# Спрайтовое расширение BGI — дизайн Статус: дизайн на ревью (2026-07-11). Реализация не начата. Расширение libbgi для спрайтовой графики на аппаратных подрежимах видеостраниц `#50..#5F` + переписывание putimage/getimage через акселератор (одно ядро на всё). Зафиксированные решения (обсуждены 2026-07-11): 1. **Два слоя**: быстрое ядро в `` (`gfx_*`), тонкие BGI-обёртки в `` (`putsprite`/`movesprite`, ускоренный `putimage`). 2. **Примитивы + move-хелпер**, без managed-движка (таблица спрайтов, z-order — «следующая версия», см. §9). 3. **Формат данных — getimage** (uint16 w, uint16 h, пиксели построчно). Единственный in-memory формат; атласы — через блит под-прямоугольника, а не через новый формат. 4. **Курсор мыши** — пример + MAME-тест на новых примитивах, НЕ в библиотеке. ## 1. Аппаратная база ### 1.1 Подрежимы вывода (Иван Мак §4.3, Architecture) Страницы `#50..#5F` — графическая видео-область. Биты 3..0 номера страницы на АДРЕС не влияют (адрес задают PORT_Y `0x89` + 10 младших бит CPU-адреса); биты 2 и 3 задают независимые подрежимы ЗАПИСИ. Биты 0 и 1 обязаны быть 0 (зарезервированы под будущие конфигурации). | Банк | bit3 | bit2 | Семантика записи | |-------|------|------|------------------------------------------------------| | 0x50 | 0 | 0 | обычная: в видео-ОЗУ **и** в ОЗУ-копию | | 0x58 | 1 | 0 | байт `0xFF` **не записывается вообще** (прозрачность)| | 0x54 | 0 | 1 | **только** в видео-ОЗУ; ОЗУ-копия не трогается | | 0x5C | 1 | 1 | оба эффекта — режим подвижного спрайта | Ключевые факты: - **Прозрачность (bit3) — на пути ЗАПИСИ.** «В процессе записи проверяется, не равен ли записываемый байт значению #FF. Если равен, то запись не производится» (официальный док). Проверку делает ПЛМ — блиттеру не нужно смотреть ни одного байта. ОТКРЫТЫЙ вопрос (док молчит): как видеокарта ОТОБРАЖАЕТ байт FF, реально попавший в VRAM (записанный через банк без bit3) — как обычный цвет 255 или подставляет фон из ОЗУ-копии? Проверяется шагом 3 теста Фазы 0; от ответа зависит возможность дешёвого стирания FF-заливкой (tests/fferase). - **Чтение из `#50..#5F` всегда возвращает ОЗУ-копию** — видео-ОЗУ write-only для CPU. Отсюда «heal»: в банке 0x50 прочитать прямоугольник (придёт фон из ОЗУ) и записать обратно (уйдёт в видео-ОЗУ) — фон под спрайтом восстановлен **без save-буфера**. - Подрежимы комбинируются с акселератором (то же оборудование ПЛМ); это их заявленное назначение — «ускорение работы со спрайтовой графикой». Подтвердить в MAME — Фаза 0. ### 1.2 Accel block-copy (accelerator_doc.txt) Режим `LD L,L` (горизонтальная копия): после задания размера блока (`LD D,D` + immediate у `LD A,n` — SMC, см. memory/sprinter_accelerator) триггер `LD A,(HL)` burst-читает блок в память акселератора, триггер `LD (DE),A` burst-пишет его по DE. До 256 байт за выстрел, источник и приёмник — любое ОЗУ `0x0000..0xBFFF` + видеоокно (не ПЗУ/FastRAM). Размер блока переживает `LD B,B` (подтверждено tests/accfill) — задаём один раз на блит, дальше по паре триггеров на строку. Канонический референс — `Draw_Restangle_Data` из accelerator_doc.txt: источник (строки подряд, шаг = ширина), приёмник — один и тот же CPU-адрес, строку выбирает PORT_Y (инкремент на строку). **Это ровно layout формата getimage** — совпадение формата и железа буквальное. ## 2. Одно ядро на четыре операции Вся разница между операциями — какой банк в W3 и куда смотрят src/dst: | Операция | src → dst | Банк W3 | |-----------------------|-----------------------------|----------------| | `putimage(COPY)` | буфер → экран | текущий (0x50) | | `putsprite` | буфер → экран | 0x5C | | `getimage` | экран (ОЗУ-копия) → буфер | любой | | `gfx_heal` | экран → экран (src == dst) | 0x50 (форс) | Отдельного «спрайтового блиттера» нет: прозрачный блит — это обычный блит с банком 0x58/0x5C. heal — это блит, у которого src-указатель лежит в самом видеоокне (чтение вернёт ОЗУ-копию) и совпадает с dst; шаг строк источника = 0, потому что строку и там и там выбирает один PORT_Y. ## 3. Публичный API ### 3.1 `` — ядро ```c /* Семантические имена банков для gfx_set_bank (значения — номер * страницы W3; биты 0,1 всегда 0 — резерв конфигураций): */ #define GFX_BANK_NORMAL 0x50 /* запись в видео-ОЗУ + ОЗУ-копию */ #define GFX_BANK_NOSHADOW 0x54 /* только видео-ОЗУ (врем. вывод) */ #define GFX_BANK_TRANSPARENT 0x58 /* байт 0xFF не записывается */ #define GFX_BANK_SPRITE 0x5C /* NOSHADOW + TRANSPARENT */ #define GFX_TRANSPARENT 0xFF /* прозрачный цвет (256-режим: пиксель; 16-режим: ПАРА пикселей цвета 15) */ /* Блит картинки getimage-формата в (x,y) ТЕКУЩИМ банком (gfx_set_bank). * Клиппинг по экрану есть (в отличие от putimage Turbo C). * Требование: img вне W3 (адрес < 0xC000) — W3 занят видеобанком. */ void gfx_blit(int x, int y, const void *img); /* Блит под-прямоугольника картинки (атлас кадров): прямоугольник * (sx,sy,w,h) внутри img выводится в (x,y). Под-прямоугольник обязан * лежать внутри img (по экрану — клиппится). */ void gfx_blit_part(int x, int y, const void *img, int sx, int sy, int w, int h); /* Восстановить прямоугольник экрана из ОЗУ-копии (стирание спрайта/ * оверлея). Всегда работает банком 0x50 независимо от gfx_set_bank. * Клиппится по экрану. */ void gfx_heal(int x, int y, int w, int h); ``` Заметки по семантике: - `gfx_blit*` уважают текущий `gfx_set_bank` — так же, как уже сегодня его уважают ВСЕ примитивы через `_bgi_begin` (т.е. `gfx_set_bank (GFX_BANK_NOSHADOW); line(...)` — легальный способ рисовать временную линию-перекрестье). Спрайтовые обёртки (§3.2) ставят банк сами на время вызова и восстанавливают. - Клиппинг в ядре всегда, в т.