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
   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 "stdafx.h"
  22
  23 #define _IN_SPU
  24
  25 #include "externals.h"
  26 #include "registers.h"
  27 #include "out.h"
  28 #include "arm_features.h"
  29
  30 #ifdef ENABLE_NLS
  31 #include <libintl.h>
  32 #include <locale.h>
  33 #define _(x)  gettext(x)
  34 #define N_(x) (x)
  35 #else
  36 #define _(x)  (x)
  37 #define N_(x) (x)
  38 #endif
  39
  40 #ifdef __ARM_ARCH_7A__
  41  #define ssat32_to_16(v) \
  42   asm("ssat %0,#16,%1" : "=r" (v) : "r" (v))
  43 #else
  44  #define ssat32_to_16(v) do { \
  45   if (v < -32768) v = -32768; \
  46   else if (v > 32767) v = 32767; \
  47  } while (0)
  48 #endif
  49
  50 #define PSXCLK  33868800        /* 33.8688 MHz */
  51
  52 /*
  53 #if defined (USEMACOSX)
  54 static char * libraryName     = N_("Mac OS X Sound");
  55 #elif defined (USEALSA)
  56 static char * libraryName     = N_("ALSA Sound");
  57 #elif defined (USEOSS)
  58 static char * libraryName     = N_("OSS Sound");
  59 #elif defined (USESDL)
  60 static char * libraryName     = N_("SDL Sound");
  61 #elif defined (USEPULSEAUDIO)
  62 static char * libraryName     = N_("PulseAudio Sound");
  63 #else
  64 static char * libraryName     = N_("NULL Sound");
  65 #endif
  66
  67 static char * libraryInfo     = N_("P.E.Op.S. Sound Driver V1.7\nCoded by Pete Bernert and the P.E.Op.S. team\n");
  68 */
  69
  70 // globals
  71
  72 // psx buffer / addresses
  73
  74 unsigned short  regArea[10000];
  75 unsigned short  spuMem[256*1024];
  76 unsigned char * spuMemC;
  77 unsigned char * pSpuIrq=0;
  78 unsigned char * pSpuBuffer;
  79
  80 // user settings
  81
  82 int             iVolume=768; // 1024 is 1.0
  83 int             iXAPitch=1;
  84 int             iUseReverb=2;
  85 int             iUseInterpolation=2;
  86
  87 // MAIN infos struct for each channel
  88
  89 SPUCHAN         s_chan[MAXCHAN+1];                     // channel + 1 infos (1 is security for fmod handling)
  90 REVERBInfo      rvb;
  91
  92 unsigned int    dwNoiseVal;                            // global noise generator
  93 unsigned int    dwNoiseCount;
  94
  95 unsigned short  spuCtrl=0;                             // some vars to store psx reg infos
  96 unsigned short  spuStat=0;
  97 unsigned short  spuIrq=0;
  98 unsigned long   spuAddr=0xffffffff;                    // address into spu mem
  99 int             bSpuInit=0;
 100 int             bSPUIsOpen=0;
 101
 102 unsigned int dwNewChannel=0;                           // flags for faster testing, if new channel starts
 103 unsigned int dwChannelOn=0;                            // not silent channels
 104 unsigned int dwPendingChanOff=0;
 105 unsigned int dwChannelDead=0;                          // silent+not useful channels
 106
 107 void (CALLBACK *irqCallback)(void)=0;                  // func of main emu, called on spu irq
 108 void (CALLBACK *cddavCallback)(unsigned short,unsigned short)=0;
 109
 110 // certain globals (were local before, but with the new timeproc I need em global)
 111
 112 static const int f[8][2] = {   {    0,  0  },
 113                         {   60,  0  },
 114                         {  115, -52 },
 115                         {   98, -55 },
 116                         {  122, -60 } };
 117 int ChanBuf[NSSIZE+3];
 118 int SSumLR[(NSSIZE+3)*2];
 119 int iFMod[NSSIZE];
 120 int iCycle = 0;
 121 short * pS;
 122
 123 static int decode_dirty_ch;
 124 int decode_pos;
 125 int had_dma;
 126 int lastch=-1;             // last channel processed on spu irq in timer mode
 127 static int lastns=0;       // last ns pos
 128 static int cycles_since_update;
 129
 130 #define CDDA_BUFFER_SIZE (16384 * sizeof(uint32_t)) // must be power of 2
 131
 132 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 133 // CODE AREA
 134 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 135
 136 // dirty inline func includes
 137
 138 #include "reverb.c"
 139 #include "adsr.c"
 140
 141 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 142 // helpers for simple interpolation
 143
 144 //
 145 // easy interpolation on upsampling, no special filter, just "Pete's common sense" tm
 146 //
 147 // instead of having n equal sample values in a row like:
 148 //       ____
 149 //           |____
 150 //
 151 // we compare the current delta change with the next delta change.
 152 //
 153 // if curr_delta is positive,
 154 //
 155 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 156 //         \.
 157 //          -__
 158 //
 159 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 160 //         --_
 161 //            \.
 162 //
 163 //  - and next delta is nearly same:
 164 //          \.
 165 //           \.
