Звук PoP: приоритеты и перебиваемость вместо «всегда перебивать»

Пользователь услышал расхождение с SDLPoP: у нас решётка обрывалась
приземлением Кида, в оригинале доигрывает до конца, а приземления не
слышно.  Оказалось, упущен целый механизм.

play_sound (seg000:12C5) НЕ играет, а только номинирует кандидата на
кадр — из нескольких выживает важнейший (меньше prio = важнее, при
равенстве последний).  play_next_sound (seg000:1304) раз в кадр решает,
запускать ли: можно, только если ничего не играет ЛИБО текущий помечен
перебиваемым и новый не менее важен.  Иначе номинант выбрасывается —
очереди в оригинале нет.

Отсюда всё, что слышно: gate_closing_fast неперебиваем и доигрывает
целиком; челюсти (prio 0x10) всегда важнее решётки (0x32), поэтому
решётка звучит только в паузах между укусами.

Таблицы из SDLPoP с учётом fix_sound_priorities (в его config.h он
определён безусловно).  Створка двери уровня — единственная запись,
правимая на ходу, вынесена в отдельный байт.  Добавлен пропущенный
stop_sounds на завершении открытия двери (seg007:455).

Проверено записью MAME: старт уровня 1 был 135+210 мс (решётка, обрезанная
на 80 мс), стал один всплеск 455 мс с корреляцией огибающей +0,889 со
звуком 6.

Заведён BUG-SND-FIRSTRUN: искажение первого эффекта при первом запуске
после загрузки системы — вероятно, лечится _cbl_prime, но проверить можно
только на железе.

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

applications/PoP/docs/sound_plan.md

@@ -514,3 +514,68 @@ ESTEX на каждый атлас) ПРИ ОТКРЫТОМ звуке, насо
 Лечение: `pop_sfx_close()` первым действием `pop_shutdown`.  Проверено
 второй записью — всплеска на выходе больше нет.  Механизм тот же, из-за
 которого звук глушится на время загрузки уровня.
+
+## 11. Приоритеты и перебиваемость: звук у оригинала НЕ «всегда перебивать»
+
+Пользователь услышал расхождение: у нас решётка обрывалась приземлением
+Кида, в SDLPoP — доигрывала до звонкого конца, а приземления не было
+слышно вовсе.  Разбор исходника показал, что мы упустили ЦЕЛЫЙ МЕХАНИЗМ.
+
+### 11.1 Модель оригинала
+
+```
+play_sound(id)          seg000:12C5 — только НОМИНИРУЕТ кандидата на кадр:
+    if next < 0 || prio[id] <= prio[next]:  next = id
+
+play_next_sound()       seg000:1304 — раз в кадр решает, запускать ли:
+    if next >= 0:
+        if !играет_что_то ||
+           (перебиваем[текущий] && prio[next] <= prio[текущий]):
+              текущий = next;  запустить
+    next = -1               // НЕ запустили -> номинант ВЫБРОШЕН, очереди нет
+```
+
+Три следствия, каждое слышно:
+
+- **Неперебиваемый звук доигрывает целиком.**  У `gate_closing_fast` (6)
+  `interruptible = 0`, поэтому приземление Кида (17) в этот момент
+  пропадает совсем — не откладывается, а именно теряется.
+- **Внутри кадра выживает важнейший.**  Меньше `prio` — важнее; при
+  равенстве побеждает ПОСЛЕДНИЙ (сравнение `<=`).
+- **Два источника не «чередуются как получится».**  Челюсти (47, prio
+  0x10) всегда важнее решётки (4, prio 0x32): решётка не может перебить
+  укус, а укус решётку — может.  Отсюда и картина на ур. 9 к. 9, где
+  решётка звучит только в паузах между укусами.
+
+### 11.2 Что сделано у нас
+
+`pop_sfx_play` теперь только номинирует; запуск — в `pop_sfx_tick`,
+который зовётся раз в кадр в конце отрисовки (там же, где оригинал зовёт
+`play_next_sound`, seg000:954).  Таблицы `snd_prio` (57 байт) и битовая
+карта `snd_intr` (8 байт) — в резиденте, значения из SDLPoP С УЧЁТОМ
+`fix_sound_priorities()`: в `config.h` SDLPoP `FIX_SOUND_PRIORITIES`
+определён безусловно, значит сравниваемся мы с исправленным вариантом
+(звук 10 → 0x0D, 48 → 0x15, 49 перебиваем).
+
+Створка двери уровня (15) — единственная запись, которую оригинал правит
+на ходу: перебиваема при закрытии, нет при открытии (seg007:442/464).
+Держим отдельным байтом `pop_sfx_slide_intr`, чтобы таблица осталась в
+ПЗУ.  Там же добавлен пропущенный `stop_sounds()` на завершении открытия
+двери (seg007:455) — без него неперебиваемый съезд (1,6 с) блокировал бы
+очередь.
+
+Звуки без оцифровки (музыка, длина 0) не номинируются вовсе — порт
+проверки `if (NULL == sound_pointers[id]) return;`.  Раньше такой id
+глушил живой эффект.
+
+### 11.3 Проверка
+
+Записью MAME, старт уровня 1:
+
+| | всплески | что это |
+|---|---|---|
+| до | 135 мс + 210 мс | решётка, обрезанная приземлением на 80 мс |
+| после | **один, 455 мс** | решётка целиком, корреляция огибающей со звуком 6 **+0,889** |
+
+Цена: резидент +~250 Б (таблицы + логика), куча ужалась с 347 до 134 Б —
+довод в пользу давно назревшей реорганизации базовой памяти.

