psxbios: allow custom api overrides
[pcsx_rearmed.git] / libpcsxcore / psxbios.c
index 996a242..83bc684 100644 (file)
 #include "psxinterpreter.h"
 #include <zlib.h>
 
-#if (defined(__GNUC__) && __GNUC__ >= 5) || defined(__clang__)
-#pragma GCC diagnostic ignored "-Wpointer-sign"
-#endif
-
 #ifndef PSXBIOS_LOG
 //#define PSXBIOS_LOG printf
 #define PSXBIOS_LOG(...)
@@ -296,14 +292,21 @@ static u32 floodchk;
 #define A_HEAP_BASE     0x9000
 #define A_HEAP_SIZE     0x9004
 #define A_HEAP_END      0x9008
-#define A_HEAP_FLAG     0x900c
+#define A_HEAP_INIT_FLG 0x900c
 #define A_RND_SEED      0x9010
+#define A_HEAP_FRSTCHNK 0xb060
+#define A_HEAP_CURCHNK  0xb064
 #define A_CONF_TCB      0xb940
 #define A_CONF_EvCB     0xb944
 #define A_CONF_SP       0xb948
 #define A_CD_EVENTS     0xb9b8
 #define A_EXC_GP        0xf450
 
+#define A_A0_DUMMY      0x1010
+#define A_B0_DUMMY      0x2010
+#define A_C0_DUMMY      0x3010
+#define A_B0_5B_DUMMY   0x43d0
+
 #define HLEOP(n) SWAPu32((0x3b << 26) | (n));
 
 static u32 loadRam32(u32 addr)
@@ -1218,114 +1221,98 @@ void psxBios_qsort() { // 0x31
        pc0 = ra;
 }
 
-// this isn't how the real bios works, but maybe good enough
+static int malloc_heap_grow(u32 size) {
+       u32 heap_addr, heap_end, heap_addr_new;
+
+       heap_addr = loadRam32(A_HEAP_BASE);
+       heap_end = loadRam32(A_HEAP_END);
+       heap_addr_new = heap_addr + 4 + size;
+       if (heap_addr_new >= heap_end)
+               return -1;
+       storeRam32(A_HEAP_BASE, heap_addr_new);
+       storeRam32(heap_addr - 4, size | 1);
+       storeRam32(heap_addr + size, ~1); // terminator
+       return 0;
+}
+
 static void psxBios_malloc() { // 0x33
-       u32 *heap_addr, *heap_end;
-       u32 *chunk, *newchunk = NULL;
-       unsigned int dsize = 0, csize, cstat;
-       int colflag;
-       PSXBIOS_LOG("psxBios_%s %x\n", biosA0n[0x33], a0);
-       heap_addr = loadRam32ptr(A_HEAP_BASE);
-       heap_end = loadRam32ptr(A_HEAP_END);
-       if (heap_addr >= heap_end) {
-               v0 = 0;
-               pc0 = ra;
-               return;
-       }
+       u32 size = (a0 + 3) & ~3;
+       u32 limit = 32*1024;
+       u32 tries = 2, i;
+       u32 ret;
 
-       // scan through heap and combine free chunks of space
-       chunk = heap_addr;
-       colflag = 0;
-       while(chunk < heap_end) {
-               // get size and status of actual chunk
-               csize = ((u32)*chunk) & 0xfffffffc;
-               cstat = ((u32)*chunk) & 1;
-
-               // most probably broken heap descriptor
-               // this fixes Burning Road
-               if (*chunk == 0) {
-                       newchunk = chunk;
-                       dsize = ((uptr)heap_end - (uptr)chunk) - 4;
-                       colflag = 1;
-                       break;
+       PSXBIOS_LOG("psxBios_%s %d\n", biosA0n[0x33], a0);
+
+       if (!loadRam32(A_HEAP_INIT_FLG)) {
+               u32 heap_addr = loadRam32(A_HEAP_BASE);
+               storeRam32(heap_addr, ~1);
+               storeRam32(A_HEAP_FRSTCHNK, heap_addr);
+               storeRam32(A_HEAP_CURCHNK, heap_addr);
+               storeRam32(A_HEAP_BASE, heap_addr + 4);
+               if (malloc_heap_grow(size)) {
+                       PSXBIOS_LOG("malloc: init OOM\n");
+                       mips_return_c(0, 20);
+                       return;
                }
+               storeRam32(A_HEAP_INIT_FLG, 1);
+       }
 
