From 0eec977630f43f75e7a5563aa14ef6c0bd312c98 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Alexander Petrov Date: Mon, 13 Jul 2026 21:54:37 +0300 Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?libbgi:=20sy*img=5Fw=20=D1=83=D0=BC=D0=BD=D0=BE?= =?UTF-8?q?=D0=B6=D0=B5=D0=BD=D0=B8=D0=B5=D0=BC=20=D0=B2=D0=BC=D0=B5=D1=81?= =?UTF-8?q?=D1=82=D0=BE=20O(sy)-=D1=86=D0=B8=D0=BA=D0=BB=D0=B0=20=E2=80=94?= =?UTF-8?q?=20rpgwalk=2024=20=E2=86=92=20=D1=81=D1=82=D0=B0=D0=B1=D0=B8?= =?UTF-8?q?=D0=BB=D1=8C=D0=BD=D1=8B=D0=B5=2048=20fps?= MIME-Version: 1.0 Content-Type: text/plain; charset=UTF-8 Content-Transfer-Encoding: 8bit Профилирование rpgwalk в dev-MAME (watchpoint на OUT-маркеры + totalcycles) показало: blit 8 спрайтов ел 17 мс из 20.5 — 85% в цикле `while (sy--) src += img_w;` blit-обёрток (писался под «обычно sy==0», а вертикальные ленты атласов дают sy до 176 → до 64К тактов на кадр). Фикс: src += sy*img_w через __mulint (O(1); __mul16 адаптивен — при sy < 256 крутит 8 итераций, ~500Т) + if (sy): горизонтальные ленты и одиночные спрайты не платят и за умножение. Blit: 45К → 11.8К тактов/спрайт. Замерен бюджет кадра (docs/sprite-api-design.md §9д): кадр 48.83 Гц = 430080 тактов @21МГц; спрайт 16×16 ≈ 26К (тик 7.3К + heal 6.4К + blit 11.8К) → лимит стабильных 48 fps = 14 спрайтов (15 — 94% кадров, 16 — на грани). FPS-плашка bar+outtextxy стоит ~210К (полкадра!) — HUD рисовать putimage-заготовкой. examples/rpgwalk/rpgprof.c — профилировочная копия демо: визуальный профайлер (цвет бордера по секциям кадра) + маркеры для тактового профайла через wpiset дебаггера (рецепт в шапке и §9д). Co-Authored-By: Claude Fable 5 --- docs/sprite-api-design.md | 32 +++ examples/rpgwalk/rpgprof.c | 291 ++++++++++++++++++++++++ libbgi/common/_gfx_blit_full.c | 7 +- libbgi/common/_gfx_blit_sprite.c | 13 +- libbgi/common/_gfx_blit_sprite_noclip.c | 9 +- 5 files changed, 342 insertions(+), 10 deletions(-) create mode 100644 examples/rpgwalk/rpgprof.c diff --git a/docs/sprite-api-design.md b/docs/sprite-api-design.md index a5721fd..5907347 100644 --- a/docs/sprite-api-design.md +++ b/docs/sprite-api-design.md @@ -775,6 +775,38 @@ callback НЕ делаем — опрос проще и дешевле). медленное движение «1 пиксель в 1.5 кадра»); цепочки целей (waypoints) — приложение ставит новую цель по sprite_moving()==0. +## 9д. Тактовый бюджет кадра (профиль rpgwalk в dev-MAME, 2026-07-13) + +Кадр Sprinter = 48.83 Гц (растр 896×320 @14МГц) = **430080 тактов** +@21МГц (такты «эффективные», с wait-state'ами ОЗУ). Метод замера — +watchpoint на OUT-маркеры + printf/g + clog (memory/mame_mcp_bridge). + +Цена анимированного спрайта 16×16 в sprite_update (heal+blit на +кадр, W0-атлас, noclip): + +| фаза | тактов/спрайт | +|--------------------|---------------| +| тик (anim+tween) | ~7.3К (4.3-9.2К) | +| heal (банк 0x50) | ~6.4К | +| blit (банк 0x5C) | ~11.8К | +| **итого** | **~26К** | + +Фикс-часть цикла демо (kbhit+getdatetime+свопы страниц) ~14-19К. +Отсюда лимит на стабильные 48 fps (КАЖДЫЙ кадр в один интервал): +**14 спрайтов** (замерено: все обычные кадры ≤406К, 10/232 двойных — +только кадры с FPS-плашкой); 15 — 94% кадров, 16 — на грани (50%). + +Уроки профиля: +- O(sy)-цикл `src += img_w` в blit-обёртках стоил до 64К тактов на + кадр 11 вертикальной ленты (~85% времени блита!) — заменён на + __mulint 2026-07-13 (O(1) ~300Т): blit упал 45К → 11.8К/спрайт, + rpgwalk 24 fps → стабильные 48. +- bar()+outtextxy() FPS-плашки = ~210К тактов (~10 мс, полкадра!) — + текст BGI дорогой; на 14 спрайтах кадры с плашкой уходят в два + интервала. Для HUD в бюджете рисовать заготовленным putimage. +- Резерв: тик в C ~7.3К/спрайт — asm/упрощение подняло бы лимит к + ~17-18 спрайтам. + ## 10. Риски / что проверить артефактом (Фаза 0) Статус 2026-07-11: пп. 1–3 закрыты для MAME 0.283 (tests/gfxbanks, diff --git a/examples/rpgwalk/rpgprof.c b/examples/rpgwalk/rpgprof.c new file mode 100644 index 0000000..f99ecf1 --- /dev/null +++ b/examples/rpgwalk/rpgprof.c @@ -0,0 +1,291 @@ +/* + * rpgprof — профилировочная копия rpgwalk (НЕ собирается по умолчанию). + * Два инструмента в одном: + * + * 1. ВИЗУАЛЬНЫЙ профайлер — цвет ГРАНИЦЫ экрана (порт #FE, биты 0-2) + * меняется на входе в каждую секцию кадра; луч бежит сверху вниз + * (~320 строк растра за кадр 48.83 Гц, 1344 такта на строку), так + * что толщина цветной полосы бордера ∝ времени секции: + * красный (2) — логика: kbhit, машина маршрутов, getdatetime/FPS + * жёлтый (6) — тик авто-анимаций (_spr_tick_fn) + * magenta (3) — heal-проход (банк 0x50) + * белый (7) — blit-проход (банк 0x5C) + * синий (1) — gfx_wait_vsync (простой до конца кадра) + * Много синего = запас; белый/жёлтый через весь экран = не влезаем. + * ВНИМАНИЕ: dev-MAME перерисовывает бордер крупными кусками (не + * per-scanline), полосы приблизительные и «пляшут» — для точных + * цифр см. п.2. + * + * 2. ТАКТОВЫЙ профайлер — те же OUT'ы ловятся watchpoint'ом дебаггера + * dev-MAME (рецепт: memory/mame_mcp_bridge и docs/sprite-api-design.md + * §9д): wpiset по маске порта + printf totalcycles/wpdata + авто-g, + * затем оп clog моста. Значения маркеров (2/6/3/7/1) уникальны — + * по wpdata видно, какая секция началась. + * + * Сборка и запуск (из этого каталога; атласы уже собраны make'ом): + * ../../bin/sprinter-cc --memory tiny --gfx 256 -o rpgprof.exe rpgprof.c + * cd ../../mame/v306 && python3 make_disk.py IMG/mc.img \ + * ../../examples/rpgwalk/rpgprof.exe \ + * ../../examples/rpgwalk/bard1.atl ../../examples/rpgwalk/bard2.atl \ + * ../../examples/rpgwalk/bard.pal + * ./run_mame.sh (или ./run_bridge.sh для тактового