applications/PoP/roomtest/BUGS_OPEN.md

@@ -893,3 +893,30 @@ Makefile правила нет.
 
 **Приоритет низкий:** ситуация возникает только когда труп остаётся на
 проваливающемся полу, играбельности не мешает.
+
+---
+
+## BUG-SND-FIRSTRUN — при ПЕРВОМ запуске первый эффект слегка искажён
+
+**Симптом** (пользователь, 2026-08-20): после загрузки системы, при первом
+запуске программы, самый первый звуковой эффект идёт с искажением; при
+повторном запуске программы искажения нет.  Наблюдалось ещё на тестовых
+примерах CBL, до PoP.
+
+**Причина, скорее всего, уже устранена.**  Аппаратный буфер CBL (256
+слотов) железо не чистит, а запись в порт управления сразу пускает
+воспроизведение с нулевого слота — то есть первые 23,4 мс играет то, что
+лежало в буфере раньше.  При первом запуске это остатки после загрузки
+системы, при втором — наша же тишина, поэтому и слышно только один раз.
+Разбор — `../docs/sound_plan.md` §10.2.
+
+Лечение сделано в libc: `_cbl_prime` заливает буфер тишиной сразу после
+включения (`cbl_open`).  **В MAME проверить нельзя**: эмулируемый буфер
+стартует нулями при двухдополнительном ЦАП, то есть там этот дефект нем
+изначально — записи до и после фикса совпали побитово по огибающей.
+
+**Что нужно:** проверка на РЕАЛЬНОМ железе, первый запуск после холодной
+загрузки.  Если искажение осталось — значит мусор приходит не из буфера
+CBL, и копать надо в системных буферах DSS.
+
+**Приоритет низкий:** один раз за сеанс, на играбельность не влияет.

