Sprinter-SDCC/applications/PoP/docs/l9_invert_plan.md

L9-INVERT — план реализации зелья переворота (уровень 9)

Рабочий план, по которому задача делается с чистого контекста. Доска — ../roomtest/TASKS_OPEN.md#l9-invert; правила подпроекта — ../CLAUDE.md (SDLPoP = источник истины, диагноз железа — только артефактом).

0. Что и зачем

Зелья типа 4 на уровне 9 (комната 7 тайл (1,7), комната 10 тайл (0,4)) переворачивают картинку вверх ногами. В оригинале это toggle_upside() (seg000:15E9): upside_down = ~upside_down, need_redraw_because_flipped = 1. Больше зелье не делает НИЧЕГО — ни вспышки, ни урона (seg006:1885, ветка case 4). Снимается: смертью Кида (seg000:1224, при alive >= 0) и стартом уровня (seg003:38/188). Управление НЕ инвертируется. Второе зелье переворачивает обратно.

Оригинал переворачивает готовый offscreen на выводе (flip_screen перед копированием прямоугольников на экран, seg000:939/946). Нам этот путь закрыт: страниц ровно две (gfx_set_visible_page → ESTEX $54 SELPAGE, бит 0), рабочей третьей нет. Поэтому:

• уже нарисованное переворачиваем ОДИН РАЗ построчной копией акселератора (решение пользователя 2026-08-12);
• всё, что рисуется дальше, рисуем зеркально: фон (row-major) — новыми vflip-блитами, персонажи (column-major) — заранее подготовленными зеркальными кадрами.

Полоса HP и лейбл комнаты живут в борту (y = 194 + POP_YOFF, поле — POP_PLAYFIELD_H = 192) и не переворачиваются, как и в оригинале.

---

Часть I — libbgi

I.0 РАЗВЕДКА ЖЕЛЕЗА — делать ПЕРВОЙ, до любого кода

Два факта, на которых стоит вся схема, сейчас НЕ подтверждены артефактом. Пока их нет, остальные пункты не начинать (memory defer_unexplained_quirks).

Р1. Смена Port_Y между burst-чтением и burst-записью. Схема требует: армировать копию, LD A,(HL) (burst-чтение строки src), сменить Y, LD (DE),A (burst-запись в другую строку). Между триггерами НЕЛЬЗЯ выполнять инструкции, читающие ОПЕРАНД из памяти — fetch операнда перезабивает буфер акселератора кодом (memory accel_operand_fetch_retrigger). Значит:

• смена порта — только out (c),a (ED 79, регистровая форма); out (#89),a (D3 89) читает immediate байт и УБЬЁТ буфер;
• новое значение Y — только из регистра (ld a,d), не ld a,#n и не из памяти;
• C = 0x89 и оба значения Y должны лежать в регистрах ДО триггера чтения.

Проверка: tests/accflip по образцу tests/accop — заполнить строку источника известным паттерном, скопировать в другую строку со сменой Y, прочитать VRAM побайтно и сравнить. Отрицательный результат — стоп-сигнал: переворот придётся делать через промежуточный ОЗУ-буфер (строка 320 Б), и бюджет вырастет примерно вдвое.

Р2. Адресация двух страниц в одном окне W3. gfx.h утверждает, что страница 1 «начинается на 320 байт дальше (0xC140)», но это комментарий, а не замер. Нужно снять дампом: как адрес строки складывается из Port_Y и смещения в окне, и видны ли обе страницы одновременно. От ответа зависит, делается ли копия A→B одним проходом или через смену видеобанка.

Итог разведки записать в libbgi/docs (или docs/new/06-accel.md дополнением) и в memory — это знание переиспользуется во всех будущих экранных эффектах.

I.1 Ядро копии с реверсом Y

libbgi/bgi256/_bgi_copy_rows_raw.c умеет только ИНКРЕМЕНТ Port_Y на строку (y0 + шаг вперёд; страйды патчатся SMC при входе). Нужен вариант, где одна сторона идёт вниз, другая вверх.

