Sobre as ROMs e os seus conjuntos¶

O manuseio e a atualização das ROMs e dos seus respectivos conjuntos é provavelmente a questão que causa a maior confusão e problemas dentre os usuários do MAME, especialmente os marinheiros de primeira viagem.

Esta seção tem como objetivo esclarecer diversos tópicos sobre o assunto, para tirar muitas das dúvidas mais comuns sobre o assunto e para abordar detalhes que você precisa saber para poder usar o MAME de forma mais eficaz.

O que é uma imagem ROM?¶

A programação do jogo em si ficam armazenados dentro de circuitos integrados [1] na placa-mãe do arcade ou num outro tipo de dispositivo (CD-ROM, DVD-ROM, HDD, etc.). Nós chamamos estes arquivos de ROMs pois é um acrônimo de "Read-Only Memory" que significa memória de leitura apenas.

Na maioria dos consoles e portáteis, dentro dos cartuchos geralmente a programação do jogo vem num único CI (mas nem sempre). Já nos sistemas arcade a coisa é um pouco mais complicada devido ao seu design, o sistema em questão normalmente precisará ler todos os dados do jogo encontrado em diferentes CIs espalhados por toda a placa.

Alguns dos CIs usados para armazenar os dados não são regraváveis como um CI do tipo PROM por exemplo, uma vez gravados, os dados ficam armazenados de forma permanente (contanto que o CI não seja danificado ou caso envelheça até a pifar de vez!).

No exemplo abaixo podemos ver um exemplo de um conjunto de CIs do tipo EPROM que podem ser apagados através de uma luz ultravioleta e gravados novamente (as etiquetas são colocadas em cima destes CIs que contém uma abertura para realizar este apagamento, como proteção contra o apagamento involuntário ou acidental dos dados). Dada a questão da limitação da tecnologia e de espaço da época, os dados eram divididos em diferentes EPROMs.

Posteriormente através de um leitor apropriado, os dados contidos dentro destas EPROMs são lidos e armazenado em forma de uma imagem binária. Este processo de se extrair a imagem de dentro destes CIs é chamado de "dump" ou ROM dump. As imagens depois de extraídas geralmente podem ser organizadas e armazenadas como xxyyzz.01, xxyyzz.02, xxyyzz.03, xxyyzz.04, xxyyzz.05 e xxyyzz.06 respectivamente. Após a conclusão de todo o processo e de todo um trabalho de aferição para saber se as imagens foram extraídas corretamente, os desenvolvedores registram o nome de cada imagem e os seus respectivos CRC [2] e SHA1 [3] dentro do código-fonte do respectivo driver para que o MAME saiba como carrega-los.

As ROMs e as suas "versões"¶

Há uma grande confusão com relação ao MAME e as "versões" das ROMs que o MAME utiliza, porém, vejamos o que o MAME leva em consideração ao aceitar uma ROM como válida. Usando a ROM pacman como exemplo, o banco de dados interno do MAME nos mostra o seguinte:

mame -lr pacman
ROMs required for driver "pacman".
Name                                   Size Checksum
pacman.6e                              4096 CRC(c1e6ab10) SHA1(e87e059c5be45753f7e9f33dff851f16d6751181)
pacman.6f                              4096 CRC(1a6fb2d4) SHA1(674d3a7f00d8be5e38b1fdc208ebef5a92d38329)
pacman.6h                              4096 CRC(bcdd1beb) SHA1(8e47e8c2c4d6117d174cdac150392042d3e0a881)
pacman.6j                              4096 CRC(817d94e3) SHA1(d4a70d56bb01d27d094d73db8667ffb00ca69cb9)
pacman.5e                              4096 CRC(0c944964) SHA1(06ef227747a440831c9a3a613b76693d52a2f0a9)
pacman.5f                              4096 CRC(958fedf9) SHA1(4a937ac02216ea8c96477d4a15522070507fb599)
82s123.7f                                32 CRC(2fc650bd) SHA1(8d0268dee78e47c712202b0ec4f1f51109b1f2a5)
82s126.4a                               256 CRC(3eb3a8e4) SHA1(19097b5f60d1030f8b82d9f1d3a241f93e5c75d6)
82s126.1m                               256 CRC(a9cc86bf) SHA1(bbcec0570aeceb582ff8238a4bc8546a23430081)
82s126.3m                               256 CRC(77245b66) SHA1(0c4d0bee858b97632411c440bea6948a74759746)

Para que a ROM pacman (do arquivo pacman.zip) seja considerada válida, várias características muito específicas devem bater com a lista acima como o nome de cada arquivo, o tamanho e o checksun (CRC + SHA1) de cada um deles.

