Sprinter-SDCC/applications/PoP/docs/perf_backlog.md

# Оптимизация отрисовки — что НЕ сделано (замеры на 2026-08-10)

Список отложенных идей с измеренной ценой.  Всё измерено брейкпоинтами в
MAME (`z80_profiling_method`) на роомтесте, уровень 1 комната 1.

Прежде чем брать что-то отсюда — перечитать «Как мерить» ниже: половина
прошлых гипотез не подтвердилась, и подтвердились не те, что казались
очевидными.

## Как мерить (иначе цифры не сходятся)

- **Такт `totalcycles` ≠ номинальный T-такт Z80.**  У ОЗУ Sprinter
  wait-state'ы, замеренная стоимость ≈ **2,4× справочной** (`get_tile`: 574
  против 1 422).  Считать по таблице тактов нельзя.  Подробности —
  memory `sprinter_wait_states_2x`.
- **Растровый кадр = 430 000 тактов.**  Главный цикл спейсится тремя
  `gfx_wait_vsync`, поэтому работа сверх 430 000 стоит СРАЗУ целый лишний
  кадр.  Граница дискретная: 3 растровых кадра на логический или 4.
- **Адреса символов меняются после КАЖДОЙ пересборки** (`roomtest.map`,
  `bank*_*.sym`).  Маркер со старым адресом молча не срабатывает, и разбивка
  выглядит правдоподобно, но врёт.
- **Сцена между сессиями не воспроизводится точно**: позиция Кида до
  пикселя, состояние плиты (2,6), фаза факелов.  Сравнивать «до/после» можно
  только по ОДНОЙ функции с одинаковыми входами, а не по общей работе за
  кадр.
- Кто делит: брейкпоинт на `__divsint`/`__divuint`/`__divuchar` с печатью
  адреса возврата — `bpset <addr>,1,{printf "ret=%04X\n",w@(sp); g}`.  Если
  адрес возврата в банке (>= 0xC000), поставить тот же брейкпоинт с условием
  `w@(sp)==<адрес>` и БЕЗ `g`: машина встанет с нужным банком в окне, и
  `dasm` покажет вызывающего.
- **Брейкпоинт по адресу в банке ловит ВСЕ банки.**  0xC000..0xFFFF — общее
  окно, и один и тот же адрес есть у семи модулей сразу.  Либо ловить через
  трамплин (`hl==<адрес>&&(de&0xff)==<банк>`), либо перепроверять, что
  срабатывания идут из нужной фазы: иначе в интервал попадает чужой код и
  цифры врут (так я намерил несуществующие 134 730 тактов в прологе
  `pop_char_fore`).
- Трасса вызовов графики с параметрами: скрипт в истории сессии, ставит
  маркеры фаз на трамплин `___sdcc_bcall_ehl` (условие `hl==<адрес>&&(de&0xff)==<банк>`)
  и брейкпоинты на листья libbgi с печатью аргументов
  (`__sdcccall(1)`: arg1 = HL, arg2 = DE, дальше стек с sp+2).

## Профиль на 2026-08-10

Сцена: комната 1, два факела, стража нет.

| сцена | работа за кадр | период |
|---|---|---|
| Кид в покое, факел не задет (пропуск работает) | 244 026 (57 %) | 3 кадра |
| Кид стоит на факеле (перерисовывается каждый кадр) | 366 240 (85 %) | 3 кадра |
| Кид в щебне (2,4), движется | ~357 000 (83 %) | 3 кадра |
| Кид (0,5) в движении | 421 254 (98 %) | **4 кадра** |

Одна перерисовка персонажа = **~137 000 тактов = 32 % растрового кадра**,
из них полезной работы (heal 20×19 + спрайт 12×41) — меньше трети.

