5 Trình giả lập Bare Metal cho Raspberry Pi

Khi bạn sử dụng Raspberry Pi, có thể bạn đang sử dụng Raspberry Pi OS hoặc một số hệ điều hành dựa trên Linux khác. Cho dù đó là Kodi hay bộ trò chơi cổ điển, thì đều có một hệ điều hành Linux cơ bản.

Thi đua đặc biệt lén lút ở đây. Các trình giả lập cần một hệ điều hành để chạy và hầu hết tất cả đều sử dụng phiên bản rút gọn của Raspberry Pi OS hoặc bản dựng Raspbian trước đó.

Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu có thể chạy trình giả lập trên Raspberry Pi mà không cần hệ điều hành. Vâng, nó là. Đây là mọi thứ bạn cần biết để bắt đầu với mô phỏng bare metal trên Raspberry Pi.

Trình giả lập là gì?

Internet có rất nhiều lời giải thích về trình giả lập là gì (và nó không phải là gì). Nói một cách đơn giản nhất, trình giả lập là phần mềm chạy các chương trình được viết cho nền tảng này trên nền tảng khác. Vì vậy, ví dụ, bạn có thể muốn chạy phần mềm Android trên Windows. Điều này yêu cầu một trình giả lập Android.

Nhiều trình giả lập khác nhau có sẵn. Phần lớn máy tính, bảng điều khiển và hệ thống arcade có thể được mô phỏng trên các máy tính bao gồm cả Raspberry Pi. Chúng có sẵn trong các hệ thống như RetroPie, Recalbox và Lakka. Điểm chung của những công cụ này là tất cả các trình giả lập đều chạy trên Linux.

Rất dễ nhầm lẫn giữa giả lập với máy ảo, nhưng thực tế chúng khá khác nhau, mặc dù kết quả cuối cùng có thể trông giống hệt với con mắt chưa qua đào tạo.

Giống như trình giả lập tiêu chuẩn, trình giả lập kim loại trần chạy các chương trình dành cho hệ thống này trên hệ thống khác. Sự khác biệt là không có hệ điều hành cơ bản; trình giả lập chạy trên “kim loại trần” của máy tính. Trong trường hợp này, máy tính đó sẽ là Raspberry Pi.

Thông thường, khi bạn sử dụng trình giả lập trên Raspberry Pi, nó sẽ chia sẻ tài nguyên phần cứng với Raspberry Pi OS (hoặc bộ trò chơi cổ điển). Điều này có nghĩa là có một hệ điều hành, nó được tích hợp sẵn các công cụ, bất kỳ phần mềm đang chạy nào khác, trình giả lập và phần mềm giả lập, tất cả đều tranh giành bộ xử lý, RAM, bộ lưu trữ, thậm chí cả các cổng.

Điều này có thể dẫn đến độ trễ, làm chậm quá trình mô phỏng.

Với trình giả lập kim loại trần, độ trễ là tối thiểu vì không có hệ điều hành.

Một số trình giả lập kim loại trần đã được phát triển cho Raspberry Pi. Đây phần lớn là từ kỷ nguyên điện toán 8-bit.

Trình giả lập kim loại trần nên được tải xuống và sao chép vào thẻ nhớ microSD. Hướng dẫn cụ thể cho từng công cụ có thể được tìm thấy trong các liên kết tải xuống tương ứng. Lưu ý rằng trong hầu hết các trường hợp, Raspberry Pi có thể được tắt nguồn một cách đơn giản trong khi sử dụng trình giả lập kim loại trần. Ngoài ra, các thiết bị USB trao đổi nóng thường không được hỗ trợ, vì vậy hãy kết nối các thiết bị trước khi bật nguồn.

1. ZX Baremulator (Trình giả lập quang phổ ZX)

Ra mắt vào năm 1982, Sinclair ZX Spectrum là động lực chính của ngành công nghiệp trò chơi điện tử và máy tính gia đình non trẻ ở châu Âu trong 10 năm. Tất nhiên, bạn có thể mô phỏng nó trên Raspberry Pi và tận hưởng mô phỏng kim loại trần với ZX Baremulator.

Phần mềm này cung cấp một vài màn hình bổ sung hữu ích. Một là tham chiếu bàn phím (ZX Spectrum có nhiều lệnh cho mỗi phím) và cái còn lại cho phép bạn duyệt và chọn hình ảnh băng để tải.

Tìm hiểu thêm trong hướng dẫn của chúng tôi để thiết lập ZX Baremulator trên Raspberry Pi.