ч. в fast-версии: это не валидация параметров, а функциональность (спрайты штатно уходят за края). Цена — один расчёт на блит, не на пиксель. - Цвет 255 через 0x58/0x5C нарисовать нельзя — он и есть прозрачный. В initgraph палитра 0..15 занята EGA, 255 рекомендуется не занимать. ### 3.2 `` — BGI-обёртки ```c /* Вывести спрайт (getimage-формат, 0xFF = прозрачно) в (x,y). * Банк на время вызова — GFX_BANK_SPRITE (0x5C): прозрачные точки не * пишутся, фон в ОЗУ-копии не портится → стирается gfx_heal'ом / * movesprite'ом. Клиппится по экрану. */ void putsprite(int x, int y, const void *img); /* Переместить спрайт: heal прямоугольника (oldx,oldy,w,h) по размерам * img + putsprite в (x,y). Порядок heal→draw; перекрытие старой и * новой позиций безопасно (heal берёт фон из ОЗУ-копии). */ void movesprite(int oldx, int oldy, int x, int y, const void *img); ``` `putimage`/`getimage`/`imagesize` — сигнатуры и формат без изменений, `putimage(COPY_PUT)` и `getimage` переезжают на accel-ядро (§5). Хотспот и кадры атласа НЕ кодируются в данных — это аргументы вызова: `putsprite(x - HOT_X, y - HOT_Y, img)`; кадр N — `gfx_blit_part(x, y, sheet, n*FRAME_W, 0, FRAME_W, FRAME_H)` (банк выставить `GFX_BANK_SPRITE` вокруг — или см. §9 про `putsprite_part`). ### 3.1 Атласы: рекомендация по компоновке и файл-формат (предложение) Решение 2026-07-13: in-memory адресация кадра остаётся как есть — атлас = обычная getimage-картинка, кадр выбирается sx/sy (единичные изображения, ленты по горизонтали и по вертикали, сетки nx×ny). В одном атласе могут храниться изображения разных размеров и разного количества вариаций. РЕКОМЕНДАЦИЯ: для одного спрайта держать кадры одинакового размера и полностью заполнять его сетку (nx*ny == число вариаций) — иначе в прямоугольнике атласа возникают пустые сегменты, теряющие место и на диске, и в памяти при загрузке. Смешивать спрайты РАЗНЫХ размеров в одном прямоугольнике не надо вообще: для этого предлагается файл-формат БЕЗ пустых мест — контейнер независимых лент, где паддинг невозможен по построению. Файл-атлас (.atl, предложение — НЕ реализовано): ``` Шапка (8 байт): 'S','P','A','1' | count u8 | резерв ×3 Каталог (count × 8 байт): offset u16 смещение ленты от начала файла fw, fh u8,u8 размер кадра nx, ny u8,u8 сетка кадров (вариаций = nx*ny) резерв u16 (id/флаги) Данные: count лент подряд, каждая — обычный getimage-блоб (u16 w = fw*nx, u16 h = fh*ny, пиксели построчно) ``` ВАЖНО: offset указывает на ПЕРВЫЙ БАЙТ getimage-шапки ленты (не на пиксели) — 4 байта `u16 w, u16 h` хранятся В ФАЙЛЕ в начале каждого блоба. Поэтому каждая лента — самостоятельная getimage-картинка со своим stride: после загрузки файла целиком в память указатель `base + dir[i].offset` напрямую годится в putsprite/sprite_init/ gfx_blit_part — рантайм не меняется вовсе, кадр (i,j) = sx=i*fw, sy=j*fh. (w/h ленты при этом задублированы: выводимы из fw*nx/fh*ny каталога И лежат в шапке блоба — осознанные 4 байта на спрайт за прямую совместимость указателя. Каталог же несёт то, чего в шапке нет: размер КАДРА и сетку — без них лента 128×16 неотличима от одного кадра 128×16.) Пустых байтов нет по построению: ленты разных размеров просто конкатенируются. Пример (два спрайта 16×16 на 8 и 12 вариаций + один 24×24 на 4): шапка 8 + каталог 24 + (4+2048) + (4+3072) + (4+2304) = 7468 байт, паддинг 0. Привязка к W0-страницам (решение 2026-07-13, см. §9в): один атлас = одна EMM-страница = один файл. Размер данных атласа ограничен 16К − 0x100 (страница минус резерв ISR-стаба); если данных больше — следующий атлас в ОТДЕЛЬНОМ файле на своей странице (sprite_t.page их различает). Два варианта офсетов в каталоге: I. offset = адрес в W0 (0x0100-based): каталог сразу содержит готовые указатели, данные в файле идут после каталога впритык. II. файл несёт 0x100-байтовый заголовок, so that файл-офсет == офсет в странице == W0-адрес: загрузчик читает файл ЦЕЛИКОМ в offset 0 страницы и лишь патчит стаб (3 байта JP в 0x38, RETN в 0x66). Раскладка заголовка: 0x00-0x07 магия+count, 0x08-0x37 резерв, 0x38-0x3A и 0x66-0x67 — место под патч стаба, 0x68-0xFF каталог (19 записей × 8 Б). Файл ≤ 16384 Б ровно. Рекомендуется II: загрузка = один read() страницы, замапленной в W3 (приём проверен в mdview2) + патч 5 байт; офсеты совпадают в файле, странице и W0 — нечего пересчитывать. Вариант I оставляет атласам возможность жить в обычной памяти (malloc-буфер) без страницы. Python-упаковщик (PNG → .atl) в toolchain и загрузчик — делать по потребности первого реального приложения. ## 4. Внутренности ### 4.1 Leaf-примитив (per-driver, asm) Один новый leaf в `bgi256/` (и позже `bgi16/`), объявление в `_bgi.h`: ```c /* Копирование h строк по w пикселей через accel block-copy. * dst/src — CPU-адреса ПЕРВОЙ строки; dstride/sstride — шаг адреса * между строками (0 = адрес не двигается, строку выбирает PORT_Y — * сторона, живущая в видеоокне); y0 — стартовый PORT_Y (инкремент * на строку). Raw: без клиппинга, W3 уже замаплен (_bgi_begin), * вызывающий гарантирует 1 <= w <= 256 (полоса). * DI/EI — вокруг каждой пары триггеров (как в fill-сегментах). */ void _bgi_copy_rows_raw(uint8_t *dst, const uint8_t *src, uint8_t w /*0=256*/, uint8_t h /*0=256*/, int dstride, int sstride, uint8_t y0); ``` Схема тела (референс — `Draw_Restangle_Data` + существующий SMC-паттерн `_gfx_hfill256_segment`): ``` SMC: размер блока <- w (LD D,D ; LD A,#imm ; LD B,B — один раз) loop h раз: out (0x89), y ; y++ di LD L,L ; режим копии LD A,(HL) ; burst-чтение src LD (DE),A ; burst-запись dst LD B,B ; стоп ei HL += sstride ; DE += dstride ``` Один leaf покрывает все четыре операции §2: | Вызов | dst, dstride | src, sstride | |--------------|-------------------------|----------------------------| | блит | экран (base+x), 0 | буфер (row0), img_w | | getimage | буфер, w | экран (base+x), 0 | | heal | экран (base+x), 0 | тот же адрес экрана, 0 | Регистровая раскладка — на этапе реализации; ориентир: HL=src, DE=dst внутри цикла (триггеры именно такие), w через SMC, остальное со стека в локальные регистры/IX (вызывается один-два раза на блит — не горячий ABI, в отличие от fill-сегментов). ### 4.2 Ядро (common/) `gfx_blit_part` — единственная «умная» функция (реальная логика): 1. прочитать w,h из заголовка img (для gfx_blit: весь rect); 2. клиппинг: x<0 → сдвиг sx и сужение w; правый/нижний край → сужение; пустой результат → выход; 3. `src0 = img + 4 + sy*img_w + sx`; 4. полосы: если w > 256 — разрезать на вертикальные полосы ≤ 256 байт (при экране 320 полос максимум две; каждая полоса = один SMC размера блока); 5. `_bgi_begin()` → `_bgi_copy_rows_raw(...)