## Профиль дворца (уровень 4) на 2026-08-10

Сцена: уровень 4, Кид НЕПОДВИЖНО стоит на (1,7) (комната с решёткой),
стража нет.  Разбивка одного логического кадра брейкпоинтами на границах
фаз (адреса `PROF()` из `roomtest.lst` + базы `_CODE = 0x42AD`):

| фаза | тактов | доля работы |
|---|---:|---:|
| ввод + читы + heal | 59 340 | 11 % |
| логика (kid_tick, phys_tick, страж, боёвка) | 85 356 | 16 % |
| `pop_loose_tick` | 27 396 | 5 % |
| `pop_process_trobs` | 106 107 | 21 % |
| `pop_redraw_needed` | 447 | — |
| шов / смена уровня / вспышка | 5 448 | 1 % |
| `guard_over_kid` + `pop_char_skip_mask` | 4 788 | 1 % |
| `pop_char_draw(KID)` | 52 206 | 10 % |
| соперник + `loose_mob_draw_over` + `hp_draw` | 4 086 | 1 % |
| **`pop_char_fore(KID)`** | **171 693** | **33 %** |
| `pop_room_clip_borders` + прочее | 742 | — |
| **ИТОГО работа** | **517 609** | 120 % растрового кадра → период **4 кадра** |

По цветам бордюра: синий (`PROF(2)`) 144 696 (28 %), зелёный (`PROF(4)`)
139 398 (27 %), циан (`PROF(6)`) 233 515 (45 % работы = 54 % растрового
кадра, начинается на 74 % первого кадра и кончается на 123 %).

## СДЕЛАНО 2026-08-10: метка «фон трогали» стала маской ТАЙЛОВ

Было: один union-прямоугольник на страницу.  Три факела трогают по пятну
16x18 в колонках 1, 6 и 8, а их объединение — полоса `x 40..280` на всю
комнату; Кид, стоящий где угодно между крайними факелами, в неё попадал и
перерисовывался каждый кадр со всем fore-проходом.

Стало: `uint16_t pop_cd_dmask[2][3]` — бит на колонку, слово на ряд, набор на
страницу.  Колонка берётся сдвигом (`x >> 5`), ряд — цепочкой сравнений;
проверка в `cd_quiet` — три `AND` через резидентный `pop_cd_hit`.

Гранулярность тайла — это гранулярность ОРИГИНАЛА: пометки там тоже по
тайлам (`redraw_frames_anim[tilepos]`, `set_wipe`), персонажи привязаны к
тайлу через `tile_object_redraw[tilepos]`, а единственное подтайловое
уточнение (`wipe_heights`) — по высоте, не по ширине.  Полутайл (16 px) не дал
бы ничего: пламя рисуется с отступом 8 px и шириной 16, то есть занимает
середину тайла и задевает обе половины.

Замер на той же сцене, где снимался профиль ниже (Кид неподвижно на (1,7)):

| | было | стало |
|---|---:|---:|
| циан (спрайты + fore) | 233 515 | **24 781** |
| работа за кадр | 517 609 | **306 553** |
| период | 4 растровых кадра | **3** |

---

## СДЕЛАНО 2026-08-10: деление в луче видимости стража (Кид у шва)

`tile_at_kid` (`guards.c`) считала колонку честным `/` и `%`, тогда как везде
уже стоит резидентная таблица `POP_TILE_DIV` (это и есть `tile_div_tbl`
оригинала).  У SDCC z80 это `__divsint` плюс `__modsint`, а тот внутри снова
зовёт `__divsint` — ~5 400 тактов на вызов.

Зовут её В ЦИКЛЕ по колонкам между стражем и Кидом
(`check_can_guard_see_kid`, seg003:761).  Когда Кид стоит У ШВА, его
`curr_col = −1`, луч тянется через всю комнату, и за кадр набегало ВОСЕМЬ пар
делений — около 43 000 тактов, 10 % растрового кадра, в фазе ЛОГИКИ.

Замер: брейкпоинт на `__divsint` с печатью адреса возврата дал `ret=C033`
восемь раз за кадр; остановка на нём и дизассемблирование с правильным банком
показали `HL−65`, `ld de,#14`, `call __divsint` по смещению 0x24 банка 1 —
`tile_at_kid`.  После фикса пар `C033` не остаётся ни одной.