профиля) + * в CLI Sprinter: a:\rpgprof.exe + * + * my_update — копия libbgi sprite_update с воткнутыми маркерами; при + * изменении оригинала синхронизировать вручную. + */ +#include +#include +#include +#include +#include +#include +#include +#include "../../libbgi/_bgi.h" + +__sfr __at (0xFE) io_border; + +/* Копия sprite_update с суб-маркерами (см. шапку): 6 тик анимаций, + * 3 heal-проход, 7 blit-проход. */ +static void my_update(sprite_t *arr, uint8_t count) +{ + uint8_t p = gfx_get_draw_page(); + uint8_t dbit = p ? _SPR_DIRTY1 : _SPR_DIRTY0; + uint8_t saved = gfx_get_bank(); + uint8_t i; + sprite_t *s; + + io_border = 6; /* жёлтый: тик анимаций */ + if (_spr_tick_fn) + (*_spr_tick_fn)(arr, count); + + io_border = 3; /* magenta: heal */ + gfx_set_bank(GFX_BANK_NORMAL); + _bgi_begin(); + for (i = 0, s = arr; i < count; i++, s++) { + if (s->drawn[p].on && (s->flags & (dbit | SPR_ALWAYS))) { + (*_gfx_heal_fn)(s->drawn[p].x, s->drawn[p].y, s->w, s->h); + s->drawn[p].on = 0; + } + } + _bgi_end(); + + io_border = 7; /* белый: blit */ + gfx_set_bank(GFX_BANK_SPRITE); + _bgi_begin(); + { + uint8_t mapped = 0; + + for (i = 0, s = arr; i < count; i++, s++) { + if (s->flags & (dbit | SPR_ALWAYS)) { + if (s->flags & SPR_VISIBLE) { + if (s->page != mapped && s->page) { + _gfx_w0_cur = s->page; + _io_page_w0 = s->page; + mapped = s->page; + } + (*_gfx_blit_fn)(s->x, s->y, s->img, s->sx, s->sy, s->w, s->h); + s->drawn[p].x = s->x; + s->drawn[p].y = s->y; + s->drawn[p].on = 1; + } + s->flags &= ~dbit; + } + } + if (mapped) + _io_page_w0 = _gfx_w0_dss; + } + _bgi_end(); + + gfx_set_bank(saved); +} + +#define NCHR 8 +#define MINX 0 +#define MAXX (320 - 16) +#define MINY 14 +#define MAXY (256 - 16) +#define QX 80 +#define QY 64 + +static atlas_t at1, at2; +static sprite_t sp[NCHR]; +static uint8_t dir[NCHR]; +static uint8_t phase[NCHR]; + +static void set_dir(uint8_t i, uint8_t d) +{ + dir[i] = d; + sprite_anim(&sp[i], (uint8_t)(d * 3), (uint8_t)(d * 3 + 2), + (uint8_t)(5 + (i & 3)), ANIM_PINGPONG); +} + +static void go_edge(uint8_t i) +{ + sprite_t *s = &sp[i]; + int tx = s->x, ty = s->y; + + switch (dir[i]) { + case 0: ty = MAXY; break; + case 1: tx = MINX; break; + case 2: tx = MAXX; break; + default: ty = MINY; break; + } + sprite_moveto(s, tx, ty, 1, (uint8_t)(1 + (i & 1))); + phase[i] = 0; +} + +static void go_back_random(uint8_t i) +{ + sprite_t *s = &sp[i]; + int tx = s->x, ty = s->y, avail, dist; + uint8_t d = dir[i]; + + d = (uint8_t)(d ^ ((d < 2) ? 