 166 //
 167 //
 168 // if curr_delta is negative,
 169 //
 170 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 171 //          _--
 172 //         /
 173 //
 174 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 175 //            /
 176 //         __-
 177 //
 178 //  - and next delta is nearly same:
 179 //           /
 180 //          /
 181 //
 182
 183
 184 INLINE void InterpolateUp(int ch)
 185 {
 186  if(s_chan[ch].SB[32]==1)                              // flag == 1? calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 187   {
 188    const int id1=s_chan[ch].SB[30]-s_chan[ch].SB[29];  // curr delta to next val
 189    const int id2=s_chan[ch].SB[31]-s_chan[ch].SB[30];  // and next delta to next-next val :)
 190
 191    s_chan[ch].SB[32]=0;
 192
 193    if(id1>0)                                           // curr delta positive
 194     {
 195      if(id2<id1)
 196       {s_chan[ch].SB[28]=id1;s_chan[ch].SB[32]=2;}
 197      else
 198      if(id2<(id1<<1))
 199       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x10000L;
 200      else
 201       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 202     }
 203    else                                                // curr delta negative
 204     {
 205      if(id2>id1)
 206       {s_chan[ch].SB[28]=id1;s_chan[ch].SB[32]=2;}
 207      else
 208      if(id2>(id1<<1))
 209       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x10000L;
 210      else
 211       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 212     }
 213   }
 214  else
 215  if(s_chan[ch].SB[32]==2)                              // flag 1: calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 216   {
 217    s_chan[ch].SB[32]=0;
 218
 219    s_chan[ch].SB[28]=(s_chan[ch].SB[28]*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 220    //if(s_chan[ch].sinc<=0x8000)
 221    //     s_chan[ch].SB[29]=s_chan[ch].SB[30]-(s_chan[ch].SB[28]*((0x10000/s_chan[ch].sinc)-1));
 222    //else
 223    s_chan[ch].SB[29]+=s_chan[ch].SB[28];
 224   }
 225  else                                                  // no flags? add bigger val (if possible), calc smaller step, set flag1
 226   s_chan[ch].SB[29]+=s_chan[ch].SB[28];
 227 }
 228
 229 //
 230 // even easier interpolation on downsampling, also no special filter, again just "Pete's common sense" tm
 231 //
 232
 233 INLINE void InterpolateDown(int ch)
 234 {
 235  if(s_chan[ch].sinc>=0x20000L)                                 // we would skip at least one val?
 236   {
 237    s_chan[ch].SB[29]+=(s_chan[ch].SB[30]-s_chan[ch].SB[29])/2; // add easy weight
 238    if(s_chan[ch].sinc>=0x30000L)                               // we would skip even more vals?
 239     s_chan[ch].SB[29]+=(s_chan[ch].SB[31]-s_chan[ch].SB[30])/2;// add additional next weight
 240   }
 241 }
 242
 243 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 244 // helpers for gauss interpolation
 245
 246 #define gval0 (((short*)(&s_chan[ch].SB[29]))[gpos])
 247 #define gval(x) ((int)((short*)(&s_chan[ch].SB[29]))[(gpos+x)&3])
 248
 249 #include "gauss_i.h"
 250
 251 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 252
 253 #include "xa.c"
 254
 255 static void do_irq(void)
 256 {
 257  //if(!(spuStat & STAT_IRQ))
 258  {
 259   spuStat |= STAT_IRQ;                                 // asserted status?
 260   if(irqCallback) irqCallback();
 261  }
 262 }
 263
 264 static int check_irq(int ch, unsigned char *pos)
 265 {
 266  if((spuCtrl & CTRL_IRQ) && pos == pSpuIrq)
 267  {
 268   //printf("ch%d irq %04x\n", ch, pos - spuMemC);
 269   do_irq();
 270   return 1;
 271  }
 272  return 0;
 273 }
 274
 275 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 276 // START SOUND... called by main thread to setup a new sound on a channel
 277 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 278
 279 INLINE void StartSound(int ch)
 280 {
 281  StartADSR(ch);
 282  StartREVERB(ch);
 283
 284  // fussy timing issues - do in VoiceOn
 285  //s_chan[ch].pCurr=s_chan[ch].pStart;                   // set sample start
 286  //s_chan[ch].bStop=0;
 287  //s_chan[ch].bOn=1;
 288
 289  s_chan[ch].SB[26]=0;                                  // init mixing vars
 290  s_chan[ch].SB[27]=0;
 291  s_chan[ch].iSBPos=28;
 292
 293  s_chan[ch].SB[29]=0;                                  // init our interpolation helpers
 294  s_chan[ch].SB[30]=0;
 295
 296  if(iUseInterpolation>=2)                              // gauss interpolation?