Essa é a única informação que o MAME leva em consideração, não existe na lista acima qualquer informação de "versão da ROM" assim como o MAME não armazena tal informação em lugar nenhum, esta questão também já foi abordada com mais detalhes em outro capítulo.

Para complicar a coisa ainda mais, temos mais duas questões, uma parte vem de front-ends e outros aplicativos que utilizam diferente versões do MAME. A outra questão tem a ver com pessoas que compilam uma versão completa das ROMs conforme novas versões do MAME vão sendo lançadas visando "facilitar" todos aqueles que colecionam tais arquivos.

Talvez por causa de desinformação, se espalhou pela internet um mito onde a ROM do pacman, por exemplo, "só vai funcionar" se a versão da ROM bater com a versão do MAME, como demonstrado acima, isso é uma mentira sem qualquer fundamento. Podemos ver, por exemplo, no site Arcade Database que nada foi alterado no jogo pacman entre as versões 0.196 -> 0.244 do MAME. Logo, contanto que os arquivos batam com a lista acima, o jogo pacman funcionará normalmente, independentemente da versão do MAME.

Portanto, para o usuário mais leigo, não é preciso atualizar todas as suas ROMs a cada nova versão do MAME, é muito provável que as ROMs que você mais usa e já tenha, continuarão a funcionar sem problemas. Caso os desenvolvedores do MAME atualizem alguma coisa no driver, no arquivo da ROM ou apareça um novo ROM dump (pois a versão anterior tinha algum tipo de problema), basta atualizar a ROM que parou de funcionar e não todo o conjunto de ROMs como muitos fazem. A mesma informação vale para aqueles que fazem coleção destes arquivos, não é preciso baixar todo um ROMSET para uma determinada versão do MAME, basta adicionar as novas ROMs e atualizar as já existentes (se for o caso), isso é facilmente gerenciável através dos gerenciadores de ROMs.

A organização do conjunto das ROMs¶

Ao longo do desenvolvimento dos jogos arcade por exemplo, alguns deles passam por revisões, nestas revisões o código pode ter correções ou atualizações. Então muitas vezes se mantinha a placa original do arcade e trocava-se apenas a programação de um dos CIs relacionado com a atualização da programação do jogo. Há casos também onde um mesmo arcade será vendido em diferentes partes do mundo, assim a programação principal é mantida, porém, apenas algumas partes da programação é substituída, como o licenciamento, o nome da empresa licenciada, o idioma, o título, talvez os personagens e assim por diante.

Visando a economia de espaço, a estrutura interna do MAME foi organizada de maneira a utilizar um sistema hierárquico familiar de "parent" e "clone" ou podemos traduzir como principal e clone.

A última revisão corrigida de um determinado sistema será definido como a ROM principal desta família (World), mas nem sempre. Por exemplo, serão definidos como clones todos os conjuntos das ROMs que em geral usarem exatamente os mesmos CIs, no entanto, caso haja dados que forem diferentes do conjunto principal em alguns deles (como a versão Japonesa do Puckman e a versão USA/World do Pac Man).

Ao rodar um jogo clone ou um dos seus conjuntos subsequentes sem antes ter o jogo principal disponível, o usuário será informado do problema. Usando o exemplo anterior, ao tentar jogar a versão Americana do Pac Man (pacman) sem antes ter a ROM principal puckman, aparecerá uma mensagem de erro informando quais são os arquivos que estão faltando.

Para fazer este teste nós podemos usar a opção -verifyroms, supondo que tenhamos ambas as ROMs puckman.zip e pacman.zip na nossa pasta roms podemos realizar o seguinte teste para verificar se puckman está com tudo em ordem:

mame -verifyroms puckman
romset puckman is good
1 romsets found, 1 were OK.

