plugins/dfsound/spu.c

   1 /***************************************************************************
   2                             spu.c  -  description
   3                              -------------------
   4     begin                : Wed May 15 2002
   5     copyright            : (C) 2002 by Pete Bernert
   6     email                : BlackDove@addcom.de
   7
   8  Portions (C) Gražvydas "notaz" Ignotas, 2010-2012,2014,2015
   9
  10  ***************************************************************************/
  11 /***************************************************************************
  12  *                                                                         *
  13  *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify  *
  14  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by  *
  15  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or     *
  16  *   (at your option) any later version. See also the license.txt file for *
  17  *   additional informations.                                              *
  18  *                                                                         *
  19  ***************************************************************************/
  20
  21 #include <assert.h>
  22 #include "stdafx.h"
  23
  24 #define _IN_SPU
  25
  26 #include "externals.h"
  27 #include "registers.h"
  28 #include "out.h"
  29 #include "spu_config.h"
  30 #include "spu.h"
  31
  32 #ifdef __arm__
  33 #include "arm_features.h"
  34 #endif
  35
  36 #ifdef HAVE_ARMV7
  37  #define ssat32_to_16(v) \
  38   asm("ssat %0,#16,%1" : "=r" (v) : "r" (v))
  39 #else
  40  #define ssat32_to_16(v) do { \
  41   if (v < -32768) v = -32768; \
  42   else if (v > 32767) v = 32767; \
  43  } while (0)
  44 #endif
  45
  46 #define PSXCLK  33868800        /* 33.8688 MHz */
  47
  48 // intended to be ~1 frame
  49 #define IRQ_NEAR_BLOCKS 32
  50
  51 /*
  52 #if defined (USEMACOSX)
  53 static char * libraryName     = N_("Mac OS X Sound");
  54 #elif defined (USEALSA)
  55 static char * libraryName     = N_("ALSA Sound");
  56 #elif defined (USEOSS)
  57 static char * libraryName     = N_("OSS Sound");
  58 #elif defined (USESDL)
  59 static char * libraryName     = N_("SDL Sound");
  60 #elif defined (USEPULSEAUDIO)
  61 static char * libraryName     = N_("PulseAudio Sound");
  62 #else
  63 static char * libraryName     = N_("NULL Sound");
  64 #endif
  65
  66 static char * libraryInfo     = N_("P.E.Op.S. Sound Driver V1.7\nCoded by Pete Bernert and the P.E.Op.S. team\n");
  67 */
  68
  69 // globals
  70
  71 SPUInfo         spu;
  72 SPUConfig       spu_config;
  73
  74 static int iFMod[NSSIZE];
  75 static int RVB[NSSIZE * 2];
  76 int ChanBuf[NSSIZE];
  77
  78 #define CDDA_BUFFER_SIZE (16384 * sizeof(uint32_t)) // must be power of 2
  79
  80 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  81 // CODE AREA
  82 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  83
  84 // dirty inline func includes
  85
  86 #include "reverb.c"
  87 #include "adsr.c"
  88
  89 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  90 // helpers for simple interpolation
  91
  92 //
  93 // easy interpolation on upsampling, no special filter, just "Pete's common sense" tm
  94 //
  95 // instead of having n equal sample values in a row like:
  96 //       ____
  97 //           |____
  98 //
  99 // we compare the current delta change with the next delta change.
 100 //
 101 // if curr_delta is positive,
 102 //
 103 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 104 //         \.
 105 //          -__
 106 //
 107 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 108 //         --_
 109 //            \.
 110 //
 111 //  - and next delta is nearly same:
 112 //          \.
 113 //           \.
 114 //
 115 //
 116 // if curr_delta is negative,
 117 //
 118 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 119 //          _--
 120 //         /
 121 //
 122 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 123 //            /
 124 //         __-
 125 //
 126 //  - and next delta is nearly same:
 127 //           /
 128 //          /
 129 //
 130
 131 static void InterpolateUp(sample_buf *sb, int sinc)
 132 {
 133  int *SB = sb->SB;
 134  if (sb->sinc_old != sinc)
 135  {
 136   sb->sinc_old = sinc;
 137   SB[32] = 1;
 138  }
 139  if(SB[32]==1)                                         // flag == 1? calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 140   {
 141    const int id1=SB[30]-SB[29];                        // curr delta to next val
 142    const int id2=SB[31]-SB[30];                        // and next delta to next-next val :)
 143
 144    SB[32]=0;
 145
 146    if(id1>0)                                           // curr delta positive
 147     {
 148      if(id2<id1)
 149       {SB[28]=id1;SB[32]=2;}
 150      else
 151      if(id2<(id1<<1))
 152       SB[28]=(id1*sinc)>>16;
 153      else
 154       SB[28]=(id1*sinc)>>17;
 155     }
 156    else                                                // curr delta negative
 157     {
 158      if(id2>id1)
 159       {SB[28]=id1;SB[32]=2;}
 160      else
 161      if(id2>(id1<<1))
 162       SB[28]=(id1*sinc)>>16;
 163      else
 164       SB[28]=(id1*sinc)>>17;
 165     }
 166   }
 167  else
 168  if(SB[32]==2)                                         // flag 1: calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 169   {
 170    SB[32]=0;
 171
 172    SB[28]=(SB[28]*sinc)>>17;
 173    //if(sinc<=0x8000)
 174    //     SB[29]=SB[30]-(SB[28]*((0x10000/sinc)-1));
 175    //else
 176    SB[29]+=SB[28];
 177   }
 178  else                                                  // no flags? add bigger val (if possible), calc smaller step, set flag1
 179   SB[29]+=SB[28];
 180 }
 181
 182 //
 183 // even easier interpolation on downsampling, also no special filter, again just "Pete's common sense" tm
 184 //
 185
 186 static void InterpolateDown(sample_buf *sb, int sinc)
 187 {
 188  int *SB = sb->SB;
 189  if(sinc>=0x20000L)                                 // we would skip at least one val?
 190   {
 191    SB[29]+=(SB[30]-SB[29])/2;                                  // add easy weight
 192    if(sinc>=0x30000L)                               // we would skip even more vals?
 193     SB[29]+=(SB[31]-SB[30])/2;                                 // add additional next weight
 194   }
 195 }
 196
 197 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 198
 199 #include "gauss_i.h"
 200 #include "xa.c"
 201
 202 static void do_irq(int cycles_after)
 203 {
 204  if (spu.spuStat & STAT_IRQ)
 205   log_unhandled("spu: missed irq?\n");
 206  else
 207  {
 208   spu.spuStat |= STAT_IRQ;                             // asserted status?
 209   if (spu.irqCallback)
 210    spu.irqCallback(cycles_after);
 211  }
 212 }
 213
 214 static int check_irq(int ch, unsigned char *pos)
 215 {
 216  if((spu.spuCtrl & (CTRL_ON|CTRL_IRQ)) == (CTRL_ON|CTRL_IRQ) && pos == spu.pSpuIrq)
 217  {
 218   //printf("ch%d irq %04zx\n", ch, pos - spu.spuMemC);
 219   do_irq(0);
 220   return 1;
 221  }
 222  return 0;
 223 }
 224
 225 void check_irq_io(unsigned int addr)
 226 {
 227  unsigned int irq_addr = regAreaGet(H_SPUirqAddr) << 3;
 228  //addr &= ~7; // ?