-               // it's a free chunk
-               if(cstat == 1) {
-                       if(colflag == 0) {
-                               newchunk = chunk;
-                               dsize = csize;
-                               colflag = 1;                    // let's begin a new collection of free memory
+       for (i = 0; tries > 0 && i < limit; i++)
+       {
+               u32 chunk = loadRam32(A_HEAP_CURCHNK);
+               u32 chunk_hdr = loadRam32(chunk);
+               u32 next_chunk = chunk + 4 + (chunk_hdr & ~3);
+               u32 next_chunk_hdr = loadRam32(next_chunk);
+               use_cycles(20);
+               //printf(" c %08x %08x\n", chunk, chunk_hdr);
+               if (chunk_hdr & 1) {
+                       // free chunk
+                       if (chunk_hdr > (size | 1)) {
+                               // split
+                               u32 p2size = (chunk_hdr & ~3) - size - 4;
+                               storeRam32(chunk + 4 + size, p2size | 1);
+                               chunk_hdr = size | 1;
+                       }
+                       if (chunk_hdr == (size | 1)) {
+                               storeRam32(chunk, size);
+                               break;
+                       }
+                       // chunk too small
+                       if (next_chunk_hdr & 1) {
+                               // merge
+                               u32 msize = (chunk_hdr & ~3) + 4 + (next_chunk_hdr & ~3);
+                               storeRam32(chunk, msize | 1);
+                               continue;
                        }
-                       else dsize += (csize+4);        // add the new size including header
                }
-               // not a free chunk: did we start a collection ?
+               if (chunk_hdr == ~1) {
+                       // last chunk
+                       if (tries == 2)
+                               storeRam32(A_HEAP_CURCHNK, loadRam32(A_HEAP_FRSTCHNK));
+                       tries--;
+               }
                else {
-                       if(colflag == 1) {                      // collection is over
-                               colflag = 0;
-                               *newchunk = SWAP32(dsize | 1);
-                       }
+                       // go to the next chunk
+                       storeRam32(A_HEAP_CURCHNK, next_chunk);
                }
-
-               // next chunk
-               chunk = (u32*)((uptr)chunk + csize + 4);
-       }
-       // if neccessary free memory on end of heap
-       if (colflag == 1)
-               *newchunk = SWAP32(dsize | 1);
-
-       chunk = heap_addr;
-       csize = ((u32)*chunk) & 0xfffffffc;
-       cstat = ((u32)*chunk) & 1;
-       dsize = (a0 + 3) & 0xfffffffc;
-
-       // exit on uninitialized heap
-       if (chunk == NULL) {
-               printf("malloc %x,%x: Uninitialized Heap!\n", v0, a0);
-               v0 = 0;
-               pc0 = ra;
-               return;
        }
 
-       // search an unused chunk that is big enough until the end of the heap
-       while ((dsize > csize || cstat==0) && chunk < heap_end ) {
-               chunk = (u32*)((uptr)chunk + csize + 4);
-
-                       // catch out of memory
-                       if(chunk >= heap_end) {
-                               printf("malloc %x,%x: Out of memory error!\n",
-                                       v0, a0);
-                               v0 = 0; pc0 = ra;
-                               return;
-                       }
-
-               csize = ((u32)*chunk) & 0xfffffffc;
-               cstat = ((u32)*chunk) & 1;
-       }
-
-       // allocate memory
-       if(dsize == csize) {
-               // chunk has same size
-               *chunk &= 0xfffffffc;
-       } else if (dsize > csize) {
-               v0 = 0; pc0 = ra;
-               return;
-       } else {
-               // split free chunk
-               *chunk = SWAP32(dsize);
-               newchunk = (u32*)((uptr)chunk + dsize + 4);
-               *newchunk = SWAP32(((csize - dsize - 4) & 0xfffffffc) | 1);
+       if (i == limit)
+               ret = 0;
+       else if (tries == 0 && malloc_heap_grow(size))
+               ret = 0;
+       else {
+               u32 chunk = loadRam32(A_HEAP_CURCHNK);
+               storeRam32(chunk, loadRam32(chunk) & ~3);
+               ret = chunk + 4;
        }
 
