Звук: насос CBL качает через W3 — вход в BIOS ломал W0

СИМПТОМ: затемнение (fade) хрипело — одинаково с играющей музыкой и в
тишине.  Ключевое наблюдение пользователя: повтор тишины обязан звучать
тишиной, значит дело не в недоливе буфера.

ПОИСК: отладочные клавиши, каждая делала ровно один кусок fade.  Ожидание
кадров — чисто; чтение палитры, запись палитры и 512 вызовов
bios_get_place() (видео вообще не трогает) — скрежет во всех трёх.
Последнее и решило: виновата не палитра, а ЛЮБОЙ вызов BIOS.

ПРИЧИНА: `rst 8` раскрывается в `out ($7C),a`, который включает системное
ПЗУ и перестраивает окно 0 (MAME sprinter.cpp, update_memory: m_pages[0] +
m_bank_view0.select).  ПЗУ ложится ПОВЕРХ страничного регистра, поэтому
запись в порт 0x82 из прерывания бесполезна — OTIR вычитывает ПЗУ и
отдаёт его в звук.  Отсюда же старое правило «глушить CBL на время
загрузки файлов»: причина была не в том, что ESTEX долго занимает CPU.

РЕШЕНИЕ (идея пользователя): качать через W3.  Он управляется только
портом 0xE2, подмену из прерывания никто не перекрывает, а BIOS во время
нашего ISR не исполняется — окно возвращается до выхода, и для него
подмена невидима.  После этого BIOS безопасен везде.

* pop_sfx.c — насос берёт взаймы W3 вместо W0, чтение по 0xC000 + смещение.
* pop_ui.c — буфер палитры по фиксированному 0x4000 (эти 256 байт DSS
  занимает только при загрузке программы): 256 байт со стека долой.
* libbgi/common/gfx_pal_write.c — запись палитры прямо в видеопамять,
  минуя BIOS.  Писалась как обход скрежета, после переноса насоса не
  нужна; оставлена как более быстрый примитив (2,5 тыс. тактов на 64
  цвета против 10,8 тыс. у BIOS) с честной шапкой.  Адресация разобрана
  по исходникам BIOS (FUNC_SCREEN.ASM): Port_Y = индекс цвета, адрес
  0xC3E0 + pal*4, порядок R/G/B/Y.
* libc/video/pal_get.c, pal_load.c — в шапках зафиксировано, что BIOS
  выбирает окно ПО АДРЕСУ БУФЕРА (`BIT 7,H`).
* pop_intro.c — при пропуске интро клавишей не глушился CBL, и следующая
  загрузка уровня шла с открытым буфером; добавлен pop_sfx_pause.
* pop_ctrl.c — убраны отладочные «осторожные шаги» на J/L (эмуляция
  Shift+стрелка для MAME), у них и стоял TODO.

Разбор целиком — docs/sound_plan.md §5.  Бюджет: _CODE 23966, куча 245 Б.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
2026-08-25 19:36:47 +03:00
parent 4327ac88b9
commit 16d3262340
10 changed files with 190 additions and 25 deletions
+57
View File
@@ -734,3 +734,60 @@ DOS-версии** — `applications/PoP/PoP1_DOS_music` (flac/mp3/ogg/ogg_MT-32
переносить, либо заводить банк 12.
* `won` (77 страниц) в POP_MUS_PAGES=20 не помещается: финал придётся либо
резать, либо стримить кусками по ходу.
## 5. СКРЕЖЕТ ПРИ BIOS-ВЫЗОВАХ: причина и решение (2026-08-25)
Симптом: во время затемнения (fade) звук хрипел — одинаково с играющей
музыкой и в тишине. Пользователь заметил ключевое: **повтор тишины обязан
звучать тишиной**, значит дело не в недоливе буфера.
### Как искали
Отладочные клавиши, каждая делает ровно один кусок fade:
| клавиша | что делала | результат |
|---|---|---|
| H | только ожидание 8 кадров | чисто |
| V | только чтение палитры | скрежет |
| G | затемнение целиком | скрежет |
| J | только запись палитры | скрежет |
| L | 512 раз `bios_get_place()` — видео не трогает | **скрежет** |
`L` и решил вопрос: виновата не палитра, а **любой вызов BIOS**.
