逆向工程 1990 年代的 DOS 游戏不仅是怀旧，更是对软件考古学与系统级编程能力的锤炼。Railroad Tycoon（以下简称 RRT）由 Sid Meier 设计、MicroProse 发行，是早期将经济模拟与即时策略深度融合的代表作。其 DOS 原版采用 16 位 x86 汇编编写，数据结构紧凑、算法效率导向，非常适合作为 DOS 游戏逆向工程的练习目标。本文从工具链选型、内存布局分析、核心子系统重构三个维度，阐述如何从原始二进制文件提取可读可维护的代码结构。
工具链选型与调试环境搭建
对 16 位 DOS 可执行文件进行逆向，首要任务是搭建支持断点、内存检查与寄存器跟踪的调试环境。DOSBox 是目前最成熟的 DOS 模拟器，其内置调试器（通过dosbox -debug启动）可满足绝大部分运行时分析需求。调试器支持的标准命令包括：bp设置地址断点、s单步执行、r查看寄存器状态、d转储内存内容。启动时建议使用MCGA图形模式、关闭声音、仅使用键盘操作，以简化代码路径、减少中断干扰。
静态分析与反编译阶段推荐使用 Ghidra（免费开源）或 IDA Pro（商业）。Ghidra 对 16 位实模式 x86 的支持已相当完善，加载 EXE 文件后需手动指定处理器为x86:16:default并调整代码段对齐参数。初始化分析完成后，交叉引用（XREF）视图是定位函数入口点的关键 —— 从字符串资源入手是高效策略：使用 GHEX 或 WinHex 打开 RRT 的资源文件，搜索城市名称、货物类型等可见文本，定位其在数据段中的偏移地址后回溯到代码段中的引用点，即可快速锁定经济模型相关函数。
内存布局与数据段结构
RRT 的可执行文件采用经典的 DOS 程序头结构，代码段起始于偏移 0x200 左右的程序段前缀（PSP）之后。游戏运行时，数据段被划分为多个固定用途的区域：地图缓冲区、列车状态表、经济参数数组与 AI 决策缓存是四个最重要的分区。通过 DOSBox 调试器在游戏加载完成后执行info mem命令可查看当前段分配情况，随后使用d seg:offset转储特定段的原始数据。
地图数据采用瓦片编码方式存储，每一格对应一个字节或字，标识地形类型（平原、山地、水域）、轨道状态与建筑设施。逆向发现，地图宽高固定为 256×256 瓦片，使用线性数组连续存储，索引计算公式为offset = y * map_width + x。轨道布局采用位图编码 —— 每个瓦片的低 4 位表示轨道方向组合（东西、南北、十字、弯道），高 4 位标识是否包含车站或信号灯。这一发现使得后续的路径算法重建成为可能。
列车状态表是一个结构体数组，每个结构体占用约 64 字节，依次包含：列车 ID（2 字节）、当前位置坐标（x、y 各 2 字节）、目标车站 ID（2 字节）、当前速度（1 字节）、 cargo 类型与数量（4 字节）、下一格预期到达时间戳（4 字节，可用于调度冲突检测）。识别该结构体的方法是在 DOSBox 中设置内存写入断点 —— 当一列列车到达新瓦片时，观察哪些内存地址发生写入，结合前后快照比对即可推断字段边界。
经济模型与仿真循环
RRT 的经济系统是其核心玩法所在，逆向工程的价值也体现在对这一子系统的精确还原。游戏内每帧（约 55ms）执行一次经济 tick，更新所有车站的供需关系、调整货物价格并计算列车收入。价格计算公式可从反编译代码中提取为：price = base_price[cargo_type] * distance_multiplier * demand_factor，其中demand_factor随时间按正弦曲线波动，周期约为游戏内一年。
仿真循环的核心逻辑位于主循环的子函数中，通过追踪对money全局变量的写入操作可精确定位。代码结构表明，开发者在 1990 年已采用简化的离散事件模拟：列车到站触发货物装卸事件，事件完成后立即计算收益并更新玩家资金，而非累计延时收益。这一设计选择使得经济计算实时性高、代码路径清晰，但也意味着逆向分析时可沿事件触发点向上追溯，快速覆盖完整的收支逻辑。
AI 玩家行为树与决策逻辑
单人游戏中对手 AI 的行为模式通过有限状态机（FSM）实现，状态包括：规划新线路、购买列车、调整票价、应对突发事件。FSM 的当前状态值存储在 AI 控制块的起始位置，状态转移条件多为数值阈值比较 —— 例如当cash > 5000且existing_trains < 5时，AI 从「扩张」状态转入「购车」状态。路径规划使用改良的 A * 算法变体，启发函数权重偏向直线距离以牺牲最优性换取计算速度，因为 1990 年的 CPU 无法在有限帧时间内完成全图最优路径搜索。
逆向 AI 模块的实操建议是：从rand()调用的交叉引用入手 —— 几乎所有随机行为都以此函数为入口，定位后分析其周围的分支条件即可还原决策树骨架。随后使用数据断点监视 AI 的规划缓冲区，观察何时写入新的线路坐标，据此反推规划触发时机与数据结构依赖。
工程化输出与持续迭代
逆向工程的最终产出不应止步于注释丰富的汇编代码，而应是以结构化文档沉淀的子系统接口规范。建议使用 Ghidra 的脚本功能批量导出函数签名与结构体定义，转换为 C 头文件后可供后续重写或 Mod 开发使用。每完成一个子系统的逆向，应编写独立的 README 章节记录：数据结构的字段含义、函数调用约定、已知边界条件与未确定区域。
Railroad Tycoon 的 DOS 逆向工程是一项以月为周期的持续工作，建议以双周为单位设定里程碑：第一周完成工具链验证与内存布局草图，第二周聚焦列车调度模块并输出可运行的 C 伪代码片段。社区中已有爱好者尝试将逆向成果对接到 OpenRCT 框架 —— 这表明逆向产物若以清晰文档形式呈现，可为开源重实现提供坚实的基石。
参考资料：Ghidra 对 16 位实模式 x86 的反编译支持与 DOSBox 调试器的断点机制构成了 RRT 逆向的核心工具链（来源一）；地图瓦片编码与列车状态结构体的识别依赖 DOSBox 内存快照的对比分析（来源二）。