 229  if((spu.spuCtrl & (CTRL_ON|CTRL_IRQ)) == (CTRL_ON|CTRL_IRQ) && addr == irq_addr)
 230  {
 231   //printf("io   irq %04x\n", irq_addr);
 232   do_irq(0);
 233  }
 234 }
 235
 236 void do_irq_io(int cycles_after)
 237 {
 238  if ((spu.spuCtrl & (CTRL_ON|CTRL_IRQ)) == (CTRL_ON|CTRL_IRQ))
 239  {
 240   do_irq(cycles_after);
 241  }
 242 }
 243
 244 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 245 // START SOUND... called by main thread to setup a new sound on a channel
 246 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 247
 248 static void ResetInterpolation(sample_buf *sb)
 249 {
 250  memset(&sb->interp, 0, sizeof(sb->interp));
 251  sb->sinc_old = -1;
 252 }
 253
 254 static void StartSoundSB(sample_buf *sb)
 255 {
 256  sb->SB[26] = 0;                                       // init mixing vars
 257  sb->SB[27] = 0;
 258  ResetInterpolation(sb);
 259 }
 260
 261 static void StartSoundMain(int ch)
 262 {
 263  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 264
 265  StartADSR(ch);
 266  StartREVERB(ch);
 267
 268  s_chan->prevflags = 2;
 269  s_chan->iSBPos = 27;
 270  s_chan->spos = 0;
 271  s_chan->bStarting = 1;
 272
 273  s_chan->pCurr = spu.spuMemC + ((regAreaGetCh(ch, 6) & ~1) << 3);
 274
 275  spu.dwNewChannel&=~(1<<ch);                           // clear new channel bit
 276  spu.dwChannelDead&=~(1<<ch);
 277  spu.dwChannelsAudible|=1<<ch;
 278 }
 279
 280 static void StartSound(int ch)
 281 {
 282  StartSoundMain(ch);
 283  StartSoundSB(&spu.sb[ch]);
 284 }
 285
 286 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 287 // ALL KIND OF HELPERS
 288 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 289
 290 INLINE int FModChangeFrequency(int pitch, int ns, int *fmod_buf)
 291 {
 292  pitch = (signed short)pitch;
 293  pitch = ((32768 + fmod_buf[ns]) * pitch) >> 15;
 294  pitch &= 0xffff;
 295  if (pitch > 0x3fff)
 296   pitch = 0x3fff;
 297
 298  fmod_buf[ns] = 0;
 299
 300  return pitch << 4;
 301 }
 302
 303 INLINE void StoreInterpolationGaussCubic(sample_buf *sb, int fa)
 304 {
 305  int gpos = sb->interp.gauss.pos & 3;
 306  sb->interp.gauss.val[gpos++] = fa;
 307  sb->interp.gauss.pos = gpos & 3;
 308 }
 309
 310 #define gval(x) (int)sb->interp.gauss.val[(gpos + x) & 3]
 311
 312 INLINE int GetInterpolationCubic(const sample_buf *sb, int spos)
 313 {
 314  int gpos = sb->interp.gauss.pos;
 315  int xd = (spos >> 1) + 1;
 316  int fa;
 317
 318  fa  = gval(3) - 3*gval(2) + 3*gval(1) - gval(0);
 319  fa *= (xd - (2<<15)) / 6;
 320  fa >>= 15;
 321  fa += gval(2) - gval(1) - gval(1) + gval(0);
 322  fa *= (xd - (1<<15)) >> 1;
 323  fa >>= 15;
 324  fa += gval(1) - gval(0);
 325  fa *= xd;
 326  fa >>= 15;
 327  fa = fa + gval(0);
 328  return fa;
 329 }
 330
 331 INLINE int GetInterpolationGauss(const sample_buf *sb, int spos)
 332 {
 333  int gpos = sb->interp.gauss.pos;
 334  int vl = (spos >> 6) & ~3;
 335  int vr;
 336  vr  = (gauss[vl+0] * gval(0)) >> 15;
 337  vr += (gauss[vl+1] * gval(1)) >> 15;
 338  vr += (gauss[vl+2] * gval(2)) >> 15;
 339  vr += (gauss[vl+3] * gval(3)) >> 15;
 340  return vr;
 341 }
 342
 343 static void decode_block_data(int *dest, const unsigned char *src, int predict_nr, int shift_factor)
 344 {
 345  static const int f[16][2] = {
 346     {    0,  0  },
 347     {   60,  0  },
 348     {  115, -52 },
 349     {   98, -55 },
 350     {  122, -60 }
 351  };
 352  int nSample;
 353  int fa, s_1, s_2, d, s;
 354
 355  s_1 = dest[27];
 356  s_2 = dest[26];
 357
 358  for (nSample = 0; nSample < 28; src++)
 359  {
 360   d = (int)*src;
 361   s = (int)(signed short)((d & 0x0f) << 12);
 362
 363   fa  = s >> shift_factor;
 364   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 365   ssat32_to_16(fa);
 366   s_2 = s_1; s_1 = fa;
 367
 368   dest[nSample++] = fa;
 369
 370   s = (int)(signed short)((d & 0xf0) << 8);
 371   fa  = s >> shift_factor;
 372   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 373   ssat32_to_16(fa);
 374   s_2 = s_1; s_1 = fa;
 375
 376   dest[nSample++] = fa;
 377  }
 378 }
 379
 380 static int decode_block(void *unused, int ch, int *SB)
 381 {
 382  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 383  unsigned char *start;
 384  int predict_nr, shift_factor, flags;
 385  int ret = 0;
 386
 387  start = s_chan->pCurr;                    // set up the current pos
 388  if (start - spu.spuMemC < 0x1000) {       // ?
 389   //log_unhandled("ch%02d plays decode bufs @%05lx\n",
 390   //  ch, (long)(start - spu.spuMemC));
 391   ret = 1;
 392  }
 393
 394  if (s_chan->prevflags & 1)                // 1: stop/loop
 395  {
 396   if (!(s_chan->prevflags & 2))
 397    ret = 1;
 398
 399   start = s_chan->pLoop;
 400  }
 401
 402  check_irq(ch, start);
 403
 404  predict_nr = start[0];
 405  shift_factor = predict_nr & 0xf;
 406  predict_nr >>= 4;
 407
 408  decode_block_data(SB, start + 2, predict_nr, shift_factor);
 409
 410  flags = start[1];
 411  if (flags & 4 && !s_chan->bIgnoreLoop)
 412   s_chan->pLoop = start;                   // loop adress
 413
 414  start += 16;
 415
 416  s_chan->pCurr = start;                    // store values for next cycle
 417  s_chan->prevflags = flags;
 418  s_chan->bStarting = 0;
 419
 420  return ret;
 421 }
 422
 423 // do block, but ignore sample data
 424 static int skip_block(int ch)
 425 {
 426  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 427  unsigned char *start = s_chan->pCurr;
 428  int flags;
 429  int ret = 0;
 430
 431  if (s_chan->prevflags & 1) {
 432   if (!(s_chan->prevflags & 2))
 433    ret = 1;
 434
 435   start = s_chan->pLoop;
 436  }
 437
 438  check_irq(ch, start);
 439
 440  flags = start[1];
 441  if (flags & 4 && !s_chan->bIgnoreLoop)
 442   s_chan->pLoop = start;
 443
 444  start += 16;
 445
 446  s_chan->pCurr = start;
 447  s_chan->prevflags = flags;
 448  s_chan->bStarting = 0;
 449
 450  return ret;
 451 }
 452
 453 // if irq is going to trigger sooner than in upd_samples, set upd_samples
 454 static void scan_for_irq(int ch, unsigned int *upd_samples)
 455 {