### Причина
Вход в BIOS — это `rst 8`, то есть `out ($7C),a`. В драйвере MAME он
правит `m_rom_sys` и вызывает `update_memory()`, которая перестраивает
**окно 0**: `m_pages[0]` + `m_bank_view0.select(1)`. ПЗУ ложится ПОВЕРХ
страничного регистра.
Насос CBL брал окно взаймы именно у W0 (`_io_page_w0 = phys` + `OTIR` по
адресу < 0x4000). Пока BIOS работает, запись в порт `0x82` ничего не
меняет, и `OTIR` вычитывает ПЗУ, отдавая его в звук.
Побочно выяснилось, почему `DI` вокруг BIOS помогал лишь иногда: он не
даёт войти в ISR (тогда блок просто пропускается, что неслышно), но в
обработчиках BIOS есть `EI`, так что защита негарантированная.
### Решение
Насос переведён на **W3** (идея пользователя): это окно управляется только
портом `0xE2`, подмену из прерывания никто не перекрывает, а BIOS во время
нашего ISR не исполняется — окно возвращается до выхода.
```c
saved = _io_page_w3;
_io_page_w3 = phys;
cbl_push_otir((const void *)(0xC000u + ptr), n);
_io_page_w3 = saved;
```
После этого BIOS безопасен везде: и палитра, и любые другие функции.
Временный обход палитры мимо BIOS (`gfx_pal_write`) стал не нужен — он
остался в libbgi как более быстрый примитив (2,5 тыс. тактов на 64 цвета
против 10,8 тыс. у BIOS), но игра его не зовёт.
Бонус: в W3 нет стаба восстановления окна, который в W0 занимал начало
страницы, — звуковые страницы можно использовать целиком.
+1
View File
@@ -39,6 +39,7 @@ extern uint8_t pop_cheats; /* 0 = выключены, иначе включ
#define KBD_CHEAT_TIME_SUB 0x83 /* F7 (PS/2 set 2) — отнять минуту */
#define KBD_CHEAT_TIME_ADD 0x0A /* F8 (PS/2 set 2) — добавить минуту */
/* Старое имя оставлено для обработчика Shift+L; граница одна — pop_level.h. */
#define POP_LAST_LEVEL POP_LEVEL_LAST
+1 -12
View File
@@ -24,12 +24,6 @@
#include "pop_map.h"
#include "pop_guard.h" /* charid, состояние меча, seq стража */
/* Отладочные клавиши осторожного шага (эмуляция Shift+стрелка) для тестов в
* MAME, где Shift трудно подать: J = шаг влево, L = шаг вправо. PS/2 set2
* scancodes. TODO: убрать после отладки. */
#define KBD_DBG_STEPL 0x3B /* J */
#define KBD_DBG_STEPR 0x4B /* L */
/* ---- CONTROL_* и seq/frame id (подмножество types.h) --------------- */
#define CONTROL_RELEASED 0
#define CONTROL_IGNORE 1
@@ -632,14 +626,9 @@ static void read_input(void)
uint8_t r = kbd_raw_down(KBD_RIGHT);
uint8_t u = kbd_raw_down(KBD_UP);
uint8_t d = kbd_raw_down(KBD_DOWN);
/* Отладочный осторожный шаг: J/L = Shift+влево/вправо (см. KBD_DBG_STEP*). */
uint8_t sl = kbd_raw_down(KBD_DBG_STEPL);
uint8_t sr = kbd_raw_down(KBD_DBG_STEPR);
if (sl) l = 1;
if (sr) r = 1;
control_x = r ? CONTROL_HELD_RIGHT : (l ? CONTROL_HELD_LEFT : CONTROL_RELEASED);
control_y = d ? CONTROL_HELD_DOWN : (u ? CONTROL_HELD_UP : CONTROL_RELEASED);
control_shift = (sl || sr || kbd_raw_down(KBD_LSHIFT) || kbd_raw_down(KBD_RSHIFT))
control_shift = (kbd_raw_down(KBD_LSHIFT) || kbd_raw_down(KBD_RSHIFT))
? CONTROL_HELD : CONTROL_RELEASED;
}
+18
View File
@@ -1315,10 +1315,28 @@ uint8_t pop_intro_show(void) __banked
pop_music_play();
}
if (intro_run(intro_before_pv)) {
/* Пропуск по клавише. ГЛУШИМ ВЫВОД: сразу за возвратом пойдёт
* загрузка уровня, а при открытом CBL ESTEX уходит в диск дольше,
* чем играет буфер, и железо начинает крутить свои 256 байт по
* кругу — на слух ровно тот скрежет, что ловится нажатием клавиши
* на первом экране истории. В обычной ветке ниже pause уже есть,
* а здесь его не было. */
pop_music_free();
pop_sfx_pause();
intro_restore_game_palette();
return 1;
}
/* ДОИГРАТЬ ПОД ЧЁРНЫМ ЭКРАНОМ. Оригинал не обрывает story-трек на
* переходе к PV: fade уводит картинку, а музыка продолжается, и лишь
* когда она смолкла, начинается сцена с принцессой (у SDLPoP это
* общий приём — `while (check_sound_playing())`, seg000:2027).
