龙芯 3A4000 游戏编译运行记录

2024-06-05/2024-06-20 / 龙芯 3A4000 游戏

DSC03387_副本_修复后.jpg

二、游戏表现

龙芯 3A4000 的 CPU 核心仍属于 MIPS64 架构。理论上可以兼容运行绝大部分之前基于 MIPS 架构的可执行程序，但是实际测试下来，之前龙芯 2F 上编译的游戏基本都无法在 3A4000 上直接运行。一般通常是动态链接库的问题，比如库的版本不兼容，即使版本相同，也可能由于链接方式的变化导致无法找到，如下图所示。

游戏库不兼容.jpg

解决方法要么是重新手动链接库文件，要么就只能重新编译。实际上，只要没有编译工具问题，一般我都是选择重新编译源代码更方便点。之前在龙芯 2F 上编译成功的游戏，在龙芯 3A4000 上也不存在任何问题。具体编译过程可以参考前文。

2.1 仙剑奇侠传

由于系统环境的更新，这次编译的仙剑使用 SDLPAL 最新版的源码。编译的过程要比旧版复杂一点，特别是libmad这个依赖库，需要针对mips64el架构修改源代码。具体编译过程记录如下。

项目地址：https://gitee.com/sdlpal/sdlpal

 1# 安装必要依赖
 2$ sudo apt install build-essential libsdl2-dev libsdl2-mixer-dev libmad0-dev libogg-dev libvorbis-dev libopus-dev libopusfile-dev libfltk1.3-dev libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev libadplug-dev dosbox mame chocolate-doom upx-ucl
 3
 4# 下载源代码
 5$ git clone https://gitee.com/sdlpal/sdlpal.git
 6$ cd sdlpal
 7$ git submodule update --init --recursive
 8
 9# 下载并安装 TinySoundFont
10$ git clone https://github.com/schellingb/TinySoundFont.git
11$ cd TinySoundFont
12$ sudo cp *.h /usr/local/include/
13$ sudo make install
14$ cd ..
15
16# 下载并安装 stb_image
17$ git clone https://github.com/nothings/stb.git
18$ cd stb
19$ sudo cp stb_image.h /usr/local/include/
20$ cd ..

其中源代码依赖的libmad模块中的libmad/fixed.h代码中包含x86汇编，另外mad.h也需要从github源码更新文件后修改。需要根据 MIPS 架构稍作修改。

参考文档: https://blog.csdn.net/qq_38350702/article/details/108450569，注意不要按照其中的内容修改mad.h。

 1$ vim libmad/fixed.h
 2
 3# 搜索关键字“MIPS”，有两处修改内容
 4# 找到相关内容，第一处修改内容
 5
 6#elif defined(FPM_MIPS)   //找到这一段命令，原来就有，在这回车，在下面添加命令
 7
 8//以下为添加的内容
 9/* Test for gcc >= maj.min, as per __GNUC_PREREQ in glibc */
10#if defined (__GNUC__) && defined (__GNUC_MINOR__)
11#define __GNUC_PREREQ(maj, min) \
12 ((__GNUC__ << 16) + __GNUC_MINOR__ >= ((maj) << 16) + (min))
13#else
14#define __GNUC_PREREQ(maj, min)  0
15#endif
16#if __GNUC_PREREQ(4,4)
17  typedef unsigned int u64_di_t __attribute__ ((mode (DI)));
18# define MAD_F_MLX(hi, lo, x, y) \
19  do { \
20      u64_di_t __ll = (u64_di_t) (x) * (y); \
21      hi = __ll >> 32; \
22      lo = __ll; \
23   } while (0) 
24#else
25//以上内容在此添加
26
27# 第二处添加内容，紧挨着往下翻，找到这条
28# if defined(OPT_SPEED)命令，在此条命令，上面添加
29
30#endif            //原有内容
31#endif /* __GNU_PREREQ(4,4) */        //添加内容
32#if defined(OPT_SPEED)         //原有内容
33
34# 保存修改，关闭
35
36# 修改 libmad/mad.h
37# 建议合并 libmad 仓库的版本和 sdlpal 修改的版本
38$ wget https://github.com/fasterthanlime/libmad/blob/master/mad.h
39$ vim libmad/mad.h

