GameBoy 程序开发-macOS 下环境搭建

站长

2024年04月15日 21:35 · 阅读数 3

03 年的时候家里有一部联想的笔电，让我打开了新世界的大门，那时候接家里的座机电话线上网，一些应用程序普遍都是几百 KB 的，根本想象不到现在动不动一个应用能占用十几个 G（点名某信）。总之当时就让我对电子产品开始感兴趣，刚好 05 年的时候让我接触到 GameBoy，当时玩到两个游戏，一个是牧场物语，另一个是口袋妖怪•黄（精灵宝可梦•黄），然后就有个想法，我一定要给这种掌上游戏机设备开发程序，从此就走上了一条不归路。那么第一步先把开发环境搭起来。

个人设备情况

当前设备

MacBook Pro 2016 年款 13 吋，系统 macOS 10.14.6；
Mac mini 2020 年 Apple Silicon 芯片款，系统 macOS 14.1.1。

主要是说明这套环境配置笔记涵盖新版跟旧版两种环境。

开始安装

首先把设备安装好 homebrew，根据 homebrew 官网的说明操作即可，相信用 Mac 的没有几个没装这个（当然也可能有因为用过 FreeBSD 所以选择使用 MacPorts 的人，不过我没研究怎么用 MacPorts 配置 GBDK）。

Apple Silicon 芯片设备

第二步，如果是 Apple Silicon 芯片的设备，就执行下面的命令（旧款 x86_64 的设备我没测试这个开发套件），主要用于安装一个针对 GameBoy 芯片指令的 C 编译器及 GameBoy 开发相关的套件（GBDK 2020）。

brew tap limitLiu/formulae
brew update
brew install gbdk2020

然后再在 .zshrc 配置如下环境变量

export GBDKDIR=/opt/homebrew/opt/gbdk2020/

Intel 芯片设备

前段时间想找个 x86_64 设备学 5.1 版本的 Swift，就从家里翻了一部旧款机器，然后给它装上一个 macOS 10.14.6 的系统，刚好这个版本也是最后一个不需要特殊手段直接支持 32 位程序的系统。接下来就是基本的安装 GBDK（算是 GBDK 2020 的前身，年久失修，刚好适合旧设备）环节

brew tap mistydemeo/formulae
brew update
brew install gbdk

这个版本的 GBDK 是不需要配置环境变量的，所以跳过配置环境变量环节，直接装上就能用啦。

wine 注意事项

如果碰到打开 wine 提示损坏，那就用鼠标右键点击并选择打开选项，后续看对话框打开就能用啦。

hello world

make 方式

现在来写个简单的程序压压惊，需要用到 make 工具，幸好 macOS 只要装上 Xcode 就能用 make。 Makefile 内容如下，主打一个简单问题复杂化。

CC = /usr/local/bin/lcc -Wa-l -Wl-m -Wl-j

BIN = main.gb

main: $(BIN)

%.gb: %.o
	@$(CC) -o $@ $^

%.o: %.c
	@$(CC) -c -o $@ $<

.PHONY: clean
clean:
	-rm *.o *.gb *.lst *.map *.sym *.rel *.sav

这边先简单解释下，第一行第二行表示定义两个变量（类似 C 语言宏行为的“变量”），用 $CC 表示把它替换成 = 右边的内容，因为是类似 C 语言的宏，所以建议用 $(CC) $(BIN) 这种带括号形式的使用方式。后面的 main: $(BIN) 进行宏展开后就是 main: main.gb，然后它就会去找 main.gb，因为我用得是通配符的形式 %.gb，所以就会到 %.gb: %.o 这行，它下面跟着实际是

    @/usr/local/bin/lcc -Wa-l -Wl-m -Wl-j -o main.gb main.o

注意开头必须是 <Tab> 制表键表示的符号，不能是空格，后面第一个 @ 表示这行命令静默执行，也就是不会先打印再执行。因为解析 %.gb: %.o 后会变成 main.gb: main.o，后续的 @ ^ 是自动变量，既然是“变量”，所以用 $ 处理替换，$@ 表示目标文件，$^ 表示所有依赖文件，于是就变成了上面的样子。接着下的这两行