• предпочтительно: новый leaf _bgi_flip_rows_raw.c (правило «1 функция = 1 модуль»), а не флаг в существующем — горячий путь блиттера трогать не надо, и DCE не потащит лишнего в программы без переворота;
• вход тот же (__sdcccall(1): src→HL, dst→DE, дальше стек), плюс y0_src / y0_dst и признак направления;
• DI-окно — одна строка, как в остальных ядрах (арминг в каждой скобке: в окне EI между чанками CBL-ISR армирует акселератор своим размером, см. docs/accel-fill-budget.md).

I.2 Публичные vflip-блиты для row-major

Все row-major блиты приложения идут ровно через три функции (pop_tile.c:281, :283, :286, :325, :327):

есть	нужен vflip-двойник
gfx_blit_noclip	gfx_blit_noclip_vflip
gfx_blit_part_noclip	gfx_blit_part_noclip_vflip
gfx_blit_part (с клипом)	gfx_blit_part_vflip

Семантика: (x,y) — левый ВЕРХНИЙ угол результата на экране (как у обычных блитов), строки источника выводятся снизу вверх. Это позволяет вызывающему не менять арифметику позиции, а только пересчитать y под поле.

gfx_blit_cols* (column-major) vflip-двойников НЕ получают: реверс идёт внутри колонки, а accel копирует блок только вперёд. Для персонажей — часть II.4.

gfx_heal* не трогаем: heal симметричен, он восстанавливает прямоугольник из ОЗУ-копии по экранным координатам, а координаты вызывающий уже даёт перевёрнутые.

Тест: tests/blitvflip — эталонный спрайт, побайтная сверка VRAM.

I.3 Копия прямоугольника экран→экран

#define GFX_COPY_DIRECT  0
#define GFX_COPY_VFLIP   1
void gfx_copy_rect(uint8_t src_page, int sx, int sy,
                   uint8_t dst_page, int dx, int dy,
                   uint16_t w, uint16_t h, uint8_t mode);

• w > 256 режется на burst'ы вызывающим ядром (320 = 160+160 либо 256+64 — выбрать по замеру, разницы в тактах на строку почти нет);
• горизонтального флипа не будет: accel копирует блок только вперёд, побайтовый реверс дал бы 320 burst'ов на строку вместо двух. Если он когда-нибудь понадобится — только через ОЗУ-буфер с CPU-реверсом;
• клип не нужен (вызывающий гарантирует границы), но проверка «прямоугольник в пределах экрана» в safe-варианте библиотеки — обязательна.

Тест: tests/pagecopy — прямой режим и VFLIP, побайтная сверка.

I.4 Чего в списке пользователя не хватало

1. Размерный регресс: после каждого шага make size-check; новые модули не должны утянуть за собой рост в программах, которые их не зовут (проверка на examples/ и tests/).
2. Обе сборки библиотеки — fast и safe (sprinter-cc --safe): гарды параметров в safe, критичные — в обеих.
3. Документация: docs/sprite-api-design.md (раздел про блиттер), docs/TODO.md, справочник API; факты разведки I.0 — в docs/new/06-accel.md.
4. IM2/CBL: длинные серии коротких DI-окон не должны ломать кадровые прерывания и клавиатуру — проверить tests/kbdpoll-сценарием после внедрения (клавиатура вычерпывается idle-хуком, а переворот идёт вне ожидания кадра).
5. Порядок «страница ↔ ОЗУ-копия»: копия должна идти банком GFX_BANK_NORMAL, иначе перевёрнутый фон не попадёт в ОЗУ-копию и heal начнёт восстанавливать старую картинку. Это ключевой инвариант всей схемы — вынести отдельным утверждением в тест.

