O GBA-Recomp é um projeto de recompilação estática criado para transformar jogos de Game Boy Advance em código nativo, em vez de simplesmente rodá-los dentro de um emulador tradicional. A ideia é pegar uma ROM do portátil, analisar seu código e gerar um executável que conversa com uma implementação própria do hardware do GBA. É um daqueles projetos que começam com uma ideia simples e depois você olha a quantidade de coisa envolvida e pensa que o sujeito claramente não tinha amor suficiente pelo próprio tempo.
O projeto é escrito em Rust e utiliza C11 durante o processo de recompilação. Ele possui um modelo do hardware do Game Boy Advance que cuida de elementos como vídeo, áudio, memória, DMA, temporizadores, interrupções, controles, salvamento e relógio interno. Assim, o código do jogo pode rodar de forma nativa enquanto o restante do funcionamento do console continua sendo reproduzido pelo runtime.
O funcionamento é diferente de uma emulação comum. Em vez de traduzir instruções conforme elas são executadas, o GBA-Recomp tenta analisar antecipadamente o código presente na ROM e transformá-lo em código que possa ser compilado para a máquina onde o jogo será executado. Para resolver um dos maiores problemas desse processo, o projeto mantém um banco de dados com os limites das funções de cada jogo, identificados pelo hash da ROM. Isso permite saber onde estão as diferentes partes do código sem depender de chute ou de uma análise improvisada durante a execução.
O trabalho de análise também leva em conta os dois modos de instrução usados pelo processador ARM7TDMI do GBA, ARM e Thumb. Existe ainda tratamento para código que o jogo copia para a memória RAM, algo usado por determinados títulos para rotinas como processamento de som e interrupções. O projeto consegue capturar esse código durante uma etapa de preparação e incorporá-lo ao processo de recompilação, evitando que esse tipo de situação simplesmente vire uma pedra no sapato quando o jogo estiver rodando.
Um dos objetivos do GBA-Recomp é chegar a uma execução totalmente nativa, sem depender de um interpretador. O projeto ainda utiliza um interpretador como ferramenta de segurança e comparação durante o desenvolvimento, mas a proposta é que ele deixe de ser necessário quando o mapeamento dos jogos estiver completo. O banco de dados já reúne uma quantidade considerável de funções mapeadas, mas o próprio projeto deixa claro que a cobertura completa da biblioteca do GBA é um trabalho gigantesco.
O sistema também conta com um launcher gráfico próprio. Através dele, o usuário pode selecionar o jogo, configurar controles e opções de áudio e vídeo e deixar que a ferramenta faça o processo de tradução. Depois que um jogo já foi processado, o resultado fica em cache, evitando refazer todo aquele festival de processamento a cada execução. Também existe uma ferramenta de linha de comando e o gba-pack, capaz de empacotar um jogo mapeado como um executável independente.
Outro detalhe curioso está nas melhorias opcionais de áudio e imagem. O GBA-Recomp procura reproduzir o comportamento original do hardware por padrão, mas oferece caminhos para melhorar a apresentação em equipamentos modernos. No áudio existe uma opção de processamento que trabalha com a saída de som de maneira mais adequada para fones e caixas atuais, enquanto o sistema de vídeo pode reproduzir características das diferentes telas usadas no Game Boy Advance, incluindo cores, resposta dos pixels e até a estrutura de subpixels. Quem quiser simplesmente a saída original também pode deixar essas melhorias desligadas.
A parte visual é particularmente interessante para quem gosta daquele aspecto de tela de GBA que os emuladores acabam substituindo por uma imagem limpa demais. O projeto possui modelos diferentes para as telas do portátil e também pode simular a persistência dos pixels, algo que influencia efeitos usados por alguns jogos para criar transparência e sombreamento. Também existe uma representação da grade de pixels feita pela GPU. Ou seja, não é apenas pegar a imagem de 240 por 160 e esticar até ela ocupar a tela inteira.
Para utilizar o projeto, é necessário fornecer a própria ROM e o BIOS quando o jogo exigir esse arquivo. O repositório não distribui jogos, BIOS ou outros conteúdos proprietários. A ferramenta foi feita para trabalhar com os arquivos fornecidos pelo próprio usuário, mantendo essa separação bem clara.
O GBA-Recomp também é um projeto de código aberto e possui licença MIT ou Apache 2.0 para o código principal. A base de dados de mapeamento das funções utiliza CC0, permitindo que esse trabalho seja aproveitado também em outras iniciativas relacionadas à análise e preservação dos jogos de Game Boy Advance.