-       // return pointer to allocated memory
-       v0 = ((uptr)chunk - (uptr)psxM) + 4;
-       v0|= 0x80000000;
-       //printf ("malloc %x,%x\n", v0, a0);
-       pc0 = ra;
+       PSXBIOS_LOG(" -> %08x\n", ret);
+       mips_return_c(ret, 40);
 }
 
 static void psxBios_free() { // 0x34
-       PSXBIOS_LOG("psxBios_%s %x (%x bytes)\n", biosA0n[0x34], a0, loadRam32(a0 - 4));
+       PSXBIOS_LOG("psxBios_%s %x (%d bytes)\n", biosA0n[0x34], a0, loadRam32(a0 - 4));
        storeRam32(a0 - 4, loadRam32(a0 - 4) | 1); // set chunk to free
        mips_return_void_c(5);
 }
@@ -1380,7 +1367,7 @@ static void psxBios_InitHeap() { // 0x39
        storeRam32(A_HEAP_BASE, a0);
        storeRam32(A_HEAP_SIZE, a1);
        storeRam32(A_HEAP_END, a0 + (a1 & ~3) + 4);
-       storeRam32(A_HEAP_FLAG, 0);
+       storeRam32(A_HEAP_INIT_FLG, 0);
        storeRam32(a0, 0);
 
        mips_return_void_c(14);
@@ -1393,7 +1380,7 @@ void psxBios_getchar() { //0x3b
 static void psxBios_printf_psxout() { // 0x3f
        char tmp[1024];
        char tmp2[1024];
-       u32 save[4];
+       u32 save[4] = { 0, };
        char *ptmp = tmp;
        int n=1, i=0, j;
        void *psp;
@@ -2596,7 +2583,7 @@ static void bufile(const u8 *mcd_data, u32 dir_) {
        }
        for (; nfile <= 15; nfile++, blocks++) {
                const u8 *data2 = mcd_data + 128 * nfile;
-               const char *name = data2 + 0x0a;
+               const char *name = (const char *)data2 + 0x0a;
                if ((data2[0] & 0xF0) != 0x50 || name[0])
                        break;
        }
@@ -2629,11 +2616,11 @@ static void psxBios_firstfile() { // 42
                if (!strncmp(pa0, "bu00", 4)) {
                        // firstfile() calls _card_read() internally, so deliver it's event
                        DeliverEvent(0xf0000011, 0x0004);
-                       bufile(Mcd1Data, a1);
+                       bufile((u8 *)Mcd1Data, a1);
                } else if (!strncmp(pa0, "bu10", 4)) {
                        // firstfile() calls _card_read() internally, so deliver it's event
                        DeliverEvent(0xf0000011, 0x0004);
-                       bufile(Mcd2Data, a1);
+                       bufile((u8 *)Mcd2Data, a1);
                }
        }
 
@@ -2649,9 +2636,9 @@ void psxBios_nextfile() { // 43
 
        v0 = 0;
        if (!strncmp(ffile, "bu00", 4))
-               bufile(Mcd1Data, a0);
+               bufile((u8 *)Mcd1Data, a0);
        else if (!strncmp(ffile, "bu10", 4))
-               bufile(Mcd2Data, a0);
+               bufile((u8 *)Mcd2Data, a0);
 
        pc0 = ra;
 }
@@ -3312,10 +3299,16 @@ void psxBiosSetupBootState(void)
                SPU_writeRegister(0x1f801d80 + i*2, spu_config[i], psxRegs.cycle);
 }
 
+static void hleExc0_0_1();
+static void hleExc0_0_2();
+static void hleExc0_1_1();
+static void hleExc0_1_2();
+
 #include "sjisfont.h"
 
 void psxBiosInit() {
        u32 *ptr, *ram32, *rom32;
+       char *romc;
        int i;
        uLongf len;
 