---

Часть II — приложение (roomtest)

II.1 Состояние и момент переключения

• pop_upside (uint8_t) — рядом с pop_feather в pop_map.c, экспорт в pop_map.h;
• тоггл — в pop_proc_get_object, ветка potion_type == 4 (сейчас там TODO, как было у пера). Ничего кроме тоггла: ни вспышки, ни звука — так в оригинале;
• сброс: pop_start_level (уже переехал в roomtest_cold.c) и смерть Кида — по образцу seg000:1224 (в kid_phys/там, где ловится alive >= 0);
• переключение (функция pop_flip_screen(), банк 8 — холодный код):
  1. gfx_copy_rect(front, …, back, …, GFX_COPY_VFLIP) — скрытая страница получает перевёрнутый чистый фон (accel читает ОЗУ-копию, персонажей в ней нет);
  2. флип страниц, чтобы игрок сразу увидел результат;
  3. gfx_copy_rect(new_front, …, new_back, …, GFX_COPY_DIRECT) — вторая страница дабл-буфера получает то же;
  4. инвалидация: pop_cd[].valid = 0 для обоих слотов, pop_mirror_heal -состояние, pop_hp_invalidate(), метки «фон трогали» (pop_cd_touch) на обе страницы, seam_sig — чтобы шов перерисовался.

II.2 Геометрия — единая точка пересчёта

/* pop_bg.h рядом с POP_YOFF/POP_PLAYFIELD_H */
#define POP_FLIP_Y(y, h)  (2 * POP_YOFF + POP_PLAYFIELD_H - (y) - (h))

Применяется ТОЛЬКО к тому, что внутри поля. Правило: любая функция, получающая экранный y, либо сама зеркалит его по флагу, либо принимает уже зеркальный — смешивать нельзя, иначе получим двойной переворот (это самый вероятный класс багов здесь). Решение: зеркалит ВЫЗЫВАЮЩИЙ, у примитивов семантика не меняется.

II.3 Фон

Одна точка: pop_tile.c (блит куска атласа) выбирает vflip-двойник по pop_upside и пересчитывает y. Тогда автоматически попадают:

• полная отрисовка комнаты (pop_room.c);
• точечные редрои (pop_redraw.c: ворота, пики, кнопки, дверь уровня, дрожащие плиты);
• анимации pop_trob (факелы, пузырьки зелий);
• fore-слой и оверлеи кромки, кладка стены (pop_bg.c);
• падающие куски loose (pop_room.c, pop_loose_mob_*).

Проверить отдельно: wall_pattern (кладка рисуется своей геометрией) и оверлеи кромки — у них позиция считается от ряда, а не от y спрайта.

II.4 Персонажи (column-major)

Нужны зеркальные кадры: 34 атласа, 228 563 Б (kid0..27 + sword, guard g0..g4).

• реверс колонки — через стек (pop/push), ~10 тактов номинала на байт;
• источник маппится в W0, приёмник — новая EMM-страница; на спрайт: прочитать колонки в буфер W2 (максимальный кадр — 40×16 ≈ 640 Б), развернуть, писать в приёмник (перемаппинг W0 на спрайт — один OUT);
• pop_cdraw.c выбирает набор атласов (оригинал/зеркальный) по pop_upside;
• кэш ключуется по СТРАНИЦЕ атласа, а не по кадру: страница = 8 кадров, 3-10 КБ, ~0.2-0.4 растрового кадра на переворот.

Стратегия наполнения кэша — см. открытый вопрос №1 внизу.

После UI-SPRITES страницы kid27 и g0 станут чисто «полевыми» (деления HP уедут в константы резидента), и исключений в кэше не останется — эту задачу логично сделать ДО II.4.

II.5 Клип

• clip_char (pop_map.c:2287, таблица y_clip[5] = {-60,3,66,129,192}) — режет верх спрайта по линии ряда; при перевороте линия становится нижней. Симметрия сама не сойдётся: нужен зеркальный расчёт y_clip и обмен «сверху/снизу» местами;
• то же для зеркала уровня 4 (pop_map.c:2732) — на уровне 9 зеркал нет, но код общий, поэтому ветку надо хотя бы не сломать;
• pop_clip_sprite (pop_room.c:1069) — клип падающей плиты;
• pop_room_clip_borders — борта симметричны (28 сверху и снизу), но проверить, что чистится именно поле.