 456  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 457  int pos, sinc, sinc_inv, end;
 458  unsigned char *block;
 459  int flags;
 460
 461  block = s_chan->pCurr;
 462  pos = s_chan->spos;
 463  sinc = s_chan->sinc;
 464  end = pos + *upd_samples * sinc;
 465  if (s_chan->prevflags & 1)                 // 1: stop/loop
 466   block = s_chan->pLoop;
 467
 468  pos += (28 - s_chan->iSBPos) << 16;
 469  while (pos < end)
 470  {
 471   if (block == spu.pSpuIrq)
 472    break;
 473   flags = block[1];
 474   block += 16;
 475   if (flags & 1) {                          // 1: stop/loop
 476    block = s_chan->pLoop;
 477   }
 478   pos += 28 << 16;
 479  }
 480
 481  if (pos < end)
 482  {
 483   sinc_inv = s_chan->sinc_inv;
 484   if (sinc_inv == 0)
 485    sinc_inv = s_chan->sinc_inv = (0x80000000u / (uint32_t)sinc) << 1;
 486
 487   pos -= s_chan->spos;
 488   *upd_samples = (((uint64_t)pos * sinc_inv) >> 32) + 1;
 489   //xprintf("ch%02d: irq sched: %3d %03d\n",
 490   // ch, *upd_samples, *upd_samples * 60 * 263 / 44100);
 491  }
 492 }
 493
 494 #define make_do_samples(name, fmod_code, interp_start, interp_store, interp_get, interp_end) \
 495 static noinline int name(int *dst, \
 496  int (*decode_f)(void *context, int ch, int *SB), void *ctx, \
 497  int ch, int ns_to, sample_buf *sb, int sinc, int *spos, int *sbpos) \
 498 {                                            \
 499  int ns, d, fa;                              \
 500  int ret = ns_to;                            \
 501  interp_start;                               \
 502                                              \
 503  for (ns = 0; ns < ns_to; ns++)              \
 504  {                                           \
 505   fmod_code;                                 \
 506                                              \
 507   *spos += sinc;                             \
 508   while (*spos >= 0x10000)                   \
 509   {                                          \
 510    fa = sb->SB[(*sbpos)++];                  \
 511    if (*sbpos >= 28)                         \
 512    {                                         \
 513     *sbpos = 0;                              \
 514     d = decode_f(ctx, ch, sb->SB);           \
 515     if (d && ns < ret)                       \
 516      ret = ns;                               \
 517    }                                         \
 518                                              \
 519    interp_store;                             \
 520    *spos -= 0x10000;                         \
 521   }                                          \
 522                                              \
 523   interp_get;                                \
 524  }                                           \
 525                                              \
 526  interp_end;                                 \
 527                                              \
 528  return ret;                                 \
 529 }
 530
 531 // helpers for simple linear interpolation: delay real val for two slots,
 532 // and calc the two deltas, for a 'look at the future behaviour'
 533 #define simple_interp_store \
 534   sb->SB[28] = 0; \
 535   sb->SB[29] = sb->SB[30]; \
 536   sb->SB[30] = sb->SB[31]; \
 537   sb->SB[31] = fa; \
 538   sb->SB[32] = 1
 539
 540 #define simple_interp_get \
 541   if(sinc<0x10000)                /* -> upsampling? */ \
 542        InterpolateUp(sb, sinc);   /* --> interpolate up */ \
 543   else InterpolateDown(sb, sinc); /* --> else down */ \
 544   dst[ns] = sb->SB[29]
 545
 546 make_do_samples(do_samples_nointerp, , fa = sb->SB[29],
 547    , dst[ns] = fa, sb->SB[29] = fa)
 548 make_do_samples(do_samples_simple, , ,
 549   simple_interp_store, simple_interp_get, )
 550 make_do_samples(do_samples_gauss, , ,
 551   StoreInterpolationGaussCubic(sb, fa),
 552   dst[ns] = GetInterpolationGauss(sb, *spos), )
 553 make_do_samples(do_samples_cubic, , ,
 554   StoreInterpolationGaussCubic(sb, fa),
 555   dst[ns] = GetInterpolationCubic(sb, *spos), )
 556 make_do_samples(do_samples_fmod,
 557   sinc = FModChangeFrequency(spu.s_chan[ch].iRawPitch, ns, iFMod), ,
 558   StoreInterpolationGaussCubic(sb, fa),
 559   dst[ns] = GetInterpolationGauss(sb, *spos), )
 560
 561 INLINE int do_samples_adpcm(int *dst,
 562  int (*decode_f)(void *context, int ch, int *SB), void *ctx,
 563  int ch, int ns_to, int fmod, sample_buf *sb, int sinc, int *spos, int *sbpos)
 564 {
 565  int interp = spu.interpolation;
 566  if (fmod == 1)
 567   return do_samples_fmod(dst, decode_f, ctx, ch, ns_to, sb, sinc, spos, sbpos);
 568  if (fmod)
 569   interp = 2;
 570  switch (interp) {
 571   case 0:
 572    return do_samples_nointerp(dst, decode_f, ctx, ch, ns_to, sb, sinc, spos, sbpos);
 573   case 1:
 574    return do_samples_simple  (dst, decode_f, ctx, ch, ns_to, sb, sinc, spos, sbpos);
 575   default:
 576    return do_samples_gauss   (dst, decode_f, ctx, ch, ns_to, sb, sinc, spos, sbpos);
 577   case 3:
 578    return do_samples_cubic   (dst, decode_f, ctx, ch, ns_to, sb, sinc, spos, sbpos);
 579  }
 580 }
 581
 582 static int do_samples_skip(int ch, int ns_to)
 583 {
 584  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 585  int spos = s_chan->spos;
 586  int sinc = s_chan->sinc;
 587  int ret = ns_to, ns, d;
 588
 589  spos += s_chan->iSBPos << 16;
 590
 591  for (ns = 0; ns < ns_to; ns++)
 592  {
 593   spos += sinc;
 594   while (spos >= 28*0x10000)
 595   {
 596    d = skip_block(ch);
 597    if (d && ns < ret)
 598     ret = ns;
 599    spos -= 28*0x10000;
 600   }
 601  }
 602
 603  s_chan->iSBPos = spos >> 16;
 604  s_chan->spos = spos & 0xffff;
 605
 606  return ret;
 607 }
 608
 609 static int do_samples_skip_fmod(int ch, int ns_to, int *fmod_buf)
 610 {
 611  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 612  int spos = s_chan->spos;
 613  int ret = ns_to, ns, d;
 614
 615  spos += s_chan->iSBPos << 16;
 616
 617  for (ns = 0; ns < ns_to; ns++)
 618  {
 619   spos += FModChangeFrequency(s_chan->iRawPitch, ns, fmod_buf);
 620   while (spos >= 28*0x10000)
 621   {