**Заодно снята ложная тревога.**  В прошлом замере я записал, что на шве
пролог `pop_char_fore` разбухает до 134 730 тактов.  Это была ошибка зонда:
брейкпоинт на `fore_tile` стоял по адресу, который совпадает с кодом ДРУГИХ
банков, и в интервал попадали чужие срабатывания.  Чистый замер (Кид в
колонке 0, спрайт свисает за левый край, окно `x −8..5`): пролог **16 950** —
ровно как в середине комнаты, весь fore-проход 41 803, `pop_room_clip_borders`
14 364.  Урок в «Как мерить» выше: адрес в банке нужно либо проверять на
уникальность, либо ловить через трамплин с условием на банк.

---

## 0. Дворцовая кладка в fore-проходе — **СДЕЛАНО 2026-08-10**

Все три шага выполнены; замер после — в конце пункта.  Ниже сохранён исходный
разбор: он объясняет, почему предфильтра `fore_tile` мало и откуда взялись
габариты кусков.

**Было: 139 863 такта за кадр (32 % растрового кадра), полезных пикселей —
ровно ноль.**

Замер (уровень 4, Кид на (1,7)).  Окно fore-клипа в этот момент —
`x 229..241, y 106..147` (прочитано из `pop_t_fclip_*` брейкпоинтом).
`pop_fore_over_char` обходит 6 тайлов:

| тайл | тактов |
|---|---:|
| (0,6) (0,7) (1,6) (1,7) | 2 800 – 4 600 каждый |
| **(2,6) — стена** | **74 310** |
| **(2,7) — стена** | **65 553** |

Ряд 2 этой комнаты — стена, и он лежит ПОД ногами Кида, то есть попадает в
его fore-окно всегда.  Внутри одного тайла стены `wall_pattern_palace`
делает 6 × `wpp_fill` (≈ 3 100 каждый) + 5 × `pop_wall_b` (≈ 9 760 каждый)
≈ 60 000 тактов.

Ни один кусок в окно не попадает:
- верхняя заливка стоит на `dmy - 59 = 157`, окно кончается на `y = 147`;
  все остальные куски ещё ниже;
- тайл (2,6) занимает `x 192..223`, окно начинается с `x = 229` — он
  промахивается и по горизонтали тоже.

Тайл всё равно проходит, потому что предфильтр в `fore_tile` (pop_bg.c,
`x0 < fclip_x1 && x0 + 40 > fclip_x0 && y0 - 8 < fclip_y1 && y0 + 70 >
fclip_y0`) намеренно грубый — габарит 40×78 на тайл.  Дальше `wpp_fill`
честно режет по окну и выходит с пустым прямоугольником, но 3 100 тактов на
арифметику клипа уже потрачены, а `pop_wall_b` о существовании окна не знает
вовсе: он идёт в `atlas_image` + `gfx_w0_map`, читает `w`/`h` и только там
обнаруживает, что рисовать нечего.

Что делать (по возрастанию объёма):
1. **Ранний выход из `wall_pattern_palace`**: самый верхний пиксель узора —
   `dmy - 59`, самый нижний — `dby + высота нижнего декаля`.  Один
   `if (pop_t_fclip_on && (fclip_y1 <= dmy - 59 || fclip_y0 > dby + h))
   return;` плюс такая же проверка по `x` убивает оба тайла целиком почти
   даром.
2. Прогнать `pop_wall_b` в этом узоре через ту же проверку окна, что уже
   есть у `wpp_fill` (нужны размеры кусков — см. п. 2 ниже, «размеры из
   каталога атласа»).
3. Сузить сам предфильтр `fore_tile` до реального габарита узора вместо
   40×78 — тогда лечится не только дворец.

Порядок в подземелье тот же, но дешевле: `wall_pattern` в подземелье делает
до 3 блитов и ни одной заливки (~29 000 на тайл против ~60 000).  Это же
объясняет, почему после перехода на дворцовый тайлсет период вырос.

Сверено с SDLPoP (`seg008.c:1943 wall_pattern`, ветка
`!is_dungeon && GRAPHICS_VGA`): состав узора у нас дословный — 5
`add_wipetable` + 4 декаля + нижняя заливка + нижний декаль.  Расходимся не
составом, а тем, что оригинал складывает всё в `foretable` и рисует одним
`draw_table()`, у которого «посетить тайл» стоит копейки (см. п. 6).