* Мы освобождали страницы сразу после fade, и трек обрывался на
* полуслове — на слух это и был скрежет в конце затемнения. */
{
intro_skip_t tail;
intro_skip_begin(&tail);
while (pop_music_busy() && !intro_skip_requested(&tail)) pop_wait_edge();
}
pop_music_free();
pop_sfx_pause();
pv_result = intro_pv_animated();
+24 -8
View File
@@ -59,10 +59,25 @@ static volatile uint16_t sfx_left; /* сколько байт осталось
/* ---- насос ---------------------------------------------------------- *
* Зовётся из ISR CBL раз в ~11,7 мс за очередными 128 байтами.
*
* ОКНО W0 БЕРЁМ ВЗАЙМЫ. Фон в этот момент может держать в W0 страницу
* атласа (pop_blit_b делает map ... blit ... unmap), поэтому сохраняем
* порт, подставляем свою страницу и возвращаем как было. Для фона
* подмена невидима: прерывание для него атомарно. Тот же приём, что у
* ОКНО БЕРЁМ ВЗАЙМЫ У W3, А НЕ У W0 — и это принципиально.
*
* Раньше насос занимал W0. Оказалось, что так звук рвёт ЛЮБОЙ вызов
* BIOS: `rst 8` — это `out ($7C),a`, который включает системное ПЗУ и
* перестраивает окно 0 (в MAME это update_memory: m_pages[0] +
* m_bank_view0.select). ПЗУ ложится ПОВЕРХ страничного регистра, поэтому
* запись в порт 0x82 из прерывания ничего не даёт — OTIR честно
* вычитывает ПЗУ и отдаёт его в CBL. На слух это скрежет; поймано на
* затемнении в PoP (2026-08-25), причём одинаково при чтении палитры,
* записи палитры и вообще любой функции BIOS.
*
* W3 таким свойством не обладает: он управляется ТОЛЬКО портом 0xE2, и
* подмену из прерывания никто не перекрывает. BIOS тоже двигает W3
* (LP_OPEN_PG, PIC_SET_PAL), но во время нашего ISR он не исполняется —
* мы возвращаем окно до выхода, и для него подмена невидима. Ровно так
* же незаметна она и для фона с accel-блитом: их DI-банды прерывание не
* рвёт, а между бандами W3 всегда восстановлен.
*
* Идея пользователя, 2026-08-25. Тот же приём заимствования окна, что у
* трамплина с W1 (_irq_tramp.c).