` на полосу → `_bgi_end()`. Остальное — тонкие модули (1 функция = 1 .rel): - `gfx_blit.c` — читает w,h, зовёт gfx_blit_part(x,y,img,0,0,w,h); - `gfx_heal.c` — клип; банк: сохранить `_gfx_bank`, форс 0x50, `_bgi_begin`; leaf с dst=src=base+x, strides 0; восстановить банк; - `putsprite.c` — сохранить `_gfx_bank`, `|` → 0x5C, `gfx_blit`, восстановить (именно `save/restore`, а не тупо 0x50 — уважаем вложенность и пользовательский temp-режим); - `movesprite.c` — `gfx_heal(oldx,oldy,w,h)` (w,h из заголовка img) + `putsprite(x,y,img)`. ### 4.3 Совместимость с существующим кодом - `_bgi_begin/_bgi_end` не меняются (банк уже берут из `_gfx_bank`). - `gfx_set_bank/gfx_get_bank` не меняются; в `gfx.h` добавляются только `GFX_BANK_*`/`GFX_TRANSPARENT` и три прототипа. - Довесок к контракту (задокументировать у putimage/getimage тоже): буферы картинок обязаны лежать вне W3 (`< 0xC000`) — на время операции W3 замаплен на видеобанк. Это верно и сегодня (per-pixel путь), просто не было записано. - Второй draw-page: ядро использует `_gfx_addr_base` — двойная буферизация работает автоматически. ## 5. Переезд putimage/getimage на ядро - `putimage(COPY_PUT)` → `gfx_blit` (текущим банком — поведение обратно-совместимо: дефолтный банк 0x50). - `getimage` → `_bgi_copy_rows_raw` (dst=буфер). Клиппинга нет, как в BGI (контракт: rect валиден); safe-версия сохраняет текущие проверки. - `XOR/OR/AND/NOT_PUT` — остаются на per-pixel пути (v1). У акселератора есть блочные AND/OR/XOR (пример «encode» в accelerator_doc.txt) — ускорение этих op — «следующая версия» (§9). - `imagesize` — без изменений (256-режим); для 16-режима станет mode-specific (§8). Ожидание по скорости: per-pixel путь платит на КАЖДЫЙ пиксель `out Port_Y` + пересчёт адреса + bounds-check (~50–80Т); ядро платит на СТРОКУ ~40–60Т CPU + burst акселератора (~байт/7МГц). На спрайте 16×16 это порядка 10–20× (замерить в Фазе A, добавить в size-baseline). ## 6. Паттерны использования (войдут в libc-reference) Подвижный спрайт (канон): ```c initgraph(); /* фон рисуем обычным банком — он попадает и в ОЗУ-копию (бэкап) */ draw_background(); putsprite(x, y, hero); /* 0x5C: фон в ОЗУ цел */ while (game) { int nx = x + dx, ny = y + dy; gfx_wait_vsync(); movesprite(x, y, nx, ny, hero); /* heal старого + блит нового */ x = nx; y = ny; } ``` Курсор мыши (пример examples/, не API): то же самое с `GFX_BANK_SPRITE`; фон под курсором живёт в ОЗУ-копии, никакой getimage/буфер не нужен. Перерисовка — из главного цикла по `mouse_getxy()`. Впечатать спрайт в фон навсегда (декорация): `gfx_set_bank(GFX_BANK_TRANSPARENT); gfx_blit(...); gfx_set_bank(GFX_BANK_NORMAL);` — 0x58 без bit2: спрайт уходит и в ОЗУ-копию, heal его уже «не сотрёт». ВНИМАНИЕ: на MAME 0.283 этот паттерн ломается — FF-байты спрайта попадают в ОЗУ-копию (частичный скип, см. результаты Фазы 0); до подтверждения на железе печатать декорации без FF в данных. ВАЖНО про cleardevice/bar поверх спрайтов: пока действует банк с bit2 (0x54/0x5C), «фоновые» операции не обновляют ОЗУ-копию. Правило: сцена/фон — только обычным банком (или 0x58), спрайты/оверлеи — 0x5C. ## 7. План работ - **Фаза 0 — верификация подрежимов** (`tests/gfxbanks`). ВНИМАНИЕ: поведение подрежимов в MAME может отличаться от реального устройства (прецедент — Port_Y banking, memory/gfx_port_y_banking). Результат в MAME НЕ финален: тест гоняется и в MAME, и на железе; до прогона на железе вердикты считаются предварительными. Последовательный сценарий на одном экране, скриншот после каждого шага (палитра[255] = синий; фон — узнаваемый паттерн, не заливка): 1. **Фон** через 0x50 (уходит и в VRAM, и в ОЗУ-копию). 2. **Спрайт через 0x5C** (bit2+bit3): квадрат, внутри зелёный круг, вокруг круга — байты 0xFF. Ожидание по доку: виден круг поверх фона, FF-точки скипнуты (фон вокруг круга цел). Проверяет bit3-скип на CPU-пути; если вместо фона вокруг круга синяя рамка — bit3 не эмулируется/не работает. 3. **Ключевой шаг — FF реально в VRAM**: через 0x54 (bit2, БЕЗ bit3 — скипа нет, FF пишется) залить квадрат байтом 0xFF поверх круга. Что отображается в квадрате: - **синий** → FF в VRAM — обычный цвет 255, подстановки при отображении нет (семантика дока полная) → стирание только heal; - **фон** → видеокарта подставляет байт из ОЗУ-копии, когда в VRAM лежит FF → «слой спрайтов» существует на уровне отображения, дешёвое стирание FF-заливкой работает (tests/fferase становится штатным путём); - **круг остался** → запись через 0x54 не произошла — bit2/банк не эмулируется. 4. **Heal** через 0x50 (чтение+запись того же rect): фон должен восстановиться полностью. Заодно различает bit2: если bit2 не работал, шаги 2–3 испортили ОЗУ-копию и heal вернёт не фон. 5. **Accel-путь**: повторить шаги 2–3 записью через акселератор (copy/fill) — работает ли bit3-скип и поведение FF на burst-пути. Если MAME не эмулирует биты 2/3 — API остаётся как есть (семантика задана железом/доком), но функциональные тесты уезжают в раздел «проверить на железе» TODO, а пример курсора делаем без bit2 (fallback: save/restore через getimage). **РЕЗУЛЬТАТЫ (MAME 0.283 = сборка v306, 2026-07-11; железо — TODO):** | Вопрос | Вердикт в MAME | |---|---| | bit2 (0x54/0x5C): ОЗУ-копия не трогается | РАБОТАЕТ (A: PASS, B: PASS) | | bit3 через 0x5C: скип FF | РАБОТАЕТ, полный no-op (CPU и accel) | | bit3 через 0x58: скип FF | **ЧАСТИЧНО**: VRAM скипается, но теневое ОЗУ ПОЛУЧАЕТ FF (C: FAIL) — код драйвера 0.283 гасит только vram_w; в