snark13
99b430f2ed
Ревью на 32-бит сделан ПО ASM, а не по коду (искали и безымянные
временные): во всём приложении был ровно ОДИН 32-битный вызов —
__mullong в pop_prandom. Замер в MAME: 8 430 тактов на вызов, два
вызова за кадр. Прочие библиотечные вызовы 16-битные (__divsint 16,
__modsint 12, __moduchar 8, __divuchar 5).
1. pop_prandom. Состояние 32-бит -> две 16-битные половины. Два
генератора, выбор через POP_PRANDOM_EXACT:
- 0 (по умолчанию) — xorshift16 + шаг Вейля, без единого умножения;
- 1 — LCG оригинала бит-в-бит, посчитанный половинами (для сверки
картинки с эталоном).
8-битный RND Apple II (5*x+23 mod 256) НЕ взят: у LCG по модулю 256
вырождены младшие биты (бит 0 просто чередуется), а раскладка кладки
берёт как раз prandom(1) и prandom(4) — вместо шума вышла бы
правильная шахматка. Шаг Вейля ещё и убирает ноль как неподвижную
точку xorshift (сид кладки вполне может быть нулём).
Бит-в-бит эквивалентность half-word версии проверена на хосте:
70 000 сидов x 8 шагов + 7 крайних сидов x 2000 шагов.
Остаток 0..maxv: делитель степень двойки — маска вместо __moduint.
2. libbgi: gfx_blit_cols_part_noclip — column-major блит без клипа
(пара к gfx_blit_cols_part, как gfx_blit_part_noclip к
gfx_blit_part). Клипающий вариант платит ~5 622 такта подготовки на
КАЖДЫЙ вызов независимо от того, вылезает край (замер: подготовка
5 622 против 13 596 на сам accel-проход). Kid, страж и клинок
выбирают путь по pop_onscreen_cols. size-check: роста нет.
Бюджет (175 кадров, комната 3, медиана):
было (после клинка) 416 154 0.968 кадра
стало 397 986 0.926 кадра
Разница между генераторами, замер на одинаковой сборке:
xorshift16 + Вейль 397 986 prandom->torch_draw 7 927
бит-в-бит LCG 403 632 prandom->torch_draw 10 933
то есть точность обходится в 5 646 тактов за кадр (1.3 %).
Co-Authored-By: Claude Opus 5 <noreply@anthropic.com>
199 lines
13 KiB
C
199 lines
13 KiB
C
/*
|
||
* gfx.h — Sprinter graphics: mode-agnostic API (BGI_GFX).
|
||
*
|
||
* Рисование (putpixel/line/bar/circle/…) вынесено в BGI — см.
|
||
* <graphics.h> и driver-библиотеки bgi256.lib / bgi16.lib (выбор режима
|
||
* линковкой: sprinter-cc --gfx 256 | --gfx 16). Здесь остались только
|
||
* функции БЕЗ BGI-аналога: вход/выход в режим, страницы, банк, vsync,
|
||
* палитра, шрифт. Они mode-agnostic и живут в libbgi/common/ (один
|
||
* исходник, .rel в обеих driver-библиотеках).
|
||
*
|
||
* Адресация (для не-BGI программ, использующих эти примитивы напрямую:
|
||
* пиксель (x,y) — CPU 0xC000 + (x или x/2) с Port_Y (0x89) = y;
|
||
* gfx-код мапит 16 КБ VRAM-страницу в W3 при записи.
|
||
* Для double-buffering страница 1 начинается на 320 байт дальше (0xC140).
|
||
*
|
||
* Палитра: BIOS $A4 (RST 8); 4 байта на запись — B, G, R, pad.
