libbgi: спрайты — кэш адреса кадра, DDA+asm тик, Y-сортировка со слоями

Оптимизации A+B (профиль rpgwalk-15: активная часть кадра 410К → 307К
тактов из 430080; лимит спрайтов 16×16 на стабильные 48.8 fps: 14 → ~21):

- (B) sprite_t.src/stride — готовый адрес кадра: считают только
  sprite_frame (теперь функция, одно умножение на СМЕНУ кадра) и тикер
  (±an_step БАЙТ инкрементально); блит-ядра принимают src+stride,
  img/sx/sy из сигнатуры ушли.  Блит 177К → 146К на кадр.
- (A) тик 100К → 37.7К: tween переформулирован Брезенхэм → беззнаковый
  DDA (mv_rem/mv_acc, «приехали» = rem==0 — без знаковых 16-бит
  сравнений), tick_move и tick_anim — ручной asm (SDCC спиллит такие
  функции в IX-фрейм ~100 обращений; C-реструктуризации не помогали —
  проверено кодогеном).  Биты an_flags переименованы по категориям
  (_SPR_STRIP_HORZ, _SPR_PP_BACK).

Y-сортировка (gfx_sprite_ysort, идеи пользователя — 8-бит ключ,
персистентность):

- painter's algorithm по ключу {layer:8, clamp_y:8}; поле
  sprite_t.layer (в КОНЦЕ структуры — asm-офсеты не сдвигает): слои
  сцены в одном массиве/одном sprite_update;
- ПЕРСИСТЕНТНАЯ asm-таблица {key16, ptr16}: resort порядка прошлого
  кадра (почти линейно), rebuild при смене arr/count; массив
  приложения не трогается; ~28К/15 спрайтов (с нуля было 44К);
- компоненты YSORT_Y/YSORT_LAYER отключаемы независимо масками ключа
  (без ветвлений в сортировщике); ВНИМАНИЕ: mode=1 значит Y-only,
  полный порядок = YSORT_Y|YSORT_LAYER;
- funcptr-DCE: выключено = код и таблица не линкуются (rpgwalk −190 Б);
- ПРАВИЛО в sprite.h: два sprite_update на страницу запрещены (heal
  второй группы стирает спрайты первой — ОЗУ-копия чистая).

Попутные фиксы:

- libbgi/Makefile: .rel зависят от заголовков (HDRS) — stale .rel со
  старой раскладкой sprite_t молча ломал рантайм;
- rpgprof: --memory small (перерос tiny: BSS вылезал за W2 → мгновенный
  «Unexpected application termination»; mkexe это пока не ловит);
- tests/spranim: проверки переведены на кэш src, добавлены T6 (reframe
  после тикера) и T7 (Y-сортировка: порядок, слои, персистентный
  resort, LAYER-only) — 7/7 PASS в MAME.

Доки: §9д — новый бюджет (19.5К/спрайт), §9е — ПЛАН FPS-делителя
(frame pacing, gfx_set_fps_div); TODO — дизайн цепочки irq-обработчиков.