@@ -3656,10 +3649,11 @@ void psxBiosInit() {
        rom32 = (u32 *)psxR;
        rom32[0x100/4] = SWAP32(0x19951204);
        rom32[0x104/4] = SWAP32(3);
-       strcpy(psxR + 0x108, "PCSX authors");
-       strcpy(psxR + 0x12c, "CEX-3000 PCSX HLE"); // see psxBios_GetSystemInfo
-       strcpy(psxR + 0x7ff32, "System ROM Version 2.2 12/04/95 A");
-       strcpy(psxR + 0x7ff54, "GPL-2.0-or-later");
+       romc = (char *)psxR;
+       strcpy(romc + 0x108, "PCSX authors");
+       strcpy(romc + 0x12c, "CEX-3000 PCSX HLE"); // see psxBios_GetSystemInfo
+       strcpy(romc + 0x7ff32, "System ROM Version 2.2 12/04/95 A");
+       strcpy(romc + 0x7ff54, "GPL-2.0-or-later");
 
        // fonts
        len = 0x80000 - 0x66000;
@@ -3721,16 +3715,16 @@ void psxBiosInit() {
        // (or rather the funcs listed there)
        ptr = (u32 *)&psxM[A_A0_TABLE];
        for (i = 0; i < 256; i++)
-               ptr[i] = SWAP32(0x1000);
+               ptr[i] = SWAP32(A_A0_DUMMY);
 
        ptr = (u32 *)&psxM[A_B0_TABLE];
        for (i = 0; i < 256; i++)
-               ptr[i] = SWAP32(0x2000);
+               ptr[i] = SWAP32(A_B0_DUMMY);
        // B(5b) is special because games patch (sometimes even jump to)
        // code at fixed offsets from it, nocash lists offsets:
        //  patch: +3d8, +4dc, +594, +62c, +9c8, +1988
        //  call:  +7a0=4b70, +884=4c54, +894=4c64
-       ptr[0x5b] = SWAP32(0x43d0);
+       ptr[0x5b] = SWAP32(A_B0_5B_DUMMY);    // 0x43d0
        ram32[0x4b70/4] = SWAP32(0x03e00008); // jr $ra // setPadOutputBuf
 
        ram32[0x4c54/4] = SWAP32(0x240e0001); // mov $t6, 1
@@ -3742,13 +3736,14 @@ void psxBiosInit() {
 
        ptr = (u32 *)&psxM[A_C0_TABLE];
        for (i = 0; i < 256/2; i++)
-               ptr[i] = SWAP32(0x3000);
+               ptr[i] = SWAP32(A_C0_DUMMY);
        ptr[6] = SWAP32(A_EXCEPTION);
 
        // more HLE traps
-       ram32[0x1000/4] = HLEOP(hleop_dummy);
-       ram32[0x2000/4] = HLEOP(hleop_dummy);
-       ram32[0x3000/4] = HLEOP(hleop_dummy);
+       ram32[A_A0_DUMMY/4] = HLEOP(hleop_dummy);
+       ram32[A_B0_DUMMY/4] = HLEOP(hleop_dummy);
+       ram32[A_C0_DUMMY/4] = HLEOP(hleop_dummy);
+       ram32[A_B0_5B_DUMMY/4] = HLEOP(hleop_dummy);
        ram32[0x8000/4] = HLEOP(hleop_execret);
 
        ram32[A_EEXIT_PTR/4] = SWAP32(A_EEXIT_DEF);
@@ -3798,13 +3793,13 @@ static void handle_chain_x_x_1(u32 enable, u32 irqbit)
 
 // hleExc0_{0,1}* are usually removed by A(56)/A(72) on the game's startup,
 // so this is only partially implemented
-void hleExc0_0_1() // A(93h) - CdromDmaIrqFunc2
+static void hleExc0_0_1() // A(93h) - CdromDmaIrqFunc2
 {
        u32 cdrom_dma_ack_enable = 1; // a000b93c
        handle_chain_x_x_1(cdrom_dma_ack_enable, 3); // IRQ3 DMA
 }
 
-void hleExc0_0_2() // A(91h) - CdromDmaIrqFunc1
+static void hleExc0_0_2() // A(91h) - CdromDmaIrqFunc1
 {
        u32 ret = 0;
        //PSXBIOS_LOG("%s\n", __func__);
@@ -3819,13 +3814,13 @@ void hleExc0_0_2() // A(91h) - CdromDmaIrqFunc1
        mips_return_c(ret, 20);
 }
 
