MALDOOM

Un proyecto de investigacion que intenta construir estado interactivo progresivamente mas rico dentro de Malbolge Clasico (3^10 / 59049 celdas de memoria).

El proyecto trata a Malbolge mismo como sustrato computacional. El codigo host puede correr experimentos, alimentar input, colectar traces y renderizar evidencia, pero no debe implementar la semantica del juego que se reclama.

Evidencia antes de narrativa.

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Primera Ley

$$\boxed{\text{SI EL HOST COMPUTA UNA TRANSICION DE GAMEPLAY DE DOOM, LA DEMOSTRACION FALLA.}}$$

El host solo puede hacer I/O: presentar un framebuffer, transportar input de teclado, mantener timing, y mover bytes de WAD (sin parsing semantico de WAD). NO puede computar gameplay, posicion, AI, colisiones, RNG, o producir S_t → S_{t+1}. grep doomgeneric_Tick host/ debe retornar 0 hits, o el host se robo la computacion.

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Por que existe esto

Doom ha corrido en calculadoras, pruebas de embarazo y papas. ¿Puede hacerse correr sobre semantica de Malbolge — con el host reducido a un framebuffer tonto — y no simplemente imprimir "Doom" desde Malbolge?

Malbolge Clasico es de almacenamiento acotado (59049 celdas) y famosamente hostil: el codigo se auto-encripta mientras corre, crazy es una operacion tritwise, y los punteros c/d avanzan cada paso. Construir incluso una unidad minima con estado adentro es el problema dificil. Esa es la verdadera pregunta de investigacion.

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Restricciones de Malbolge Clasico

• Memoria: exactamente 3^10 = 59049 celdas. Celdas sin usar se llenan con mem[i] = crazy(mem[i-1], mem[i-2]).
• Auto-encriptacion: cada celda de codigo ejecutada se reescribe via la tabla de encriptacion.
• crazy(a,b): deterministica, tritwise (ternaria) operacion.
• Punteros: c (codigo) y d (datos) avanzan en 1 cada paso, wrapping mod 59049.
• I/O: mod 256. No es Turing-completo (almacenamiento acotado).

MALBOLGE_MEMORY_AS_CA_MODEL es un modelo experimental usado en el experimento de quine para estudiar la dinamica de memoria observada; no es un reclamo de que "Malbolge es un automata celular".

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Escalon de hitos

Paramos en el primer NOT_DEMONSTRATED; sin saltos.

M0  El backend de Malbolge ejecuta aritmetica/flujo de control EIR arbitrario  [DEMOSTRADO en TARGET_A, 2026-09]
M1  Header de WAD parseado dentro de semantica de Malbolge                      [DEMOSTRADO en TARGET_A, 2026-09]
M2  El estado de juego Doom S_0 se inicializa adentro                           [solo PILOTO M2a; S_0 completo NOT_DEMONSTRATED]
M3  un tick deterministico de Doom  H(S_{t+1}) == H(S_t)_C                      [solo PILOTO M3a; tick completo NOT_DEMONSTRATED]
M4  input del jugador cambia el estado del juego                                [NOT_DEMONSTRATED]
M5  un framebuffer correcto (hash de pixel vs C)                                [NOT_DEMONSTRATED]
M6  ticks repetidos sin reset/recompilacion                                     [NOT_DEMONSTRATED]
M7  E1M1 tecnicamente jugable                                                   [NOT_DEMONSTRATED]

Dos targets, nunca conflados:

Target	Variante	Memoria	Estado
TARGET_A	Malbolge Unshackled	ilimitado, Turing-completo	candidato para Doom completo
TARGET_B	Malbolge Clasico	59049 fijo, acotado	FULL_DOOM = NOT_DEMONSTRATED

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Experimento quine-outward

experiments/QUINE_OUTWARD_V0/ estudia el quine real de Lutter Malbolge (vendored en vendor/quines/, interprete en vendor/malbolge/) para extraer una primitiva de estado componible:

