Can you run every line of code in Super Mario Bros.?

**TL;DR:** 一位速通玩家尝试在《超级马里奥兄弟》中运行全部32KB ROM的每一行代码和每一个字节，通过多种漏洞和操作，最终成功覆盖绝大部分内容，并发现了一些理论上的不可达代码。 ## 挑战目标：运行每一行代码 《超级马里奥兄弟》的程序ROM包含32,768个字节，其中22,790个是CPU指令，其余是关卡、音乐、动画等原始数据。在典型的“100%完成度”通关中，玩家会游玩所有关卡、击败所有Boss、收集所有道具。但本挑战更进一步：不仅完成这些内容，还要让CPU读取ROM中的**每一个字节**——从每个数据表中读取、执行每条指令。作者称之为“ROM极限挑战”。 启动主机后，标题画面、马里奥移动、碰撞检测等程序已经运行了16%的ROM。让标题画面自动演示，播放屏幕滚动、加载敌人、板栗仔程序、撞击砖块、收集蘑菇、受伤、死亡等，共计覆盖31.9%的ROM。 ## 初次尝试：双人模式与“穷举” 作者选择了双人模式，触碰屏幕边缘、撞击砖块、蹲下、收集1UP蘑菇、将板栗仔变成诺库龟……尽量执行各种操作，包括一些可能触发bug的动作，比如图形缓冲区溢出。主要目标是先跑遍所有房间，再回头补漏。 大约一小时后，作者以路易吉身份救出公主，以马里奥身份获得一个游戏结束，并开始了二周目（板栗仔被替换成硬壳龟）。但初次运行仍有459个字节未运行。 ## 有趣的部分：被忽视的代码路径 ### 振荡平台与红色诺库龟 如果只为速通快速冲刺，振荡平台（oscillating platform）和红色诺库龟（red Koopa）不会完成一次完整的振荡周期。同样，飞行泡泡鱼（flying Cheep-Cheep）和刺龟（Spiny）的部分代码也需要特定条件：例如，当马里奥的水平速度为零时，它们的行为会不同。 ### 飞行泡泡鱼的随机性 飞行泡泡鱼有16个随机出现位置和12种随机进入速度。作者花了几乎整个关卡的时间才集齐所有组合。 ### 刺龟重生与不可达代码 刺龟属于“无限生成”的敌人。当有空精灵槽位时，它会检查并重生在第一个空槽位。但逻辑上存在一个保护性分支：当所有精灵槽位都满时，会执行一条BMI指令中止。然而，要触发这条BMI，需要同时满足“有一个槽位为空”和“所有槽位都被占用”的矛盾条件——这是典型的不可达代码。作者认为，只有通过任意代码执行（ACE）漏洞才能运行它，但速通规则禁止卡带插槽操作（必须正确插入），从而封死了所有已知ACE方法。 ## 旗杆旗帜消失：诺库龟的神奇冒险 正常通关时，马里奥降下旗杆上的旗帜。但游戏中有一个安全措施：如果旗帜缺失，马里奥会直接跳下。如何让旗帜消失？作者咨询了前世界纪录保持者GTAce（未获明确回答），但自己分析出原理：旗杆旗帜始终占据最后一个精灵槽位。通关后出现的小星形旗帜，如果找不到空槽位，会覆盖旗杆旗帜。因此，需要在到达旗杆时让屏幕上同时存在5个敌人，使星形旗帜的优先级高于旗杆。 问题在于，楼梯很难把敌人带到旗杆处。关键在于“诺库龟的神奇冒险”：当敌人低于地面水平时，它们会停止检测墙壁；如果踩扁它们，会表现出仿佛在地板上的行为。作者选择8-2世界（有大量诺库龟和坑洞），用TAS工具让五个精灵槽位全部进入“神奇冒险”模式，然后无阻挡走完关卡。最终导致旗帜消失，运行了三个新字节。 ## 平衡平台的速度限制与精灵继承 平衡平台（balancing platform）有速度限制（每帧3.5像素），但代码中存在一个错误：当速度等于限制时不会触发限制，只有大于时才触发。因此需要让平台达到每帧4.5像素才能运行那段代码。作者尝试利用“精灵继承”技巧：平衡平台会追踪配对平台的精灵槽位；如果配对卸载，新加载的任意物体都会被当作另一半（即使不是平台）。通过诺库龟的神奇冒险，可以让振荡平台表现得像平衡平台，并带出屏幕外。但速度限制代码依然无法触发——作者认为这是不可达的。 ## 背景图块与屏幕编号Bug 背景的灌木和云朵图块包含未使用的零字节。背景每三个屏幕重复一次。游戏使用循环减3的方式决定绘制哪个屏幕。但代码使用了`BMI`指令（有符号分支），而不是`BCC`（无符号进位清除）。因此，当屏幕编号为负数（-125到-1）时，仍会触发分支，导致从未使用的背景图块中读取数据。 如何向右跑过131个屏幕？利用卡进地板、击碎砖块、触摸旗杆的bug，马里奥会无限向右跑。作者最终手动复位，但已读取了那些未使用的字节。 ## 精灵初始化跳转表与短火焰棒 精灵初始化程序的跳转表中有大量未读字节。食人花通常不由屏幕滚动初始化（而是由水管图块生成程序激活）。此外，还有“短火焰棒”这种变体，它的初始化代码包含额外字节，但需要特定条件才能触发。 ## 水下关卡数据损坏：一次性读取多个未用字节 在双人模式下，若一名玩家在水下关卡死亡，另一名玩家在攀爬藤蔓时死亡，会损坏水下关卡的敌人数据。具体原理：攀爬藤蔓时设置标志使下一个房间生成藤蔓，藤蔓占用精灵槽位5，然后初始化气泡的代码假设X寄存器为0，但此时X=5，导致写入气泡位置数组越界，覆盖了敌人数据指针的低字节。于是游戏从世界1-4的图块数据表中读取，将其当作敌人数据，从而产生一堆能够触发未使用敌人初始化程序的垃圾数据。 重复该操作于所有水下关卡的检查点，可以运行以下未使用的敌人类型：已踩扁的红色诺库龟、已踩扁的绿色诺库龟、食人花、未使用的火焰棒以及一个蘑菇。 ## 结论：仍有部分字节未运行 作者认为已经做到了极限。剩余未运行的部分包括： - 平衡平台速度限制的向上重力子程序（认为不可达） - 刺龟重生代码中的BMI指令（因无ACE而不可达） - 每个城堡关卡结尾的终止符字节（在触摸斧头后，精灵槽位被蘑菇头占据，永远不会读取终止符） - 部分背景图块数据（可能无法通过正常或bug方式读取） 此外，视频未涉及字符ROM的图形数据，但作者在结尾简要提及。 Source: [Can you run every line of code in Super Mario Bros.?](https://www.youtube.com/watch?v=o0gOALTvkcc)