Co-Authored-By: Claude Fable 5 <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
2026-07-14 17:19:24 +03:00
parent 0eec977630
commit b9ddce8d34
24 changed files with 1339 additions and 304 deletions
+81 -36
View File
@@ -2,25 +2,27 @@
* 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.
* 1. ВИЗУАЛЬНЫЙ профайлер — цвет ГРАНИЦЫ экрана 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.
* ВНИМАНИЕ: бордер принимает только биты 1-2 порта #FE (бит 0 =
* красный ИГНОРИРУЕТСЯ — проверено 2026-07-14) → доступны РОВНО
* четыре цвета: 0 чёрный, 2 синий, 4 зелёный, 6 голубой:
* синий (2) — логика (короткая) и blit-проход (банк 0x5C)
* зелёный (4) — тик авто-анимаций (_spr_tick_fn)
* голубой (6) — heal-проход (банк 0x50)
* чёрный (0) — gfx_wait_vsync (простой до конца кадра)
* Много чёрного = запас; синий+зелёный через весь бордер = не
* влезаем. dev-MAME перерисовывает бордер крупными кусками (не
* per-scanline) — полосы приблизительные, 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.
* затем оп clog моста. Для уникальности wpdata при одинаковом цвете
* можно кодировать секцию в битах 3+ (бордер их не видит):
* напр. логика 0x12, blit 0x02 — оба синие, но различимы в логе.
*
* Сборка и запуск (из этого каталога; атласы уже собраны make'ом):
* ../../bin/sprinter-cc --memory tiny --gfx 256 -o rpgprof.exe rpgprof.c
@@ -53,13 +55,14 @@ static void my_update(sprite_t *arr, uint8_t count)
uint8_t dbit = p ? _SPR_DIRTY1 : _SPR_DIRTY0;
uint8_t saved = gfx_get_bank();
uint8_t i;
const uint8_t *rec;
sprite_t *s;
io_border = 6; /* жёлтый: тик анимаций */
io_border = 4; /* зеленый: тик анимаций */
if (_spr_tick_fn)
(*_spr_tick_fn)(arr, count);
io_border = 3; /* magenta: heal */
io_border = 6; /* голубой: heal */
gfx_set_bank(GFX_BANK_NORMAL);
_bgi_begin();
for (i = 0, s = arr; i < count; i++, s++) {
@@ -70,13 +73,23 @@ static void my_update(sprite_t *arr, uint8_t count)
}
_bgi_end();
io_border = 7; /* белый: blit */
/* Y-сортировка (как в sprite_update; входит в «синюю» blit-секцию
* профиля — её цену видно по маркерам). */
io_border = 2; /* синий: blit (+ сортировка) */
rec = 0;
if (_spr_ysort_fn && count <= _GFX_YSORT_MAX)
rec = (*_spr_ysort_fn)(arr, count) + 2;
gfx_set_bank(GFX_BANK_SPRITE);
_bgi_begin();
{
uint8_t mapped = 0;
for (i = 0, s = arr; i < count; i++, s++) {
for (i = 0; i < count; i++) {
if (rec) {
s = *(sprite_t * const *)rec; /* Y-порядок */
rec += 4;
} else
s = arr + i;
if (s->flags & (dbit | SPR_ALWAYS)) {
if (s->flags & SPR_VISIBLE) {
if (s->page != mapped && s->page) {
@@ -84,7 +97,7 @@ static void my_update(sprite_t *arr, uint8_t count)
_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);
(*_gfx_blit_fn)(s->x, s->y, s->src, s->stride, s->w, s->h);
s->drawn[p].x = s->x;
s->drawn[p].y = s->y;
s->drawn[p].on = 1;
@@ -100,7 +113,7 @@ static void my_update(sprite_t *arr, uint8_t count)
gfx_set_bank(saved);
}
#define NCHR 8
#define NCHR 15
#define MINX 0
#define MAXX (320 - 16)
#define MINY 14
@@ -116,8 +129,10 @@ 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);
sprite_anim(&sp[i], (uint8_t)(d * 3), (uint8_t)(d * 3 + 2),
(uint8_t)(5 + (i & 3)), ANIM_PINGPONG);
(uint8_t)5, ANIM_PINGPONG);
}
static void go_edge(uint8_t i)
@@ -141,7 +156,7 @@ static void go_back_random(uint8_t i)
int tx = s->x, ty = s->y, avail, dist;
uint8_t d = dir[i];
d = (uint8_t)(d ^ ((d < 2) ? 3 : 1));
d = (uint8_t)(3 - d); /* 0↔3, 1↔2 — разворот */
set_dir(i, d);
switch (d) {
case 0: avail = MAXY - s->y; dist = QY; break;
@@ -173,18 +188,38 @@ static void turn_90(uint8_t i)
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 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);
uint8_t color = BLACK;
setfillstyle(SOLID_FILL, color);
bar(0, 2, 60, 5);
if(v < 30) {
color = RED;
} else if(v < 40) {
color = BLUE;
} else if(v < 47) {
color = MAGENTA;
} else if(v < 52) {
color = CYAN;
} else {
color = YELLOW;
}
setfillstyle(SOLID_FILL, color);
bar(0, 2, v, 5);
}
static void draw_field(void)
@@ -203,6 +238,16 @@ static void draw_field(void)
putpixel(x - 1, y, LIGHTGREEN);
putpixel(x + 1, y, LIGHTGREEN);
}
setfillstyle(SOLID_FILL, BLACK);
setcolor(BLACK);
line(0, 0, 0, 7);
line(10, 0, 10, 7);
line(20, 0, 20, 7);
line(30, 0, 30, 7);
line(40, 0, 40, 7);
line(50, 0, 50, 7);
line(60, 0, 60, 7);
setcolor(WHITE);
outtextxy(52, 3, "RPGPROF: border = frame profile, ESC");
}
@@ -251,7 +296,7 @@ int main(void)
last_sec = dt.second;
for (;;) {
io_border = 2; /* красный: логика */
io_border = 2; /* синий: логика */
if (kbhit() && getch() == 27)
break;
@@ -277,8 +322,8 @@ int main(void)
fps_draw--;
show_fps(fps_val);
}
my_update(sp, NCHR); /* маркеры 6/3/7 внутри */
io_border = 1; /* синий: ждём vsync */
my_update(sp, NCHR); /* маркеры 2/4/6 внутри */
io_border = 0; /* черный: ждём vsync */
gfx_wait_vsync();
gfx_set_visible_page(hidden);
}