修改完源代码后，即可正常编译。

1# 编译源代码
2$ cd unix
3$ make

编译完成后生成sdlpal 可执行文件，不过游戏的其他数据文件还需要从原版文件夹获得。

2.2 `RetroArch`模拟器

RetroArch是一个整合模拟器前端，界面模仿了 PS3 的 XMB 风格。

RetroArch可以加载不同的模拟器核心 (Core)，模拟运行各种怀旧主机系统，比如 DOSBOX, NES, GBA, NEOGEO 等。其中，RetroArch的前端框架可以直接通过 apt 包安装，但是核心文件需要手动编译。

之前有 Wells 大佬分享的在龙芯 3A2000 上编译的核心文件包，已经包含了最常用的几种模拟器核心比如 FC/NES, PSX, MSX, NEOGEO等，测试在 3A4000 上也是完全可用的，参考地址。如果还需要模拟其他机种，我自己也尝试了在 3A4000 上编译了一套更丰富的核心文件，有更多需要的可以下载，下载地址。

全部核心文件的项目地址：https://github.com/libretro/libretro-super，完整下载项目的大小达到了恐怖的 26G（去除.git文件大约11G），编译的过程耗费十几个小时，极为漫长。

 1# 安装必要依赖
 2$ sudo apt install -y build-essential git pkg-config libtool autoconf automake libasound2-dev libpulse-dev libaudiofile-dev libopenal-dev libv4l-dev libgl1-mesa-dev libfreetype6-dev libgbm-dev libsdl2-dev libxml2-dev zlib1g-dev libudev-dev libsystemd-dev
 3
 4# 安装 RetroArch
 5$ sudo apt install -y retroarch
 6
 7# 导入核心文件，以 .so 为后缀
 8# 通过下载或者自行编译，获取核心文件
 9# 将所有.so文件复制到特定位置
10# 这个位置也可以通过 ~/.config/retroarch/retroarch.cfg 文件修改
11$ cp yourcore/*.so /usr/lib/mips64el-linux-gnuabi64/libretro/
12
13# 另外需要修改中文字体支持，否则默认显示方块
14# 修改 ~/.config/retroarch/retroarch.cfg 文件
15# 修改 xmb_font 为一个中文字体
16xmb_font = "/usr/share/fonts/truetype/wqy/wqy-microhei.ttc"

正确导入核心文件之后，重启RetroArch后在Load Core菜单下即可看到各种核心。

初次加载某个 ROM 时，可以在Load Content中按照目录结构寻找。成功运行一次之后就能在游玩列表中直接选择了。

简单测试了 FC/NES, GBA, NEOGEO, PSX 几种模拟核心，前面三种核心比较简单，基本都能顺利模拟运行。但是 PSX 的三种模拟核心均不能完美运行，运行起来会非常卡顿，或者声音有问题。

NES 模拟器

经典的任天堂 FC/NES 主机模拟器，当年红极一时的小霸王学习机的一大“重要”功能就是“兼容 FC 卡带”。我之前在玩RetroPIE系统的时候自行整理了一套精选的 NES ROM，下载地址，在这里测试基本没有问题，只是一直没搞清楚对应图片和演示视频的加载，不过无伤大雅。

项目地址：https://github.com/libretro/nestopia

GBA 模拟器

经典的任天堂 GBA 掌机模拟器，我这里仅仅测试了逆转裁判的几个 ROM，基本没有问题。

项目地址：https://github.com/libretro/gpsp

NEO GEO 模拟器

SNK 出品的 NEO GEO MVS 街机，一般可以用来打打经典的拳皇系列，和合金弹头系列，均没有问题。

项目地址：https://github.com/libretro/fbalpha2012_neogeo

2.3 `PCSX-ReARMed` 模拟器

上面使用RetroArch无法完美模拟 PS1，并不一定是龙芯的机能限制导致的，毕竟 PS1 的机能也很古老了。更多原因应该还是RetroArch整合的模拟核心的代码质量不高，也没有针对 MIPS64 架构的优化。我这里又尝试了一下单独的 PCSX-ReARMed 模拟器，发现模拟效果效果要好得多，基本属于可玩的状态了。唯一的缺陷是对于手柄的支持不佳，只能使用键盘游玩。

