Резидент W1/W2: данные pop_room и pop_trob — в свои банки (−2546 Б)

sprinter-cc: новый повторяемый --bank-data=SRC — писучие данные ОДНОГО
банкового модуля в его же страницу.  Прежний --bank-data был всё-или-ничего
и потому неприменим: у большинства банковых модулей часть глобалов читают
соседние банки и резидент (hitp_*, pop_upside, pop_loose_modif, pop_cd), и
такие данные обязаны остаться замапленными всегда.

Кандидаты отобраны по объектным файлам, а не на глаз: символ должен быть
Def только в своём .rel и нигде не Ref.  Прошли ровно двое — pop_room
(_mobs не читает никто) и pop_trob (экспортируемых данных нет вовсе).

При любом --bank-data sprinter-cc сам добавляет mkexe -p 0: crt0 зануляет
только резидентный _DATA, а mkexe по умолчанию бьёт пустоты 0xFF — иначе
вся банковая статика поднялась бы мусором.

Итог: данные в W2 6774 -> 4228, свободно до стека 129 -> 2675 Б.
BANK7 87 %, BANK6 31 %.  Проверено в MAME: уровень 1, комнаты 1-2, фон,
факелы, решётки, проваливающиеся полы, переход между комнатами.

Метод замера и оставшиеся кандидаты — docs/resident_budget.md.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>

applications/PoP/docs/resident_budget.md

@@ -0,0 +1,85 @@
+# Бюджет резидента W1/W2 и как его освобождать
+
+Резидент huge-режима — это окно `0x4100..0xBB00` (стек с 0xBB00): код в W1,
+данные в W2, между концом данных и стеком остаётся куча.  Всё, что туда не
+влезло, обязано жить в банках.
+
+## Как СМОТРЕТЬ, а не гадать
+
+Атрибуция по карте (`roomtest.map`) ВРЁТ: file-static SDCC в карту не
+попадает, и «дырка» между двумя именованными символами приписывается
+предыдущему модулю целиком.  На этом легко получить «у pop_bg 1529 байт
+данных», когда на самом деле у него 289.
+
+Правильный источник — объектные файлы: в `.rel` есть строки
+`A <area> size <n> flags <f>` с ТОЧНЫМ размером каждой области модуля.
+
+```python
+# по каждому .rel: _DATA/_BSS/_INITIALIZED = резидентные данные модуля,
+#                  _BANKn                  = его код в банке
+re.match(r'A\s+(\S+)\s+size\s+([0-9A-Fa-f]+)\s+flags', line)
+```
+
+Кто на кого ссылается — оттуда же: `S <sym> Def...` — модуль определяет
+символ, `S <sym> Ref...` — ссылается на него.
+
+## Замер 2026-08-20 (до правки)
+
+Данные банковых модулей, лежавшие в РЕЗИДЕНТЕ:
+
+| модуль | данные в W2 | разделяемые символы |
+|---|---:|---|
+| `pop_room` (банк 7) | 1620 | нет (`_mobs` не читает никто) |
+| `pop_trob` (банк 6) | 929 | НЕТ ВООБЩЕ |
+| `pop_bg` (банк 2) | 289 | `pop_bg_obj_col/row` читает `pop_room` |
+| `pop_map` (банк 3) | 227 | `hitp_*`, `pop_upside*`, `pop_loose_modif`, … — читают 6 модулей |
+| `pop_cdraw` (банк 4) | 175 | `pop_cd` читают 4 модуля |
+
+## Что сделано: данные банка — в страницу банка
+
+`sprinter-cc --bank-data=SRC` (повторяемый) кладёт писучие данные ОДНОГО
+банкового модуля в его же 16-КБ страницу.  Выборочность принципиальна:
+глобал, который читает соседний банк или резидент, обязан остаться
+замапленным всегда, иначе чтение придёт из чужой страницы.
+
+Включено для `pop_room.c` и `pop_trob.c` — единственных модулей, у которых
+НИ ОДИН символ не Ref снаружи.  Результат:
+
+| | было | стало |
+|---|---:|---:|
+| данные в W2 | 6774 | **4228** |
+| свободно до стека | 129 | **2675** |
+| BANK6 | 4199 | 5128 (31 %) |
+| BANK7 | 12684 | 14301 (87 %) |
+
+**Проверено в MAME**: уровень 1, комнаты 1 и 2 — фон, факелы, решётки,
+проваливающиеся полы и переход между комнатами работают.
+
+### Два условия, без которых это молча ломается
+
+1. **Нулевая инициализация.**  crt0 зануляет только резидентный `_DATA`, до
+   банковых страниц он не дотягивается, а `mkexe` по умолчанию забивает
+   пустоты образа `0xFF`.  По правилам проекта file-scope переменные никто
+   не инициализирует явно (crt0 же зануляет) — значит вся банковая статика
+   поднялась бы с `0xFF`.  Поэтому `sprinter-cc` при любом `--bank-data`
+   САМ добавляет `mkexe -p 0`.
+2. **`_INITIALIZED` остаётся в резиденте.**  `--dataseg` переименовывает
+   только `_DATA`; инициализированные переменные и их `_INITIALIZER` живут
+   как раньше, и gsinit копирует их без участия банков.  У `pop_room` таких
+   3 байта — они и остались в W2.
+
+## Что осталось на столе
+
+- `malloc` — **287 Б** резидента, который никто не зовёт: его тянет
+  `cbl_open`, где `malloc`/`free` стоят в мёртвой ветке
+  `CBL_UNDERRUN_SILENCE`.  Вынести аллокацию буфера тишины в отдельный
+  модуль libc — и линкер выбросит malloc у всех приложений на
+  `CBL_UNDERRUN_APP`.
+- `pop_bg` 289 Б — уедут, если вынести `pop_bg_obj_col/row` (2 байта!) в
+  общий резидентный модуль состояния.
+- `pop_tile` — **5972 Б кода** в резиденте, самый крупный жилец.  Он там
+  потому, что его листья зовут обе половины слоя фона из РАЗНЫХ банков.
+  Резать имеет смысл только по этому признаку: что зовут из одного банка —
+  туда и переносить.
+- BANK7 после правки на 87 %: следующий кандидат на разгрузку —
+  `pop_redraw.c` (981 Б) в другой банк.