master-драйвере исправлено на полное подавление (по доку) | | Отображение FF в VRAM (шаг 3) | обычный **цвет 255** (синий), подстановки ОЗУ нет → стирание = heal; FF-заливка НЕ работает | | heal (чтение ОЗУ + запись 0x50) | РАБОТАЕТ (полосы восстановлены; FF-порчу ОЗУ честно переносит в VRAM) | | accel-путь vs CPU-путь | идентичны во всех подрежимах (в MAME оба через ram_w) | Следствия: (1) putsprite через 0x5C работает одинаково во всех версиях — расхождение 0.283 не задевает; (2) паттерн «впечатать декорацию через 0x58» на 0.283 портит ОЗУ-копию FF-байтами спрайта — использовать только после проверки на железе; (3) tests/fferase в MAME заведомо FAIL — остаётся для прогона на железе. Квирк инфраструктуры: delayms/sleep в --memory small не работают (irq_install → EINVAL, калибровка молча не происходит) — паузы в тесте сделаны по RTC (getdatetime). - **tests/fferase — альтернативное стирание FF-заливкой через 0x54** (существует ДО подтверждения итога шага 3 и на MAME, И на железе; после — либо удаляется, либо становится основой оптимизации). Сценарий: фон → спрайт через 0x5C → залить прямоугольник спрайта байтом 0xFF через 0x54 (bit3=0 — FF реально пишется в VRAM) → скриншот: восстановился ли фон. Если да (на железе!) — стирание вдвое дешевле heal (fill-burst без фазы чтения, готовый _gfx_rectfill256), реализацию gfx_heal можно переключить, сигнатура и movesprite не меняются. Основной механизм move в любом случае — heal (чтение/запись через 0x50): он работает при ОБЕИХ семантиках. - **Фаза A — ядро + переезд** (без нового публичного API, чистое ускорение): `_bgi_copy_rows_raw` (bgi256), `gfx_blit_part` + полосы + клиппинг, порт putimage(COPY)/getimage. Регресс — tests/bgitest + `make size-check`. **ГОТОВО 2026-07-11**: leaf `bgi256/_bgi_copy_rows_raw.c` (регистры BC = счётчик строк/y, stride-сложения через push bc; SMC размера блока один раз на вызов), ядро `common/gfx_blit_part.c` (клиппинг всегда, sy без __mulint — циклом сложений, полосы ≤256), putimage (COPY_PUT → ядро; XOR/OR/AND/NOT — прежний per-pixel путь) и getimage (grab-leaf, dstride = w) переведены. Прототип gfx_blit_part пока в _bgi.h (Фаза B перенесёт в gfx.h как есть). Проверено в MAME: tests/bgi_img финальный кадр 1:1 с per-pixel эталоном (src == COPY, XOR×2 чист); tests/gfxbanks — прозрачность FF и bit2 работают на accel-COPY пути идентично CPU-пути (круг с прозрачными полями через putimage/0x5C, FF→VRAM через putimage/0x54). Размер: bgi_img +592 Б (_CODE; leaf + клиппинг-ядро + ветка COPY), baseline принят. Попутно: pgrep-фильтр в mame_interactive.py сужен до эмулятора (ложно срабатывал на параллельную сборку MAME из исходников). - **Фаза B — спрайтовый API**: GFX_BANK_*, gfx_blit, gfx_heal, putsprite, movesprite; тест tests/sprites (анимация по синусоиде поверх пёстрого фона, скриншоты «фон не разрушен»). **ГОТОВО 2026-07-11**: константы GFX_BANK_*/GFX_TRANSPARENT и gfx_blit/gfx_blit_part/gfx_heal — в gfx.h; putsprite/movesprite — в graphics.h; модули common/gfx_blit.c, gfx_heal.c, putsprite.c, movesprite.c (тонкие, поверх ядра Фазы A). putsprite/gfx_heal сохраняют и восстанавливают пользовательский банк (heal — форс 0x50, putsprite — форс 0x5C на время вызова). Проверено в MAME (tests/sprites): прозрачные углы, клиппинг во все 4 края, heal-стирание (accel src==dst — риск §10.4 закрыт), movesprite 12 шагов с чистым следом, кадр атласа через gfx_blit_part; ОЗУ-копия цела (проверки A/B PASS). size-check: роста существующих программ нет (новые модули тянутся только пользователями API). Демо **examples/balls** (2026-07-11): 8 разноцветных шаров 16×16 (по спрайту на цвет, прозрачные углы) над чёрно-белой шахматкой; скорости 1..4 привязаны к кадрам (gfx_wait_vsync, speed = кадров на шаг: 50/25/~17/12.5 px/с — подтверждено покадровыми скриншотами), отражение от краёв, Esc — выход. **Двойная буферизация** по образцу docs/samples/balls (реф. asm-демо Sprinter): рисование только на скрытой странице (heal ВСЕХ старых позиций этой страницы → блит ВСЕХ шаров), флип по vsync — одиночная страница мерцала (heal+блит на видимой ловились лучом; пользователь заметил, реф не мерцает). Требует зеркалирования палитры в палитру 1 (initgraph грузит EGA только в 0) и координат drawn[2][N] per-page. Побочно ушли и одно-кадровые артефакты перекрытий/снапшотов. - **Фаза C — пример курсора** (examples/): мышь + putsprite/gfx_heal, он же живой тест temp-режима. - Документация: libc-reference (раздел «Спрайты»), обновить TODO. ## 8. Режим 16 цветов (Фаза 2 libbgi — заметки на будущее) - Прозрачная единица — БАЙТ = пара пикселей цвета 15 (0xFF). Фигурные края спрайта квантуются парами; прозрачного «одиночного» пикселя нет. - Leaf `bgi16/_bgi_copy_rows_raw`: те же триггеры, адресация x/2; клиппинг и координаты x — по чётным границам (нечётные края потребуют RMW-кромок per-row, v1 16-режима: требовать чётные x/w). - `imagesize`/формат: данные packed (2 пикселя/байт) — imagesize станет mode-specific leaf'ом. ## 9. Не в этой версии (кандидаты в следующую) - **Managed-движок**: см. эскиз §9.1 (sprite_t + retained-модель). - **putsprite_part** (кадр атласа одним вызовом, без ручного банка) — добавить, как только появится первый пользователь-игра. - **.spr-ресурс**: файловый заголовок-обёртка (магия/версия/hotspot) вокруг getimage-payload + загрузчик + PC-конвертер (PNG→spr, iconv- стиль пайплайн). In-memory формат не меняется. - **XOR/OR/AND_PUT через акселератор** (блочные режимы есть в железе). - **RLE-сжатие** (распаковка при загрузке — фича загрузчика). - **Вертикальный блит** (`LD A,A`-режим) — для повёрнутых спрайтов не хватает и его; не тянем. - **ISR-курсор** (перерисовка из IM2-тика) — после Audio/IM2 v2. ## 9.1 Эскиз managed-движка: sprite_t + retained-модель (v2, НЕ реализовано) Мотивация — опыт examples/balls (2026-07-11): при двойной буферизации приложение обязано помнить, где каждый спрайт РЕАЛЬНО