|
||
*/
|
||
#ifndef GFX_H
|
||
#define GFX_H
|
||
|
||
#include <stdint.h>
|
||
|
||
/* ESTEX SETVMOD codes — same values as the SETVMOD `A` register. */
|
||
#define GFX_MODE_TEXT_40x32 0x02
|
||
#define GFX_MODE_TEXT_80x32 0x03
|
||
#define GFX_MODE_320x256x256 0x81
|
||
#define GFX_MODE_640x256x16 0x82
|
||
|
||
/* Pixel dimensions of mode 0x81 (320×256, 256 colours). */
|
||
#define GFX_WIDTH 320
|
||
#define GFX_HEIGHT 256
|
||
|
||
/* Pixel dimensions of mode 0x82 (640×256, 16 colours). Each byte at
|
||
* 0xC000+x_byte holds two pixels: high nibble = LEFT (even-x), low
|
||
* nibble = RIGHT (odd-x) — see memory/sprinter_graphics.md. */
|
||
#define GFX_WIDTH_16 640
|
||
#define GFX_HEIGHT_16 256
|
||
#define GFX_COLORS_16 16
|
||
|
||
/* ---- Page selection (double-buffering) and bank control ---------- */
|
||
/* Внутреннее состояние (хранилище: libbgi/common/_gfx_state.c) — НЕ
|
||
* трогать напрямую, только через функции ниже. */
|
||
extern uint8_t _gfx_visible_page, _gfx_draw_page, _gfx_bank;
|
||
|
||
void gfx_set_visible_page(uint8_t page); /* 0 or 1 */
|
||
inline uint8_t gfx_get_visible_page(void) { return _gfx_visible_page; }
|
||
void gfx_set_draw_page(uint8_t page); /* 0 or 1 */
|
||
inline uint8_t gfx_get_draw_page(void) { return _gfx_draw_page; }
|
||
|
||
/* Видеобанк W3 (0x50..0x5F): биты 2/3 номера страницы — аппаратные
|
||
* подрежимы ЗАПИСИ (Иван Мак §4.3; docs/sprite-api-design.md §1),
|
||
* действуют на ВСЕ примитивы рисования до следующего gfx_set_bank.
|
||
* 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 */
|
||
|
||
/* Прозрачный цвет аппаратной прозрачности (256-режим: пиксель;
|
||
* 16-режим: ПАРА пикселей цвета 15). Цвет 255 нельзя нарисовать
|
||
* через банк с битом 3 — он и есть прозрачный. */
|
||
#define GFX_TRANSPARENT 0xFF
|
||
|
||
inline void gfx_set_bank(uint8_t bank) { _gfx_bank = bank; } /* GFX_BANK_* */
|
||
inline uint8_t gfx_get_bank(void) { return _gfx_bank; }
|
||
|
||
/* Клип спрайтов по экрану (putsprite/movesprite/спрайтовый движок).
|
||
* on=1 (дефолт) — клипить (спрайты могут уходить за края); on=0 —
|
||
* ОТКЛЮЧИТЬ (приложение ГАРАНТИРУЕТ, что спрайты целиком на экране —
|
||
* иначе запись за край портит соседнюю память, см. tests/spriteclip).
|
||
* Выигрыш ~+19% на анимации: движок зовёт noclip-ядра без клип-кода
|
||
* (не просто скип проверки — вся клип-математика физически отсутствует,
|
||
* SDCC тесней раскладывает регистры). Переключение — перенаправлением
|
||
* внутренних указателей на ядра (один раз здесь, не ветка в горячем
|
||
* цикле движка). НЕ влияет на putimage/gfx_blit (у них клип всегда). */
|
||
extern uint8_t _gfx_sprite_clip;
|
||
void gfx_sprite_clip(uint8_t on);
|
||
inline uint8_t gfx_get_sprite_clip(void) { return _gfx_sprite_clip; }
|
||
|
||
/* ---- Блиттинг (ядро спрайтов; Фаза B sprite-api-design) ----------- *
|
||
* Формат картинки — getimage: uint16 w, uint16 h, пиксели построчно
|
||
* (1 байт/пиксель в 256-режиме). Буфер обязан лежать ВНЕ W3
|
||
* (< 0xC000) — на время операции W3 замаплен на видеобанк.