applications/PoP/roomtest/Makefile

@@ -35,7 +35,16 @@ MEMORY      ?= huge        # small-раскладка + банки кода в W
 # ВАЖНО: любое сравнение занятости банков имеет смысл только при ОДНОМ и том
 # же ALLOCS — иначе сравниваются не правки, а уровни оптимизации.
 ALLOCS      ?= 3000
-EXTRA_FLAGS ?= --gfx 256 -I $(CURDIR)/../poc/res/bg --max-allocs $(ALLOCS) --bank 2=pop_bg.c --bank 7=pop_room.c --bank 4=pop_cdraw.c --bank 4=pop_kdraw.c --bank 3=pop_map.c --bank 1=guards.c --bank 5=pop_ctrl.c --bank 6=pop_trob.c --bank 7=pop_redraw.c --bank 8=roomtest_cold.c --bank 8=pop_level_cold.c --bank 8=pop_kboot.c --bank 8=pop_guard_cold.c --bank 8=pop_shadow.c --bank 8=pop_sfx_cold.c $(PROF_FLAGS)
+# Писучие данные ЭТИХ банковых модулей живут в их же странице, а не в
+# резиденте W1/W2 — это 2549 Б, которые иначе съедала бы база.  Список
+# короткий не по лени: у остальных банковых модулей часть глобалов читают
+# соседние банки и резидент (hitp_*, pop_upside, pop_loose_modif, pop_cd),
+# и такие данные ОБЯЗАНЫ остаться замапленными всегда.  Проверять новичка в
+# списке — по объектным файлам: символ должен быть Def только в своём .rel и
+# нигде не Ref (см. ../docs/resident_budget.md).
+BANK_DATA   := --bank-data=pop_room.c --bank-data=pop_trob.c
+
+EXTRA_FLAGS ?= --gfx 256 -I $(CURDIR)/../poc/res/bg --max-allocs $(ALLOCS) --bank 2=pop_bg.c --bank 7=pop_room.c --bank 4=pop_cdraw.c --bank 4=pop_kdraw.c --bank 3=pop_map.c --bank 1=guards.c --bank 5=pop_ctrl.c --bank 6=pop_trob.c --bank 7=pop_redraw.c --bank 8=roomtest_cold.c --bank 8=pop_level_cold.c --bank 8=pop_kboot.c --bank 8=pop_guard_cold.c --bank 8=pop_shadow.c --bank 8=pop_sfx_cold.c $(BANK_DATA) $(PROF_FLAGS)
 # Профилирование полосами бордюра (см. PROF() в roomtest.c) — ВКЛЮЧЕНО по
 # умолчанию, пока идёт работа с производительностью; make PROF=0 выключает.
 # Каждая фаза кадра красит бордюр в свой цвет, высота полосы на скриншоте

