Porting SBCL ke Nintendo Switch

Status saat ini

• Saat ini porting telah selesai sehingga runtime dan compiler SBCL dapat dijalankan di Nintendo Switch
• Antarmuka dengan shared library juga dimungkinkan, dan berbagai library portabilitas sistem operasi juga telah selesai di-porting
• Namun, terjadi crash saat garbage collector SBCL bekerja
• Output audio tidak tersedia, ada masalah pada mekanisme callback C
• Masalah terkait performa juga diperkirakan akan muncul

Gambaran umum

• Switch menggunakan chip ARM64 Cortex-A57 dan RAM 4GB, serta berjalan di sistem operasi mikrokernel proprietari
• SBCL sudah memiliki port ARM64 Linux, sehingga masalah pembuatan kode telah teratasi
• Switch adalah satu-satunya konsol yang mendukung library grafis OpenGL, sehingga memudahkan porting library grafis Trial
• Untuk mulai pengembangan, development kit dibeli dari Nintendo of Europe dan SDK dipasang

Proses build SBCL

1. build-config: mengumpulkan opsi konfigurasi build dan menampilkannya dalam format yang dapat dibaca
2. make-host-1: membangun cross-compiler dengan compiler Lisp host
3. make-target-1: membuat runtime C dengan compiler C target
4. make-host-2: membangun sistem Lisp target
5. make-target-2: memuat cold core di runtime target dan menyelesaikan bootstrap

Build untuk Switch

• Switch bukan lingkungan PC dan tidak memiliki shell, command line, maupun compiler
• Karena tidak dapat membuat halaman executable, kompilasi runtime tidak dimungkinkan
• Sebagian besar kode bersifat independen terhadap platform dan dapat dikompilasi untuk ARM64
• Menggunakan fasteval untuk menggantikan kompilasi runtime

Garbage collector

• GC standar SBCL adalah "gencgc", yaitu garbage collector generasional
• Dalam lingkungan multithreading, muncul masalah perpindahan objek
• Di sistem Unix, thread diparkir menggunakan mekanisme sinyal, tetapi hal ini tidak memungkinkan di Switch
• Menggunakan strategi "safepoints" agar thread memarkir dirinya sendiri

Pekerjaan selanjutnya

• Membekukan CLOS sebanyak mungkin dan mengeksplorasi prekompilasi
• Diperlukan optimasi tambahan karena prosesor Switch memiliki performa rendah
• Garbage collector perlu dibuat berfungsi sepenuhnya
• Masalah callback C perlu diselesaikan

Kesimpulan

• Karena NDA, detail pekerjaan tidak dapat dipublikasikan, tetapi bagian yang memungkinkan sedang dipublikasikan
• Meminta dukungan melalui Patreon, GitHub, dan Ko-Fi

Ringkasan GN⁺

• Artikel ini membahas proses dan tantangan dalam mem-porting runtime Common Lisp ke Nintendo Switch
• Banyak kesulitan teknis muncul akibat sistem operasi proprietari dan keterbatasan hardware Switch
• Masalah utama mencakup garbage collector dan multithreading, serta kompilasi runtime
• Proyek ini memberikan informasi yang berguna bagi pengembang Common Lisp dan pengembang game

[GN⁺]

Komentar Hacker News

• Selama beberapa minggu saya menguji pengembangan game dengan Common Lisp menggunakan Trial, dan itu adalah pengalaman yang sangat menyenangkan

  • Keunggulan besarnya adalah hampir semua bagian bisa diubah saat game sedang berjalan
  • Semoga port ini berhasil

• SBCL adalah implementasi bahasa yang luar biasa, dan saya memang ingin mencoba pengembangan CL untuk konsol game "sungguhan"

  • Saya terkejut mengetahui bahwa Shinmera sedang mengerjakan ini
  • Saat sempat melihat sedikit ke bagian internal SBCL, saya merasa ciut, jadi salut untuknya
  • Saya penasaran apakah SBCL (+threading/SDL2) berjalan di Raspberry Pi

• Terima kasih kepada penulis karena telah menulis artikel yang menarik dan terperinci

  • Detail sedalam ini biasanya baru dipublikasikan setelah masa hidup konsol berakhir
  • Setiap kali membaca pekerjaan sedalam ini, saya jadi iri pada perangkat lunak membosankan yang saya pakai sepanjang hari

• Saya penasaran kenapa menggunakan SDK resmi

  • Mungkin Nintendo tidak mengizinkan game yang dibuat dengan SDK pihak ketiga untuk diterbitkan secara resmi

• Saya membeli Kandria

  • Saya tidak terlalu sering bermain game, tetapi upaya Shinmera memperluas batas dunia Lisp layak didukung

• SBCL - "Steel Bank Common Lisp"

  • SBCL adalah compiler Common Lisp berperforma tinggi, serta open source/perangkat lunak bebas
  • Selain compiler dan sistem runtime untuk ANSI Common Lisp, SBCL juga menyediakan berbagai ekstensi seperti debugger, profiler statistik, alat code coverage, dan lain-lain

• Pekerjaannya sungguh mengagumkan

  • Ini memberi saya kegembiraan besar sebagai seseorang yang suka memakai CL di mana-mana

• Saya berharap Nintendo dan Sony mendukung upaya seperti ini

  • Memulai program seperti Github Accelerator adalah cara lain untuk menciptakan game (IP) bagi konsol

• Sedikit di luar topik, tetapi akan luar biasa jika Yuzu di-port ke Nintendo Switch

• Inilah tepatnya alasan saya datang ke HN

  • Salut untuk OP dan rekan-rekannya
  • Akan menjadi berkah besar jika Nintendo bisa sedikit lebih terbuka terhadap sistemnya