 622    d = skip_block(ch);
 623    if (d && ns < ret)
 624     ret = ns;
 625    spos -= 28*0x10000;
 626   }
 627  }
 628
 629  s_chan->iSBPos = spos >> 16;
 630  s_chan->spos = spos & 0xffff;
 631
 632  return ret;
 633 }
 634
 635 static void do_lsfr_samples(int *dst, int ns_to, int ctrl,
 636  unsigned int *dwNoiseCount, unsigned int *dwNoiseVal)
 637 {
 638  unsigned int counter = *dwNoiseCount;
 639  unsigned int val = *dwNoiseVal;
 640  unsigned int level, shift, bit;
 641  int ns;
 642
 643  // modified from DrHell/shalma, no fraction
 644  level = (ctrl >> 10) & 0x0f;
 645  level = 0x8000 >> level;
 646
 647  for (ns = 0; ns < ns_to; ns++)
 648  {
 649   counter += 2;
 650   if (counter >= level)
 651   {
 652    counter -= level;
 653    shift = (val >> 10) & 0x1f;
 654    bit = (0x69696969 >> shift) & 1;
 655    bit ^= (val >> 15) & 1;
 656    val = (val << 1) | bit;
 657   }
 658
 659   dst[ns] = (signed short)val;
 660  }
 661
 662  *dwNoiseCount = counter;
 663  *dwNoiseVal = val;
 664 }
 665
 666 static int do_samples_noise(int *dst, int ch, int ns_to)
 667 {
 668  int ret;
 669
 670  ret = do_samples_skip(ch, ns_to);
 671
 672  do_lsfr_samples(dst, ns_to, spu.spuCtrl, &spu.dwNoiseCount, &spu.dwNoiseVal);
 673
 674  return ret;
 675 }
 676
 677 #ifdef HAVE_ARMV5
 678 // asm code; lv and rv must be 0-3fff
 679 extern void mix_chan(int *SSumLR, int count, int lv, int rv);
 680 extern void mix_chan_rvb(int *SSumLR, int count, int lv, int rv, int *rvb);
 681 #else
 682 static void mix_chan(int *SSumLR, int count, int lv, int rv)
 683 {
 684  const int *src = ChanBuf;
 685  int l, r;
 686
 687  while (count--)
 688   {
 689    int sval = *src++;
 690
 691    l = (sval * lv) >> 14;
 692    r = (sval * rv) >> 14;
 693    *SSumLR++ += l;
 694    *SSumLR++ += r;
 695   }
 696 }
 697
 698 static void mix_chan_rvb(int *SSumLR, int count, int lv, int rv, int *rvb)
 699 {
 700  const int *src = ChanBuf;
 701  int *dst = SSumLR;
 702  int *drvb = rvb;
 703  int l, r;
 704
 705  while (count--)
 706   {
 707    int sval = *src++;
 708
 709    l = (sval * lv) >> 14;
 710    r = (sval * rv) >> 14;
 711    *dst++ += l;
 712    *dst++ += r;
 713    *drvb++ += l;
 714    *drvb++ += r;
 715   }
 716 }
 717 #endif
 718
 719 // 0x0800-0x0bff  Voice 1
 720 // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
 721 static noinline void do_decode_bufs(unsigned short *mem, int which,
 722  int count, int decode_pos)
 723 {
 724  unsigned short *dst = &mem[0x800/2 + which*0x400/2];
 725  const int *src = ChanBuf;
 726  int cursor = decode_pos;
 727
 728  while (count-- > 0)
 729   {
 730    cursor &= 0x1ff;
 731    dst[cursor] = *src++;
 732    cursor++;
 733   }
 734
 735  // decode_pos is updated and irqs are checked later, after voice loop
 736 }
 737
 738 static void do_silent_chans(int ns_to, int silentch)
 739 {
 740  unsigned int mask;
 741  SPUCHAN *s_chan;
 742  int ch;
 743
 744  mask = silentch & 0xffffff;
 745  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)
 746   {
 747    if (!(mask & 1)) continue;
 748    if (spu.dwChannelDead & (1<<ch)) continue;
 749
 750    s_chan = &spu.s_chan[ch];
 751    if (s_chan->pCurr > spu.pSpuIrq && s_chan->pLoop > spu.pSpuIrq)
 752     continue;
 753
 754    s_chan->spos += s_chan->iSBPos << 16;
 755    s_chan->iSBPos = 0;
 756
 757    s_chan->spos += s_chan->sinc * ns_to;
 758    while (s_chan->spos >= 28 * 0x10000)
 759     {
 760      unsigned char *start = s_chan->pCurr;
 761
 762      skip_block(ch);
 763      if (start == s_chan->pCurr || start - spu.spuMemC < 0x1000)
 764       {
 765        // looping on self or stopped(?)
 766        spu.dwChannelDead |= 1<<ch;
 767        s_chan->spos = 0;
 768        break;
 769       }
 770
 771      s_chan->spos -= 28 * 0x10000;
 772     }
 773   }
 774 }
 775
 776 static void do_channels(int ns_to)
 777 {
 778  unsigned int mask;
 779  int do_rvb, ch, d;
 780  SPUCHAN *s_chan;
 781
 782  if (unlikely(spu.interpolation != spu_config.iUseInterpolation))
 783  {
 784   spu.interpolation = spu_config.iUseInterpolation;
 785   mask = spu.dwChannelsAudible & 0xffffff;
 786   for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)
 787    if (mask & 1)
 788     ResetInterpolation(&spu.sb[ch]);
 789  }
 790
 791  do_rvb = spu.rvb->StartAddr && spu_config.iUseReverb;
 792  if (do_rvb)
 793   memset(RVB, 0, ns_to * sizeof(RVB[0]) * 2);
 794
 795  mask = spu.dwNewChannel & 0xffffff;
 796  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1) {
 797   if (mask & 1)
 798    StartSound(ch);
 799  }
 800
 801  mask = spu.dwChannelsAudible & 0xffffff;
 802  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)         // loop em all...
 803   {
 804    if (!(mask & 1)) continue;                      // channel not playing? next
 805
 806    s_chan = &spu.s_chan[ch];
 807    if (s_chan->bNoise)
 808     d = do_samples_noise(ChanBuf, ch, ns_to);
 809    else
 810     d = do_samples_adpcm(ChanBuf, decode_block, NULL, ch, ns_to, s_chan->bFMod,
 811           &spu.sb[ch], s_chan->sinc, &s_chan->spos, &s_chan->iSBPos);
 812
 813    if (!s_chan->bStarting) {
 814     d = MixADSR(ChanBuf, &s_chan->ADSRX, d);
 815     if (d < ns_to) {
 816      spu.dwChannelsAudible &= ~(1 << ch);
 817      s_chan->ADSRX.State = ADSR_RELEASE;
 818      s_chan->ADSRX.EnvelopeVol = 0;
 819      memset(&ChanBuf[d], 0, (ns_to - d) * sizeof(ChanBuf[0]));
 820     }
 821    }
 822
 823    if (ch == 1 || ch == 3)
 824     {
 825      do_decode_bufs(spu.spuMem, ch/2, ns_to, spu.decode_pos);
 826      spu.decode_dirty_ch |= 1 << ch;
 827     }
 828
 829    if (s_chan->bFMod == 2)                         // fmod freq channel
 830     memcpy(iFMod, &ChanBuf, ns_to * sizeof(iFMod[0]));
 831    if (!(spu.spuCtrl & CTRL_MUTE))
 832     ;
 833    else if (s_chan->bRVBActive && do_rvb)
 834     mix_chan_rvb(spu.SSumLR, ns_to, s_chan->iLeftVolume, s_chan->iRightVolume, RVB);
 835    else
 836     mix_chan(spu.SSumLR, ns_to, s_chan->iLeftVolume, s_chan->iRightVolume);
 837   }
 838
 839   MixCD(spu.SSumLR, RVB, ns_to, spu.decode_pos);