1. Mecanismo — el quine es un lector + cinta de fuente: bloque de codigo ~29.2-29.5k lee sus propios bytes en 29516+k secuencialmente; cada celda de cinta mapea a exactamente un byte de output (causal, verificado por perturbacion).
2. Modelo de anillo discreto — un anillo finito wrappeado bajo la regla de fill real crazy; busca configuraciones (no programas) para firmas estables y distinguibles.
3. Microcelda — anillo mas pequeno (N=3) cuya firma de ventana distingue dos estados estables.
4. Composicion — dos microceldas se destruyen mutuamente a menos que esten separadas por una costura; una costura de 1 celda preserva ambas. Elevar a macrocelda funciona en un gap inter-unitario especifico.
5. Regeneracion — fill pasivo no repara (3/8 single-cell, 0/8 double-cell). La regeneracion real debe venir de reescrituras de codigo dirigidas.
6. Input → estado — un bit de input 0/1 produce firmas distinguibles en horizonte largo (1000 pasos) pero no corto (100 pasos).
7. Paridad VM — el modelo de anillo discreto concuerda con la VM real en la region de fill pasivo (12/13, una excepcion de frontera de fill).

Veredictos honestos completos en experiments/QUINE_OUTWARD_V0/SUMMARY.md.

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Demostrado

• Mecanismo real de lector/cinta de quine (en la VM real, verificado por perturbacion).
• Paridad de regla de fill pasivo entre el modelo de anillo y la VM real (12/13).
• Microcelda mas pequena distinguible en el modelo (N=3).
• Una costura de 1 celda que deja coexistir a dos microceldas en el modelo.
• Elevacion a macrocelda en un gap inter-unitario en el modelo.

Demostrado — TARGET_A Unshackled (2026-09, ruta EIR a mano)

8cc nunca compilo en este host, asi que el borde C → EIR se sorteo con EIR escrito a mano en vez de trampearse con computo del host: EIR → HeLL via elvm/out/elc.exe compilado local, HeLL → .mu via LMFAO v0.1.5, ejecucion en vendor/Unshackled.exe. Los fuentes C quedan como referencia y asi se declara en cada run.json.

• M0 7/7 en la VM real (evidence/M0_*_UNSHACKLED_V0/): output fijo, 40+2 con digitos calculados, branch, loop ×5, suma con store/load, incremento con wrap 9→0, y el killer n*2+1 con el mismo .mu para 5 inputs.
• M1: header de doom1.wad parseado dentro de la VM → IWAD / 1264 / 4175796, byte-identico a la referencia C (evidence/M1_WAD_HEADER_UNSHACKLED_V0/). Binario crudo no cruza el stdin de Unshackled (UTF-8-gated), asi que el host hex-enmarca los 12 bytes del header (ciego al contenido); todo el decode/parse corre en-VM.
• M2a (piloto): direccionamiento de lumps sobre 4 registros reales del directorio — ENDOOM → MATCH 2/19468/4000, PLAYPAL → MATCH 0/12/10752, nombre desconocido → NOMATCH, mismo .mu (evidence/M2A_LUMP_FIND_UNSHACKLED_V0/). S_0 completo NOT_DEMONSTRATED (throughput de getc acota el bulk; medido ~2 s/byte).
• M3a (piloto): el P_Random real de Doom (tabla parseada del m_random.c vendored; la referencia linka ese archivo) corre 3 ticks × 8 draws en-VM con estado acarreado entre ticks, byte-identico a C (evidence/M3A_P_RANDOM_UNSHACKLED_V0/). Hash de doomgeneric_Tick completo NOT_DEMONSTRATED (EIR es 24-bit; la fisica fixed-point de Doom no cabe en el tipo).
• Separacion TARGET: ABC.mal clasico bajo Unshackled da AB + invalid unicode codepoint, exit 1 — artefactos .mal no transfieren; documentado en docs/UNSHACKLED_CONTINUATION_ANCHOR_V0.md.

No demostrado

• Regeneracion robusta despues de dano (fill pasivo).
• Input → estado persistente en horizonte corto.
• FULL_DOOM_ON_CLASSIC_MALBOLGE.
• Cualquier equivalencia de "Malbolge es un automata celular".

