# Zig로 작성한 게임보이 어드밴스 게임

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- Author: [neo](https://news.hada.io/@neo)
- Published: 2025-01-01T09:52:36+09:00
- Updated: 2025-01-01T09:52:36+09:00
- Original source: [jonot.me](https://jonot.me/posts/zig-gba/)
- Points: 2
- Comments: 1

## Topic Body

#### 왜 Zig로 게임보이 어드밴스 게임을 작성했는가

- **게임보이 어드밴스의 매력**  
  게임보이 어드밴스는 현대적인 CPU(32비트 ARM, 많은 레지스터)를 가지고 있지만, 오래된 타일 기반 렌더러를 사용함. 이는 NES가 80년대에 사용했던 방식과 유사함. 닌텐도의 마지막 타일 기반 시스템 중 하나로, 아핀 변환, 투명도, 스프라이트 효과 등 다양한 기능을 제공함.

- **Zig 언어 선택 이유**  
  초기에는 C++로 게임보이 어드밴스 프로젝트를 시작했으나, Zig로 첫 완전한 게임을 작성함. Zig는 아직 베타 버전이고, 게임보이 어드밴스가 출시된 지 15년 후에 만들어진 언어임에도 불구하고, 임베디드 프로그래밍에 적합한 기능을 제공함.

#### 툴체인

- **Linux와 devKitPro**  
  Linux를 사용하면서 패키지 관리의 어려움을 겪었고, Nintendo DS용 3D 장면을 만들 때 devKitPro를 사용해야 했음. 이는 GCC 툴체인, 라이브러리, 개발 도구를 포함하고 있음. ArchLinux 패키지 관리자를 통해 설치해야 하는 번거로움이 있음.

- **Zig의 장점**  
  Zig는 크로스 컴파일을 쉽게 해주며, 복잡한 패키지 관리자를 설정할 필요가 없음. Zig의 빌드 시스템은 `build.zig` 파일의 `build` 함수를 실행하여 빌드를 진행함. 이는 빌드 프로세스를 간소화하고 오류를 줄여줌.

#### Packed Structs

- **Packed Structs의 중요성**  
  게임보이 어드밴스는 고급 API 호출 없이 레지스터를 통해 하드웨어를 제어함. Zig의 packed struct는 메모리 레이아웃을 최적화하여 하드웨어 제어를 쉽게 해줌. 이는 게임보이 어드밴스 프로그래밍에 매우 유용한 기능임.

#### Comptime

- **컴파일 타임 코드 실행**  
  Zig는 컴파일 타임에 코드를 실행할 수 있는 기능을 제공함. 이는 런타임에 데이터를 압축하지 않고 컴파일 타임에 압축할 수 있게 해줌. Zig의 이 기능은 데이터를 쉽게 압축할 수 있게 해줌.

#### 표준 라이브러리

- **Zig의 유연한 표준 라이브러리**  
  Zig의 표준 라이브러리는 제네릭을 지원하며, 메모리 할당 함수에 메모리 할당자를 인자로 받을 수 있음. 이는 사용자 정의 메모리 할당 방식을 사용할 수 있게 해줌. Zig의 표준 라이브러리는 하드웨어 제약이 있는 환경에서도 유연하게 사용할 수 있음.

#### 문제점

- **인라인 어셈블리**  
  Zig는 인라인 어셈블리를 지원하지만, 출력이 하나만 가능함. 이는 GBA의 BIOS 함수에서 여러 값을 출력해야 할 때 문제가 됨.

- **Thumb 코드/ARM 코드**  
  게임보이 어드밴스의 CPU는 ARM 모드와 Thumb 모드를 지원함. Zig에서는 ARM과 Thumb 모드를 명시적으로 지정할 수 없음.

- **이상한 메모리**  
  게임보이 어드밴스의 비디오 메모리는 8비트 단위로 쓸 수 없으며, 이는 그래픽이 엉망이 되는 문제를 유발함. Zig는 메모리 복사 시 `memcpy`를 사용하여 최적화하지만, 이는 GBA의 "이상한 메모리"와 충돌할 수 있음.

## Comments



### Comment 32852

- Author: neo
- Created: 2025-01-01T09:52:36+09:00
- Points: 1

###### [Hacker News 의견](https://news.ycombinator.com/item?id=42553949) 
- 특정 주소 범위의 메모리 접근 방식을 지정할 수 있는 방법이 필요함. Zig 문서에서 volatile을 사용해도 해결되지 않으면 컴파일러에 버그를 제보할 것을 권장함
- 5년 전 Linux를 사용하기 시작한 이유는 Windows에서 Python을 설정하는 방법을 몰랐기 때문임. 1997-2015년 동안 Windows가 지배적인 운영체제였고, 이로 인해 젊은 층의 지식 부족이 심화되었음. 초기에는 인터넷 접근이 보편적이지 않았고, 프로그래밍 환경이 없는 운영체제는 프로그래밍 기회를 놓치게 했음
- Game Boy Advance에서 비디오 메모리를 8비트 단위로 쓸 수 없으며, 그렇게 하면 그래픽이 엉망이 됨. 에뮬레이터에서는 작동했지만 실제 하드웨어에서는 문제를 발견하고 수정해야 했음. Nim 언어를 위한 GBA 툴체인이 개발되었음
- 컴파일러가 메모리 복사 함수를 memcpy로 대체하는 최적화를 수행할 때가 있음. 사용자 공간에서만 이 최적화가 이루어질 것으로 예상했으며, -nostdlib 옵션으로 이를 자동으로 처리할 수 있을 것으로 기대했음
- C에서 packed structs를 사용하는 방법으로 비트필드를 제안함. 유효한 C 코드 예시를 제공함
- Game Boy Advance의 메모리 문제를 해결하기 위한 방법이 필요함. LLVM이 이 기능을 지원하는지 궁금하며, Zig에 통합하는 것이 어렵지 않을 것이라고 생각함