 840
 841   if (spu.rvb->StartAddr) {
 842    if (do_rvb)
 843     REVERBDo(spu.SSumLR, RVB, ns_to, spu.rvb->CurrAddr);
 844
 845    spu.rvb->CurrAddr += ns_to / 2;
 846    while (spu.rvb->CurrAddr >= 0x40000)
 847     spu.rvb->CurrAddr -= 0x40000 - spu.rvb->StartAddr;
 848   }
 849 }
 850
 851 static void do_samples_finish(int *SSumLR, int ns_to,
 852  int silentch, int decode_pos);
 853
 854 // optional worker thread handling
 855
 856 #if P_HAVE_PTHREAD || defined(WANT_THREAD_CODE)
 857
 858 // worker thread state
 859 static struct spu_worker {
 860  union {
 861   struct {
 862    unsigned int exit_thread;
 863    unsigned int i_ready;
 864    unsigned int i_reaped;
 865    unsigned int last_boot_cnt; // dsp
 866    unsigned int ram_dirty;
 867   };
 868   // aligning for C64X_DSP
 869   unsigned int _pad0[128/4];
 870  };
 871  union {
 872   struct {
 873    unsigned int i_done;
 874    unsigned int active; // dsp
 875    unsigned int boot_cnt;
 876   };
 877   unsigned int _pad1[128/4];
 878  };
 879  struct work_item {
 880   int ns_to;
 881   int ctrl;
 882   int decode_pos;
 883   int rvb_addr;
 884   unsigned int channels_new;
 885   unsigned int channels_on;
 886   unsigned int channels_silent;
 887   struct {
 888    int spos;
 889    int sbpos;
 890    int sinc;
 891    int start;
 892    int loop;
 893    short vol_l;
 894    short vol_r;
 895    unsigned short ns_to;
 896    unsigned short bNoise:1;
 897    unsigned short bFMod:2;
 898    unsigned short bRVBActive:1;
 899    unsigned short bStarting:1;
 900    ADSRInfoEx adsr;
 901   } ch[24];
 902   int SSumLR[NSSIZE * 2];
 903  } i[4];
 904 } *worker;
 905
 906 #define WORK_MAXCNT (sizeof(worker->i) / sizeof(worker->i[0]))
 907 #define WORK_I_MASK (WORK_MAXCNT - 1)
 908
 909 static void thread_work_start(void);
 910 static void thread_work_wait_sync(struct work_item *work, int force);
 911 static void thread_sync_caches(void);
 912 static int  thread_get_i_done(void);
 913
 914 static int decode_block_work(void *context, int ch, int *SB)
 915 {
 916  const unsigned char *ram = spu.spuMemC;
 917  int predict_nr, shift_factor, flags;
 918  struct work_item *work = context;
 919  int start = work->ch[ch].start;
 920  int loop = work->ch[ch].loop;
 921
 922  predict_nr = ram[start];
 923  shift_factor = predict_nr & 0xf;
 924  predict_nr >>= 4;
 925
 926  decode_block_data(SB, ram + start + 2, predict_nr, shift_factor);
 927
 928  flags = ram[start + 1];
 929  if (flags & 4)
 930   loop = start;                            // loop adress
 931
 932  start += 16;
 933
 934  if (flags & 1)                            // 1: stop/loop
 935   start = loop;
 936
 937  work->ch[ch].start = start & 0x7ffff;
 938  work->ch[ch].loop = loop;
 939
 940  return 0;
 941 }
 942
 943 static void queue_channel_work(int ns_to, unsigned int silentch)
 944 {
 945  int tmpFMod[NSSIZE];
 946  struct work_item *work;
 947  SPUCHAN *s_chan;
 948  unsigned int mask;
 949  int ch, d;
 950
 951  work = &worker->i[worker->i_ready & WORK_I_MASK];
 952  work->ns_to = ns_to;
 953  work->ctrl = spu.spuCtrl;
 954  work->decode_pos = spu.decode_pos;
 955  work->channels_silent = silentch;
 956
 957  mask = work->channels_new = spu.dwNewChannel & 0xffffff;
 958  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1) {
 959   if (mask & 1)
 960    StartSound(ch);
 961  }
 962
 963  mask = work->channels_on = spu.dwChannelsAudible & 0xffffff;
 964  spu.decode_dirty_ch |= mask & 0x0a;
 965
 966  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)
 967   {
 968    if (!(mask & 1)) continue;
 969
 970    s_chan = &spu.s_chan[ch];
 971    work->ch[ch].spos = s_chan->spos;
 972    work->ch[ch].sbpos = s_chan->iSBPos;
 973    work->ch[ch].sinc = s_chan->sinc;
 974    work->ch[ch].adsr = s_chan->ADSRX;
 975    work->ch[ch].vol_l = s_chan->iLeftVolume;
 976    work->ch[ch].vol_r = s_chan->iRightVolume;
 977    work->ch[ch].start = s_chan->pCurr - spu.spuMemC;
 978    work->ch[ch].loop = s_chan->pLoop - spu.spuMemC;
 979    work->ch[ch].bNoise = s_chan->bNoise;
 980    work->ch[ch].bFMod = s_chan->bFMod;
 981    work->ch[ch].bRVBActive = s_chan->bRVBActive;
 982    work->ch[ch].bStarting = s_chan->bStarting;
 983    if (s_chan->prevflags & 1)
 984     work->ch[ch].start = work->ch[ch].loop;
 985
 986    if (unlikely(s_chan->bFMod == 2))
 987    {
 988     // sucks, have to do double work
 989     assert(!s_chan->bNoise);
 990     d = do_samples_gauss(tmpFMod, decode_block, NULL, ch, ns_to,
 991           &spu.sb[ch], s_chan->sinc, &s_chan->spos, &s_chan->iSBPos);
 992     if (!s_chan->bStarting) {
 993      d = MixADSR(tmpFMod, &s_chan->ADSRX, d);
 994      if (d < ns_to) {
 995       spu.dwChannelsAudible &= ~(1 << ch);
 996       s_chan->ADSRX.State = ADSR_RELEASE;
 997       s_chan->ADSRX.EnvelopeVol = 0;
 998      }
 999     }
1000     memset(&tmpFMod[d], 0, (ns_to - d) * sizeof(tmpFMod[d]));
1001     work->ch[ch].ns_to = d;
1002     continue;
1003    }
1004    if (unlikely(s_chan->bFMod))
1005     d = do_samples_skip_fmod(ch, ns_to, tmpFMod);
1006    else
1007     d = do_samples_skip(ch, ns_to);
1008    work->ch[ch].ns_to = d;
1009
1010    if (!s_chan->bStarting) {
1011     // note: d is not accurate on skip
1012     d = SkipADSR(&s_chan->ADSRX, d);
1013     if (d < ns_to) {
1014      spu.dwChannelsAudible &= ~(1 << ch);
1015      s_chan->ADSRX.State = ADSR_RELEASE;
1016      s_chan->ADSRX.EnvelopeVol = 0;
1017     }
1018    }
1019   } // for (ch;;)
1020
1021  work->rvb_addr = 0;
1022  if (spu.rvb->StartAddr) {
1023   if (spu_config.iUseReverb)
1024    work->rvb_addr = spu.rvb->CurrAddr;
1025
1026   spu.rvb->CurrAddr += ns_to / 2;
1027   while (spu.rvb->CurrAddr >= 0x40000)
1028    spu.rvb->CurrAddr -= 0x40000 - spu.rvb->StartAddr;
1029  }
1030
1031  worker->i_ready++;
1032  thread_work_start();
1033 }
1034
1035 static void do_channel_work(struct work_item *work)
1036 {
1037  unsigned int mask;
1038  int spos, sbpos;
1039  int d, ch, ns_to;
1040
1041  ns_to = work->ns_to;
1042
1043  if (unlikely(spu.interpolation != spu_config.iUseInterpolation))