 297       {s_chan[ch].spos=0x30000L;s_chan[ch].SB[28]=0;}  // -> start with more decoding
 298  else {s_chan[ch].spos=0x10000L;s_chan[ch].SB[31]=0;}  // -> no/simple interpolation starts with one 44100 decoding
 299
 300  dwNewChannel&=~(1<<ch);                               // clear new channel bit
 301 }
 302
 303 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 304 // ALL KIND OF HELPERS
 305 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 306
 307 INLINE int FModChangeFrequency(int ch,int ns)
 308 {
 309  unsigned int NP=s_chan[ch].iRawPitch;
 310  int sinc;
 311
 312  NP=((32768L+iFMod[ns])*NP)/32768L;
 313
 314  if(NP>0x3fff) NP=0x3fff;
 315  if(NP<0x1)    NP=0x1;
 316
 317  sinc=NP<<4;                                           // calc frequency
 318  if(iUseInterpolation==1)                              // freq change in simple interpolation mode
 319   s_chan[ch].SB[32]=1;
 320  iFMod[ns]=0;
 321
 322  return sinc;
 323 }
 324
 325 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 326
 327 INLINE void StoreInterpolationVal(int ch,int fa)
 328 {
 329  if(s_chan[ch].bFMod==2)                               // fmod freq channel
 330   s_chan[ch].SB[29]=fa;
 331  else
 332   {
 333    ssat32_to_16(fa);
 334
 335    if(iUseInterpolation>=2)                            // gauss/cubic interpolation
 336     {
 337      int gpos = s_chan[ch].SB[28];
 338      gval0 = fa;
 339      gpos = (gpos+1) & 3;
 340      s_chan[ch].SB[28] = gpos;
 341     }
 342    else
 343    if(iUseInterpolation==1)                            // simple interpolation
 344     {
 345      s_chan[ch].SB[28] = 0;
 346      s_chan[ch].SB[29] = s_chan[ch].SB[30];            // -> helpers for simple linear interpolation: delay real val for two slots, and calc the two deltas, for a 'look at the future behaviour'
 347      s_chan[ch].SB[30] = s_chan[ch].SB[31];
 348      s_chan[ch].SB[31] = fa;
 349      s_chan[ch].SB[32] = 1;                            // -> flag: calc new interolation
 350     }
 351    else s_chan[ch].SB[29]=fa;                          // no interpolation
 352   }
 353 }
 354
 355 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 356
 357 INLINE int iGetInterpolationVal(int ch, int spos)
 358 {
 359  int fa;
 360
 361  if(s_chan[ch].bFMod==2) return s_chan[ch].SB[29];
 362
 363  switch(iUseInterpolation)
 364   {
 365    //--------------------------------------------------//
 366    case 3:                                             // cubic interpolation
 367     {
 368      long xd;int gpos;
 369      xd = (spos >> 1)+1;
 370      gpos = s_chan[ch].SB[28];
 371
 372      fa  = gval(3) - 3*gval(2) + 3*gval(1) - gval0;
 373      fa *= (xd - (2<<15)) / 6;
 374      fa >>= 15;
 375      fa += gval(2) - gval(1) - gval(1) + gval0;
 376      fa *= (xd - (1<<15)) >> 1;
 377      fa >>= 15;
 378      fa += gval(1) - gval0;
 379      fa *= xd;
 380      fa >>= 15;
 381      fa = fa + gval0;
 382
 383     } break;
 384    //--------------------------------------------------//
 385    case 2:                                             // gauss interpolation
 386     {
 387      int vl, vr;int gpos;
 388      vl = (spos >> 6) & ~3;
 389      gpos = s_chan[ch].SB[28];
 390      vr=(gauss[vl]*(int)gval0)&~2047;
 391      vr+=(gauss[vl+1]*gval(1))&~2047;
 392      vr+=(gauss[vl+2]*gval(2))&~2047;
 393      vr+=(gauss[vl+3]*gval(3))&~2047;
 394      fa = vr>>11;
 395     } break;
 396    //--------------------------------------------------//
 397    case 1:                                             // simple interpolation
 398     {
 399      if(s_chan[ch].sinc<0x10000L)                      // -> upsampling?
 400           InterpolateUp(ch);                           // --> interpolate up
 401      else InterpolateDown(ch);                         // --> else down
 402      fa=s_chan[ch].SB[29];
 403     } break;
 404    //--------------------------------------------------//
 405    default:                                            // no interpolation
 406     {
 407      fa=s_chan[ch].SB[29];
 408     } break;
 409    //--------------------------------------------------//
 410   }
 411
 412  return fa;
 413 }
 414
 415 static void decode_block_data(int *dest, const unsigned char *src, int predict_nr, int shift_factor)
 416 {
 417  int nSample;
 418  int fa, s_1, s_2, d, s;
 419
 420  s_1 = dest[27];
 421  s_2 = dest[26];
 422
 423  for (nSample = 0; nSample < 28; src++)
 424  {
 425   d = (int)*src;
 426   s = (int)(signed short)((d & 0x0f) << 12);
 427
 428   fa = s >> shift_factor;
 429   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 430   s_2=s_1;s_1=fa;
 431
 432   dest[nSample++] = fa;
 433
 434   s = (int)(signed short)((d & 0xf0) << 8);
 435   fa = s >> shift_factor;
 436   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 437   s_2=s_1;s_1=fa;
 438
 439   dest[nSample++] = fa;
 440  }
 441 }
 442
 443 static int decode_block(int ch)
 444 {
 445  unsigned char *start;
 446  int predict_nr,shift_factor,flags;
 447  int stop = 0;
 448  int ret = 0;
 449
 450  start = s_chan[ch].pCurr;                 // set up the current pos
 451  if(start == spuMemC)                      // ?