Tải xuống: ZX Baremulator (Miễn phí)

2. Faux86 (Trình giả lập PC cổ điển 8086)

Đây là trình giả lập mã nguồn mở được thiết kế để chạy các PC cổ điển có màn hình CGA / EGA / VGA. Nó sẽ mô phỏng các tập lệnh 8086 và 80186, đồng thời có mô phỏng loa PC, Adlib và Soundblaster.

Nói tóm lại, Faux86 sẽ chạy bất kỳ thứ gì được viết cho PC tương thích với IBM cho đến giữa những năm 1990. Nếu nó chạy trên MS-DOS, thì nó sẽ chạy trên cái này.

Lưu ý rằng trình giả lập kim loại trần Faux86 không hỗ trợ bộ nhớ lớn. Nhà phát triển khuyến nghị: “sử dụng thẻ SD dung lượng nhỏ và flash hình ảnh dưới dạng thẻ 32 MB”.

Tải xuống: Faux86 (Miễn phí)

3. Dragon-32-Rpi-Bare-Metal (Trình giả lập Dragon 32)

Giống như Sinclair ZX Spectrum, Dragon 32 là máy tính do Vương quốc Anh chế tạo, được lắp ráp tại các nhà máy ở Wales. (Điều thú vị là nhiều Raspberry Pi cũng được lắp ráp tại xứ Wales).

Một chiếc máy tính hiếm hoi không có tầm với của các máy tính khác ở Vương quốc Anh, Dragon 32 (tương tự như Máy tính màu Tandy TRS-80) vẫn là một lựa chọn hấp dẫn để mô phỏng. Tuy nhiên, bất chấp cái tên đó của những người anh em phần cứng của nó, nhiều trò chơi Dragon 32 chơi ở chế độ đơn sắc.

Một lệnh bàn phím duy nhất (F1) khởi chạy trình quản lý tệp ROM và CAS của trình giả lập.

Tải xuống: Dragon-32-Rpi-Bare-Metal (Miễn phí)

4. BMC64 (Trình giả lập Commodore 64)

Những người hâm mộ máy tính gia đình Commodore 64 có thể quan tâm nhiều hơn đến BMC64. Trình giả lập kim loại trần Raspberry Pi này cho phép bạn chạy phần mềm Commodore 64, C128, Vic20, Plus/4 và PET, đồng thời có thời gian khởi động nhanh.

Ngoài ra còn có hỗ trợ kết nối các cần điều khiển tương thích với C64 và Atari với GPIO và thậm chí hỗ trợ cho bàn phím C64 chính hãng. Điều này có nghĩa là nếu bạn có C64 với bo mạch chính bị hỏng, bạn có thể thay thế nó bằng Raspberry Pi chạy BMC64.

Lưu ý rằng BMC64 chỉ tương thích với các mẫu Raspberry Pi 2, 3 và Zero.

Tải xuống: BMC64 (Miễn phí)

5. Trình giả lập CS107E-GB (Nintendo Game Boy)

Được tạo bởi các sinh viên cho một lớp điện toán tại Stanford, Trình giả lập CS107E-GB chạy trên Raspberry Pi gốc (có thể bạn sẽ không chạy được trên Raspberry Pi 4).

Như tệp GitHub README.md nêu rõ:

“Điểm hay của GameBoy nói chung là nó không có BIOS. Đặc biệt, toàn bộ trò chơi nhất định được chạy trực tiếp từ mã op được tìm thấy trong ROM của trò chơi, điều này làm cho nó trở thành một nền tảng thú vị không yêu cầu phần mềm độc quyền để mô phỏng.”

Trình giả lập kim loại trần này là một minh họa tuyệt vời về thời gian, nỗ lực và nghiên cứu dành cho việc phát triển các dự án này. Tôi khuyên bạn nên kiểm tra các ghi chú về dự án này, bao gồm cả các thuộc tính.

Tải xuống: CS107E-GB-Trình giả lập (Miễn phí)

Trình giả lập không phải là trải nghiệm kim loại trần duy nhất trên Raspberry Pi. Một tìm kiếm GitHub về “Raspberry Pi kim loại trần” cho thấy tất cả các loại dự án. Bạn có thể có một bộ tổng hợp, một hệ điều hành cơ bản, thậm chí các trò chơi chạy trực tiếp trên máy tính mà không cần hệ điều hành Linux.

Dù thế nào đi nữa, Raspberry Pi có khả năng chạy phần mềm có hoặc không có hệ điều hành Raspberry Pi dựa trên Debian. Nếu bạn vẫn chưa nhìn xa hơn, thì bây giờ là lúc để thực sự thúc đẩy Raspberry Pi của bạn.