1044  {
1045   spu.interpolation = spu_config.iUseInterpolation;
1046   mask = work->channels_on;
1047   for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)
1048    if (mask & 1)
1049     ResetInterpolation(&spu.sb_thread[ch]);
1050  }
1051
1052  if (work->rvb_addr)
1053   memset(RVB, 0, ns_to * sizeof(RVB[0]) * 2);
1054
1055  mask = work->channels_new;
1056  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1) {
1057   if (mask & 1)
1058    StartSoundSB(&spu.sb_thread[ch]);
1059  }
1060
1061  mask = work->channels_on;
1062  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)
1063   {
1064    if (!(mask & 1)) continue;
1065
1066    d = work->ch[ch].ns_to;
1067    spos = work->ch[ch].spos;
1068    sbpos = work->ch[ch].sbpos;
1069
1070    if (work->ch[ch].bNoise)
1071     do_lsfr_samples(ChanBuf, d, work->ctrl, &spu.dwNoiseCount, &spu.dwNoiseVal);
1072    else
1073     do_samples_adpcm(ChanBuf, decode_block_work, work, ch, d, work->ch[ch].bFMod,
1074           &spu.sb_thread[ch], work->ch[ch].sinc, &spos, &sbpos);
1075
1076    d = MixADSR(ChanBuf, &work->ch[ch].adsr, d);
1077    if (d < ns_to) {
1078     work->ch[ch].adsr.EnvelopeVol = 0;
1079     memset(&ChanBuf[d], 0, (ns_to - d) * sizeof(ChanBuf[0]));
1080    }
1081
1082    if (ch == 1 || ch == 3)
1083     do_decode_bufs(spu.spuMem, ch/2, ns_to, work->decode_pos);
1084
1085    if (work->ch[ch].bFMod == 2)                         // fmod freq channel
1086     memcpy(iFMod, &ChanBuf, ns_to * sizeof(iFMod[0]));
1087    if (work->ch[ch].bRVBActive && work->rvb_addr)
1088     mix_chan_rvb(work->SSumLR, ns_to,
1089       work->ch[ch].vol_l, work->ch[ch].vol_r, RVB);
1090    else
1091     mix_chan(work->SSumLR, ns_to, work->ch[ch].vol_l, work->ch[ch].vol_r);
1092   }
1093
1094   if (work->rvb_addr)
1095    REVERBDo(work->SSumLR, RVB, ns_to, work->rvb_addr);
1096 }
1097
1098 static void sync_worker_thread(int force)
1099 {
1100  struct work_item *work;
1101  int done, used_space;
1102
1103  // rvb offsets will change, thread may be using them
1104  force |= spu.rvb->dirty && spu.rvb->StartAddr;
1105
1106  done = thread_get_i_done() - worker->i_reaped;
1107  used_space = worker->i_ready - worker->i_reaped;
1108
1109  //printf("done: %d use: %d dsp: %u/%u\n", done, used_space,
1110  //  worker->boot_cnt, worker->i_done);
1111
1112  while ((force && used_space > 0) || used_space >= WORK_MAXCNT || done > 0) {
1113   work = &worker->i[worker->i_reaped & WORK_I_MASK];
1114   thread_work_wait_sync(work, force);
1115
1116   MixCD(work->SSumLR, RVB, work->ns_to, work->decode_pos);
1117   do_samples_finish(work->SSumLR, work->ns_to,
1118    work->channels_silent, work->decode_pos);
1119
1120   worker->i_reaped++;
1121   done = thread_get_i_done() - worker->i_reaped;
1122   used_space = worker->i_ready - worker->i_reaped;
1123  }
1124  if (force)
1125   thread_sync_caches();
1126 }
1127
1128 #else
1129
1130 static void queue_channel_work(int ns_to, int silentch) {}
1131 static void sync_worker_thread(int force) {}
1132
1133 static const void * const worker = NULL;
1134
1135 #endif // P_HAVE_PTHREAD || defined(WANT_THREAD_CODE)
1136
1137 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1138 // MAIN SPU FUNCTION
1139 // here is the main job handler...
1140 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1141
1142 void do_samples(unsigned int cycles_to, int do_direct)
1143 {
1144  unsigned int silentch;
1145  int cycle_diff;
1146  int ns_to;
1147
1148  cycle_diff = cycles_to - spu.cycles_played;
1149  if (cycle_diff < -2*1048576 || cycle_diff > 2*1048576)
1150   {
1151    log_unhandled("desync %u %d\n", cycles_to, cycle_diff);
1152    spu.cycles_played = cycles_to;
1153    return;
1154   }
1155
1156  silentch = ~(spu.dwChannelsAudible | spu.dwNewChannel) & 0xffffff;
1157
1158  do_direct |= (silentch == 0xffffff);
1159  if (worker != NULL)
1160   sync_worker_thread(do_direct);
1161
1162  if (cycle_diff < 2 * 768)
1163   return;
1164
1165  ns_to = (cycle_diff / 768 + 1) & ~1;
1166  if (ns_to > NSSIZE) {
1167   // should never happen
1168   log_unhandled("ns_to oflow %d %d\n", ns_to, NSSIZE);
1169   ns_to = NSSIZE;
1170  }
1171
1172   //////////////////////////////////////////////////////
1173   // special irq handling in the decode buffers (0x0000-0x1000)
1174   // we know:
1175   // the decode buffers are located in spu memory in the following way:
1176   // 0x0000-0x03ff  CD audio left
1177   // 0x0400-0x07ff  CD audio right
1178   // 0x0800-0x0bff  Voice 1
1179   // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
1180   // and decoded data is 16 bit for one sample
1181   // we assume:
1182   // even if voices 1/3 are off or no cd audio is playing, the internal
1183   // play positions will move on and wrap after 0x400 bytes.
1184   // Therefore: we just need a pointer from spumem+0 to spumem+3ff, and
1185   // increase this pointer on each sample by 2 bytes. If this pointer
1186   // (or 0x400 offsets of this pointer) hits the spuirq address, we generate
1187   // an IRQ.
1188
1189   if (unlikely((spu.spuCtrl & CTRL_IRQ)
1190        && spu.pSpuIrq < spu.spuMemC+0x1000))
1191    {
1192     int irq_pos = (spu.pSpuIrq - spu.spuMemC) / 2 & 0x1ff;
1193     int left = (irq_pos - spu.decode_pos) & 0x1ff;
1194     if (0 < left && left <= ns_to)
1195      {
1196       //xprintf("decoder irq %x\n", spu.decode_pos);
1197       do_irq(0);
1198      }
1199    }
1200   if (!spu.cycles_dma_end || (int)(spu.cycles_dma_end - cycles_to) < 0) {
1201    spu.cycles_dma_end = 0;
1202    check_irq_io(spu.spuAddr);
1203   }
1204
1205   if (unlikely(spu.rvb->dirty))
1206    REVERBPrep();
1207
1208   if (do_direct || worker == NULL || !spu_config.iUseThread) {
1209    do_channels(ns_to);
1210    do_samples_finish(spu.SSumLR, ns_to, silentch, spu.decode_pos);
1211   }
1212   else {
1213    queue_channel_work(ns_to, silentch);
1214    //sync_worker_thread(1); // uncomment for debug
1215   }
1216
1217   // advance "stopped" channels that can cause irqs
1218   // (all chans are always playing on the real thing..)