*
* Заплатки ISR-стаба в 0x38/0x66 нашим страницам НЕ нужны (в отличие от
@@ -91,10 +106,11 @@ int pop_sfx_fill(uint16_t n)
phys = pop_snd_page[POP_SND_SILENCE_PAGE];
ptr = POP_SND_SILENCE_OFF;
}
saved = _io_page_w0;
_io_page_w0 = phys;
cbl_push_otir((const void *)ptr, n);
_io_page_w0 = saved;
/* ОКНО БЕРЁМ ВЗАЙМЫ У W3, А НЕ У W0 — см. шапку файла. */
saved = _io_page_w3;
_io_page_w3 = phys;
cbl_push_otir((const void *)(0xC000u + ptr), n);
_io_page_w3 = saved;
if (!sfx_left) {
if (!pop_mus_left) return 1; /* тишина — курсор не двигаем */
/* Длину трека считаем ПОРЦИЯМИ насоса, а не байтами: 169 КБ в
+16 -5
View File
@@ -28,6 +28,12 @@ static const pop_font_desc_t font_desc[] = {
static atlas_t font_at;
static uint8_t font_ready;
/* БУФЕР ПАЛИТРЫ ПО ФИКСИРОВАННОМУ АДРЕСУ 0x4000. DSS занимает эти 256
* байт только при загрузке программы, дальше они наши (код начинается с
* 0x4100), и держать буфер здесь дешевле, чем класть 256 байт на стек в
* каждом вызове идея пользователя, 2026-08-25. */
__at (0x4000) uint8_t pop_pal_buf[256];
static uint8_t text_index(const pop_font_desc_t *font, uint8_t ch)
{
if (ch < POP_FONT_FIRST || ch > POP_FONT_LAST) ch = '?';
@@ -127,14 +133,18 @@ static void snapshot_chunk(uint8_t chunk, uint8_t *buf, uint8_t store)
gfx_w0_unmap();
}
/* Снимок палитры целиком: дробить на мелкие порции больше не нужно —
* причина скрежета была не в длительности BIOS-вызова, а в том, какое окно
* он под себя забирал (см. pop_pal_buf выше). */
void pop_ui_palette_snapshot(void) __banked
{
uint8_t chunk, buf[256];
uint8_t chunk;
if (!font_ready) return;
for (chunk = 0; chunk < 4; chunk++) {
gfx_pal_get(0, (uint8_t)(chunk << 6), 64, buf);
snapshot_chunk(chunk, buf, 1);
gfx_pal_get(0, (uint8_t)(chunk << 6), 64, pop_pal_buf);
snapshot_chunk(chunk, pop_pal_buf, 1);
}
}
@@ -143,7 +153,8 @@ void pop_ui_palette_snapshot(void) __banked
* в постоянно вызываемый (во время fade) путь. */
void pop_ui_palette_dim(uint8_t dim_step, uint8_t keep_ui) __banked
{
uint8_t chunk, i, start, buf[256];
uint8_t chunk, i, start;
uint8_t *buf = pop_pal_buf;
if (!font_ready) return;
if (dim_step > 4) dim_step = 4;
@@ -184,7 +195,7 @@ void pop_ui_palette_black(void) __banked
{
uint8_t chunk;
uint16_t i;
uint8_t black[256];
uint8_t *black = pop_pal_buf;
/* BIOS принимает максимум 64 записи за вызов; одним буфером покрываем
* все четыре четверти палитры, не занимая постоянную память. */
+51
View File
@@ -0,0 +1,51 @@
/*
* gfx_pal_write записать блок палитровых записей ПРЯМО в видеопамять,
* минуя BIOS $A4.
*
* КОГДА НУЖНА. Штатный gfx_pal_load идёт через BIOS, а вход в BIOS
* (`rst 8` = `out ($7C),a`) включает системное ПЗУ и перестраивает окно 0.
* Пока это так, любой код, читающий данные ИЗ W0 в прерывании, получит
* вместо них ПЗУ. В PoP на этом рвался звук, пока насос CBL брал взаймы
* W0; после переноса насоса на W3 (см. pop_sfx.c) BIOS снова безопасен, и
* в самой игре этот примитив не нужен.
*
* Остаётся полезен там, где BIOS звать нельзя по другим причинам, и просто
* как более быстрый путь: цикл ниже кладёт 64 цвета примерно за 2,5 тыс.
* тактов против 10,8 тыс. у BIOS (замеры в MAME, 2026-08-25).
*
* КАК АДРЕСУЕТСЯ ПАЛИТРА (исходник BIOS, FUNC_SCREEN.ASM, PIC_SET_PAL).