%.o: %.c
	@$(CC) -c -o $@ $<

其实表达得是

main.o: main.c
	@/usr/local/bin/lcc -Wa-l -Wl-m -Wl-j -c -o main.o main.c

< 也是一个自动变量，$< 取出变量后表示第一个依赖，这里对应的就是 %.c 解析后的 main.c。说白了整个过程就是用 lcc 编译构建生成 gb 文件，既然如此，那就在 Makefile 同级目录下创建 main.c 文件，内容如下

#include <stdio.h>
#include <gb/gb.h>

int main(void) {
  printf("Hello, world!\n");
  waitpad(J_START);
  printf("End.\n");
  return 0;
}

接着就是直接执行 make，就会看到一个 main.gb 的文件，用仿真器打开它，你就会看到

GameBoy 程序开发-macOS 下环境搭建

我们看到源码里有一行这个

waitpad(J_START);

那我们按一下仿真器对应 GameBoy 的 start 键，于是就看到

GameBoy 程序开发-macOS 下环境搭建

至此，一个可以执行的 GameBoy 程序完成啦。

cmake 方式

上面的方式对于开发者而言比较麻烦，基本上等同于在裸写 C 程序的代码。如果结合 CLion 跟 cmake 的方式，就能让开发体验上升一个档次。既然使用 cmake，那我们可以使用 cmake 自定义工具链的方式来处理交叉编译

首先是执行下面的命令

cd $GBDKDIR/share/
touch gb.toolchain.cmake

然后在 gb.toolchain.cmake 文件中写入以下内容

set(CMAKE_SYSTEM_NAME Generic)
set(CMAKE_C_COMPILER lcc)
set(CMAKE_C_FLAGS "-Wa-l -Wl-m -Wl-j" CACHE STRING "" FORCE)

接着就可以写 CMakeLists.txt 的内容啦

cmake_minimum_required(VERSION 3.10)

if (NOT DEFINED CMAKE_TOOLCHAIN_FILE)
    if (DEFINED ENV{GBDKDIR})
        set(CMAKE_TOOLCHAIN_FILE "$ENV{GBDKDIR}/share/gb.toolchain.cmake" CACHE PATH "toolchain file")
    else ()
        message(FATAL_ERROR "Please define GBDKDIR to point to your SDK path!")
    endif ()
endif ()

project(gb C)

set(CMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS ON)

set(GBDK $ENV{GBDKDIR})

if (NOT GBDK)
    message(FATAL_ERROR "GBDK environment variable is not set")
endif ()

include_directories("${GBDK}/include" "include")

file(GLOB_RECURSE SOURCES "${PROJECT_SOURCE_DIR}/src/*.c")

add_executable(${PROJECT_NAME} ${SOURCES})
set_target_properties(${PROJECT_NAME} PROPERTIES OUTPUT_NAME ${PROJECT_NAME} SUFFIX ".gb")

这个文件的内容我就不解释，因为相较 Makefile 而言太简单了，看两眼应该就知道啥意思，基本上都是固定写法。那么有了这个文件，在同级目录下建个 src 目录，然后把之前的 main.c 搬过来就行。因为上面 CMakeLists.txt 里写得是 project(gb C)，所以实际构建出来的文件是 gb.gb。接着我们用 CLion 打开该项目，就可以愉快地进行开发，而且体验非常好。// 可惜 CLion 要钞票，虽然相比 Adobe 家的垃圾而言，价钱方面算是相当良心

如果上面的操作完成能得到相应的结果，基本上就属于环境搭建成功，后续就可以进行 GameBoy 程序的开发，当然我现在基本上是在 M1 芯片的 Mac 上进行。

GameBoy 程序开发-macOS 下环境搭建

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相关工具

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