-void hleExc0_1_1() // A(92h) - CdromIoIrqFunc2
+static void hleExc0_1_1() // A(92h) - CdromIoIrqFunc2
 {
        u32 cdrom_irq_ack_enable = 1; // a000b938
        handle_chain_x_x_1(cdrom_irq_ack_enable, 2); // IRQ2 cdrom
 }
 
-void hleExc0_1_2() // A(90h) - CdromIoIrqFunc1
+static void hleExc0_1_2() // A(90h) - CdromIoIrqFunc1
 {
        u32 ret = 0;
        if (psxHu32(0x1074) & psxHu32(0x1070) & 4) { // IRQ2 cdrom
@@ -3835,7 +3830,7 @@ void hleExc0_1_2() // A(90h) - CdromIoIrqFunc1
        mips_return_c(ret, 20);
 }
 
-void hleExc0_2_2_syscall() // not in any A/B/C table
+static void hleExc0_2_2_syscall() // not in any A/B/C table
 {
        u32 tcbPtr = loadRam32(A_TT_PCB);
        TCB *tcb = loadRam32ptr(tcbPtr);
@@ -3879,7 +3874,7 @@ void hleExc0_2_2_syscall() // not in any A/B/C table
        psxBios_ReturnFromException();
 }
 
-void hleExc1_0_1(void)
+static void hleExc1_0_1(void)
 {
        u32 vbl_irq_ack_enable = loadRam32(A_RCNT_VBL_ACK + 0x0c); // 860c
        handle_chain_x_x_1(vbl_irq_ack_enable, 0); // IRQ0 vblank
@@ -3895,45 +3890,45 @@ static void handle_chain_1_x_2(u32 ev_index, u32 irqbit)
        mips_return_c(ret, 22);
 }
 
-void hleExc1_0_2(void)
+static void hleExc1_0_2(void)
 {
        handle_chain_1_x_2(3, 0); // IRQ0 vblank
 }
 
-void hleExc1_1_1(void)
+static void hleExc1_1_1(void)
 {
        u32 rcnt_irq_ack_enable = loadRam32(A_RCNT_VBL_ACK + 0x08); // 8608
        handle_chain_x_x_1(rcnt_irq_ack_enable, 6); // IRQ6 rcnt2
 }
 
-void hleExc1_1_2(void)
+static void hleExc1_1_2(void)
 {
        handle_chain_1_x_2(2, 6); // IRQ6 rcnt2
 }
 
-void hleExc1_2_1(void)
+static void hleExc1_2_1(void)
 {
        u32 rcnt_irq_ack_enable = loadRam32(A_RCNT_VBL_ACK + 0x04); // 8604
        handle_chain_x_x_1(rcnt_irq_ack_enable, 5); // IRQ5 rcnt1
 }
 
-void hleExc1_2_2(void)
+static void hleExc1_2_2(void)
 {
        handle_chain_1_x_2(1, 5); // IRQ5 rcnt1
 }
 
-void hleExc1_3_1(void)
+static void hleExc1_3_1(void)
 {
        u32 rcnt_irq_ack_enable = loadRam32(A_RCNT_VBL_ACK + 0x00); // 8600
        handle_chain_x_x_1(rcnt_irq_ack_enable, 4); // IRQ4 rcnt0
 }
 
-void hleExc1_3_2(void)
+static void hleExc1_3_2(void)
 {
        handle_chain_1_x_2(0, 4); // IRQ4 rcnt0
 }
 
-void hleExc3_0_2_defint(void)
+static void hleExc3_0_2_defint(void)
 {
        static const struct {
                u8 ev, irqbit;
@@ -3961,7 +3956,7 @@ void hleExc3_0_2_defint(void)
        mips_return_c(0, 11 + 7*11 + 7*11 + 12);
 }
 
-void hleExcPadCard1(void)
+static void hleExcPadCard1(void)
 {
        if (loadRam32(A_PAD_IRQR_ENA)) {
                u8 *pad_buf1 = loadRam8ptr(A_PAD_INBUF + 0);
@@ -3982,7 +3977,7 @@ void hleExcPadCard1(void)
        mips_return_c(0, 18);
 }
 