* Port_Y выбирает ИНДЕКС ЦВЕТА и инкрементируется на каждый цвет; адрес
* записи 0xC3E0 + pal*4, внутри четвёрки порядок R, G, B, Y, а на входе
* данные лежат как B, G, R, Y. Окно на время работы держит страницу 0x50.
*/
#include "../_bgi.h"
#include <sprinter.h>
/* Port_Y (0x89) как SFR: у libc готового объявления нет, а держать здесь
* asm-вставку ради одного OUT дороже, чем одна строка. */
__sfr __at PORT_RGADR _io_port_y;
/* Палитровые байты начинаются в килобайтной строке со смещения 0x3E0. */
#define PAL_SLOT0 0xC3E0u
void gfx_pal_write(uint8_t pal_num, uint8_t start, uint8_t count,
const uint8_t *bgr0)
{
uint8_t *slot = (uint8_t *)(PAL_SLOT0 + ((uint16_t)pal_num << 2));
uint8_t saved_bank = _gfx_bank;
uint8_t y = start;
/* Писать обязательно ОБЫЧНЫМ банком: в прозрачном (0x5C) байт 0xFF не
* записывается, и белые компоненты палитры молча терялись бы. */
_gfx_bank = GFX_BANK_NORMAL;
_bgi_begin();
do { /* count == 0 означает 256 цветов */
_io_port_y = y++;
slot[2] = *bgr0++; /* B */
slot[1] = *bgr0++; /* G */
slot[0] = *bgr0++; /* R */
slot[3] = *bgr0++; /* Y */
} while (--count);
_bgi_end();
_gfx_bank = saved_bank;
}
+6
View File
@@ -274,6 +274,12 @@ void gfx_pal_load(uint8_t pal_num, uint8_t start, uint8_t count,
const uint8_t *data);
void gfx_pal_set (uint8_t pal_num, uint8_t idx,
uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b);
/* Записать палитру ПРЯМО в видеопамять, минуя BIOS $A4. Нужна там, где
* рядом играет звук: штатный путь через BIOS давал скрежет в CBL (разбор
* в шапке common/gfx_pal_write.c). Формат тот же, что у gfx_pal_load. */
void gfx_pal_write(uint8_t pal_num, uint8_t start, uint8_t count,
const uint8_t *bgr0);
void gfx_pal_get (uint8_t pal_num, uint8_t start, uint8_t count,
uint8_t *data);
void gfx_pal_get_color(uint8_t pal_num, uint8_t idx,
+8
View File
@@ -1,6 +1,14 @@
/*
* pal_get прочитать блок палитровых записей из VRAM (BIOS $A4;
* тот же id функции, бит 7 регистра A переключает в чтение).
*
* ВНИМАНИЕ: BIOS выбирает окно ПО АДРЕСУ БУФЕРА (исходник
* docs/sources/Sprinter-BIOS/bios/exp/FUNC_SCREEN.ASM, PIC_SET_PAL:
* `BIT 7,H` -> SLOT3 либо SLOT1). Буфер выше 0x8000 заставляет его занять
* W1, где у приложений лежат резидентный код и вектор прерываний, и всё
* время цикла ISR недоступен. Если рядом играет звук, пользуйтесь
* gfx_pal_read/gfx_pal_write из libbgi: они пишут видеопамять напрямую и
* BIOS не зовут.
*/
#include "_palette.h"
+8
View File
@@ -2,6 +2,14 @@
* pal_load записать блок палитровых записей в VRAM
* (BIOS $A4 PIC_SET_PAL): pal_num 0..7, start первый слот,
* count слотов (0 = 256), bgr0 записи по 4 байта (B, G, R, 0).
*
* ВНИМАНИЕ: BIOS выбирает окно ПО АДРЕСУ БУФЕРА (исходник
* docs/sources/Sprinter-BIOS/bios/exp/FUNC_SCREEN.ASM: `BIT 7,H` -> SLOT3
* либо SLOT1). Буфер выше 0x8000 а на стеке он всегда там заставляет
* BIOS занять W1, где лежат резидентный код и вектор прерываний; на это
* время ISR недоступен. В PoP это слышно как скрежет при затемнении.
* Рядом со звуком пользуйтесь gfx_pal_write из libbgi: он пишет
* видеопамять напрямую.
*/
#include "_palette.h"