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Reproducir

Desde un clone limpio (autosuficiente; sin dependencia externa/privada):

# self-test del interprete vendored (Wikipedia Hello World -> HALTED)
py vendor/malbolge/malbolge.py

# experimentos quine-outward (desde experiments/QUINE_OUTWARD_V0/src/)
py microcell.py        # microcelda mas pequena distinguible
py seam.py             # costura minima para coexistencia
py macrocell.py        # elevacion
py regen.py            # regeneracion / cuenca
py input_state.py      # input -> estado persistente
py vm_parity.py        # paridad modelo vs VM real (region pasiva)

Cada script escribe su JSON de evidencia al lado (o imprime). Las herramientas corren con py <script>.py desde el directorio src/ para que el _common.py vendored resuelva la raiz del repositorio.

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Evidencia

• experiments/QUINE_OUTWARD_V0/ — docs + results JSON + scripts.
• evidence/CLASSIC_ANCHOR_SMOKE_V1/ — Evidencia de checkpoint/busqueda clasica (P1-P5, negativos honrosos para cross-read state).
• evidence/M0*/ — Evidencia del pipeline Unshackled/HeLL.
• evidence/M0_*_UNSHACKLED_V0/ — M0 A..KILLER en la VM real (EIR a mano).
• evidence/M1_WAD_HEADER_UNSHACKLED_V0/ — parse de header WAD en-VM.
• evidence/M2A_LUMP_FIND_UNSHACKLED_V0/ — piloto de direccionamiento de lumps.
• evidence/M3A_P_RANDOM_UNSHACKLED_V0/ — piloto de tick P_Random.
• evidence/PURE_CONTINUATION_ANCHOR_V0/ — A→B→C→HALT clasico en una VM (TARGET_B).
• evidence/UNSHACKLED_CONTINUATION_ANCHOR_V0/ — A/AA/AB/ABC HeLL nativo (TARGET_A).
• evidence/DOOM_NATIVE_BASELINE/ — runs de referencia nativos de Doom.

La evidencia cruda es historica y nunca se reescribe para encajar en una narrativa.

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Limitaciones

• Los resultados de microcelda/macrocelda/costura quine-outward son de nivel modelo; se validan contra la VM real solo en la region de fill pasivo, no aun como programa clasico corriendo.
• No se ha producido ningun estado de juego Doom completo (S_0) dentro de Malbolge; solo el primitivo de direccionamiento (M2a) y el kernel RNG (M3a).
• Malbolge Clasico es de almacenamiento acotado; FULL_DOOM en Clasico no se reclama.
• EIR a mano corre en valores de 24-bit: lo que necesite mas de 2^24 (fisica fixed-point de 32-bit de Doom, infotableofs de WADs de 28 MB) esta fuera de esta ruta por construccion, no por esfuerzo.
• Throughput medido acota lo intentable: ~2 s por byte de stdin (getc), ~0.3 s por paso EIR. Streaming bulk de WAD y compute de tick completo exceden cualquier presupuesto a este ritmo.
• Replay requiere el drop de vendor (vendor/Unshackled.exe, LMFAO, fuentes elvm): vendor/* esta git-ignored, asi que un clone limpio trae los artefactos .mu y sus hashes pero no los binarios del toolchain. Recetas de build y SHAs en cada run.json.

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Referencias

• ozkl/doomgeneric — capa de porting de 5 funciones (DG_Init, DG_DrawFrame, DG_SleepMs, DG_GetTicksMs, DG_GetKey).
• shinh/elvm + shinh/8cc (eir) — pipeline C → EIR → HeLL.
• HeLL / LMFAO — ensamblador y assembler de Malbolge/Unshackled.
• Malbolge Unshackled — oerjan.nvg.org/esoteric/Unshackled.hs, lutter.cc/unshackled/.
• Malbolge Clasico — Iizawa (2005) / malbolge.c de referencia (lenguaje publico).

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Si el host computa una transicion de gameplay de Doom, la demostracion falla. No es un slogan — es una puerta.