Podemos fazer o mesmo teste com pacman:

mame -verifyroms pacman
romset pacman [puckman] is good
1 romsets found, 1 were OK.

Repare que como a ROM pacman é um clone de puckman, o MAME destaca essa informação dentro de colchetes [], no caso [puckman], isso significa que temos ambas as ROMs.

Vamos supor que a gente não tenha a ROM puckman, este é o erro que o MAME apresentará ao realizar o mesmo teste com a ROM pacman:

mame -verifyroms pacman
pacman      : 82s123.7f (32 bytes) - NOT FOUND (puckman)
pacman      : 82s126.4a (256 bytes) - NOT FOUND (puckman)
pacman      : 82s126.1m (256 bytes) - NOT FOUND (puckman)
pacman      : 82s126.3m (256 bytes) - NOT FOUND (puckman)
romset pacman [puckman] is bad
1 romsets found, 0 were OK.

Aqui o MAME identifica quais são os arquivos que estão faltando (82s123.7f, 82s126.4a, 82s126.1m, 82s126.3m), o respectivo tamanho de cada um dos arquivos e o mais importante, o MAME informa qual o nome da ROM que está faltando (puckman), como puckman está entre colchetes, agora sabemos que puckman está faltando e que ela é necessária para que a ROM pacman funcione.

Podemos usar a opção -listclones / -lc para identificar qual é a ROM principal e qual é o clone, exemplo:

mame -lc pacman
Name:            Clone of:
pacman           puckman

O MAME também consegue apontar a falta de ROMs necessárias para o funcionamento de um sistema e que não seja necessariamente relacionado com a questão de ROMs principais e clones. Podemos usar o exemplo do jogo The King of Fighters '94 (kof94), para que ele funcione, é preciso ter o arquivo com as BIOS do sistema, exemplo:

mame -verifyroms kof94
kof94       : sfix.sfix (131072 bytes) - NOT FOUND (neogeo)
kof94       : 000-lo.lo (131072 bytes) - NOT FOUND (neogeo)
kof94       : sp-s2.sp1 (131072 bytes) - NOT FOUND (neogeo)
kof94       : sp-s.sp1 (131072 bytes) - NOT FOUND (neogeo)
...
romset kof94 [neogeo] is bad
1 romsets found, 0 were OK.

Aqui o MAME está informando que a ROM neogeo (ou neogeo.zip na pasta roms) não existe, não foi encontrada na pasta roms ou que o caminho para onde ela exista não foi definido no rompath. Para corrigir o problema, basta baixar o neogeo.zip e colocá-lo na pasta roms e repetir o teste:

mame -verifyroms kof94
romset kof94 [neogeo] is good
1 romsets found, 1 were OK.

Dada a versatilidade do MAME de identificar o que ele precisa para funcionar, os conjuntos das ROMs são separados em 3 categorias:

non-merged (não mesclado)
split (dividido)
merged (mesclado)

A sua organização é bem simples de se compreender conforme mostram as imagens [4] abaixo:

Nesta categoria, muito espaço é perdido pois há a duplicidade de arquivos. No nosso exemplo acima, nós temos a duplicidade das ROMs XXYYZZ de 1 a 4 e a única diferença é a rom 5 na ROM principal e a ROM 6 na ROM clone, como explicado anteriormente, a diferença entre elas pode ser um idioma diferente, o licenciamento diferente para um país diferente do original como do Japão para os EUA ou do Japão para o Reino Unido, etc. Dada a ineficiência de armazenamento, este é um modo não recomendado para armazenar as suas ROMs.

Aqui nós temos todos os arquivos de ROMs principais num arquivo zip e apenas o arquivo da ROM que é diferente como clone em relação a ROM principal separado. A característica deste modo é a economia de espaço já que não há duplicidade de ROMs, porém, há quem prefira o modo mesclado. A desvantagem deste modo é a dependência externa de arquivos do tipo BIOS (neogeo.zip por exemplo) e DISPOSITIVOS (namco51.zip por exemplo), o sistema para de funcionar numa eventual perda ou exclusão acidental destes arquivos.