|
||
* Блит через accel block-copy (до 256 байт/burst), клиппинг по экрану
|
||
* есть всегда; рисует ТЕКУЩИМ банком (gfx_set_bank). */
|
||
|
||
/* Блит целой картинки левым-верхним углом в (x,y). */
|
||
void gfx_blit(int x, int y, const void *img);
|
||
|
||
/* Быстрый блит БЕЗ клипа в ТЕКУЩЕМ банке: картинка обязана быть целиком на
|
||
* экране, w/h ≤ 255. Идёт линейным спрайтовым ядром — ~2.9× быстрее
|
||
* gfx_blit (замер PoP roomtest 2026-07-27: 4617 против 13288 тактов на
|
||
* спрайт 32×3; общее ядро тратит время на клип/16-бит/split, а не на
|
||
* пиксели). Для тайловых движков; где нужен клип — gfx_blit/gfx_blit_part. */
|
||
void gfx_blit_noclip(int x, int y, const void *img);
|
||
|
||
/* Быстрый heal БЕЗ клипа: прямоугольник обязан быть целиком на экране,
|
||
* w,h ≤ 255. Пара к gfx_blit_noclip (общее ядро тратит время на клип и
|
||
* 16-бит, а не на пиксели: замер — 11 658 тактов на heal 22×22). */
|
||
void gfx_heal_noclip(int x, int y, uint8_t w, uint8_t h);
|
||
|
||
/* Блит под-прямоугольника (sx,sy,w,h) картинки (атлас кадров:
|
||
* кадр N ленты — sx = N*FRAME_W). 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);
|
||
|
||
/* Тот же под-прямоугольник БЕЗ клипа по экрану — линейным спрайтовым
|
||
* ядром (пара к gfx_blit_noclip). Вызывающий гарантирует: под-
|
||
* прямоугольник внутри img, назначение целиком на экране, w,h,y <= 255.
|
||
* Для тайловых движков, кладущих поверх спрайта только перекрывающую его
|
||
* часть тайла (PoP: fore-слой). */
|
||
void gfx_blit_part_noclip(int x, int y, const void *img,
|
||
uint8_t sx, uint8_t sy, uint8_t w, uint8_t h);
|
||
|
||
/* Блит спрайта column-major (пиксели по колонкам) — вертикальным accel-
|
||
* проходом. flip!=0 = горизонтальное зеркало (направление персонажа) без
|
||
* CPU-реверса/второй копии; зеркало ВНУТРИ футпринта [x,x+w) (для «hot-
|
||
* point» подавай x=anchor-w при флипе). Клип по экрану есть.
|
||
* Для персонажей (флип); фон — обычный gfx_blit (row-major). */
|
||
void gfx_blit_cols(int x, int y, const void *img, uint8_t flip);
|
||
|
||
/* То же с ОБРЕЗКОЙ СВЕРХУ: рисуются только строки [skip, skip+rows) кадра,
|
||
* (x,y) — экранная позиция ПЕРВОЙ нарисованной строки (как gfx_blit_part).
|
||
* rows <= 0 = «до низа кадра». Для персонажа, ушедшего головой под пол
|
||
* (порт clip_char/obj_clip_top в PoP). Обрезка сверху бесплатна: колонка —
|
||
* непрерывный кусок ОЗУ, сдвигается только старт. */
|
||
void gfx_blit_cols_part(int x, int y, const void *img, uint8_t flip,
|
||
int skip, int rows);
|
||
|
||
/* То же БЕЗ клипа по экрану — пара к gfx_blit_cols_part так же, как
|
||
* gfx_blit_part_noclip к gfx_blit_part. Вызывающий гарантирует: спрайт
|
||
* целиком на экране, ширина/высота кадра и y <= 255, skip < высоты.