 452   stop = 1;
 453
 454  if(s_chan[ch].prevflags&1)                // 1: stop/loop
 455  {
 456   if(!(s_chan[ch].prevflags&2))
 457    stop = 1;
 458
 459   start = s_chan[ch].pLoop;
 460  }
 461  else
 462   ret = check_irq(ch, start);              // hack, see check_irq below..
 463
 464  if(stop)
 465  {
 466   dwChannelOn &= ~(1<<ch);                 // -> turn everything off
 467   s_chan[ch].bStop = 1;
 468   s_chan[ch].ADSRX.EnvelopeVol = 0;
 469  }
 470
 471  predict_nr=(int)start[0];
 472  shift_factor=predict_nr&0xf;
 473  predict_nr >>= 4;
 474
 475  decode_block_data(s_chan[ch].SB, start + 2, predict_nr, shift_factor);
 476
 477  flags=(int)start[1];
 478  if(flags&4)
 479   s_chan[ch].pLoop=start;                  // loop adress
 480
 481  start+=16;
 482
 483  if(flags&1) {                             // 1: stop/loop
 484   start = s_chan[ch].pLoop;
 485   ret |= check_irq(ch, start);             // hack.. :(
 486  }
 487
 488  if (start - spuMemC >= 0x80000)
 489   start = spuMemC;
 490
 491  s_chan[ch].pCurr = start;                 // store values for next cycle
 492  s_chan[ch].prevflags = flags;
 493
 494  return ret;
 495 }
 496
 497 // do block, but ignore sample data
 498 static int skip_block(int ch)
 499 {
 500  unsigned char *start = s_chan[ch].pCurr;
 501  int flags = start[1];
 502  int ret = check_irq(ch, start);
 503
 504  if(s_chan[ch].prevflags & 1)
 505   start = s_chan[ch].pLoop;
 506
 507  if(flags & 4)
 508   s_chan[ch].pLoop = start;
 509
 510  start += 16;
 511
 512  if(flags & 1)
 513   start = s_chan[ch].pLoop;
 514
 515  s_chan[ch].pCurr = start;
 516  s_chan[ch].prevflags = flags;
 517
 518  return ret;
 519 }
 520
 521 #define make_do_samples(name, fmod_code, interp_start, interp1_code, interp2_code, interp_end) \
 522 static int do_samples_##name(int ch, int ns, int ns_to) \
 523 {                                            \
 524  int sinc = s_chan[ch].sinc;                 \
 525  int spos = s_chan[ch].spos;                 \
 526  int sbpos = s_chan[ch].iSBPos;              \
 527  int *SB = s_chan[ch].SB;                    \
 528  int ret = -1;                               \
 529  int d, fa;                                  \
 530  interp_start;                               \
 531                                              \
 532  for (; ns < ns_to; ns++)                    \
 533  {                                           \
 534   fmod_code;                                 \
 535                                              \
 536   while (spos >= 0x10000)                    \
 537   {                                          \
 538    if(sbpos == 28)                           \
 539    {                                         \
 540     sbpos = 0;                               \
 541     d = decode_block(ch);                    \
 542     if(d)                                    \
 543      ret = ns_to = ns + 1;                   \
 544    }                                         \
 545                                              \
 546    fa = SB[sbpos++];                         \
 547    interp1_code;                             \
 548    spos -= 0x10000;                          \
 549   }                                          \
 550                                              \
 551   interp2_code;                              \
 552   spos += sinc;                              \
 553  }                                           \
 554                                              \
 555  s_chan[ch].sinc = sinc;                     \
 556  s_chan[ch].spos = spos;                     \
 557  s_chan[ch].iSBPos = sbpos;                  \
 558  interp_end;                                 \
 559                                              \
 560  return ret;                                 \
 561 }
 562
 563 #define fmod_recv_check \
 564   if(s_chan[ch].bFMod==1 && iFMod[ns]) \
 565     sinc = FModChangeFrequency(ch,ns)
 566
 567 make_do_samples(default, fmod_recv_check, ,
 568   StoreInterpolationVal(ch, fa),
 569   ChanBuf[ns] = iGetInterpolationVal(ch, spos), )
 570 make_do_samples(noint, , fa = s_chan[ch].SB[29], , ChanBuf[ns] = fa, s_chan[ch].SB[29] = fa)
 571
 572 #define simple_interp_store \
 573   s_chan[ch].SB[28] = 0; \
 574   s_chan[ch].SB[29] = s_chan[ch].SB[30]; \
 575   s_chan[ch].SB[30] = s_chan[ch].SB[31]; \
 576   s_chan[ch].SB[31] = fa; \
 577   s_chan[ch].SB[32] = 1
 578
 579 #define simple_interp_get \
 580   if(sinc<0x10000)          /* -> upsampling? */ \
 581        InterpolateUp(ch);   /* --> interpolate up */ \
 582   else InterpolateDown(ch); /* --> else down */ \
 583   ChanBuf[ns] = s_chan[ch].SB[29]
 584
 585 make_do_samples(simple, , ,
 586   simple_interp_store, simple_interp_get, )
 587
 588 static int do_samples_noise(int ch, int ns, int ns_to)
 589 {
 590  int level, shift, bit;
 591  int ret = -1, d;
 592
 593  s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * (ns_to - ns);
 594  while (s_chan[ch].spos >= 28*0x10000)
 595  {
 596   d = skip_block(ch);
 597   if (d)
 598    ret = ns_to;
 599   s_chan[ch].spos -= 28*0x10000;