applications/PoP/roomtest/pop_sfx.c

@@ -87,13 +87,98 @@ int pop_sfx_fill(uint16_t n)
     return 1;
 }
 
+/* ---- ОЧЕРЕДЬ И ПРИОРИТЕТЫ (порт seg000:12C5 + seg000:1304) ------------ *
+ *
+ * Оригинал НЕ перебивает играющий звук чем попало, и это слышно.  Модель
+ * ровно такая:
+ *
+ *   play_sound(id)      — только НОМИНИРУЕТ кандидата на кадр; из нескольких
+ *                         за кадр остаётся ВАЖНЕЙШИЙ (меньше prio = важнее,
+ *                         при равенстве побеждает последний — сравнение <=);
+ *   play_next_sound()    — раз в кадр решает, запускать ли: можно, если ничего
+ *                         не играет, ЛИБО текущий звук помечен «перебиваемым»
+ *                         И новый не менее важен.  Иначе номинант ВЫБРАСЫВАЕТСЯ
+ *                         (next_sound = -1 безусловно), а не встаёт в очередь.
+ *
+ * Отсюда то, что слышно в игре: `gate_closing_fast` (6) неперебиваем и
+ * доигрывает до звонкого конца, а приземление Кида в этот момент пропадает
+ * совсем; челюсти (47, prio 0x10) всегда важнее решётки (4, prio 0x32), и
+ * решётка звучит только в паузах между укусами.
+ *
+ * Таблицы — из SDLPoP (sound_prio_table seg000:1528, sound_interruptible
+ * data.h:433) с правками fix_sound_priorities(): в config.h SDLPoP
+ * FIX_SOUND_PRIORITIES определён безусловно, то есть сравниваем мы себя
+ * именно с исправленным вариантом (10 -> 0x0D, 48 -> 0x15, 49 перебиваем).
+ */
+
+/* Приоритет: МЕНЬШЕ значит ВАЖНЕЕ.  Музыкальные id тут тоже есть — они
+ * никогда не номинируются (нет оцифровки), но индексация должна совпадать
+ * с оригиналом, иначе таблицу не сверить глазами. */
+static const uint8_t snd_prio[POP_SND_COUNT] = {
+    0x14, 0x1E, 0x23, 0x66, 0x32, 0x37, 0x30, 0x30, 0x4B, 0x50,  /*  0.. 9 */
+    0x0D, 0x12, 0x0C, 0x0B, 0x69, 0x6E, 0x73, 0x78, 0x7D, 0x82,  /* 10..19 */
+    0x91, 0x96, 0x9B, 0xA0, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x13,  /* 20..29 */
+    0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x00,  /* 30..39 */
+    0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x87, 0x8C, 0x0F, 0x10, 0x15, 0x16,  /* 40..49 */
+    0x01, 0x00, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01                     /* 50..56 */
+};
+
+/* «Играющий звук можно перебить» — битовая карта (бит id&7 байта id>>3):
+ * 57 флагов уложены в 8 байт, потому что в резиденте W1/W2 каждая сотня
+ * байт на счету, а читаем мы их раз в кадр. */
+static const uint8_t snd_intr[8] = {
+    /* 0.. 7 */ (uint8_t)(0<<0 | 1<<1 | 1<<2 | 1<<3 | 1<<4 | 1<<5 | 0<<6 | 1<<7),
+    /* 8..15 */ (uint8_t)(1<<0 | 1<<1 | 1<<2 | 1<<3 | 1<<4 | 1<<5 | 0<<6 | 0<<7),
+    /*16..23 */ (uint8_t)(1<<0 | 1<<1 | 0<<2 | 1<<3 | 1<<4 | 1<<5 | 1<<6 | 1<<7),
+    /*24..31 */ (uint8_t)(0<<0 | 0<<1 | 0<<2 | 0<<3 | 0<<4 | 1<<5 | 0<<6 | 0<<7),
+    /*32..39 */ 0,
+    /*40..47 */ (uint8_t)(0<<0 | 0<<1 | 0<<2 | 0<<3 | 0<<4 | 0<<5 | 0<<6 | 1<<7),
+    /*48..55 */ 0,
+    /*56..   */ 0
+};
+
+/* Створка двери уровня (15) — единственная запись, которую оригинал правит
+ * НА ХОДУ (seg007:442/464): при закрытии её перебивать можно, при открытии
+ * нельзя (иначе съезд створки обрывается и «конца» не слышно).  Держим
+ * отдельным байтом, чтобы таблица осталась в ПЗУ. */
+uint8_t pop_sfx_slide_intr;
+
+/* Номинант кадра, ЗАПИСАННЫЙ КАК id+1: ноль значит «никого».  Так сделано
+ * ради crt0 — он зануляет _DATA, а «нет номинанта» у оригинала это -1;
+ * со смещением на единицу начальное состояние получается даром. */
+static uint8_t snd_next1;
+static uint8_t snd_curr;                  /* что играет — для prio/intr */
+
+static uint8_t snd_interruptible(uint8_t id)
+{
+    if (id == 15) return pop_sfx_slide_intr;
+    return (uint8_t)(snd_intr[id >> 3] & (uint8_t)(1 << (id & 7)));
+}
+
 /* ---- запуск / останов ------------------------------------------------ */
 
 void pop_sfx_play(uint8_t id)
 {
-    uint8_t pg;
-    uint16_t off, len;
     if (!pop_snd_ok || id >= POP_SND_COUNT) return;
+    /* Нет оцифровки (музыка) — не номинируем вовсе: порт проверки
+     * `if (NULL == sound_pointers[id]) return;`.  Иначе музыкальный id
+     * выигрывал бы конкурс и глушил живой эффект. */
+    if (pop_snd_tbl[id].len == 0) return;
+    if (!snd_next1 || snd_prio[id] <= snd_prio[snd_next1 - 1])
+        snd_next1 = (uint8_t)(id + 1);
+}
+
+void pop_sfx_tick(void)
+{
+    uint8_t id, pg;
+    uint16_t off, len;
+    if (!snd_next1) return;
+    id = (uint8_t)(snd_next1 - 1);
+    snd_next1 = 0;                        /* номинант живёт ровно кадр */
+    if (sfx_left != 0 &&                  /* что-то играет... */
+        (!snd_interruptible(snd_curr) || snd_prio[id] > snd_prio[snd_curr]))
+        return;                           /* ...и уступать не обязано */
+    snd_curr = id;
     pg  = pop_snd_tbl[id].page;
     off = pop_snd_tbl[id].off;
     len = pop_snd_tbl[id].len;
@@ -103,7 +188,7 @@ void pop_sfx_play(uint8_t id)
     IRQ_DISABLE();
     sfx_pg  = pg;
     sfx_ptr = off;
-    sfx_left = len;                       /* len == 0 — просто глушим */
+    sfx_left = len;
     IRQ_ENABLE();
 }
 

applications/PoP/roomtest/pop_sfx.h

@@ -49,14 +49,27 @@ void pop_sfx_toggle(void) __banked;
  * честно means «звука не будет». */
 extern uint8_t pop_snd_want;
 