1219   if (spu.spuCtrl & CTRL_IRQ)
1220    do_silent_chans(ns_to, silentch);
1221
1222   spu.cycles_played += ns_to * 768;
1223   spu.decode_pos = (spu.decode_pos + ns_to) & 0x1ff;
1224 #if 0
1225   static int ccount; static time_t ctime; ccount++;
1226   if (time(NULL) != ctime)
1227     { printf("%d\n", ccount); ccount = 0; ctime = time(NULL); }
1228 #endif
1229 }
1230
1231 static void do_samples_finish(int *SSumLR, int ns_to,
1232  int silentch, int decode_pos)
1233 {
1234   int vol_l = ((int)regAreaGet(H_SPUmvolL) << 17) >> 17;
1235   int vol_r = ((int)regAreaGet(H_SPUmvolR) << 17) >> 17;
1236   int ns;
1237   int d;
1238
1239   // must clear silent channel decode buffers
1240   if(unlikely(silentch & spu.decode_dirty_ch & (1<<1)))
1241    {
1242     memset(&spu.spuMem[0x800/2], 0, 0x400);
1243     spu.decode_dirty_ch &= ~(1<<1);
1244    }
1245   if(unlikely(silentch & spu.decode_dirty_ch & (1<<3)))
1246    {
1247     memset(&spu.spuMem[0xc00/2], 0, 0x400);
1248     spu.decode_dirty_ch &= ~(1<<3);
1249    }
1250
1251   vol_l = vol_l * spu_config.iVolume >> 10;
1252   vol_r = vol_r * spu_config.iVolume >> 10;
1253
1254   if (!(vol_l | vol_r))
1255    {
1256     // muted? (rare)
1257     memset(spu.pS, 0, ns_to * 2 * sizeof(spu.pS[0]));
1258     memset(SSumLR, 0, ns_to * 2 * sizeof(SSumLR[0]));
1259     spu.pS += ns_to * 2;
1260    }
1261   else
1262   for (ns = 0; ns < ns_to * 2; )
1263    {
1264     d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
1265     d = d * vol_l >> 14;
1266     ssat32_to_16(d);
1267     *spu.pS++ = d;
1268     ns++;
1269
1270     d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
1271     d = d * vol_r >> 14;
1272     ssat32_to_16(d);
1273     *spu.pS++ = d;
1274     ns++;
1275    }
1276 }
1277
1278 void schedule_next_irq(void)
1279 {
1280  unsigned int upd_samples;
1281  int ch;
1282
1283  if (spu.scheduleCallback == NULL)
1284   return;
1285
1286  upd_samples = 44100 / 50;
1287
1288  for (ch = 0; ch < MAXCHAN; ch++)
1289  {
1290   if (spu.dwChannelDead & (1 << ch))
1291    continue;
1292   if ((unsigned long)(spu.pSpuIrq - spu.s_chan[ch].pCurr) > IRQ_NEAR_BLOCKS * 16
1293     && (unsigned long)(spu.pSpuIrq - spu.s_chan[ch].pLoop) > IRQ_NEAR_BLOCKS * 16)
1294    continue;
1295   if (spu.s_chan[ch].sinc == 0)
1296    continue;
1297
1298   scan_for_irq(ch, &upd_samples);
1299  }
1300
1301  if (unlikely(spu.pSpuIrq < spu.spuMemC + 0x1000))
1302  {
1303   int irq_pos = (spu.pSpuIrq - spu.spuMemC) / 2 & 0x1ff;
1304   int left = (irq_pos - spu.decode_pos) & 0x1ff;
1305   if (0 < left && left < upd_samples) {
1306    //xprintf("decode: %3d (%3d/%3d)\n", left, spu.decode_pos, irq_pos);
1307    upd_samples = left;
1308   }
1309  }
1310
1311  if (upd_samples < 44100 / 50)
1312   spu.scheduleCallback(upd_samples * 768);
1313 }
1314
1315 // SPU ASYNC... even newer epsxe func
1316 //  1 time every 'cycle' cycles... harhar
1317
1318 // rearmed: called dynamically now
1319
1320 void CALLBACK SPUasync(unsigned int cycle, unsigned int flags)
1321 {
1322  do_samples(cycle, 0);
1323
1324  if (spu.spuCtrl & CTRL_IRQ)
1325   schedule_next_irq();
1326
1327  if (flags & 1) {
1328   out_current->feed(spu.pSpuBuffer, (unsigned char *)spu.pS - spu.pSpuBuffer);
1329   spu.pS = (short *)spu.pSpuBuffer;
1330
1331   if (spu_config.iTempo) {
1332    if (!out_current->busy())
1333     // cause more samples to be generated
1334     // (and break some games because of bad sync)
1335     spu.cycles_played -= 44100 / 60 / 2 * 768;
1336   }
1337  }
1338 }
1339
1340 // SPU UPDATE... new epsxe func
1341 //  1 time every 32 hsync lines
1342 //  (312/32)x50 in pal
1343 //  (262/32)x60 in ntsc
1344
1345 // since epsxe 1.5.2 (linux) uses SPUupdate, not SPUasync, I will
1346 // leave that func in the linux port, until epsxe linux is using
1347 // the async function as well
1348
1349 void CALLBACK SPUupdate(void)
1350 {
1351 }
1352
1353 // XA AUDIO
1354
1355 void CALLBACK SPUplayADPCMchannel(xa_decode_t *xap, unsigned int cycle, int is_start)
1356 {
1357  if(!xap)       return;
1358  if(!xap->freq) return;                // no xa freq ? bye
1359
1360  if (is_start)
1361   spu.XAPlay = spu.XAFeed = spu.XAStart;
1362  if (spu.XAPlay == spu.XAFeed)
1363   do_samples(cycle, 1);                // catch up to prevent source underflows later
1364
1365  FeedXA(xap);                          // call main XA feeder
1366  spu.xapGlobal = xap;                  // store info for save states
1367 }
1368
1369 // CDDA AUDIO
1370 int CALLBACK SPUplayCDDAchannel(short *pcm, int nbytes, unsigned int cycle, int unused)
1371 {
1372  if (!pcm)      return -1;
1373  if (nbytes<=0) return -1;
1374
1375  if (spu.CDDAPlay == spu.CDDAFeed)
1376   do_samples(cycle, 1);                // catch up to prevent source underflows later
1377
1378  FeedCDDA((unsigned char *)pcm, nbytes);
1379  return 0;
1380 }
1381
1382 void CALLBACK SPUsetCDvol(unsigned char ll, unsigned char lr,
1383   unsigned char rl, unsigned char rr, unsigned int cycle)
1384 {
1385  if (spu.XAPlay != spu.XAFeed || spu.CDDAPlay != spu.CDDAFeed)
1386   do_samples(cycle, 1);
1387  spu.cdv.ll = ll;
1388  spu.cdv.lr = lr;
1389  spu.cdv.rl = rl;
1390  spu.cdv.rr = rr;
1391 }
1392
1393 // to be called after state load
1394 void ClearWorkingState(void)
1395 {
1396  memset(iFMod, 0, sizeof(iFMod));
1397  spu.pS=(short *)spu.pSpuBuffer;                       // setup soundbuffer pointer
1398 }
1399
1400 // SETUPSTREAMS: init most of the spu buffers
1401 static void SetupStreams(void)
1402 {
1403  spu.pSpuBuffer = (unsigned char *)malloc(32768);      // alloc mixing buffer
1404  spu.SSumLR = calloc(NSSIZE * 2, sizeof(spu.SSumLR[0]));
1405
1406  spu.XAStart = malloc(44100 * sizeof(uint32_t));       // alloc xa buffer
1407  spu.XAEnd   = spu.XAStart + 44100;
1408  spu.XAPlay  = spu.XAStart;
1409  spu.XAFeed  = spu.XAStart;
1410
1411  spu.CDDAStart = malloc(CDDA_BUFFER_SIZE);             // alloc cdda buffer
1412  spu.CDDAEnd   = spu.CDDAStart + CDDA_BUFFER_SIZE / sizeof(uint32_t);
1413  spu.CDDAPlay  = spu.CDDAStart;
1414  spu.CDDAFeed  = spu.CDDAStart;
1415
1416  ClearWorkingState();
1417 }
1418
1419 // REMOVESTREAMS: free most buffer
1420 static void RemoveStreams(void)
1421 {
1422  free(spu.pSpuBuffer);                                 // free mixing buffer
1423  spu.pSpuBuffer = NULL;
1424  free(spu.SSumLR);
1425  spu.SSumLR = NULL;
1426  free(spu.XAStart);                                    // free XA buffer
1427  spu.XAStart = NULL;
1428  free(spu.CDDAStart);                                  // free CDDA buffer
1429  spu.CDDAStart = NULL;
1430 }
1431
1432 #if defined(C64X_DSP)
1433
