实现 NES 中的一些笔记：nametable 的 mirror 计算
内容提要
本文介绍了NES红白机中nametable的镜像计算，包括渲染过程、分辨率、Pattern Table和Attribute Table的作用，以及四个nametable的布局和镜像计算方式。作者还提供了两种计算方式的代码和性能测试结果，并总结了古早系统中为了性能而采用的各种技巧。
延伸解读
镜像计算的实际意义
NES 的 PPU 只有 2KB VRAM，却要管理四个 nametable（理论 4KB），因此必须通过镜像将部分 nametable 映射到同一物理内存。垂直镜像让 C 映射到 A、D 映射到 B；水平镜像让 B 映射到 A、D 映射到 C。这种复用背景的方式节省了宝贵的内存，但也要求开发者在写地址时清楚当前镜像模式，否则背景显示会出错。
两种实现方式的取舍
文章对比了哈希表查表和纯算术两种镜像地址计算。哈希表方法直观，但需要额外存储映射表，且每次计算涉及多次寻址，在 70 年代硬件上开销较大。新方法利用取模和位运算直接推导地址，无需额外空间。不过作者也提醒，在 Python 中位运算不一定更快，最终用 C 测试才验证了性能提升，说明优化效果与语言和平台密切相关。
性能测试的启示
作者在 C 语言下对两种方法各运行一亿次，新方法耗时约 251868 微秒，旧方法约 355402 微秒，提升约 30%。这个结果符合预期，但也说明优化幅度并非数量级。对于现代模拟器或高性能环境，这种差异可能微不足道；但在 NES 实机或资源受限的嵌入式场景中，减少一次查表和额外存储仍有实际价值。
Q&A
NES红白机的屏幕分辨率是多少？
NES红白机的屏幕分辨率为256x240。
什么是nametable的镜像计算？
nametable的镜像计算是为了复用背景图案，通过映射不同的nametable地址来减少内存使用。
NES中使用的Attribute Table有什么作用？
Attribute Table用于存放每个tile的属性，如颜色和翻转信息。
有哪些常见的镜像计算方式？
常见的镜像计算方式有垂直镜像和水平镜像。
新方法的镜像计算性能如何？
新方法比旧方法快约30%。
如何优化镜像计算的代码？
通过位运算和模运算简化了水平镜像的计算逻辑，减少了寻址操作。
