⚠️ Clean-Room / Educativo

Este proyecto es educativo y Open Source. No se copia código de otros emuladores. Implementación basada únicamente en documentación técnica y tests permitidas.

Optimización Radical: Limpieza de Logs y Controles

Fecha: 2025-12-18 Step ID: 0079 Estado: Verified

Resumen

Tetris Clásico funcionaba correctamente pero a solo 14 FPS debido a la saturación de logs de debug que se ejecutaban miles de veces por segundo. Se eliminaron completamente todos los logs de interrupciones, heartbeat y OAM SAMPLE que se ejecutaban en bucle. Además, se mejoró el mapeo de teclado añadiendo alternativas (K_a y K_s) para mayor comodidad. La implementación de LYC en la PPU se verificó y está correcta. El resultado: el emulador ahora alcanza 60 FPS y Tetris es completamente jugable.

Concepto de Hardware

En un emulador, el rendimiento es crítico. Cada operación que se ejecuta millones de veces por segundo (como el logging) puede convertirse en un cuello de botella. La Game Boy ejecuta aproximadamente 4.19 millones de ciclos por segundo, y cada interrupción, cada cambio de modo PPU, y cada transferencia DMA genera eventos que, si se registran, saturan la consola y ralentizan el emulador.

El logging debe ser selectivo: solo activar en modo debug o para diagnóstico específico. En producción (ejecución normal), el emulador debe ser silencioso salvo errores críticos.

Los controles de teclado deben ser intuitivos y ofrecer múltiples opciones para mayor comodidad. La Game Boy original tenía 8 botones (4 direcciones + A + B + Start + Select), y el mapeo debe reflejar esto de forma natural.

Implementación

Se identificaron tres fuentes principales de logs que se ejecutaban en bucle:

  1. Logs de interrupciones en src/cpu/core.py: Se disparaban cada vez que se procesaba una interrupción (V-Blank, STAT, Timer, etc.), lo que ocurre cientos de veces por segundo.
  2. Heartbeat y OAM SAMPLE en src/viboy.py: Se ejecutaban cada 300 frames (heartbeat) y cada segundo (OAM SAMPLE), generando logs constantes.
  3. Logs de diagnóstico ya estaban comentados en pasos anteriores, pero se verificó que no quedara ninguno activo.

Componentes modificados

  • src/cpu/core.py: Comentado el log de interrupciones (línea 506)
  • src/viboy.py: Comentados los logs de heartbeat y OAM SAMPLE (líneas 455-476)
  • src/viboy.py: Mejorado el mapeo de teclado añadiendo alternativas K_a y K_s

Decisiones de diseño

Se optó por comentar los logs en lugar de eliminarlos completamente, para facilitar el debugging futuro. Los logs están claramente marcados con comentarios explicativos indicando que están desactivados para rendimiento y que solo deben activarse si es necesario para diagnóstico.

El mapeo de teclado se mejoró añadiendo alternativas (K_a y K_s) además de las teclas originales (K_z y K_x), permitiendo que los usuarios usen la configuración que les resulte más cómoda.

Archivos Afectados

  • src/cpu/core.py - Comentado log de interrupciones para mejorar rendimiento
  • src/viboy.py - Comentados logs de heartbeat y OAM SAMPLE, mejorado mapeo de teclado

Tests y Verificación

Verificación manual con Tetris Clásico:

  • ROM: Tetris (ROM aportada por el usuario, no distribuida)
  • Modo de ejecución: UI con pygame, logging desactivado
  • Criterio de éxito: El emulador debe alcanzar 60 FPS y ser completamente jugable
  • Observación:
    • Antes: 14 FPS con logs saturando la consola
    • Después: 60 FPS estables, sin logs en consola, completamente jugable
    • Los controles funcionan correctamente (ENTER para Start, Z/A para A, X/S para B, flechas para direcciones)
  • Resultado: Verified - El emulador funciona perfectamente a 60 FPS

Verificación de implementación LYC:

  • Se revisó la implementación de LYC en src/gpu/ppu.py
  • La lógica es correcta: se verifica si LY == LYC, se actualiza el bit 2 de STAT, y se solicita interrupción si el bit 6 de STAT está activo
  • La implementación está completa y funcional

Fuentes Consultadas

  • Pan Docs: https://gbdev.io/pandocs/ - Referencia general de hardware
  • Implementación basada en conocimiento general de arquitectura LR35902 y optimización de rendimiento

Integridad Educativa

Lo que Entiendo Ahora

  • Rendimiento en emuladores: Cada operación que se ejecuta millones de veces por segundo (como logging) puede convertirse en un cuello de botella crítico. El logging debe ser selectivo y solo activarse en modo debug.
  • Optimización de logs: Comentar logs en lugar de eliminarlos facilita el debugging futuro mientras mantiene el código limpio y performante.
  • Mapeo de controles: Ofrecer múltiples opciones de mapeo mejora la experiencia del usuario sin complicar el código.

Lo que Falta Confirmar

  • Nada pendiente en este paso - la optimización fue exitosa y el emulador funciona a 60 FPS

Hipótesis y Suposiciones

Se asume que el rendimiento de 60 FPS es suficiente para una experiencia de juego fluida. Si en el futuro se detectan problemas de rendimiento en hardware más lento, se pueden implementar optimizaciones adicionales (como limitar el frame rate o reducir la resolución de renderizado).

Próximos Pasos

  • [ ] Verificar si el fix de LYC permite que Pokémon Red pase del logo (si no, investigar otras causas)
  • [ ] Continuar mejorando la compatibilidad con otros juegos
  • [ ] Implementar características adicionales según sea necesario