1434 /* special code for TI C64x DSP */
1435 #include "spu_c64x.c"
1436
1437 #elif P_HAVE_PTHREAD
1438
1439 #include <pthread.h>
1440 #include <semaphore.h>
1441 #include <unistd.h>
1442
1443 static struct {
1444  pthread_t thread;
1445  sem_t sem_avail;
1446  sem_t sem_done;
1447 } t;
1448
1449 /* generic pthread implementation */
1450
1451 static void thread_work_start(void)
1452 {
1453  sem_post(&t.sem_avail);
1454 }
1455
1456 static void thread_work_wait_sync(struct work_item *work, int force)
1457 {
1458  sem_wait(&t.sem_done);
1459 }
1460
1461 static int thread_get_i_done(void)
1462 {
1463  return worker->i_done;
1464 }
1465
1466 static void thread_sync_caches(void)
1467 {
1468 }
1469
1470 static void *spu_worker_thread(void *unused)
1471 {
1472  struct work_item *work;
1473
1474  while (1) {
1475   sem_wait(&t.sem_avail);
1476   if (worker->exit_thread)
1477    break;
1478
1479   work = &worker->i[worker->i_done & WORK_I_MASK];
1480   do_channel_work(work);
1481   worker->i_done++;
1482
1483   sem_post(&t.sem_done);
1484  }
1485
1486  return NULL;
1487 }
1488
1489 static void init_spu_thread(void)
1490 {
1491  int ret;
1492
1493  if (sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN) <= 1)
1494   return;
1495
1496  worker = calloc(1, sizeof(*worker));
1497  if (worker == NULL)
1498   return;
1499  ret = sem_init(&t.sem_avail, 0, 0);
1500  if (ret != 0)
1501   goto fail_sem_avail;
1502  ret = sem_init(&t.sem_done, 0, 0);
1503  if (ret != 0)
1504   goto fail_sem_done;
1505
1506  ret = pthread_create(&t.thread, NULL, spu_worker_thread, NULL);
1507  if (ret != 0)
1508   goto fail_thread;
1509
1510  spu_config.iThreadAvail = 1;
1511  return;
1512
1513 fail_thread:
1514  sem_destroy(&t.sem_done);
1515 fail_sem_done:
1516  sem_destroy(&t.sem_avail);
1517 fail_sem_avail:
1518  free(worker);
1519  worker = NULL;
1520  spu_config.iThreadAvail = 0;
1521 }
1522
1523 static void exit_spu_thread(void)
1524 {
1525  if (worker == NULL)
1526   return;
1527  worker->exit_thread = 1;
1528  sem_post(&t.sem_avail);
1529  pthread_join(t.thread, NULL);
1530  sem_destroy(&t.sem_done);
1531  sem_destroy(&t.sem_avail);
1532  free(worker);
1533  worker = NULL;
1534 }
1535
1536 #else // if !P_HAVE_PTHREAD
1537
1538 static void init_spu_thread(void)
1539 {
1540 }
1541
1542 static void exit_spu_thread(void)
1543 {
1544 }
1545
1546 #endif
1547
1548 // SPUINIT: this func will be called first by the main emu
1549 long CALLBACK SPUinit(void)
1550 {
1551  int i;
1552
1553  memset(&spu, 0, sizeof(spu));
1554  spu.spuMemC = calloc(1, 512 * 1024 + 16);
1555  // a guard for runaway channels - End+Mute
1556  spu.spuMemC[512 * 1024 + 1] = 1;
1557
1558  InitADSR();
1559
1560  spu.s_chan = calloc(MAXCHAN+1, sizeof(spu.s_chan[0])); // channel + 1 infos (1 is security for fmod handling)
1561  spu.rvb = calloc(1, sizeof(REVERBInfo));
1562
1563  spu.spuAddr = 0;
1564  spu.decode_pos = 0;
1565  spu.pSpuIrq = spu.spuMemC;
1566
1567  SetupStreams();                                       // prepare streaming
1568
1569  if (spu_config.iVolume == 0)
1570   spu_config.iVolume = 768; // 1024 is 1.0
1571
1572  init_spu_thread();
1573
1574  for (i = 0; i < MAXCHAN; i++)                         // loop sound channels
1575   {
1576    spu.s_chan[i].ADSRX.SustainLevel = 0xf;             // -> init sustain
1577    spu.s_chan[i].ADSRX.SustainIncrease = 1;
1578    spu.s_chan[i].pLoop = spu.spuMemC;
1579    spu.s_chan[i].pCurr = spu.spuMemC;
1580    spu.s_chan[i].bIgnoreLoop = 0;
1581   }
1582
1583  spu.bSpuInit=1;                                       // flag: we are inited
1584
1585  return 0;
1586 }
1587
1588 // SPUOPEN: called by main emu after init
1589 long CALLBACK SPUopen(void)
1590 {
1591  if (spu.bSPUIsOpen) return 0;                         // security for some stupid main emus
1592
1593  SetupSound();                                         // setup sound (before init!)
1594
1595  spu.bSPUIsOpen = 1;
1596
1597  return PSE_SPU_ERR_SUCCESS;
1598 }
1599
1600 // SPUCLOSE: called before shutdown
1601 long CALLBACK SPUclose(void)
1602 {
1603  if (!spu.bSPUIsOpen) return 0;                        // some security
1604
1605  spu.bSPUIsOpen = 0;                                   // no more open
1606
1607  out_current->finish();                                // no more sound handling
1608
1609  return 0;
1610 }
1611
1612 // SPUSHUTDOWN: called by main emu on final exit
1613 long CALLBACK SPUshutdown(void)
1614 {
1615  SPUclose();
1616
1617  exit_spu_thread();
1618
1619  free(spu.spuMemC);
1620  spu.spuMemC = NULL;
1621  free(spu.s_chan);
1622  spu.s_chan = NULL;
1623  free(spu.rvb);
1624  spu.rvb = NULL;
1625
1626  RemoveStreams();                                      // no more streaming
1627  spu.bSpuInit=0;
1628
1629  return 0;
1630 }
1631
1632 // SETUP CALLBACKS
1633 // this functions will be called once,
1634 // passes a callback that should be called on SPU-IRQ/cdda volume change
1635 void CALLBACK SPUregisterCallback(void (CALLBACK *callback)(int))
1636 {
1637  spu.irqCallback = callback;
1638 }
1639
1640 void CALLBACK SPUregisterCDDAVolume(void (CALLBACK *CDDAVcallback)(short, short))
1641 {
1642  //spu.cddavCallback = CDDAVcallback;
1643 }
1644
1645 void CALLBACK SPUregisterScheduleCb(void (CALLBACK *callback)(unsigned int))
1646 {
1647  spu.scheduleCallback = callback;
1648 }
1649
1650 // COMMON PLUGIN INFO FUNCS
1651 /*
1652 char * CALLBACK PSEgetLibName(void)
1653 {
1654  return _(libraryName);
1655 }
1656
1657 unsigned long CALLBACK PSEgetLibType(void)
1658 {
1659  return  PSE_LT_SPU;
1660 }
1661
1662 unsigned long CALLBACK PSEgetLibVersion(void)
1663 {
1664  return (1 << 16) | (6 << 8);
1665 }
1666
1667 char * SPUgetLibInfos(void)
1668 {
1669  return _(libraryInfo);
1670 }
1671 */
1672
1673 // debug
1674 void spu_get_debug_info(int *chans_out, int *run_chans, int *fmod_chans_out, int *noise_chans_out)
1675 {
1676  int ch = 0, fmod_chans = 0, noise_chans = 0, irq_chans = 0;
1677
1678  if (spu.s_chan == NULL)
1679   return;
1680
1681  for(;ch<MAXCHAN;ch++)
1682  {
1683   if (!(spu.dwChannelsAudible & (1<<ch)))
1684    continue;
1685   if (spu.s_chan[ch].bFMod == 2)
1686    fmod_chans |= 1 << ch;
1687   if (spu.s_chan[ch].bNoise)
1688    noise_chans |= 1 << ch;
1689   if((spu.spuCtrl&CTRL_IRQ) && spu.s_chan[ch].pCurr <= spu.pSpuIrq && spu.s_chan[ch].pLoop <= spu.pSpuIrq)
1690    irq_chans |= 1 << ch;
1691  }
1692
1693  *chans_out = spu.dwChannelsAudible;
1694  *run_chans = ~spu.dwChannelsAudible & ~spu.dwChannelDead & irq_chans;
1695  *fmod_chans_out = fmod_chans;
1696  *noise_chans_out = noise_chans;
1697 }
1698
1699 // vim:shiftwidth=1:expandtab