II.6 Проверка

• хост-тест (tests-host): арифметика POP_FLIP_Y и зеркальный y_clip — сцена «Кид у верхней кромки» в обычном и перевёрнутом режиме даёт симметричные значения клипа. Логику отрисовки хост-тесты не видят, поэтому здесь проверяем только счёт;
• MAME: уровень 9, комната 7 — выпить зелье (1,7), проверить: картинка перевернулась целиком, Кид ходит и цепляется корректно, факелы анимируются перевёрнуто, ворота/пики перерисовываются перевёрнуто, полоса HP осталась внизу и не зеркальная; второе зелье (комната 10) возвращает как было; смерть Кида снимает эффект;
• регресс: обычные уровни (1-8) не должны измениться ни на пиксель — прогнать пару комнат и сверить скриншоты с прежними.

---

Часть III — побочная задача ENTER-ROOM-FAST

Идея пользователя, самостоятельная ценность (сейчас при входе в комнату видно, как рисуются тайлы): рисовать комнату ОДИН раз в скрытую страницу, показать её флипом, а во вторую страницу залить gfx_copy_rect(…, GFX_COPY_DIRECT).

• сейчас enter_room_side рисует комнату дважды (цикл for (pg = 0; pg < 2)) — вторая отрисовка (~полмиллиона тактов) меняется на копию (~115-200 К);
• процесс рисования перестаёт быть виден: игрок видит только готовый кадр;
• делается тем же gfx_copy_rect, что и I.3, то есть ничего дополнительно писать не надо.

Проверять отдельно: состояние ОЗУ-копии второй страницы после копии (инвариант из I.4 п.5), метки «фон трогали», и что heal на второй странице работает.

---

Порядок работ

1. I.0 разведка (tests/accflip) → факты в docs + memory.
2. I.1 ядро + I.3 gfx_copy_rect (+ tests/pagecopy).
3. II.1 состояние и pop_flip_screen — уже можно посмотреть в MAME: картинка обязана перевернуться целиком, дальше она «поедет» по мере перерисовок (это ожидаемо на этом шаге).
4. Часть III (ENTER-ROOM-FAST) — дешёвый выигрыш на том же кирпиче, заодно обкатывает копию в бою.
5. I.2 vflip-блиты (+ tests/blitvflip) → II.3 фон. После этого сцена должна выглядеть правильно во всём, кроме персонажей.
6. UI-SPRITES (деления HP в резидент) → II.4 зеркальные кадры персонажей.
7. II.5 клип → II.6 проверка и регресс.

Критерий готовности каждого шага — артефакт (побайтный тест в MAME либо скриншот сцены), а не «код написан».

Риски

• Р1 не подтвердится (нельзя менять Y между триггерами) — переворот пойдёт через ОЗУ-буфер строки, бюджет вырастет вдвое (всё ещё ≈0.5 логического кадра), схема в целом выживает;
• двойной переворот координат — самый вероятный баг: часть кода зеркалит y сама, часть получает уже зеркальный. Лечится правилом из II.2 и тем, что зеркалит только вызывающий;
• кэш зеркальных кадров и память: 34 страницы EMM в худшем случае; по sprinter_emm_budget на старте свободно 215 — влезает, но проверить фактический остаток на уровне 9 (там уже загружены атласы фона, Кида, стража и уровень);
• fore-слой поверх персонажа: он рисуется по футпринту спрайта, а футпринт после переворота другой — проверить именно на сцене с колоннами.

Открытые вопросы (ответы пользователя нужны до II.4)

1. Стратегия наполнения кэша зеркальных кадров: ленивый постраничный (по первому обращению), разом при входе на уровень с зельем типа 4, или офлайн в упаковщиках.
2. Время жизни кэша: освобождать страницы при снятии эффекта / при выходе с уровня / держать до конца программы.
3. ENTER-ROOM-FAST — делать сразу (шаг 4) или отложить до закрытия L9-INVERT.