libc/kbd: kbd_raw_poll + замер потери нажатий при зажатом Shift (KBD-1)

Симптом: при удерживаемом Shift часть нажатий стрелок не отрабатывает
(~15 % по наблюдению пользователя), без Shift потерь нет.

Переведено в числа: нажимается Home — тоже расширенная клавиша (тот же
E0-префикс и тот же «fake shift»), но игрой игнорируется, поэтому рельеф
комнаты на результат не влияет.  Счётчики — брейкпоинты MAME с действием
{ b@ADDR = b@ADDR+1 ; g } на входе клавиатурной ветки трамплина, на чтении
порта 0x18 и на установке make-бита.

Что измерено (10 нажатий Shift+Home, дошло make):
  игра идёт, опрос ВКЛ   9/10     игра идёт, опрос ВЫКЛ  9/10
  игра ЗАМОРОЖЕНА (блитов нет вообще, длинных DI нет)  8/10

Обе исходные гипотезы отпали:
- длина наших DI-окон ни при чём (в замороженном кадре потерь больше);
- снятие di в accel-ядрах libbgi УРОНИЛО машину — режим «акселератор при
  EI» из docs/new/06-accel.md §6.6 в этой прошивке недоступен.

Байт теряется НИЖЕ нашего кода: на 49 прочитанных байт пришлось только 28
входов в клавиатурную ветку, то есть ~44 % импульсов запроса прерывания не
обслуживается и трёхбайтовый FIFO SIO переполняется.

Потолок приёма измерен отдельной программой tests/kbdpoll (ничего, кроме
kbd_raw_poll в цикле): 25 нажатий -> 25 make, 250 байт из 250, ноль потерь.
Значит опрос лечит полностью, вопрос только в плотности: нужно раз в
~0.5 мс, а шесть вызовов за 60-мс кадр давали раз в 10 мс.

Поэтому вызовы из roomtest.c УБРАНЫ (они стояли там, где прерывания и так
разрешены, и дублировали трамплин — 9/10 с ними и без).  Сама функция
kbd_raw_poll оставлена в libc: она корректна и нужна как основа плотного
опроса.  В заголовке и в libc-reference — честная оговорка, чтобы её не
ставили в игровой цикл «на всякий случай» без замера.

Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
Александр Петров
2026-08-01 15:33:16 +03:00
parent 774b1cc7c4
commit b56f2b4582
7 changed files with 299 additions and 9 deletions
+145
View File
@@ -0,0 +1,145 @@
/*
* kbd_raw_poll — вычерпать приёмный FIFO клавиатуры ОПРОСОМ, не дожидаясь
* прерывания. Дополняет (не заменяет) декодер в трамплине: тот же разбор
* PS/2 Set 2, та же битовая карта _kbdraw_down[], тот же FSM префиксов
* _kbdraw_pending — просто вызванный из главного цикла приложения.
*
* ЗАЧЕМ (разбор 2026-08-01, applications/PoP/roomtest/TASKS.md, KBD-1).
* Приёмный FIFO SIO — 3 байта, и рассчитывать на то, что каждый принятый
* байт разбудит нас прерыванием, НЕЛЬЗЯ:
* - импульс запроса прерывания клавиатуры живёт лишь 32 такта CPU
* (dev-MAME: sprinter.cpp on_kbd_data → irq_off_timer), а ядра
* акселератора держат DI на весь блит — сотни микросекунд. Импульс,
* попавший в такое окно, теряется НАСОВСЕМ: байт остаётся в FIFO до
* следующего прерывания (следующий байт либо кадровое, 50 Гц);
* - трафик от клавиатуры пачками: тап стрелки — 5 байт, а при зажатом
* Shift ещё и «fake shift» (E0 F0 12 / E0 12 вокруг расширенного кода)
* — по 5 байт на нажатие И на отпускание. Три ячейки FIFO такую пачку
* не держат: потерянный make = «нажатие не сработало», потерянный
* break = залипшая клавиша (её потом лечит kbd_raw_sync, ценой сброса
* всех немодификаторных клавиш).
* Опрос из главного цикла снимает зависимость от пойманного импульса: чем
* чаще позвали, тем меньше шанс, что в FIFO успеет накопиться четвёртый
* байт. Звать между фазами кадра (после тяжёлых блитов), НЕ раз в кадр.
*
* ABI: __sdcccall(1), без аргументов, результат uint8 в A — 0 если FIFO
* был пуст (быстрый выход, ~40 тактов), 1 если что-то вычерпано. IX не
* трогаем. Тело идёт под DI: чтение порта 0x18 деструктивно, и гонка с
* трамплином за read-modify-write ячейки _kbdraw_down[] стоила бы
* потерянного бита. DI/EI — БЕЗУСЛОВНЫЕ (как IRQ_DISABLE/IRQ_ENABLE в
* kbd_raw_open): функция рассчитана на вызов из главного цикла, где
* прерывания разрешены; звать её из ISR нельзя.
*/
#include <kbd_raw.h>
#include "_kbdraw.h"
#include "../irq/_irq.h"
uint8_t kbd_raw_poll(void) __naked
{
__asm
ld a, (__kbdraw_active)
or a, a
jr Z, kp_off ; raw-канал закрыт не наше дело
;; DI ДО пробы «есть ли байт»: иначе между пробой и DI успело бы
;; влезть прерывание, трамплин вычерпал бы FIFO, а мы всё равно
;; пошли бы читать порт 0x18 и получили бы из пустого приёмника
;; мусорный «скан-код» (взведённый бит клавиши, которую не нажимали).
di
in a, (#_IRQ_SIO_A) ; SIO-A RR0
rrca ; бит 0 байт принят?
jr C, kp_work
ei
kp_off:
xor a, a
ret
kp_work:
push hl
push de
push bc
kp_drain:
in a, (#_IRQ_SIO_DATA) ; чтение деструктивно = дренаж байта
cp #0xF0
jr Z, kp_setbrk
cp #0xE0
jr Z, kp_setext
;; --- обычный байт кода: БИТ code&7 в _kbdraw_down[code>>3].
;; Маска сдвигом, а не таблицей ровно как в трамплине, чтобы
;; расхождения декодеров были невозможны by construction. ---
ld e, a ; E = код
and #7
ld b, a
inc b ; B = (код&7)+1 для djnz
ld a, #1
jr kp_mskdec
kp_mskloop:
add a, a
kp_mskdec:
djnz kp_mskloop ; A = 1 << (код&7)
ld c, a ; C = маска бита
ld a, e
rrca
rrca
rrca
and #0x1F ; A = код>>3 (код <= 255)
ld hl, #__kbdraw_down
ld d, #0
ld e, a
add hl, de
ld a, (__kbdraw_pending)
bit 1, a ; _KBDRAW_PEND_EXT?
jr Z, kp_noext
ld de, #32 ; +256 кодов = +32 байта карты
add hl, de
kp_noext:
ld a, (__kbdraw_pending)
bit 0, a ; _KBDRAW_PEND_BREAK?
jr Z, kp_mkdown
ld a, c
cpl ; break сбросить бит
and a, (hl)
jr kp_wr
kp_mkdown:
ld a, c ; make взвести бит
or a, (hl)
kp_wr:
ld (hl), a
xor a, a
ld (__kbdraw_pending), a ; префиксы потреблены
jr kp_next
kp_setbrk:
ld hl, #__kbdraw_pending
set 0, (hl)
jr kp_next
kp_setext:
ld hl, #__kbdraw_pending
set 1, (hl)
kp_next:
in a, (#_IRQ_SIO_A)
rrca ; ещё байт в FIFO?
jr C, kp_drain
;; --- FIFO пуст: тот же разбор Rx-overrun, что и в трамплине.
;; RR1 бит5 = Rx Overrun; без Error Reset (WR0 = 0x30) бит залипнет
;; и следующий overrun будет неотличим. ---
ld a, #1
out (#_IRQ_SIO_A), a ; указатель на RR1
in a, (#_IRQ_SIO_A) ; читаем RR1 (указатель авто-сброс в 0)
bit 5, a
jr Z, kp_noovr
ld a, #0x30
out (#_IRQ_SIO_A), a ; WR0 Error Reset
ld a, #1
ld (__kbdraw_overrun), a ; снимет kbd_raw_sync()
kp_noovr:
pop bc
pop de
pop hl
ei
ld a, #1
ret
__endasm;
}