 600  }
 601
 602  // modified from DrHell/shalma, no fraction
 603  level = (spuCtrl >> 10) & 0x0f;
 604  level = 0x8000 >> level;
 605
 606  for (; ns < ns_to; ns++)
 607  {
 608   dwNoiseCount += 2;
 609   if (dwNoiseCount >= level)
 610   {
 611    dwNoiseCount -= level;
 612    shift = (dwNoiseVal >> 10) & 0x1f;
 613    bit = (0x69696969 >> shift) & 1;
 614    if (dwNoiseVal & 0x8000)
 615     bit ^= 1;
 616    dwNoiseVal = (dwNoiseVal << 1) | bit;
 617   }
 618
 619   ChanBuf[ns] = (signed short)dwNoiseVal;
 620  }
 621
 622  return ret;
 623 }
 624
 625 #ifdef HAVE_ARMV5
 626 // asm code; lv and rv must be 0-3fff
 627 extern void mix_chan(int start, int count, int lv, int rv);
 628 extern void mix_chan_rvb(int start, int count, int lv, int rv);
 629 #else
 630 static void mix_chan(int start, int count, int lv, int rv)
 631 {
 632  int *dst = SSumLR + start * 2;
 633  const int *src = ChanBuf + start;
 634  int l, r;
 635
 636  while (count--)
 637   {
 638    int sval = *src++;
 639
 640    l = (sval * lv) >> 14;
 641    r = (sval * rv) >> 14;
 642    *dst++ += l;
 643    *dst++ += r;
 644   }
 645 }
 646
 647 static void mix_chan_rvb(int start, int count, int lv, int rv)
 648 {
 649  int *dst = SSumLR + start * 2;
 650  int *drvb = sRVBStart + start * 2;
 651  const int *src = ChanBuf + start;
 652  int l, r;
 653
 654  while (count--)
 655   {
 656    int sval = *src++;
 657
 658    l = (sval * lv) >> 14;
 659    r = (sval * rv) >> 14;
 660    *dst++ += l;
 661    *dst++ += r;
 662    *drvb++ += l;
 663    *drvb++ += r;
 664   }
 665 }
 666 #endif
 667
 668 // 0x0800-0x0bff  Voice 1
 669 // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
 670 static void noinline do_decode_bufs(int which, int start, int count)
 671 {
 672  const int *src = ChanBuf + start;
 673  unsigned short *dst = &spuMem[0x800/2 + which*0x400/2];
 674  int cursor = decode_pos + start;
 675
 676  while (count-- > 0)
 677   {
 678    cursor &= 0x1ff;
 679    dst[cursor] = *src++;
 680    cursor++;
 681   }
 682
 683  // decode_pos is updated and irqs are checked later, after voice loop
 684 }
 685
 686 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 687 // MAIN SPU FUNCTION
 688 // here is the main job handler...
 689 // basically the whole sound processing is done in this fat func!
 690 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 691
 692 static int do_samples(int forced_updates)
 693 {
 694  int volmult = iVolume;
 695  int ns,ns_from,ns_to;
 696  int ch,d,silentch;
 697  int bIRQReturn=0;
 698
 699  // ok, at the beginning we are looking if there is
 700  // enuff free place in the dsound/oss buffer to
 701  // fill in new data, or if there is a new channel to start.
 702  // if not, we return until enuff free place is available
 703  // /a new channel gets started
 704
 705  if(!forced_updates && out_current->busy())            // still enuff data in sound buffer?
 706   return 0;
 707
 708  while(!bIRQReturn)
 709   {
 710    ns_from=0;
 711    ns_to=NSSIZE;
 712    ch=0;
 713    if(lastch>=0)                                       // will be -1 if no continue is pending
 714     {
 715      ch=lastch; ns_from=lastns; lastch=-1;             // -> setup all kind of vars to continue
 716     }
 717
 718    silentch=~(dwChannelOn|dwNewChannel);
 719
 720    //--------------------------------------------------//
 721    //- main channel loop                              -//
 722    //--------------------------------------------------//
 723     {
 724      for(;ch<MAXCHAN;ch++)                             // loop em all... we will collect 1 ms of sound of each playing channel
 725       {
 726        if(dwNewChannel&(1<<ch)) StartSound(ch);        // start new sound
 727        if(!(dwChannelOn&(1<<ch))) continue;            // channel not playing? next
 728
 729        if(s_chan[ch].bNoise)
 730         d=do_samples_noise(ch, ns_from, ns_to);
 731        else if(s_chan[ch].bFMod==2 || (s_chan[ch].bFMod==0 && iUseInterpolation==0))
 732         d=do_samples_noint(ch, ns_from, ns_to);
 733        else if(s_chan[ch].bFMod==0 && iUseInterpolation==1)
 734         d=do_samples_simple(ch, ns_from, ns_to);
 735        else
 736         d=do_samples_default(ch, ns_from, ns_to);
 737        if(d>=0)
 738         {
 739          bIRQReturn=1;
 740          lastch=ch;
 741          lastns=ns_to=d;
 742         }
 743
 744        MixADSR(ch, ns_from, ns_to);
 745
 746        if(ch==1 || ch==3)
 747         {
 748          do_decode_bufs(ch/2, ns_from, ns_to-ns_from);
 749          decode_dirty_ch |= 1<<ch;
 750         }
 751
 752        if(s_chan[ch].bFMod==2)                         // fmod freq channel
 753         memcpy(iFMod, ChanBuf, sizeof(iFMod));
 754        else if(s_chan[ch].bRVBActive)
 755         mix_chan_rvb(ns_from,ns_to-ns_from,s_chan[ch].iLeftVolume,s_chan[ch].iRightVolume);
 756        else
 757         mix_chan(ns_from,ns_to-ns_from,s_chan[ch].iLeftVolume,s_chan[ch].iRightVolume);
 758       }
 759     }
 760
 761     // advance "stopped" channels that can cause irqs
 762     // (all chans are always playing on the real thing..)