项目地址：https://github.com/libretro/pcsx1-libretro

编译这个项目很简单，直接make即可。

1# 编译
2$ make

实际运行合金装备的效果。

其他还有一些 PSX 核心项目，比如这个 Beetle PSX，不过我个人测试都不太合适，有需要可以自行尝试测试。

项目地址：https://github.com/libretro/beetle-psx-libretro

编译方法也很简单，直接make即可。

1# 默认编译
2$ make
3
4# HW模式编译，我也不知道有啥区别
5$ make HAVE_HW=1

2.4 PS2模拟器

在成功编译了 PS1 模拟器后，自然会进一步想要编译 PS2 模拟器。我这里尝试了 PCSX2 和 Play! 模拟器，但是目前所有的 PS2 模拟器代码都深度依赖 x86 的 SSE 系列指令集 (最低 SSE2 版本)，这也意味着将其移植到 MIPS 架构上会非常困难。

我在花费了数十个小时反复 DEBUG，修改增加针对 MIPS64 架构支持的头文件代码定义，改到代码深处统计了一下，发现这个移植工程太过于浩大，所以只能暂时放弃了。如果有愿意移植这个模拟器的大佬，我可以分享之前 DEBUG 代码的笔记和修改后源代码，应该能提供一些基础思路。

PCSX2 项目地址：https://github.com/PCSX2/pcsx2/

Play! 项目地址：https://github.com/jpd002/Play-

2.5 PSP模拟器

索尼的 PSP 掌机模拟器 PPSSPP 也是一个非常优秀的项目，虽然上面的RetroArch也有这个项目的整合核心，但是我并没有编译成功。但是这个项目是有独立的版本的。

项目地址：https://github.com/hrydgard/ppsspp

具体的编译过程如下：

 1# 克隆 PPSSPP 项目
 2$ git clone --recurse-submodules https://github.com/hrydgard/ppsspp.git
 3
 4# 如果有子模块没有下载成功，可以执行同步补全
 5$ git pull --rebase https://gitee.com/mirrors/ppsspp.git
 6$ git submodule sync
 7$ git submodule update --init --recursive
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 9# 安装基本依赖
10$ sudo apt install build-essential cmake libgl1-mesa-dev libsdl2-dev libsdl2-ttf-dev libfontconfig1-dev libvulkan-dev libcurl4-openssl-dev libsnappy-dev libunistring-dev libopenxr-dev
11
12# 编译 PPSSPP
13$ cmake path/to/ppsspp
14$ make -j 4

相比于 PCSX2 而言，PPSSPP 的项目代码倒是没有依赖 SSE 指令集，也提供了 MIPS 架构的代码分支。不过可能是由于子项目的依赖比较复杂，MIPS 架构端的代码似乎没有经过太多验证，基本上每编译几步就会有一段代码有一些小问题，改到Core/MIPS/IR/IRJit.h这里的时候，有一个mips_指针出现了空引用错误，但是找了半天也定位不到错误，只能作罢，可惜最终还是没有编译成功，

参考文档：https://github.com/hrydgard/ppsspp/wiki

2.6 我的世界

折腾了这么久的 C++，这次来个 Java 端的游戏吧。这里我们就尝试一下经典游戏『我的世界 Minecraft』，使用 HCML 启动器，官网下载地址，下载 jar 格式的版本。虽然 Java 号称“一次编译，到处运行”，但是复杂的项目还是需要依赖具体的 CPU 架构。比如想要顺利运行我的世界，除了 Java 环境本身，还需要 JavaFX 和 LWJGL 这两个图形库。

对于 JavaFX 库，可以通过安装OpenJFX来替代执行；而对于 LWJGL 这个库，目前Loongnix 20和 Debian 12 都有 LWJGL2 版本，但是似乎不太支持 LWJGL 3。所以运行 MC 的不同版本，情况也不太一样。

1.12.2 版本

这个版本相对简单，在配置好 Java 基本环境和OpenJFX的前提下，只要下载 HCML 最新的 jar 文件，下载地址，写一个执行脚本即可。

 1# 编写启动文件
 2# 其中 /usr/share/openjfx/lib 为 JavaFX 库所在位置
 3$ vim run.sh
 4java -p /usr/share/openjfx/lib --add-modules ALL-MODULE-PATH -jar HMCL-3.5.8.jar
 5
 6# 增加执行权限
 7$ chmod +x run.sh
 8
 9# 启动 HCML 启动器，下载 Minecraft 客户端文件
10# 我这里选择 1.20.2 版本的客户端
11$ ./run.sh
12