Neste caso nós temos todas as ROMs necessárias do sistema (incluindo os clones) num único arquivo. A vantagem deste modo é economizar ainda mais espaço que no modo dividido pois todos os arquivos clones que eventualmente acabam se repetindo em sistemas diferentes agora ficam num arquivo só, assim como, as ROMs do tipo BIOS e DISPOSITIVOS.

Estes são princípios básicos destes conjuntos de ROMs, porém, existem dois outros tipos de conjunto que serão usados no MAME de tempos em tempos.

O primeiro, é o conjunto de BIOS (BIOS set). Alguns sistemas arcade compartilhavam uma plataforma de hardware em comum, como o hardware de arcade Neo Geo. Já que na placa principal havia todos os dados necessários para iniciar e realizar o seu próprio auto-teste do hardware antes de seguir inicializando um dos cartuchos de jogos. Aliás, não é apropriado colocar os dados do jogo para iniciar junto com a BIOS. Em vez disso, ele é armazenado separadamente como uma imagem BIOS para o próprio sistema (neogeo.zip para jogos Neo Geo por exemplo).

O segundo, o conjunto de dispositivos (device set). Visando a economia de tempo e de dinheiro, frequentemente os fabricantes de arcade reutilizavam várias partes dos seus projetos mais de uma vez afim de economizar tempo e dinheiro. Alguns destes circuitos menores reapareceriam nas placas mais novas desde que tivessem um mínimo em comum com o circuito das placas lançadas anteriormente, logo, não seria possível organizar os dados do circuito ou da própria ROM usando o contexto de principal e clone. Por causa disso, algumas ROMs são categorizados como "Device" (dispositivo) onde os dados são armazenados como um conjunto de dispositivos ou "Device set".

Por exemplo, a Namco utilizou um circuito integrado customizado de entrada e saída (I/O) Namco 51xx para lidar com os comandos do joystick e as chaves DIP para o jogo Galaga que também é utilizado por outros jogos, assim sendo, para que o jogo funcione no MAME será preciso a ROM de dispositivos armazenado no arquivo namco51.zip e também do namco54.zip para que a ROM galaga.zip funcione.

Solucionando problemas dos seus conjuntos de ROMs e um pouco de história¶

A frustração de muitos usuários do MAME podem estar relacionadas com as alterações julgadas como desnecessárias por muitos, porém, tais alterações são necessárias devido as alterações que os arquivos ROM sofrem ao longo do tempo e que na cabeça dos usuários, parece que fazemos isso para tornar a vida de vocês mais difícil e realmente não é o caso.

Compreender o motivo destas alterações e o porque delas serem necessárias lhe ajudará a evitar ser iludido por estas contradições sobre as versões das ROMs.

Uma grande quantidade de ROMs e com os seus respectivos conjuntos já existiam antes da emulação. Estes conjuntos iniciais foram criados pelos proprietários das casas de arcades e utilizados como um recurso de manutenção para as placas quebradas que já não funcionavam mais, assim como, para a substituição dos componentes/peças/CIs danificados. Infelizmente, alguns destes conjuntos já não continham mais todos os dados essenciais (o programa em si) para poder funcionar. Muitas das imagens que foram extraídas logo no começo tinham falhas e erros, seja por um procedimento errado na hora da extração ou pela falta da tecnologia para poder fazê-lo da forma mais eficiente possível, como a falta de informação responsável pela paleta de cores da tela por exemplo.

Os primeiros emuladores tentavam simular artificialmente estes dados das cores que faltavam da maneira mais próxima possível, porém, por mais que se tentasse ela nunca chegava próxima da original, havia erros. Até descobrirem os dados que faltavam em outros circuitos integrados. Isso faz com que seja necessário extrair estes dados e atualizar os conjuntos antigos com os novos arquivos conforme fosse necessário.