 763     if(spuCtrl&CTRL_IRQ)
 764      for(ch=0;ch<MAXCHAN;ch++)
 765       {
 766        if(!(silentch&(1<<ch))) continue;               // already handled
 767        if(dwChannelDead&(1<<ch)) continue;
 768        if(s_chan[ch].pCurr > pSpuIrq && s_chan[ch].pLoop > pSpuIrq)
 769         continue;
 770
 771        s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * (ns_to - ns_from);
 772        while(s_chan[ch].spos >= 28 * 0x10000)
 773         {
 774          unsigned char *start = s_chan[ch].pCurr;
 775
 776          // no need for bIRQReturn since the channel is silent
 777          skip_block(ch);
 778          if(start == s_chan[ch].pCurr || start - spuMemC < 0x1000)
 779           {
 780            // looping on self or stopped(?)
 781            dwChannelDead |= 1<<ch;
 782            s_chan[ch].spos = 0;
 783            break;
 784           }
 785
 786          s_chan[ch].spos -= 28 * 0x10000;
 787         }
 788       }
 789
 790     if(bIRQReturn)                                     // special return for "spu irq - wait for cpu action"
 791       return 0;
 792
 793   if(unlikely(silentch & decode_dirty_ch & (1<<1)))    // must clear silent channel decode buffers
 794    {
 795     memset(&spuMem[0x800/2], 0, 0x400);
 796     decode_dirty_ch &= ~(1<<1);
 797    }
 798   if(unlikely(silentch & decode_dirty_ch & (1<<3)))
 799    {
 800     memset(&spuMem[0xc00/2], 0, 0x400);
 801     decode_dirty_ch &= ~(1<<3);
 802    }
 803
 804   //---------------------------------------------------//
 805   //- here we have another 1 ms of sound data
 806   //---------------------------------------------------//
 807   // mix XA infos (if any)
 808
 809   MixXA();
 810
 811   ///////////////////////////////////////////////////////
 812   // mix all channels (including reverb) into one buffer
 813
 814   if(iUseReverb)
 815    REVERBDo();
 816
 817   if((spuCtrl&0x4000)==0) // muted? (rare, don't optimize for this)
 818    {
 819     memset(pS, 0, NSSIZE * 2 * sizeof(pS[0]));
 820     pS += NSSIZE*2;
 821    }
 822   else
 823   for (ns = 0; ns < NSSIZE*2; )
 824    {
 825     d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
 826     d = d * volmult >> 10;
 827     ssat32_to_16(d);
 828     *pS++ = d;
 829     ns++;
 830
 831     d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
 832     d = d * volmult >> 10;
 833     ssat32_to_16(d);
 834     *pS++ = d;
 835     ns++;
 836    }
 837
 838    cycles_since_update -= PSXCLK / 44100 * NSSIZE;
 839
 840   //////////////////////////////////////////////////////
 841   // special irq handling in the decode buffers (0x0000-0x1000)
 842   // we know:
 843   // the decode buffers are located in spu memory in the following way:
 844   // 0x0000-0x03ff  CD audio left
 845   // 0x0400-0x07ff  CD audio right
 846   // 0x0800-0x0bff  Voice 1
 847   // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
 848   // and decoded data is 16 bit for one sample
 849   // we assume:
 850   // even if voices 1/3 are off or no cd audio is playing, the internal
 851   // play positions will move on and wrap after 0x400 bytes.
 852   // Therefore: we just need a pointer from spumem+0 to spumem+3ff, and
 853   // increase this pointer on each sample by 2 bytes. If this pointer
 854   // (or 0x400 offsets of this pointer) hits the spuirq address, we generate
 855   // an IRQ. Only problem: the "wait for cpu" option is kinda hard to do here
 856   // in some of Peops timer modes. So: we ignore this option here (for now).