нарисован на КАЖДОЙ из двух страниц (drawn[2][N]), и соблюдать двухпроходную дисциплину «heal все → блит все». Оба правила легко нарушить (heal по позиции прошлого кадра вместо позапрошлого → фон зарастает кромками; слияние heal+блит per-sprite → укусы на перекрытиях — проверено экспериментально). Этот учёт — работа библиотеки, не приложения. Разбор asm-референса (docs/samples/balls, 2026-07-12) подтвердил направление: наш ~2× разрыв — не W3-скобка (_bgi_begin = 5 инструкций), а per-call C-обвязка (клип 528/362 Б, парс заголовка, save/restore банка, SDCC-фрейм 7-арг), повторяемая 2×N раз. Референс платит это ОДИН раз на проход: W3 замаплен на видео на всю программу, банк-подрежим ставит один `out` на проход (0x5C рисовать всё → флип → 0x50 лечить всё), клипа нет вообще (адрес спрайта = сдвиги), heal — полный 16×16 (restore_bg). Движок v2 повторяет ту же per-pass структуру (одна W3-скобка + один банк + клип-fast-path на проход; w,h из кэша структуры). ЕДИНСТВЕННОЕ отличие, которое НЕ копируем: референс держит DI на весь проход (32 шара) — у него нет аудио-ISR; у нас DI остаётся гранулярным (по строке в leaf), иначе длинный DI сорвёт CBL/IM2-звук. ### Структура (черновик) ```c typedef struct { const void *img; /* getimage-формат / атлас-лента */ int x, y; /* ЛОГИЧЕСКАЯ позиция (куда хочет) */ int sx, sy; /* кадр атласа (под-прямоугольник img) */ uint8_t w, h; /* размер кадра, 0 = 256 (кэш заголовка) */ uint8_t flags; /* bit0 SPR_VISIBLE; bit1/2 dirty[page] */ /* --- внутреннее (владеет движок) --- */ struct { int x, y; /* где нарисован на странице p */ uint8_t on; /* нарисован ли вообще */ } drawn[2]; } sprite_t; /* ~24 байта на спрайт */ ``` Инварианты: `img` живёт, пока спрайт активен; размер кадра постоянен (смена кадра = смена sx/sy в той же ленте); прозрачность — 0xFF в данных, как везде. ### API (черновик; префикс sprite_, заголовок в libbgi) ```c void sprite_init (sprite_t *s, const void *img); /* w,h из заголовка, невидим, не рисует */ void sprite_move (sprite_t *s, int x, int y); /* O(1): только state */ void sprite_frame(sprite_t *s, int sx, int sy); /* кадр атласа, O(1) */ void sprite_show (sprite_t *s); /* O(1) */ void sprite_hide (sprite_t *s); /* O(1) */ void sprite_touch(sprite_t *s); /* O(1): принудительная перерисовка на обеих страницах (dirty) */ /* flags: SPR_ALWAYS — перерисовывать каждый кадр (эквивалент touch * на каждом кадре; для статики, над которой постоянно ходят). */ /* Вся реальная работа — один вызов на кадр. Рисует на ТЕКУЩЕЙ * draw-странице p (для дабл-буфера вызывать после * gfx_set_draw_page(hidden); для одиночной страницы/курсора — прямо * на видимой): * проход 1: heal всех, у кого drawn[p].on и (скрыт ИЛИ сместился * относительно drawn[p] ИЛИ dirty[p]); * проход 2: блит всех видимых из них же (gfx_blit_part через 0x5C) * в порядке массива (индекс = z-order, последний сверху); * обновить drawn[p]/dirty[p]. * Спрайты, не менявшиеся с прошлого визита этой страницы (и без * touch/SPR_ALWAYS), не трогаются. */ void sprite_update(sprite_t *arr, uint8_t count); /* Сахар поверх update для канонического дабл-буфер-кадра: * set_draw_page(hidden) + sprite_update + gfx_wait_vsync + * set_visible_page(hidden). Приложение, рисующее свой HUD/фон, * зовёт составные части само (HUD банком 0x50 НА СКРЫТОЙ странице — * тогда heal учитывает его автоматически через ОЗУ-копию). */ void sprite_flip(sprite_t *arr, uint8_t count); ``` Пример (balls сжимается до): ```c sprite_t sp[N]; ... sprite_init/sprite_move/sprite_show ... for (;;) { for (i...) sprite_move(&sp[i], new_x, new_y); /* физика */ sprite_flip(sp, N); /* весь кадр */ } ``` ### Решения и границы - **Retained-модель**: move/frame/show/hide меняют только state (O(1), сколько угодно раз за кадр) — рисование один раз, в update. Это железно закрепляет дисциплину двух проходов внутри библиотеки. - **Пересечения со статикой — ответственность приложения** (touch / SPR_ALWAYS), автодетекта НЕТ — осознанно: heal активного спрайта выкусывает статичный под ним, но автоматическое обнаружение — это не только O(N²) rect-проверок; для корректного z-порядка пришлось бы перерисовывать и пересекающих НОВЫЕ позиции, а перерисовка статика полным блитом затирает спрайты выше него уже ВНЕ грязной зоны → транзитивный каскад либо клиппинг блита по произвольной области. На Z80 это дороже самого рисования; приложение же знает сцену и помечает дёшево (обсуждено с пользователем 2026-07-11: ручное назначение «активных» выгоднее координатных проверок). - **Массив, а не handle-таблица**: владеет приложение, без malloc и лимитов; z-order = индекс. Пересортировка z = перестановка массива (drawn-состояние едет вместе со структурой — безопасно). - **Интеграция со страницами**: движок НЕ владеет флипом (sprite_flip лишь сахар) — приложение может рисовать динамический фон/HUD на скрытой странице до sprite_update. Правило прежнее: всё «фоновое» — банком 0x50, спрайты — движком. - **Оптимизация внутри update, невидимая снаружи**: объединение heal-прямоугольников соседей и т.п. — меняется реализация update, не API. ВНИМАНИЕ: «heal только открывшейся L-полоски» для ПРОЗРАЧНЫХ спрайтов НЕ годится (отвергнуто 2026-07-12): в зоне перекрытия старой и новой позиций дырки нового кадра не перекрывают старые непрозрачные пиксели → трейлинг-«полумесяц» остаётся внутри bbox-перекрытия, куда L-полоска не достаёт. Точный набор для heal = old_opaque AND NOT new_opaque (маска по форме, дороже full-box heal). Референс docs/samples/balls (restore_bg) лечит полный 16×16 — full-box heal обязателен. Экономия — только амортизация обвязки (batch-пасс). - Вне скоупа v2: скроллящийся фон (инвалидирует ОЗУ-копию целиком — другой движок), ISR-перерисовка (курсор из IM2 — после Audio/IM2), коллизии (у приложения есть x/y — пусть считает само). ## 9а. Квирк CPU-байта write-триггера accel-копии (найден 2026-07-11) Триггер записи `LD (DE),A` — реальная CPU-инструкция: её собственный цикл записи кладёт байт A в dst[0] ДО burst'а FSM. После burst-чтения `LD A,(HL)` в A остаётся ПОСЛЕДНИЙ байт строки. При банке 0x50 утечка невидима (burst перезаписывает dst[0] правильным src[0]), но при 0x58/0x5C, если src[0] == 0xFF, перезапись скипается — на экране вертикальная полоса цвета последних байтов строк (симптом: клипнутые спрайты в tests/sprites). Было нейтрализовано в `_bgi_copy_rows_raw`: src[0] предчитывался до армирования и подставлялся в A через EX AF,AF' перед триггером. **ФИКС СНЯТ 2026-07-13.