|
||
* rows = 0 — «до низа кадра». Экономит ~5.6 К тактов подготовки на вызов
|
||
* (замер PoP roomtest: подготовка 5 622 против 13 596 на сам accel-проход),
|
||
* что для персонажа со спрайтом-компаньоном (клинок) даёт заметную долю
|
||
* кадра. */
|
||
void gfx_blit_cols_part_noclip(int x, int y, const void *img, uint8_t flip,
|
||
uint8_t skip, uint8_t rows);
|
||
|
||
/* Восстановить прямоугольник экрана из ОЗУ-копии (стирание спрайта/
|
||
* оверлея, нарисованного банком с битом 2: 0x54/0x5C). Всегда
|
||
* работает банком GFX_BANK_NORMAL независимо от gfx_set_bank;
|
||
* клиппится по экрану. Буфер сохранения не нужен: ОЗУ-копия и есть
|
||
* бэкап фона (чтение из #50..#5F всегда возвращает её). */
|
||
void gfx_heal(int x, int y, int w, int h);
|
||
|
||
/* Block until the next frame (50 Hz). Типичный double-buffer:
|
||
* gfx_set_draw_page(hidden); draw_frame(); gfx_wait_vsync();
|
||
* gfx_set_visible_page(hidden); // tear-free flip */
|
||
void gfx_wait_vsync(void);
|
||
|
||
/* FPS-делитель (frame pacing): логический кадр = РОВНО n кадровых
|
||
* интервалов, независимо от плавания длительности рендера. n: 1 = 50 fps
|
||
* (дефолт), 2 = 25, 3 = ~16.7, 4 = 12.5, ...; 0 трактуется как 1.
|
||
* Меняет ТОЛЬКО поведение gfx_wait_vsync() (call-sites не трогаются):
|
||
* при n>=2 vsync ждёт n фронтов по фоновому счётчику кадров (ISR),
|
||
* выравниваясь на ближайший фронт при переполнении слота (без дрейфа);
|
||
* при n<=1 — обычный лучевой поллинг.
|
||
* Возврат 0 / -1+errno: EINVAL (неподходящий memory mode — данные не в
|
||
* W2), ENOMEM (заняты все слоты цепочки кадровых обработчиков). */
|
||
int gfx_set_fps_div(uint8_t n);
|
||
|
||
/* ---- Bitmap-font text -------------------------------------------- *
|
||
* Шрифт 256 глифов × 8 рядов × 1 байт (ZX-Spectrum формат), 2 КБ.
|
||
* Грузится лениво при первом использовании BGI-текста; gfx_set_font
|
||
* подменяет указатель (storage должен жить, пока шрифт активен). */
|
||
void gfx_load_default_font(void);
|
||
void gfx_set_font(const uint8_t *font);
|
||
|
||
/* ---- Palette ----------------------------------------------------- *
|
||
* Каждая графическая страница имеет свою палитру (page 0 → palette 0,
|
||
* page 1 → palette 1). Для seamless double-buffering грузить одну
|
||
* палитру в обе. */
|
||
void gfx_pal_load(uint8_t pal_num, uint8_t start, uint8_t count,
|
||
const uint8_t *data);
|
||
void gfx_pal_set (uint8_t pal_num, uint8_t idx,
|
||
uint8_t r, uint8_t g, uint8_t b);
|
||
void gfx_pal_get (uint8_t pal_num, uint8_t start, uint8_t count,
|
||
uint8_t *data);
|
||
void gfx_pal_get_color(uint8_t pal_num, uint8_t idx,
|
||
uint8_t *r, uint8_t *g, uint8_t *b);
|
||
void gfx_pal_reset(void);
|
||
|
||
/* Палитра страницы 1 := палитре страницы 0 (все 256 записей).
|
||
* ОБЯЗАТЕЛЬНЫЙ шаг дабл-буфера: без него флип на страницу 1 показывает
|
||
* сцену чёрной (у каждой страницы своя палитра). Звать после initgraph
|
||
* и после правок палитры 0. */
|
||
void gfx_pal_sync(void);
|
||
|
||
/* Палитра ↔ файл. Формат: записи по 4 байта (B, G, R, 0 — родной
|
||
* BIOS $A4), полная палитра = 1024 байта. fload принимает и усечённый
|
||
* файл (напр. 64 Б = 16 цветов) — остальные слоты не трогает; возврат:
|
||
* число загруженных записей или -1. fsave пишет все 256; 0 / -1. */
|
||
int gfx_pal_fsave(uint8_t pal_num, const char *path);
|
||
int gfx_pal_fload(uint8_t pal_num, const char *path);
|
||
|
||
#endif
|