除了客户端单机游玩，还可以同时部署 MC Java 服务端，我尝试了使用 Mohist 服务端的 1.12.2 版本，这个服务端的好处是各种历史版本的支持都很好，下载源速度也很快。稍加配置就可以在龙芯机器上运行一个简易的 MC 服务器了。

1.14.4 以上版本

对于 LWJGL3 这个库，官方并没有针对 MIPS64 的编译版本，不过之前有FlyGoat大佬编译好的文件可以用，参考地址。编译好的 JAR 下载地址。我这里尝试安装的 MC 版本是 1.20.2，具体步骤如下：

 1# 安装 Java 17 环境
 2$ sudo apt-get install default-jre default-jdk openjfx
 3
 4# 安装 OpenJFX 库
 5$ sudo apt install openjfx
 6
 7# 下载 HCML 启动器 jar 文件
 8$ wget https://github.com/HMCL-dev/HMCL/releases/download/release-3.5.8/HMCL-3.5.8.jar
 9
10# 编写启动文件
11# 其中 /usr/share/openjfx/lib 为 JavaFX 库所在位置
12$ vim run.sh
13java -p /usr/share/openjfx/lib --add-modules ALL-MODULE-PATH -jar HMCL-3.5.8.jar
14
15# 增加执行权限
16$ chmod +x run.sh
17
18# 启动 HCML 启动器，下载 Minecraft 客户端文件
19# 我这里选择 1.20.2 版本的客户端
20$ ./run.sh

第一次先启动 HCML 一次，只要 JavaFX 基本环境正常就可以正常启动界面。我们先把账号登陆上，同时下载对应的游戏版本，这里下载 1.20.2 版本，默认的自动下载文件都在 HCML 启动器所在.minecraft目录下。

此时如果试图启动 Minecraft 会因为默认下载的lwjgl库的问题无法执行。我们需要下载 MIPS64 专用的版本进行替换。

 1# 下载 liblwjgl.so 库文件
 2# 复制 /usr/lib/jni/liblwjgl.so 到 minecraft 客户端内
 3# 这里的 MC 版本为 1.20.2
 4$ apt-get install liblwjgl-java
 5$ cp /usr/lib/jni/liblwjgl.so .minecraft/versions/1.20.2/natives-linux-mips64el/
 6
 7# 下载 FlyGoat 编译的 MIPS 版的 lwjgl3 库
 8$ wget https://github.com/FlyGoat/lwjgl3-mips64/releases/download/3.2.3mips64%2B2/lwjgl3-mips64-release.tar.gz
 9
10# 替换原有的 lwjgl3 jar 文件
11# 注意实际的文件名可能有细微差异，需要手动修改
12# lwjgl 相关的 jar 文件位置在这里:
13$ .minecraft/libraries/org/lwjgl/
14# 有多个不同的组件，最好一一对比后复制替换

此时仍然会报错，但是没有找到解决办法。

另外又使用创学院百科提供的客户端整合包，发现其自带 1.14.4、1.15.1 和 1.15.2 版本可以顺利进入游戏，但是会卡在 MOJANG 标题画面，读取进度一半的位置。

最终还是以失败告终，感觉就差临门一脚，但是最终还是没有找到解决方法。考虑到这个整合包也比较旧了，主要是针对 Fedora 28 系统制作的，而且明确不支持Loongnix系统，其在 Debian 12 上的兼容性是可以遇见的。FlyGoat修改后的 LWJGL 库也无法顺利在新系统上编译成功。

其他开源版本

除了死磕原版， Github上还有很多开源版的 Minecraft 项目，编译方式都很简单，不再赘述。

ClassiCube项目地址：https://github.com/ClassiCube/ClassiCube

这个项目构建的比较完善，不过启动器在下载游戏资源时总是会报 403 错误，估计是仓库源屏蔽了国内 IP，试了很多方法都无法成功下载，虽然可以用迅雷等其他工具下载，但是由于不知道文件存储结构，也就只好作罢，不想继续研究了。没有正确贴图的情况下，就呈现了一下这种状态：

Craft项目地址：https://github.com/fogleman/Craft

这个项目倒是没有贴图问题，不过做的更加简单，没啥好说的。