 857
 858   if(unlikely((spuCtrl&CTRL_IRQ) && pSpuIrq && pSpuIrq<spuMemC+0x1000))
 859    {
 860     int irq_pos=(pSpuIrq-spuMemC)/2 & 0x1ff;
 861     if((decode_pos <= irq_pos && irq_pos < decode_pos+NSSIZE)
 862        || (decode_pos+NSSIZE > 0x200 && irq_pos < ((decode_pos+NSSIZE) & 0x1ff)))
 863      {
 864       //printf("decoder irq %x\n", decode_pos);
 865       do_irq();
 866       bIRQReturn = 1;
 867      }
 868    }
 869   decode_pos = (decode_pos + NSSIZE) & 0x1ff;
 870
 871   InitREVERB();
 872
 873   // feed the sound
 874   // wanna have around 1/60 sec (16.666 ms) updates
 875   if (iCycle++ >= 16/FRAG_MSECS)
 876    {
 877     out_current->feed(pSpuBuffer, (unsigned char *)pS - pSpuBuffer);
 878     pS = (short *)pSpuBuffer;
 879     iCycle = 0;
 880
 881     if(!forced_updates && out_current->busy())
 882      break;
 883    }
 884
 885   if(forced_updates > 0)
 886    {
 887     forced_updates--;
 888     if(forced_updates == 0 && out_current->busy())
 889      break;
 890    }
 891
 892   if(cycles_since_update <= -PSXCLK/60 / 4)
 893    break;
 894  }
 895
 896  // this may cause desync, but help audio when the emu can't keep up..
 897  if(cycles_since_update < 0)
 898   cycles_since_update = 0;
 899
 900  return 0;
 901 }
 902
 903 // SPU ASYNC... even newer epsxe func
 904 //  1 time every 'cycle' cycles... harhar
 905
 906 // rearmed: called every 2ms now
 907
 908 void CALLBACK SPUasync(unsigned long cycle)
 909 {
 910  int forced_updates = 0;
 911  int do_update = 0;
 912
 913  if(!bSpuInit) return;                               // -> no init, no call
 914
 915  cycles_since_update += cycle;
 916
 917  if(dwNewChannel || had_dma)
 918   {
 919    forced_updates = 1;
 920    do_update = 1;
 921    had_dma = 0;
 922   }
 923
 924  if(cycles_since_update > PSXCLK/60 * 5/4)
 925   do_update = 1;
 926
 927  if(do_update)
 928   do_samples(forced_updates);
 929 }
 930
 931 // SPU UPDATE... new epsxe func
 932 //  1 time every 32 hsync lines
 933 //  (312/32)x50 in pal
 934 //  (262/32)x60 in ntsc
 935
 936 // since epsxe 1.5.2 (linux) uses SPUupdate, not SPUasync, I will
 937 // leave that func in the linux port, until epsxe linux is using
 938 // the async function as well
 939
 940 void CALLBACK SPUupdate(void)
 941 {
 942  SPUasync(0);
 943 }
 944
 945 // XA AUDIO
 946
 947 void CALLBACK SPUplayADPCMchannel(xa_decode_t *xap)
 948 {
 949  if(!xap)       return;
 950  if(!xap->freq) return;                                // no xa freq ? bye
 951
 952  FeedXA(xap);                                          // call main XA feeder
 953 }
 954
 955 // CDDA AUDIO
 956 int CALLBACK SPUplayCDDAchannel(short *pcm, int nbytes)
 957 {
 958  if (!pcm)      return -1;
 959  if (nbytes<=0) return -1;
 960
 961  return FeedCDDA((unsigned char *)pcm, nbytes);
 962 }
 963
 964 // to be called after state load
 965 void ClearWorkingState(void)
 966 {
 967  memset(SSumLR,0,sizeof(SSumLR));                      // init some mixing buffers
 968  memset(iFMod,0,sizeof(iFMod));
 969  pS=(short *)pSpuBuffer;                               // setup soundbuffer pointer
 970 }
 971
 972 // SETUPSTREAMS: init most of the spu buffers
 973 void SetupStreams(void)
 974 {
 975  int i;
 976
 977  pSpuBuffer=(unsigned char *)malloc(32768);            // alloc mixing buffer
 978
 979  if(iUseReverb==1) i=88200*2;
 980  else              i=NSSIZE*2;
 981
 982  sRVBStart = (int *)malloc(i*4);                       // alloc reverb buffer
 983  memset(sRVBStart,0,i*4);
 984  sRVBEnd  = sRVBStart + i;
 985  sRVBPlay = sRVBStart;
 986
 987  XAStart =                                             // alloc xa buffer
 988   (uint32_t *)malloc(44100 * sizeof(uint32_t));
 989  XAEnd   = XAStart + 44100;
 990  XAPlay  = XAStart;
 991  XAFeed  = XAStart;
 992
 993  CDDAStart =                                           // alloc cdda buffer
 994   (uint32_t *)malloc(CDDA_BUFFER_SIZE);
 995  CDDAEnd   = CDDAStart + 16384;
 996  CDDAPlay  = CDDAStart;
 997  CDDAFeed  = CDDAStart;
 998
 999  for(i=0;i<MAXCHAN;i++)                                // loop sound channels
1000   {
1001 // we don't use mutex sync... not needed, would only
1002 // slow us down:
1003 //   s_chan[i].hMutex=CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);
1004    s_chan[i].ADSRX.SustainLevel = 0xf;                 // -> init sustain
1005    s_chan[i].pLoop=spuMemC;
1006    s_chan[i].pCurr=spuMemC;
1007   }
1008
1009  ClearWorkingState();
1010
1011  bSpuInit=1;                                           // flag: we are inited
1012 }
1013
1014 // REMOVESTREAMS: free most buffer
1015 void RemoveStreams(void)
1016 {
1017  free(pSpuBuffer);                                     // free mixing buffer
1018  pSpuBuffer = NULL;
1019  free(sRVBStart);                                      // free reverb buffer
1020  sRVBStart = NULL;
1021  free(XAStart);                                        // free XA buffer
1022  XAStart = NULL;
1023  free(CDDAStart);                                      // free CDDA buffer
1024  CDDAStart = NULL;
1025 }
1026
1027 // INIT/EXIT STUFF
1028
1029 // SPUINIT: this func will be called first by the main emu
1030 long CALLBACK SPUinit(void)
1031 {
1032  spuMemC = (unsigned char *)spuMem;                    // just small setup
1033  memset((void *)&rvb, 0, sizeof(REVERBInfo));
1034  InitADSR();
1035
1036  spuIrq = 0;
1037  spuAddr = 0xffffffff;
1038  spuMemC = (unsigned char *)spuMem;
1039  decode_pos = 0;
1040  memset((void *)s_chan, 0, (MAXCHAN + 1) * sizeof(SPUCHAN));
1041  pSpuIrq = 0;
1042  lastch = -1;
1043
1044  SetupStreams();                                       // prepare streaming
1045
1046  return 0;
1047 }
1048
1049 // SPUOPEN: called by main emu after init
1050 long CALLBACK SPUopen(void)
1051 {
1052  if (bSPUIsOpen) return 0;                             // security for some stupid main emus