** Точная dev-MAME (сборка разработчиков Sprinter, `mame/sources/MAME`) эмулирует ПЛМ, подавляющую CPU-байт триггера при активном burst'е — квирк был артефактом стоковой MAME 0.283. Проверено pixel-точно: tests/blitw, col0 @(200,150) = 0x02 GREEN по байтам VRAM (read_vram через MCP-мост). Для heal фикс был избыточен всегда (банк 0x50 перезаписывает dst[0]). Строки фикса оставлены закомментированными в трёх leaf'ах (_bgi_copy_rows_raw, _bgi_blit_rows_raw, _bgi_heal_rows_raw) — восстановить, если реальное железо поведёт себя как MAME 0.283 (маркер: вертикальная полоса цвета последних байтов строк на клипнутых/прозрачных спрайтах). Регресс: tests/blitw (визуальная секция «trig leak»). НА ЖЕЛЕЗЕ ПЕРЕПРОВЕРИТЬ. ## 9б. Клип спрайтов: noclip-ядра + funcptr-диспетч (2026-07-12/13) Клип в спрайтовых ядрах стоит не только сравнений (~0.85 мс/кадр на 16 шаров), но и codegen-эффекта: клип-код раздувает регистровое давление всей функции (спиллы) — поэтому рантайм-скип внутри общего ядра возвращает лишь малую часть. Полный выигрыш даёт ФИЗИЧЕСКИ отдельная функция без клип-кода: `_gfx_blit_sprite_noclip` / `_gfx_heal_sprite_noclip`. Выбор ядра — НЕ веткой в горячем цикле (ветка `if (clip)` в sprite_update съедала половину выигрыша: 52 вместо 57 fps на старой MAME), а перенаправлением указателей `_gfx_blit_fn`/`_gfx_heal_fn` (common/_gfx_sprite_fns.c, дефолт — clip-ядра) один раз в `gfx_sprite_clip()`; sprite_update/putsprite/movesprite зовут через указатель. Программа без вызова `gfx_sprite_clip()` не линкует noclip-ядра (на них ссылается только модуль gfx_sprite_clip.c). Замер на точной dev-MAME (16 шаров, uncapped, A/B 2026-07-13): clip 50 fps → noclip-funcptr 60-61 fps (**+20-22%**) — полный выигрыш noclip доехал до приложения. С vsync-капом оба варианта упираются в ~48-50 (кадр < 20 мс) — выигрыш конвертируется в запас кадра. ВНИМАНИЕ: noclip требует гарантии приложения, что спрайты целиком на экране — выход за край портит соседнюю память (tests/spriteclip). ## 9в. Атласы в страницах W0 (дизайн 2026-07-13; probe-тест PASS) Атласы грузятся в EMM-страницы (mem_alloc_pages) и на время sprite_update подключаются в W0 (OUT 0x82) — W2-heap свободен от спрайтов, объём = EMM (~3.4 МБ). Загрузка — read() в страницу, замапленную в W3 (приём mdview2; вне рендера W3 свободна). ОПАСНОСТЬ: все прерывания исполняют 0x38 текущей страницы W0 — IM1 напрямую, наш IM2-трамплин чейнит jp 0x0038 (libc/irq/_irq_tramp.c); не ходит в W0 только личный CBL-путь. ЗАЩИТА — стаб на каждой странице (первые 0x100 байт зарезервированы): 0x38: JP ; 0x66: RETN (NMI). Стаб: свап W0 на страницу ядра DSS (снята со старта IN A,(0x82)) → подложить возврат на стек → jp 0x0038 (честный обработчик, EI/RETI) → хвост: ВОССТАНОВИТЬ спрайт-страницу (_w0_cur) → ret. Restore обязателен (закрывает EI-щель между out(0x82) движка и DI leaf'а); один стаб покрывает IM1 и IM2-чейн; вложенное прерывание в хвосте безопасно (W0 в этот момент = DSS, стаб не реентерится). ПРАВИЛО: пока спрайт-страница в W0 — НИКАКИХ ESTEX/BIOS (RST-диспетчер живёт на странице DSS). Движок: пролог/эпилог sprite_update сохраняет/возвращает страницу DSS; sprite_t получит поле page. Probe-тест tests/w0page (MAME dev, 2026-07-13, ВСЕ PASS): P1 ESTEX READ в W3-замапленную страницу; P3 IM1: busy-цикл ~5 c с EI при странице в W0 — жив, сентинел цел; P4 IM2 (irq_install): 100 кадровых прерываний посчитаны при подключенной странице (полный тракт трамплин→чейн→стаб→DSS→ restore), сентинел цел; P5 accel-блит src = 0x0100 (W0) банком 0x50 — пиксели верны по ОЗУ-копии (getpixel). На железе перепроверить вместе с остальным. Альтернатива без стабов — W1, но только tiny (в small/big/huge в W1 код) — отвергнута в пользу универсального W0. ## 9г. Авто-анимация спрайтов (РЕАЛИЗОВАНО 2026-07-13; tests/spranim PASS) Идея пользователя: sprite_update (вызывается раз на кадр) сам тикает анимации — приложение только описывает их декларативно. Реализация: sprite_anim(first,last,speed,mode: LOOP/PINGPONG/ONCE|HORIZ) / sprite_anim_stop(frame|-1) / sprite_moveto(tx,ty,max_step,interval) / sprite_move_stop(at_target) / статус sprite_anim_status() (биты SPR_ANIM_ON/DONE, SPR_MOVE_ON/DONE) / sprite_anim_frame() / sprite_moving(). Кадровая и tween независимы (одновременно — да); тикер _sprite_tick подключается указателем _spr_tick_fn (DCE), sprite_update зовёт его проходом 0. Кадровая — ±an_step к оси без умножений; tween — Брезенхэм порциями ≤max_step по большей оси. Проверено tests/spranim (T1 LOOP / T2 PINGPONG / T3 ONCE+DONE / T4 пример (0,0)→(100,50)/5/4 = ровно 80 кадров, Y 3/2/3/2 / T5 стопы) — все PASS. Цена: ~+40 Б программе с движком, sprite_t +18 Б. Ниже — исходный дизайн-разбор. ### Кадровая анимация (смена изображений) «Крути кадры от M до P с интервалом N кадров»; два режима: линейный (0/1/2/3/0/1/2/3) и маятник (0/1/2/3/2/1/0/...). Ключ к дешёвому тику на Z80: индекс кадра НЕ хранить — переход между соседними кадрами ленты это ±step к sx или sy (step = fw или fh), БЕЗ умножения/деления. Состояние: axis-смещение текущего кадра уже живёт в s->sx/s->sy; добавляются границы и шаг: uint8_t an_speed; /* кадров между сменами; 0 = анимации нет */ uint8_t an_timer; /* счётчик до следующей смены */ uint8_t an_step; /* fw или fh (ось ленты) */ int an_lo,an_hi; /* smin..smax по оси (M и P умножены заранее* * в sprite_anim() — один