### Что сделано и сколько дало

1. **Ранний выход** из `wall_pattern_palace` по окну fore-клипа (узор целиком
   в `x [xh*8, xh*8+32)`, `y [dmy−59, dby]`).
2. **Отсев каждого декаля** (`wp_blit`) по реальному габариту вместо
   заведомо большего 64×64 в `pop_blit_b`.  Размеры сняты из каталогов
   атласов: `pal_wall.atl` — группы 3..5 = 8×7, 6..8 и 9..11 = 32×12,
   12..14 = 30×5, 15..17 = 32×3.
3. **То же для ПОДЗЕМЕЛЬЯ**: ранний выход `wall_pattern` (габарит там выше —
   левая марка уходит на `dby+POP_YOFF−67`) плюс `wp_blit` на RNDBLOCK
   (32×21), обоих разделителях (9×21) и обеих марках (`pop_wall.atl`:
   16/17 = 7×10, 14/15 = 14×5).

Замер: уровень 4, комната 18, Кид сдвигается читом `]` по пикселю (skip
выключен, идёт полный путь), в fore-окне ШЕСТЬ тайлов, ТРИ из них —
дворцовая стена.

| участок | тактов |
|---|---:|
| пролог `pop_char_fore` до первого `fore_tile` | 17 208 |
| обычный тайл | 4 000 – 4 600 |
| **тайл стены (было 60 000 – 74 000)** | **~12 700** |
| хвост + чистка бортов | 6 055 |
| **fore-проход целиком (было 171 693)** | **70 681** |

Кадр целиком в этой сцене: работа **419 839**, период **3** растровых кадра
(было 517 609 и 4).

Остаток в проходе — пролог 17 208, это уже пункт 1 ниже (футпринт из физики).
Отдельная находка: когда Кид стоит НА ШВЕ (окно `x −8..5`), пролог разбухает
до **134 730** — 86 % прохода; причина не разобрана, см. пункт 1.

---

## 1. Футпринт персонажа — брать из физики, а не считать заново

**Цена: 11 574 такта на каждый fore-проход** (от входа в `char_footprint` до
первого `fore_tile`).

`redraw_at_char` (seg003:0430) берёт ГОТОВЫЕ `char_col_left/right`,
`char_top_row`, `char_bottom_row` — их в этом же кадре посчитала физика
(`set_char_collision`, seg006:0723).  У нас `char_footprint` (pop_bg.c)
считает их заново внутри fore-прохода.

Мешает то, что физика (банк 3) держит их в статиках, а слой фона — банк 2.
Надо опубликовать их так же, как уже опубликованы `pop_cd[who].fpx/fpy/fpw/fph`.

**Заодно:** оригинал расширяет футпринт ТОЛЬКО на одну колонку при вынутом
мече и объединяет с футпринтом ПРОШЛОГО кадра (`prev_char_col_left/right`).
Мы вместо этого расширяем окном fore-клипа и посещаем 6 тайлов там, где
оригинал посетил бы 4.  Разница видна в замере: fore-проход стоит 58 764
там, где реально рисует, и **112 758 там, где не рисует ничего** — вся
разница в числе посещённых тайлов.

Осторожно: окно клипа заводилось под клинок и брызги (они уходят
вперёд-вверх за габарит кадра).  Менять — с прогоном боя и падений.

## 2. Размеры ленты — из каталога атласа, а не через окно 0

**Цена: ~750 тактов на `atlas_image` + часть из 6 396 на «чтение w/h и
арифметика клипа», на КАЖДЫЙ блит фона.**

Сейчас `pop_blit_b`, чтобы узнать размер куска, зовёт `atlas_image` (тот
мапит страницу в W3, читает запись каталога, возвращает W3 назад), потом
`gfx_w0_map` и читает `w`/`h` из шапки ленты.

А размеры **уже лежат в каталоге**: запись 8 байт — `offset u16, fw u8,
fh u8, nx u8, ny u8, резерв u16`, и у всех фоновых лент `nx = ny = 1`, то
есть `fw`/`fh` в точности равны `w`/`h` из шапки (проверено по
`pop_env0.atl`).  `atlas_image` их читает и выбрасывает.