1053
1054  SetupSound();                                         // setup sound (before init!)
1055
1056  bSPUIsOpen = 1;
1057
1058  return PSE_SPU_ERR_SUCCESS;
1059 }
1060
1061 // SPUCLOSE: called before shutdown
1062 long CALLBACK SPUclose(void)
1063 {
1064  if (!bSPUIsOpen) return 0;                            // some security
1065
1066  bSPUIsOpen = 0;                                       // no more open
1067
1068  out_current->finish();                                // no more sound handling
1069
1070  return 0;
1071 }
1072
1073 // SPUSHUTDOWN: called by main emu on final exit
1074 long CALLBACK SPUshutdown(void)
1075 {
1076  SPUclose();
1077  RemoveStreams();                                      // no more streaming
1078  bSpuInit=0;
1079
1080  return 0;
1081 }
1082
1083 // SPUTEST: we don't test, we are always fine ;)
1084 long CALLBACK SPUtest(void)
1085 {
1086  return 0;
1087 }
1088
1089 // SPUCONFIGURE: call config dialog
1090 long CALLBACK SPUconfigure(void)
1091 {
1092 #ifdef _MACOSX
1093  DoConfiguration();
1094 #else
1095 // StartCfgTool("CFG");
1096 #endif
1097  return 0;
1098 }
1099
1100 // SPUABOUT: show about window
1101 void CALLBACK SPUabout(void)
1102 {
1103 #ifdef _MACOSX
1104  DoAbout();
1105 #else
1106 // StartCfgTool("ABOUT");
1107 #endif
1108 }
1109
1110 // SETUP CALLBACKS
1111 // this functions will be called once,
1112 // passes a callback that should be called on SPU-IRQ/cdda volume change
1113 void CALLBACK SPUregisterCallback(void (CALLBACK *callback)(void))
1114 {
1115  irqCallback = callback;
1116 }
1117
1118 void CALLBACK SPUregisterCDDAVolume(void (CALLBACK *CDDAVcallback)(unsigned short,unsigned short))
1119 {
1120  cddavCallback = CDDAVcallback;
1121 }
1122
1123 // COMMON PLUGIN INFO FUNCS
1124 /*
1125 char * CALLBACK PSEgetLibName(void)
1126 {
1127  return _(libraryName);
1128 }
1129
1130 unsigned long CALLBACK PSEgetLibType(void)
1131 {
1132  return  PSE_LT_SPU;
1133 }
1134
1135 unsigned long CALLBACK PSEgetLibVersion(void)
1136 {
1137  return (1 << 16) | (6 << 8);
1138 }
1139
1140 char * SPUgetLibInfos(void)
1141 {
1142  return _(libraryInfo);
1143 }
1144 */
1145
1146 // debug
1147 void spu_get_debug_info(int *chans_out, int *run_chans, int *fmod_chans_out, int *noise_chans_out)
1148 {
1149  int ch = 0, fmod_chans = 0, noise_chans = 0, irq_chans = 0;
1150
1151  for(;ch<MAXCHAN;ch++)
1152  {
1153   if (!(dwChannelOn & (1<<ch)))
1154    continue;
1155   if (s_chan[ch].bFMod == 2)
1156    fmod_chans |= 1 << ch;
1157   if (s_chan[ch].bNoise)
1158    noise_chans |= 1 << ch;
1159   if((spuCtrl&CTRL_IRQ) && s_chan[ch].pCurr <= pSpuIrq && s_chan[ch].pLoop <= pSpuIrq)
1160    irq_chans |= 1 << ch;
1161  }
1162
1163  *chans_out = dwChannelOn;
1164  *run_chans = ~dwChannelOn & ~dwChannelDead & irq_chans;
1165  *fmod_chans_out = fmod_chans;
1166  *noise_chans_out = noise_chans;
1167 }
1168
1169 // vim:shiftwidth=1:expandtab