bin/sprinter-cc

@@ -54,6 +54,10 @@
 #                    no writable data belongs in W3 (code + rodata only).  From a
 #                    __banked context the resident W3 code is unreachable (but
 #                    resident -> __banked via the W1 trampoline is fine).
+#   --bank-data=SRC  писучие данные ТОЛЬКО этого банкового модуля — в его
+#                    страницу (repeatable).  Безопасно лишь если ни один
+#                    другой модуль не ссылается на его глобалы: проверяется
+#                    по .rel (Def/Ref).  Включает mkexe -p 0 (zero-init).
 #   --mkexe FLAG     extra mkexe flag (repeatable; e.g. --mkexe -p --mkexe 0)
 #   --max-allocs N   SDCC --max-allocs-per-node (default: 100000 — smaller/
 #                    faster code at the cost of compile time; pass a lower
@@ -111,7 +115,8 @@ MKEXE_EXTRA=()
 BANK_SPECS=()    # entries like "1=engine.c"
 W3_SPECS=()      # entries like "mod.c" — резидентные модули окна W3 (--w3)
 USER_DEFS=()     # -DFOO / -DFOO=bar — пробрасываются в sdcc как есть
-BANK_LOCAL_DATA=0   # 1 (--bank-data): писучие данные банков — В СТРАНИЦУ банка
+BANK_LOCAL_DATA=0   # 1 (--bank-data): писучие данные ВСЕХ банков — в страницу банка
+BANK_DATA_SRCS=()   # --bank-data=src.c: только эти модули (выборочно)
 W3_RELS=()       # заполняется при компиляции W3-модулей
 W3_LD_FLAGS=()   # -Wl-b_W3CODE=0xC000, если есть --w3
 USER_SET_MEMORY=""  # непусто, если --memory задан явно (для --w3 авто-small)
@@ -148,6 +153,7 @@ while [[ $# -gt 0 ]]; do
         -D*)           USER_DEFS+=("$1"); shift;;
         --bank)        BANK_SPECS+=("$2"); shift 2;;
         --bank-data)   BANK_LOCAL_DATA=1; shift;;
+        --bank-data=*) BANK_DATA_SRCS+=("${1#*=}"); shift;;
         --mkexe)       MKEXE_EXTRA+=("$2"); shift 2;;
         --max-allocs)  MAX_ALLOCS="$2";   shift 2;;
         --gfx)         GFX_MODE="$2";     shift 2;;
@@ -436,8 +442,17 @@ if [[ "$CRT0_TYPE" == "banked" ]]; then
             # глобал банкового модуля лёг по 0x0001C000): это экономит
             # W1/W2, но требует ручного контроля видимости, поэтому
             # включается явно через --bank-data.
+            # Выборочный режим (--bank-data=src.c) точнее глобального: у
+            # большинства банковых модулей часть глобалов ЧИТАЮТ соседние
+            # банки и резидент, и такие данные обязаны остаться в W2.
+            # Проверять это надо по объектным файлам (кто Def, кто Ref), а
+            # не на глаз.
             bank_data_flags=()
-            [[ $BANK_LOCAL_DATA -eq 1 ]] && bank_data_flags=(--dataseg "BANK${bank_n}")
+            bank_data_want=$BANK_LOCAL_DATA
+            for bd in "${BANK_DATA_SRCS[@]}"; do
+                [[ "$(basename "$bd")" == "$(basename "$bank_src")" ]] && bank_data_want=1
+            done
+            [[ $bank_data_want -eq 1 ]] && bank_data_flags=(--dataseg "BANK${bank_n}")
             run "$SDCC" "${CC_FLAGS[@]}" \
                 --codeseg "BANK${bank_n}" --constseg "BANK${bank_n}" \
                 "${bank_data_flags[@]}" \
@@ -494,6 +509,16 @@ MK_PREFIX=()
 [[ $VERBOSE -eq 1 ]] && MK_PREFIX+=(-v)
 [[ $BANK_W1 -eq 1 ]] && MK_PREFIX+=(-B 0x4000)
 [[ $W3_RESIDENT_HUGE -eq 1 ]] && MK_PREFIX+=(-W)
+# Данные банка в его же странице обязаны стартовать НУЛЯМИ: crt0 зануляет
+# только резидентный _DATA, до банковых страниц он не дотягивается.  Даром
+# это даёт паддинг образа нулём вместо дефолтного 0xFF — иначе вся банковая
+# статика поднимется с 0xFF, а по правилам проекта её никто не инициализирует
+# явно (crt0 зануляет _DATA, см. memory/sdcc_static_storage_gotcha).
+if [[ $BANK_LOCAL_DATA -eq 1 || ${#BANK_DATA_SRCS[@]} -gt 0 ]]; then
+    mk_has_pad=0
+    for f in "${MKEXE_EXTRA[@]}"; do [[ "$f" == "-p" ]] && mk_has_pad=1; done
+    [[ $mk_has_pad -eq 0 ]] && MK_PREFIX+=(-p 0)
+fi
 MK_PREFIX+=("${MKEXE_EXTRA[@]}")
 MK_PREFIX+=(-L "$LOAD_ADDR" -E "$ENTRY_ADDR" -S "$STACK_ADDR" -o "$OUT")
 run "$MKEXE" "${MK_PREFIX[@]}" "$IHX"