Вариант A (0 байт памяти): `atlas_image_wh()` рядом с `atlas_image` —
вернуть заодно размер.
Вариант B (без маппинга вовсе): снять каталоги при загрузке в резидентную
таблицу.  Объём: фон (env0-4 + wall + fore + pot) = **313 лент**, по 2 байта
= **626 Б**; всё вместе с Кидом и стражем = 600 лент = 1200 Б.  Свободной
кучи на 2026-08-10 — 2873 Б.

Ожидаемый выигрыш скромный: ~2 000–3 000 из ~16 000 накладных на блит.

## 3. Один `gfx_w0_map`/`unmap` на группу блитов

**Цена: ~5 500 тактов на блит** (unmap плюс возвраты по цепочке
`pop_pot_b` → `pop_blit_b` → трамплин).

Куски одного прохода часто лежат на одной странице атласа, а мапим и
размапливаем на каждый.  Мешает то, что `pop_blit_b` — общий лист для всех
вызывающих; нужна форма «открыть страницу, N блитов, закрыть».

## 4. Единый проход по тайлам вместо трёх

У оригинала за кадр ОДИН обход тайлов — `redraw_needed_tiles` (seg008):
контекст тайла (`curr_tile`, `curr_modifier`, `draw_xh`, `draw_main_y`)
ставится по разу на тайл в `load_curr_and_left_tile`, а `redraw_needed`
смотрит **семь** независимых счётчиков (`wipe_frames`, `redraw_frames_full`,
`redraw_frames_anim`, `redraw_frames2`, `redraw_frames_floor_overlay`,
`redraw_frames_fore`, `tile_object_redraw`) и делает только помеченное.

У нас **три** обхода: `pop_redraw_needed`, `pop_process_trobs` и
`pop_fore_over_char`.  Плюс один `kind` на тайл вместо семи счётчиков — две
разные причины перерисовки одного тайла конфликтуют.

Это большой рефакторинг всего слоя фона; браться только если понадобится
ещё заметный запас.

## 5. objtable: персонажи, привязанные к тайлу

Оригинал кладёт персонажей в `objtable` и рисует их в
`draw_objtable_items_at_tile(tilepos)` во время обхода тайлов — порядок
окклюзии получается сам.  У нас отдельный fore-проход НА КАЖДОГО персонажа.
Со вторым персонажем (страж) цена удваивается.

## 6. Отложенные таблицы back/mid/fore

`add_backtable`/`add_midtable`/`add_foretable` только КЛАДУТ запись в массив,
рисование — один `draw_table()` в конце.  Поэтому «посетить тайл» у
оригинала стоит копейки.  У нас блит идёт сразу из обхода.

## 7. Мелочи с известной ценой

| что | цена | где |
|---|---|---|
| `pop_clip_char_top` — трамплин банк 4 → банк 3 ради одной проверки тайла над головой | 8 892 | `pop_cdraw.c` / `pop_map.c` |
| `pop_loose_tick` при полном отсутствии падающих плит в комнате | 27 438 | `pop_map.c` |
| `obj_x * 8 / 7` — единственное оставшееся `__divsint` в горячем пути | ~2 400 | `pop_char_draw` |
| `cd_sig_make` + возврат из `pop_char_draw` | 7 944 | `pop_cdraw.c` |
| `pop_loadkid` + расчёт координат кадра | 7 410 | `pop_cdraw.c` |

## Что уже проверено и НЕ сработало

- **Маска «у тайла есть передний слой» (`FORE_ANY`) + контекст тайла один
  раз.**  Сделано (коммит `a9f4521`), эффект **нулевой**: в футпринте Кида
  тайлы почти всегда С передним слоем, а снятое второе чтение кода съедено
  проверкой маски.  Оставлено как сближение с оригиналом.
- **«Быстрый путь для окна коллизии целиком внутри комнаты».**  Не
  срабатывал почти никогда: Кид в колонке 0 даёт окно с −1.  Заменён на
  разбиение окна на непрерывные пробеги.
- **Флаг «фон трогали» вместо позиционной метки** — нулевой выигрыш,
  факелы гасили пропуск для всех сразу (см. `pop_cdraw.h`).