Então o GBA-Recomp é uma tentativa de levar a recompilação estática para uma plataforma que possui uma biblioteca enorme de jogos 2D, em vez de depender apenas da emulação tradicional. O resultado pretendido é fazer com que jogos de GBA possam ser transformados em executáveis nativos para plataformas modernas, com controles, áudio, vídeo e comportamento do hardware tratados pelo próprio projeto. E considerando que o Game Boy Advance tem uma biblioteca lotada de Pokémon, Metroid, Zelda, Castlevania, Mario e mais uma quantidade obscena de jogos que alguém ainda vai querer jogar daqui a 30 anos, trabalho não vai faltar.
O projeto é escrito em Rust e utiliza C11 durante o processo de recompilação. Ele possui um modelo do hardware do Game Boy Advance que cuida de elementos como vídeo, áudio, memória, DMA, temporizadores, interrupções, controles, salvamento e relógio interno. Assim, o código do jogo pode rodar de forma nativa enquanto o restante do funcionamento do console continua sendo reproduzido pelo runtime.
O funcionamento é diferente de uma emulação comum. Em vez de traduzir instruções conforme elas são executadas, o GBA-Recomp tenta analisar antecipadamente o código presente na ROM e transformá-lo em código que possa ser compilado para a máquina onde o jogo será executado. Para resolver um dos maiores problemas desse processo, o projeto mantém um banco de dados com os limites das funções de cada jogo, identificados pelo hash da ROM. Isso permite saber onde estão as diferentes partes do código sem depender de chute ou de uma análise improvisada durante a execução.
O trabalho de análise também leva em conta os dois modos de instrução usados pelo processador ARM7TDMI do GBA, ARM e Thumb. Existe ainda tratamento para código que o jogo copia para a memória RAM, algo usado por determinados títulos para rotinas como processamento de som e interrupções. O projeto consegue capturar esse código durante uma etapa de preparação e incorporá-lo ao processo de recompilação, evitando que esse tipo de situação simplesmente vire uma pedra no sapato quando o jogo estiver rodando.
Um dos objetivos do GBA-Recomp é chegar a uma execução totalmente nativa, sem depender de um interpretador. O projeto ainda utiliza um interpretador como ferramenta de segurança e comparação durante o desenvolvimento, mas a proposta é que ele deixe de ser necessário quando o mapeamento dos jogos estiver completo. O banco de dados já reúne uma quantidade considerável de funções mapeadas, mas o próprio projeto deixa claro que a cobertura completa da biblioteca do GBA é um trabalho gigantesco.
O sistema também conta com um launcher gráfico próprio. Através dele, o usuário pode selecionar o jogo, configurar controles e opções de áudio e vídeo e deixar que a ferramenta faça o processo de tradução. Depois que um jogo já foi processado, o resultado fica em cache, evitando refazer todo aquele festival de processamento a cada execução. Também existe uma ferramenta de linha de comando e o gba-pack, capaz de empacotar um jogo mapeado como um executável independente.
Outro detalhe curioso está nas melhorias opcionais de áudio e imagem. O GBA-Recomp procura reproduzir o comportamento original do hardware por padrão, mas oferece caminhos para melhorar a apresentação em equipamentos modernos. No áudio existe uma opção de processamento que trabalha com a saída de som de maneira mais adequada para fones e caixas atuais, enquanto o sistema de vídeo pode reproduzir características das diferentes telas usadas no Game Boy Advance, incluindo cores, resposta dos pixels e até a estrutura de subpixels. Quem quiser simplesmente a saída original também pode deixar essas melhorias desligadas.
A parte visual é particularmente interessante para quem gosta daquele aspecto de tela de GBA que os emuladores acabam substituindo por uma imagem limpa demais. O projeto possui modelos diferentes para as telas do portátil e também pode simular a persistência dos pixels, algo que influencia efeitos usados por alguns jogos para criar transparência e sombreamento. Também existe uma representação da grade de pixels feita pela GPU. Ou seja, não é apenas pegar a imagem de 240 por 160 e esticar até ela ocupar a tela inteira.
Para utilizar o projeto, é necessário fornecer a própria ROM e o BIOS quando o jogo exigir esse arquivo. O repositório não distribui jogos, BIOS ou outros conteúdos proprietários. A ferramenta foi feita para trabalhar com os arquivos fornecidos pelo próprio usuário, mantendo essa separação bem clara.
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