Análisis de Logs y Optimizaciones Finales

Resumen

Este step completa el análisis de los logs generados en Step 0315, identifica la causa raíz del FPS bajo (6-32 FPS variable), y aplica optimizaciones iniciales. El análisis reveló que el problema NO es el renderizado (que es muy rápido: ~3.5ms), sino el tiempo entre frames que es muy variable (30-150ms), causando FPS limitado bajo.

Se completaron los documentos de verificación con los hallazgos del análisis y se actualizó el estado del plan estratégico. Se aplicó una optimización inicial desactivando el monitor de rendimiento para reducir overhead.

Concepto de Hardware

La Game Boy funciona a 4.194304 MHz (4.194.304 ciclos por segundo). Un fotograma (frame) dura aproximadamente 70.224 ciclos de reloj para mantener 59.7 FPS (típicamente redondeado a 60 FPS en emuladores).

El rendimiento de un emulador se mide en dos métricas clave:

• Frame time (render): Tiempo que tarda en renderizar un frame. Debe ser < 16.67ms para 60 FPS.
• Time between frames: Tiempo total entre el inicio de un frame y el inicio del siguiente (incluye renderizado + sincronización). Debe ser ~16.67ms para 60 FPS.

Si el frame time es bajo pero el time between frames es alto, el problema está en el bucle principal (pausas, bloqueos, o overhead de sincronización), no en el renderizado.

Fuente: Pan Docs - System Clock, Timing, Frame Rate, LCD Timing

Implementación

Análisis de Logs de FPS

Se analizó el log logs/perf_step_0312.log (1.5 millones de líneas) usando muestras controladas para evitar saturación de contexto:

• Método: Usar Select-String con límites (-First N) para extraer muestras
• Patrones buscados: [PERFORMANCE-TRACE], [FPS-LIMITER], tiempos de frame
• Resultados:
  • Frame time (render): 3.23-7.21ms (promedio ~3.5ms) ✅ EXCELENTE
  • FPS (render): 138-310 FPS (promedio ~300 FPS) ✅ MUY ALTO
  • Time between frames: 30-150ms (muy variable) ❌ PROBLEMA
  • FPS (limited): 6-32 FPS (promedio ~25 FPS) ❌ BAJO

Causa Raíz Identificada

El análisis reveló que el problema NO es el renderizado (que es muy rápido), sino el tiempo entre frames variable en el bucle principal. Esto sugiere:

• Pausas o bloqueos en el bucle principal (src/viboy.py, método run())
• Overhead de sincronización (clock.tick(60))
• Posible overhead de logging (aunque el monitor de rendimiento solo genera 73 líneas en 1.5M líneas totales)

Optimización Aplicada

Se desactivó el monitor de rendimiento en producción para reducir overhead:

# src/gpu/renderer.py (línea 242)
# Step 0316: DESACTIVADO por defecto para mejorar rendimiento
self._performance_trace_enabled = False  # DESACTIVADO para Step 0316

Esta optimización reduce el overhead de logging en el bucle de renderizado, aunque el análisis sugiere que el problema principal está en el bucle principal, no en el renderizado.

Documentos Completados

• ANALISIS_FPS_BAJO_STEP_0315.md: Análisis completo con hallazgos y recomendaciones
• VERIFICACION_RENDERIZADO_STEP_0312.md: Actualizado con nota del Step 0316
• COMPATIBILIDAD_GB_GBC_STEP_0315.md: Actualizado con nota del Step 0316
• VERIFICACION_CONTROLES_STEP_0315.md: Actualizado con nota del Step 0316
• ESTADO_PLAN_ESTRATEGICO_STEP_0315.md: Actualizado con progreso del Step 0316

Archivos Afectados

• src/gpu/renderer.py - Desactivado monitor de rendimiento (línea 242)
• ANALISIS_FPS_BAJO_STEP_0315.md - Completado con análisis y hallazgos
• VERIFICACION_RENDERIZADO_STEP_0312.md - Actualizado con nota Step 0316
• COMPATIBILIDAD_GB_GBC_STEP_0315.md - Actualizado con nota Step 0316
• VERIFICACION_CONTROLES_STEP_0315.md - Actualizado con nota Step 0316
• ESTADO_PLAN_ESTRATEGICO_STEP_0315.md - Actualizado con progreso Step 0316

Tests y Verificación

El análisis se realizó mediante análisis de logs existentes sin ejecutar nuevos tests:

• Análisis de logs:
  • Log analizado: logs/perf_step_0312.log (1.5 millones de líneas)
  • Método: Muestras controladas con Select-String -First N para evitar saturación de contexto
  • Patrones extraídos: 73 líneas de [PERFORMANCE-TRACE], tiempos de frame, FPS limitado
• Validación de hallazgos:
  • Frame time (render) confirmado: ~3.5ms (muy por debajo de 16.67ms necesario para 60 FPS)
  • Time between frames confirmado: 30-150ms (muy variable, causa del FPS bajo)
  • Causa raíz identificada: Tiempo entre frames variable, NO problema de renderizado
• Optimización aplicada: Monitor de rendimiento desactivado para reducir overhead

Nota: Se requiere verificación manual ejecutando el emulador para confirmar que la optimización mejora el FPS, y se requiere investigación adicional del bucle principal para identificar la causa del tiempo entre frames variable.

Fuentes Consultadas

• Pan Docs: System Clock, Timing, Frame Rate, LCD Timing
• Logs del proyecto: logs/perf_step_0312.log (análisis de rendimiento)

Integridad Educativa

Próximos Pasos

• [ ] Verificación manual del FPS: Ejecutar el emulador y verificar si la optimización mejora el FPS
• [ ] Investigación del bucle principal: Revisar src/viboy.py (método run()) para identificar pausas o bloqueos
• [ ] Optimización del bucle principal: Aplicar correcciones para reducir tiempo entre frames
• [ ] Verificación visual final: Ejecutar manualmente y confirmar que los tiles se renderizan correctamente
• [ ] Verificación de compatibilidad GB/GBC: Ejecutar manualmente y documentar resultados
• [ ] Verificación de controles: Ejecutar manualmente y probar cada botón