-/* Начать эффект с номером id (0..56 — нумерация оригинала, см.
+/* Заявить эффект с номером id (0..56 — нумерация оригинала, см.
- * sound_plan.md).  Перебивает играющий.  У звуков без оцифровки (это
+ * sound_plan.md).  НЕ запускает его немедленно и НЕ перебивает играющий:
- * музыка) длина 0 — вызов просто глушит текущий.
+ * это порт play_sound (seg000:12C5), который лишь НОМИНИРУЕТ кандидата на
+ * текущий кадр.  Из нескольких заявок за кадр выживает важнейшая, а решение
+ * «запускать или нет» принимает pop_sfx_tick.  Звуки без оцифровки (музыка)
+ * игнорируются.
  *
  * НЕ банковая и НЕ __banked: зовётся из горячих мест (play_seq в
  * pop_kid.c, физика, боёвка), и трамплин на каждый шаг Кида не нужен. */
 void pop_sfx_play(uint8_t id);
 
+/* Раз в кадр: запустить номинанта, если можно (порт play_next_sound,
+ * seg000:1304).  Оригинал зовёт его в конце отрисовки кадра — зовём там же.
+ * Не запустили — номинант ВЫБРАСЫВАЕТСЯ, очереди у оригинала нет. */
+void pop_sfx_tick(void);
+
+/* Перебиваемость съезжающей створки двери уровня (звук 15) — единственная
+ * запись таблицы, которую оригинал правит на ходу (seg007:442/464):
+ * 1 при закрытии двери, 0 при открытии. */
+extern uint8_t pop_sfx_slide_intr;
+
 /* Оборвать текущий эффект (порт stop_sounds). */
 void pop_sfx_stop(void);
 

applications/PoP/roomtest/pop_trob.c

@@ -529,12 +529,18 @@ static void animate_leveldoor(uint8_t *m, int8_t *type, uint8_t cur_room)
         if (sp >= *m) { *m = 0; *type = -1; pop_sfx_play(14); }  /* seg007:437 */
         else {
             *m = (uint8_t)(*m - sp);
-            if (*type == 4) pop_sfx_play(15);                    /* seg007:443 */
+            /* seg007:442: створку НА ЗАКРЫТИИ перебивать можно. */
+            if (*type == 4) { pop_sfx_slide_intr = 1; pop_sfx_play(15); }
         }
     } else {
-        if (*m < 43) { (*m)++; pop_sfx_play(15); }               /* seg007:465 */
+        /* seg007:464: на ОТКРЫТИИ створка неперебиваема — иначе съезд
+         * обрывается посреди и «конца» не слышно. */
+        if (*m < 43) { (*m)++; pop_sfx_slide_intr = 0; pop_sfx_play(15); }
         if (*m >= 43) {
             *m = 43; *type = -1;
+            /* seg007:455: дверь открылась — оригинал глушит всё.  Без этого
+             * неперебиваемый съезд (1,6 с) продолжал бы блокировать очередь. */
+            pop_sfx_stop();
             /* Условие оригинала — переход ИЗ 0 или 2, то есть ровно один раз
              * за открытие; иначе зеркало ставилось бы заново каждый кадр,
              * пока дверь стоит открытой. */

applications/PoP/roomtest/roomtest.c

@@ -18,6 +18,7 @@
 #include "pop_trob.h"
 #include "pop_redraw.h"
 #include "pop_geom.h"    /* pop_y_to_row, TILE_SIZEX — тайл объекта */
+#include "pop_sfx.h"     /* pop_sfx_tick — решение о запуске звука за кадр */
 #include "pop_guard.h"
 #include "pop_cdraw.h"    /* общая отрисовка персонажей (слоты Кид/соперник) */
 #include "pop_cheat.h"
@@ -704,6 +705,12 @@ int main(void)
 
         PROF(0);                              /* чёрный: ждём vsync    */
 
+        /* Звук: решить, запускать ли заявленный за кадр эффект (порт
+         * play_next_sound).  Место то же, что у оригинала — конец отрисовки
+         * кадра, seg000:954: все заявки кадра уже поданы, и из них выбирается
+         * важнейшая.  Раньше по кадру нельзя — потеряются поздние заявки. */
+        pop_sfx_tick();
+
         /* Отладка: номер отрисованной комнаты в верхнем борте — рисуем ТОЛЬКО
          * при её смене (change-driven, счётчик 2 = обе страницы дабл-буфера),
          * а не каждый кадр (обход sdcc_z80_cmp_store_a_bug: сначала сохранить). */