3 : 1)); + set_dir(i, d); + switch (d) { + case 0: avail = MAXY - s->y; dist = QY; break; + case 1: avail = s->x - MINX; dist = QX; break; + case 2: avail = MAXX - s->x; dist = QX; break; + default: avail = s->y - MINY; dist = QY; break; + } + if (avail > dist) + dist += rand() % (avail - dist + 1); + else + dist = avail; + switch (d) { + case 0: ty += dist; break; + case 1: tx -= dist; break; + case 2: tx += dist; break; + default: ty -= dist; break; + } + sprite_moveto(s, tx, ty, 1, (uint8_t)(1 + (i & 1))); + phase[i] = 1; +} + +static void turn_90(uint8_t i) +{ + uint8_t d = dir[i]; + uint8_t vert = (d == 0 || d == 3); + + set_dir(i, vert ? (uint8_t)(1 + (rand() & 1)) + : (uint8_t)((rand() & 1) ? 0 : 3)); + go_edge(i); +} + +static void show_fps(uint8_t v) +{ + char buf[4]; + + buf[0] = (char)('0' + (v / 100) % 10); + buf[1] = (char)('0' + (v / 10) % 10); + buf[2] = (char)('0' + v % 10); + buf[3] = 0; + setcolor(WHITE); + setfillstyle(SOLID_FILL, BLACK); + bar(0, 0, 27, 9); + outtextxy(2, 1, buf); +} + +static void draw_field(void) +{ + int i; + + srand(4321); + setfillstyle(SOLID_FILL, GREEN); + bar(0, 0, 319, 255); + for (i = 0; i < 400; i++) + putpixel(rand() % 320, rand() % 244 + 12, + (i & 3) ? LIGHTGREEN : BROWN); + for (i = 0; i < 24; i++) { + int x = rand() % 312 + 4, y = rand() % 232 + 16; + putpixel(x, y, (i & 1) ? WHITE : YELLOW); + putpixel(x - 1, y, LIGHTGREEN); + putpixel(x + 1, y, LIGHTGREEN); + } + setcolor(WHITE); + outtextxy(52, 3, "RPGPROF: border = frame profile, ESC"); +} + +int main(void) +{ + uint8_t i, page, hidden; + uint8_t frames = 0, last_sec, fps_val = 0, fps_draw = 0; + datetime_t dt; + + if (atlas_load(&at1, "bard1.atl") != 0 && + atlas_load(&at1, "a:\\bard1.atl") != 0) + return 1; + if (atlas_load(&at2, "bard2.atl") != 0 && + atlas_load(&at2, "a:\\bard2.atl") != 0) + return 1; + + initgraph(); + gfx_sprite_clip(0); + if (gfx_pal_fload(0, "bard.pal") < 0) + gfx_pal_fload(0, "a:\\bard.pal"); + gfx_pal_sync(); + + getdatetime(&dt); + srand((unsigned)(dt.second * 77u + dt.minute)); + + for (i = 0; i < NCHR; i++) { + /* Персонажи циклом из двух атласов: 0-3 at1, 4-7 at2, 8-11 at1… + * (группы по 4 подряд — минимум смен W0-страницы за проход). */ + atlas_sprite_init(&sp[i], (i & 4) ? &at2 : &at1, (uint8_t)(i & 3)); + sp[i].x = 24 + (rand() % (MAXX - 48)); + sp[i].y = MINY + 8 + (rand() % (MAXY - MINY - 16)); + set_dir(i, (uint8_t)(rand() & 3)); + go_edge(i); + sprite_show(&sp[i]); + } + + for (page = 0; page < 2; page++) { + gfx_set_draw_page(page); + draw_field(); + sprite_update(sp, NCHR); + } + gfx_set_visible_page(0); + getdatetime(&dt); + srand((unsigned)(dt.second * 77u + dt.minute)); + last_sec = dt.second; + + for (;;) { + io_border = 2; /* красный: логика */ + if (kbhit() && getch() == 27) + break; + + for (i = 0; i < NCHR; i++) + if (!sprite_moving(&sp[i])) { + if (phase[i] == 0) + go_back_random(i); + else + turn_90(i); + } + + hidden = gfx_get_visible_page() ^ 1; + gfx_set_draw_page(hidden); + frames++; + getdatetime(&dt); + if (dt.second != last_sec) { + last_sec = dt.second; + fps_val = frames; + frames = 0; + fps_draw = 2; + } + if (fps_draw) { + fps_draw--; + show_fps(fps_val); + } + my_update(sp, NCHR); /* маркеры 6/3/7 внутри */ + io_border = 1; /* синий: ждём vsync */ + gfx_wait_vsync(); + gfx_set_visible_page(hidden); + } + + io_border = 0; + closegraph(); + atlas_free(&at2); + atlas_free(&at1); + return 0; +} diff --git a/libbgi/common/_gfx_blit_full.c b/libbgi/common/_gfx_blit_full.c index 29592b0..565c821 100644 --- a/libbgi/common/_gfx_blit_full.c +++ b/libbgi/common/_gfx_blit_full.c @@ -39,10 +39,11 @@ void _gfx_blit_full(int x, int y, const void *img, if (w <= 0 || h <= 0) return; } - /* src = img + 4 + sy*img_w + sx — без __mulint (обычно sy == 0). */ + /* src = img + 4 + sy*img_w + sx; sy*img_w умножением (__mulint, + * O(1)) — цикл сложений был O(sy), см. _gfx_blit_sprite.c. */ src = p + 4 + sx; - while (sy--) - src += img_w; + if (sy) + src += (uint16_t)sy * (uint16_t)img_w; dst = _gfx_addr_base + x; while (w > 256) { diff --git a/libbgi/common/_gfx_blit_sprite.c b/libbgi/common/_gfx_blit_sprite.c index 48d54be..298e1b5 100644 --- a/libbgi/common/_gfx_blit_sprite.c +++ b/libbgi/common/_gfx_blit_sprite.c @@ -54,12 +54,15 @@ void _gfx_blit_sprite(int x, int y, const void *img, } - /* Адрес первого пикселя кадра: заголовок(4) + sx вправо, затем sy - * строк вниз (по img_w на строку) — циклом сложений, без __mulint - * (обычно sy == 0: целый спрайт или горизонтальная лента). */ + /* Адрес первого пикселя кадра: заголовок(4) + sx вправо + sy строк + * вниз. sy*img_w умножением (__mulint, O(1) ~300Т): вертикальные + * ленты атласов сделали sy != 0 нормой — цикл сложений был O(sy), + * до ~64К тактов на блит кадра 11 (профиль rpgwalk 2026-07-13). + * if (sy): горизонтальные ленты/одиночные спрайты не платят и за + * умножение. */ src = p + 4 + sx; - while (sy--) - src += img_w; + if (sy) + src += (uint16_t)sy * (uint16_t)img_w; dst = _gfx_addr_base + x; diff --git a/libbgi/common/_gfx_blit_sprite_noclip.c b/libbgi/common/_gfx_blit_sprite_noclip.c index 25f0ef9..c87e56b 100644 --- a/libbgi/common/_gfx_blit_sprite_noclip.c +++ b/libbgi/common/_gfx_blit_sprite_noclip.c @@ -23,9 +23,14 @@ void _gfx_blit_sprite_noclip(int x, int y, const void *img, const uint8_t *src; int img_w = p[0] | (p[1] << 8); /* ширина картинки/ленты = sstride */ + /* sy*img_w умножением (__mulint, O(1) ~300Т): вертикальные ленты + * атласов сделали sy != 0 нормой — старый цикл сложений был O(sy), + * до ~64К тактов на блит кадра 11 (профиль rpgwalk 2026-07-13). + * if (sy): горизонтальные ленты/одиночные спрайты (sy == 0) не + * платят и за умножение. */ src = p + 4 + sx; - while (sy--) - src += img_w; + if (sy) + src += (uint16_t)sy * (uint16_t)img_w; _bgi_blit_rows_raw(src, (uint8_t *)(_gfx_addr_base + x), w, h, img_w, (uint8_t)y);