Não demoraria muito para descobrir que muitos dos conjuntos já existentes tinham dados ruins para um ou mais circuitos integrados conforme a emulação daquele sistema específico foi melhorando, entenda "dados ruins" como uma imagem extraída faltando partes, no formato errado, com partes corrompidas, etc. Algumas vezes os desenvolvedores precisavam criar burlar o funcionamento original de certos circuitos para que a emulação pudesse funcionar porque a imagem deste CI específico os desenvolvedores não tinham acesso ou porque ainda não era possível extrair o seu conteúdo. E quando a imagem deste CI era extraído e usado no emulador, a emulação do sistema já não funcionava mais.

Por essas e outras que, uma vez compreendido como o circuito funcionava, o driver e as ROMs daquele respectivo sistema precisavam ser atualizados. E conforme mais ROMs iam aparecendo, mais e mais conjuntos precisariam de revisões completas.

Ocasionalmente, seria descoberto que a documentação de alguns jogos estava errada ou foi feita de forma errada. Alguns jogos considerados originais eram na verdade, cópias piratas de fabricantes desconhecidos. Outros jogos que foram considerados como "piratas" eram na verdade a versão original do jogo e assim por diante. Os dados de alguns jogos estavam bagunçados de maneira que não se sabia exatamente de qual região determinada placa era (como jogos World misturado com Japão por exemplo) o que exigiu também que ajustes internos e a correção dos nomes fossem feitos.

Mesmo agora, acontecem achados ocasionais e "milagrosos" que alteram a nossa compreensão desses jogos. Como é fundamental que uma documentação seja precisa para registrar a história dos arcades, o MAME mudará o nome dos conjuntos sempre que for necessário, visando a precisão e mantendo as coisas da maneira mais correta possível, sempre no limite do conhecimento que a equipe têm a cada novo lançamento do MAME.

Isso resulta numa compatibilidade muito irregular para os conjuntos das ROMs que param de funcionar nas versões mais antigas do MAME. Alguns jogos podem não ter mudado muito entre 20 ou 30 novas versões do MAME, assim como outros podem ter mudado drasticamente entre as novas versões já lançadas.

Caso encontre problemas com um determinado conjunto de ROMs que não funcionam mais, há várias coisas a serem verificadas:

Você está tentando rodar um conjunto de ROMs destinado à uma versão mais antiga do MAME?
Você têm o conjunto de BIOS necessários ou a ROM dos dispositivos?
Seria este um clone que precisaria ter também a ROM principal?

O MAME sempre informará quais os arquivos estão faltando, dentro de quais conjuntos e onde eles foram procurados.

ROMs e CHDs¶

Os dados do CI que contém a imagem da ROM, tendem a ser relativamente pequenos e são carregados sem maiores problemas na memória do sistema. Alguns jogos também usavam mídias adicionais de armazenamento, como discos rígidos, CD-ROMs, DVDs e Laserdiscs. Esses meios de armazenamento são, por questões técnicas diversas, inadequados para serem armazenados da mesma forma que os dados das ROMs e, em alguns casos, não caberão por inteiro na memória.

Assim, um novo formato foi criado para eles, sendo armazenados num arquivo CHD. Compressed Hunks of Data ou numa tradução literal seria Pedaços Comprimidos de Dados ou CHD para simplificar. Estes são projetados especificamente em torno das necessidades de armazenamento dessa mídia. Para rodar, alguns jogos de arcade, de consoles e de PCs precisarão de um arquivo CHD.

Como os CHDs já estão comprimidos, eles NÃO DEVEM ser comprimidos novamente num arquivo ZIP, 7Z ou qualquer outro.

Visando a economia de espaço na existência de diversas variantes de um sistema ou de um programa, o MAME oferece suporte a arquivos "delta CHD". Um arquivo delta CHD armazena apenas as partes de dados que forem diferentes dos dados do arquivo CHD principal, isso possibilita uma economia de espaço considerável quando houver um grande compartilhamento de dados entre eles. Os arquivos delta CHD só podem ser usados nos clones dos sistemas principais, em dispositivos com uma ROM principal e os clones dos programas. Para que seja possível usar um delta CHD, é obrigatório que exista um CHD principal para que o MAME consiga ler os dados compartilhados, seja para um sistema, para dispositivos ROM ou para programas.