раз, не в тике) */ флаги: ANIM_PINGPONG, ANIM_DIR (текущее направление), ANIM_ONESHOT? API: sprite_anim(s, first, last, speed, mode) / sprite_anim_stop(s). Тик (в sprite_update, до проходов): --an_timer; при 0: sy ± an_step, на границе — wrap (линейный: sy=an_lo) или разворот (маятник: инверсия DIR), s->flags |= _SPR_DIRTY. Стоимость: декремент + редкая ветка — копейки. ### Анимированное перемещение (tween) «Плыви к (tx,ty), максимум max_step пикселей за срабатывание, раз в interval кадров». Пример: (0,0)→(100,50), шаг 5, интервал 4 → 20 срабатываний × 4 кадра = 80 кадров (1.6 с); Y идёт нелинейно 2/3/2/3. Реализация — инкрементальный Брезенхэм (как _bgi_lineseg), но «порциями» по ≤max_step вдоль БОЛЬШЕЙ оси за срабатывание: ошибка- аккумулятор тянет меньшую ось, деления нет. Состояние ~10 байт: tx,ty, err, adx,ady (абс. дельты), знаки, mv_speed/mv_timer. Завершение: x==tx && y==ty → снять SPR_MOVING (опрос sprite_moving(s); callback НЕ делаем — опрос проще и дешевле). ### Общее / критика / расширения - Тик — отдельный проход в НАЧАЛЕ sprite_update (до heal: dirty должен взводиться раньше проходов). ВАЖНО: тик должен идти раз на КАДР — sprite_update и так зовётся на кадр (дабл-буфер: попеременно на страницу); при просадке fps анимации замедляются вместе с кадром (стандартное поведение, принимаем). - DCE: тикер — в отдельном модуле, sprite_update зовёт его через указатель _spr_tick_fn (дефолт NULL → один if на кадр); указатель ставит первый вызов sprite_anim()/sprite_moveto(). Программа без анимации не тянет код тикера (паттерн funcptr как у clip/noclip). - Цена памяти: sprite_t вырастает на ~16-18 байт (кадровая ~10 + tween ~10 с перекрытием полей?). Вариант «отдельная anim-структура по указателю (NULL = нет)» экономит память статиков, но добавляет indirection в тик и второй массив приложению. ПРЕДЛОЖЕНИЕ: поля в sprite_t (спрайтов десятки — до 64×~34 Б ≈ 2 КБ, W2 переживёт), но решение за пользователем. - Расширения (потом): one-shot кадровая анимация (проиграть раз и замереть/скрыться); дробная скорость 8.8 fixed-point (равномерное медленное движение «1 пиксель в 1.5 кадра»); цепочки целей (waypoints) — приложение ставит новую цель по sprite_moving()==0. ## 9д. Тактовый бюджет кадра (профиль rpgwalk в dev-MAME, 2026-07-13) Кадр Sprinter = 48.83 Гц (растр 896×320 @14МГц) = **430080 тактов** @21МГц (такты «эффективные», с wait-state'ами ОЗУ). Метод замера — watchpoint на OUT-маркеры + printf/g + clog (memory/mame_mcp_bridge). Цена анимированного спрайта 16×16 в sprite_update (heal+blit на кадр, W0-атлас, noclip) — два среза: до и после оптимизаций A+B 2026-07-14 (кэш src/stride в sprite_t — blit не считает адрес кадра; беззнаковый DDA вместо Брезенхэма + asm-ядро tick_move): | фаза | до A+B | после A+B | |--------------------|---------------|---------------| | тик (anim+tween) | ~7.3К | **~3.0К** | | heal (банк 0x50) | ~6.4К | ~6.4К | | blit (банк 0x5C) | ~11.8К | **~9.7К** | | **итого** | **~26К** | **~19.5К** | Фикс-часть цикла демо (kbhit+getdatetime+свопы страниц) ~15-20К. Лимит на стабильные 48 fps (КАЖДЫЙ кадр в один интервал): было **14 спрайтов**, после A+B — расчётно **~21** (15 замерено: активная часть 307К из 430К, все периоды 1.0). Дорогой HUD ломает бюджет: bar()+outtextxy() FPS-плашки стоили ~210К (полкадра!) — рисовать putimage-заготовкой/маленьким bar. Уроки профиля: - O(sy)-цикл `src += img_w` в blit-обёртках стоил до 64К тактов на кадр 11 вертикальной ленты (~85% времени блита!) — заменён на __mulint 2026-07-13 (O(1) ~300Т): blit упал 45К → 11.8К/спрайт, rpgwalk 24 fps → стабильные 48. - bar()+outtextxy() FPS-плашки = ~210К тактов (~10 мс, полкадра!) — текст BGI дорогой; для HUD в бюджете рисовать заготовленным putimage/узким bar. - Оптимизации A+B (2026-07-14): (A) тик — SDCC спиллит функции с «многими» 16-бит локалами в IX-фрейм (~100 обращений по ~19Т), реструктуризации C НЕ помогали → tick_move переписан на asm (__naked, ~2К/вызов вместо ~6.5К) поверх переформулировки Брезенхэм → беззнаковый DDA (mv_rem/mv_acc; знаковых 16-бит сравнений нет, «приехали» = rem==0); (B) кэш src/stride в sprite_t — адрес кадра считают только sprite_frame (одно умножение на СМЕНУ кадра) и тикер (± an_step байт инкрементально), блит берёт готовый. Итог: тик 100К → 44.6К на 15 спрайтах, блит 177К → 146К. - ВНИМАНИЕ: правка sprite.h без пересборки libbgi молча ломала рантайм (stale .rel со старой раскладкой sprite_t) — libbgi/Makefile теперь зависит от заголовков (HDRS). Профилировочный rpgprof перерос tiny (BSS за 0xC000, мгновенная смерть) — собирается --memory small; mkexe переполнение tiny пока не ловит. - Y-сортировка (gfx_sprite_ysort, 2026-07-14, все идеи пользователя): ПЕРСИСТЕНТНАЯ asm-таблица 4-байтных записей {key16 = layer:8| clamp_y:8, ptr16} — каждый кадр resort вставками порядка ПРОШЛОГО кадра (обновив ключи), rebuild только при смене arr/count. Ключ младшим байтом — clamp(y,0,255): экран 256 строк, видимая зона точно, за краями порядок неважен; старшим — sprite_t.layer (поле В КОНЦЕ структуры, офсеты asm не сдвигает): слои сцены — «ходячие слоем 0, летающие слоем 1» В ОДНОМ массиве/одном sprite_update. ВАЖНО: два sprite_update на страницу ЗАПРЕЩЕНЫ (heal второй группы стирает первую — ОЗУ-копия чистая от спрайтов; задокументировано в sprite.h). Подключение funcptr-DCE (выключено = не линкуется). Цена: ~28К/15 спрайтов персистентно (~2К/спрайт; с нуля было 44К, ожидание 12-15К не достигнуто — персонажи постоянно обгоняют друг друга по y, вставки не нулевые). Компоненты порядка отключаемы НЕЗАВИСИМО (2026-07-14): mode = YSORT_Y | YSORT_LAYER — выключенный компонент затирается МАСКОЙ ключа (_spr_ysort_kmask, 2 AND на спрайт ≈ 1К на 15) — в сортировщике нет ветвлений по режиму. Тест: spranim T7 (порядок, слой поверх y, персистентный resort, LAYER-only). ## 9е. FPS-делитель — frame pacing (ПЛАН, обсуждён 2026-07-14, НЕ реализовано) Цель (постановка пользователя): управляемые режимы 50/25/~16.7 fps — логический кадр занимает РОВНО n кадровых интервалов независимо от того, плавает ли длительность отрисовки; при переполнении слота — выравнивание на ближайший фронт (без накопления фазовой ошибки). Пример (n=3): рендер <1 интервала → ждать 3 фронта; рендер пересёк 1 фронт → ждать ещё 2; пересёк 2+ → ждать ближайший 1. ### Почему нельзя поллингом (текущий gfx_wait_vsync) Поллинг видит СОСТОЯНИЕ луча (бит 5 порта #FE), а не события: фронты, прошедшие во время рендера, не наблюдаемы → «сколько интервалов занял рендер» узнать нельзя. Наивное «подождать n фронтов подряд» ломается на рендере в 1.5 интервала: съеденный фронт не засчитан, период становится n+1 — то самое плавание скорости. ### Механика: фоновый счётчик кадров (ISR) irq_install (libc/irq, механика уже обкатана калибровкой sleep) с однострочным обработчиком `_gfx_frame_tick++` (volatile uint8; wrap безопасен — вся арифметика разностная по модулю 256). Семантика ожидания при делителе n (last — тик прошлого выхода): elapsed = _gfx_frame_tick - last; if (elapsed >= n) { /* слот истёк — опоздали */ t = _gfx_frame_tick; while (_gfx_frame_tick == t) HALT; /* ближайший фронт */ } else { while ((uint8_t)(_gfx_frame_tick - last) < n) HALT; } last = _gfx_frame_tick; HALT будится ЛЮБЫМ прерыванием (клавиатура/CBL) — цикл перепроверяет счётчик; просыпание на кадровом фронте + хвост ISR-цепочки → своп страницы попадает в верхний бордер (16 строк запаса), tear-free. Прерывания к моменту вызова включены (_bgi_end делает EI); подстраховка EI перед HALT обязательна (как в fallback текущего gfx_wait_vsync). ### API int gfx_set_fps_div(uint8_t n); /* 1 = 50 fps (дефолт), 2 = 25, 3 = ~16.7, 4 = 12.5, ... 0 трактовать как 1 */ Call-sites НЕ меняются: gfx_wait_vsync() один; n<=1 — СТАРЫЙ луч- поллинг (ISR не ставится, поведение бит-в-бит текущее), n>=2 — счётчиковый путь. Отдельные gfx_wait_vsync25fps/17fps НЕ вводим — сеттер в духе gfx_sprite_clip/ysort, переключение на лету. ### Файлы (по канону 1 модуль = 1 сущность) - common/_gfx_fps_state.c — `uint8_t _gfx_fps_div;` `volatile uint8_t _gfx_frame_tick;` `uint8_t _gfx_fps_last;` (данные; div=0/1 → старый путь; НЕ инициализировать). - common/_gfx_frame_isr.c — ISR: `_gfx_frame_tick++` (правила irq.h: без ESTEX/gfx/банков — здесь чистый инкремент). - common/gfx_set_fps_div.c — сеттер: n>=2 → irq_install(_gfx_frame_isr) (однократно; повторные вызовы только меняют div), n<=1 → irq_remove (если ставили) + div=1. Возврат 0 / -1+errno (EINVAL/EBUSY от irq_install). ТОЛЬКО этот модуль ссылается на irq-механику и ISR — DCE: программа без сеттера не тянет ничего (wait ссылается лишь на data-модуль). - gfx_wait_vsync.c — ветка `if (_gfx_fps_div >= 2)` перед текущим поллингом. ### Ограничения (задокументировать в gfx.h) 1. irq_install работает ТОЛЬКО в tiny/big; в small/huge вернёт EINVAL → gfx_set_fps_div(2+) там недоступен (rpgprof — small!). ПРИЧИНА (см. docs/im2_isr_design.md): IM2-таблица/трамплин/handler обязаны лежать по адресам, валидным в ЛЮБОЙ момент прихода прерывания — стабильно только W2 (стек обязан быть там по требованию DSS, окно не перемапляется); W1 «может swap'нуться» (банки кода big/huge; системные вызовы посреди которых приходит прерывание). Это ограничение РЕАЛИЗАЦИИ, не платформы: обходы — (а) area _TRAMP_W2 ~0xBE00 (спроектирована в im2-доке), (б) для НАШЕГО микро-ISR (инкремент байта) — эмит стаба прямо в W2-BSS-буфер, минуя C-handler в W1; (в) CTC-канал (вектор 0x06, отдельный от кадрового; пресет IRQ_CTC_VSYNC_DIV2/3 = 17920 тактов = точный период кадра 896×320, дрейфа нет; фаза не привязана к лучу — разовая синхронизация поллингом фронта при установке). Делать по потребности. 2. Один слот user-ISR: приложение со СВОИМ irq_install получит EBUSY от сеттера. Обход v1: приложение инкрементирует _gfx_frame_tick из своего обработчика и выставляет _gfx_fps_div напрямую (внутренние символы задокументировать); правильное решение — ЦЕПОЧКА обработчиков в libc/irq (дизайн записан в docs/TODO.md 2026-07-14, реализация по потребности). 3. W0-атласы + IM2: прерывание при замапленном атласе идёт через IM2-таблицу приложения (W2) → чейн на 0x0038 = ISR-стаб страницы атласа → DSS. Путь совместим по построению, но ПРОВЕРИТЬ в MAME (пункт теста ниже). ### Тест (tests/fpsdiv) Рендер-заглушки калиброванной длины busy-wait'ом (~0.5 / 1.5 / 2.5 интервала; калибровка циклом с известными тактами, как в sleep): - n=1: периоды по счётчику 1/2/3 (текущее поведение); - n=2: 2/2/3; - n=3: 3/3/3; плюс возврат ошибки в small (собрать вариант) и живой прогон rpgwalk с n=2 — FPS-бар стоит на 25 без плавания; визуально скорость персонажей стабильна. Отдельно: rpgprof-сценарий с W0-атласами + включённый делитель (проверка п.3 ограничений). ## 10. Риски / что проверить артефактом (Фаза 0) Статус 2026-07-11: пп. 1–3 закрыты для MAME 0.283 (tests/gfxbanks, результаты в §7); на железе — всё ещё TODO. 1. ~~Эмулирует ли MAME биты 2/3~~ — эмулирует (с квирком 0x58: FF протекает в теневое ОЗУ; в master-драйвере исправлено). Железо — проверить. 2. ~~Отображение байта FF в VRAM~~ — в MAME обычный цвет 255, подстановки нет → стирание = heal. Железо может отличаться — tests/fferase остаётся до прогона на реальном Sprinter. 3. ~~Подавление 0xFF на accel-пути~~ — в MAME accel-путь идентичен CPU-пути (оба через ram_w). Железо — проверить (в ПЛМ пути физически разные). 4. ~~Копия accel'ом при src в видеоокне и при src == dst~~ — оба подтверждены: getimage через accel (образ 1:1, tests/bgi_img) и gfx_heal (стирание чисто, tests/sprites S2/S3). Железо — как всё остальное, перепроверить. 5. `LD A,(nn)`/`LD A,(HL)` как источник размера блока (quick-win из TODO) — если работает, SMC в leaf'е не нужен. 6. Долгие burst'ы и IM2/CBL: пара триггеров на строку под DI — бюджет как у fill (docs/accel-fill-budget.md), пересчитать для copy.