-void hleExcPadCard2(void)
+static void hleExcPadCard2(void)
 {
        u32 ret = psxHu32(0x1074) & psxHu32(0x1070) & 1;
        mips_return_c(ret, 15);
@@ -4049,6 +4044,106 @@ void psxBiosException() {
        psxBios_ReturnFromException();
 }
 
+/* HLE */
+static void hleDummy() {
+       log_unhandled("hleDummy called @%08x ra=%08x\n", psxRegs.pc - 4, ra);
+       psxRegs.pc = ra;
+       psxRegs.cycle += 1000;
+
+       psxBranchTest();
+}
+
+static void hleA0() {
+       u32 call = t1 & 0xff;
+       u32 entry = loadRam32(A_A0_TABLE + call * 4);
+
+       if (call < 192 && entry != A_A0_DUMMY) {
+               PSXBIOS_LOG("custom A%02x %s(0x%x, )  addr=%08x ra=%08x\n",
+                       call, biosA0n[call], a0, entry, ra);
+               softCall(entry);
+               pc0 = ra;
+               PSXBIOS_LOG(" -> %08x\n", v0);
+       }
+       else if (biosA0[call])
+               biosA0[call]();
+
+       psxBranchTest();
+}
+
+static void hleB0() {
+       u32 call = t1 & 0xff;
+       u32 entry = loadRam32(A_B0_TABLE + call * 4);
+       int is_custom = 0;
+
+       if (call == 0x5b)
+               is_custom = entry != A_B0_5B_DUMMY;
+       else
+               is_custom = entry != A_B0_DUMMY;
+       if (is_custom) {
+               PSXBIOS_LOG("custom B%02x %s(0x%x, )  addr=%08x ra=%08x\n",
+                       call, biosB0n[call], a0, entry, ra);
+               softCall(entry);
+               pc0 = ra;
+               PSXBIOS_LOG(" -> %08x\n", v0);
+       }
+       else if (biosB0[call])
+               biosB0[call]();
+
+       psxBranchTest();
+}
+
+static void hleC0() {
+       u32 call = t1 & 0xff;
+       u32 entry = loadRam32(A_C0_TABLE + call * 4);
+
+       if (call < 128 && entry != A_C0_DUMMY) {
+               PSXBIOS_LOG("custom C%02x %s(0x%x, )  addr=%08x ra=%08x\n",
+                       call, biosC0n[call], a0, entry, ra);
+               softCall(entry);
+               pc0 = ra;
+               PSXBIOS_LOG(" -> %08x\n", v0);
+       }
+       else if (biosC0[call])
+               biosC0[call]();
+
+       psxBranchTest();
+}
+
+// currently not used
+static void hleBootstrap() {
+       CheckCdrom();
+       LoadCdrom();
+}
+
+static void hleExecRet() {
+       const EXEC *header = (EXEC *)PSXM(s0);
+
+       PSXBIOS_LOG("ExecRet %x: %x\n", s0, header->ret);
+
+       ra = SWAP32(header->ret);
+       sp = SWAP32(header->_sp);
+       fp = SWAP32(header->_fp);
+       gp = SWAP32(header->_gp);
+       s0 = SWAP32(header->base);
+
+       v0 = 1;
+       psxRegs.pc = ra;
+}
+
+void (* const psxHLEt[24])() = {
+       hleDummy, hleA0, hleB0, hleC0,
+       hleBootstrap, hleExecRet, psxBiosException, hleDummy,
+       hleExc0_0_1, hleExc0_0_2,
+       hleExc0_1_1, hleExc0_1_2, hleExc0_2_2_syscall,
+       hleExc1_0_1, hleExc1_0_2,
+       hleExc1_1_1, hleExc1_1_2,
+       hleExc1_2_1, hleExc1_2_2,
+       hleExc1_3_1, hleExc1_3_2,
+       hleExc3_0_2_defint,
+       hleExcPadCard1, hleExcPadCard2,
+};
+
+
 #define bfreeze(ptr, size) { \
        if (Mode == 1) memcpy(&psxR[base], ptr, size); \
        if (Mode == 0) memcpy(ptr, &psxR[base], size); \