accurate_sprites performance improvement, PSP is untested
[picodrive.git] / Pico / Pico.c
index b07af08..7146e2c 100644 (file)
 \r
 int PicoVer=0x0133;\r
 struct Pico Pico;\r
-int PicoOpt=0; // disable everything by default\r
-int PicoSkipFrame=0; // skip rendering frame?\r
+int PicoOpt = 0;\r
+int PicoSkipFrame = 0; // skip rendering frame?\r
+int emustatus = 0;     // rapid_ym2612, multi_ym_updates\r
+int PicoPad[2];        // Joypads, format is SACB RLDU\r
+int PicoAHW = 0;       // active addon hardware: scd_active, 32x_active, svp_active, pico_active\r
 int PicoRegionOverride = 0; // override the region detection 0: Auto, 1: Japan NTSC, 2: Japan PAL, 4: US, 8: Europe\r
 int PicoAutoRgnOrder = 0;\r
-int emustatus = 0; // rapid_ym2612, multi_ym_updates\r
+struct PicoSRAM SRam = {0,};\r
+\r
 void (*PicoWriteSound)(int len) = NULL; // called at the best time to send sound buffer (PsndOut) to hardware\r
 void (*PicoResetHook)(void) = NULL;\r
 void (*PicoLineHook)(int count) = NULL;\r
 \r
-struct PicoSRAM SRam = {0,};\r
-int z80startCycle, z80stopCycle; // in 68k cycles\r
-int PicoPad[2];  // Joypads, format is SACB RLDU\r
-int PicoMCD = 0; // mega CD status: scd_started\r
-\r
 // to be called once on emu init\r
 int PicoInit(void)\r
 {\r
@@ -48,56 +47,51 @@ int PicoInit(void)
 // to be called once on emu exit\r
 void PicoExit(void)\r
 {\r
-  if (PicoMCD&1)\r
+  if (PicoAHW & PAHW_MCD)\r
     PicoExitMCD();\r
   z80_exit();\r
 \r
-  if(SRam.data) free(SRam.data); SRam.data=0;\r
+  if (SRam.data) free(SRam.data); SRam.data=0;\r
 }\r
 \r
-int PicoReset(int hard)\r
+void PicoPower(void)\r
 {\r
-  unsigned int region=0;\r
-  int support=0,hw=0,i=0;\r
-  unsigned char pal=0;\r
   unsigned char sram_reg=Pico.m.sram_reg; // must be preserved\r
 \r
-  if (Pico.romsize<=0) return 1;\r
-\r
-  PicoMemReset();\r
-  SekReset();\r
-  // s68k doesn't have the TAS quirk, so we just globally set normal TAS handler in MCD mode (used by Batman games).\r
-  SekSetRealTAS(PicoMCD & 1);\r
-  SekCycleCntT=0;\r
-  z80_reset();\r
+  // clear all memory of the emulated machine\r
+  memset(&Pico.ram,0,(unsigned int)&Pico.rom-(unsigned int)&Pico.ram);\r
 \r
-  // reset VDP state, VRAM and PicoMisc\r
-  //memset(&Pico.video,0,sizeof(Pico.video));\r
-  //memset(&Pico.vram,0,sizeof(Pico.vram));\r
-  memset(Pico.ioports,0,sizeof(Pico.ioports)); // needed for MCD to reset properly\r
+  memset(&Pico.video,0,sizeof(Pico.video));\r
   memset(&Pico.m,0,sizeof(Pico.m));\r
-  Pico.video.pending_ints=0;\r
-  emustatus = 0;\r
 \r
-  if(hard) {\r
-    // clear all memory of the emulated machine\r
-    memset(&Pico.ram,0,(unsigned int)&Pico.rom-(unsigned int)&Pico.ram);\r
-  }\r
+  Pico.video.pending_ints=0;\r
+  z80_reset();\r
 \r
   // default VDP register values (based on Fusion)\r
   Pico.video.reg[0] = Pico.video.reg[1] = 0x04;\r
   Pico.video.reg[0xc] = 0x81;\r
   Pico.video.reg[0xf] = 0x02;\r
-  Pico.m.dirtyPal = 1;\r
 \r
-  if(PicoRegionOverride)\r
+  if (PicoAHW & PAHW_MCD)\r
+    PicoPowerMCD();\r
+\r
+  Pico.m.sram_reg=sram_reg;\r
+  PicoReset();\r
+}\r
+\r
+PICO_INTERNAL void PicoDetectRegion(void)\r
+{\r
+  int support=0, hw=0, i;\r
+  unsigned char pal=0;\r
+\r
+  if (PicoRegionOverride)\r
   {\r
     support = PicoRegionOverride;\r
   }\r
   else\r
   {\r
     // Read cartridge region data:\r
-    region=PicoRead32(0x1f0);\r
+    int region=PicoRead32(0x1f0);\r
 \r
     for (i=0;i<4;i++)\r
     {\r
@@ -138,14 +132,41 @@ int PicoReset(int hard)
 \r
   Pico.m.hardware=(unsigned char)(hw|0x20); // No disk attached\r
   Pico.m.pal=pal;\r
-  Pico.video.status = 0x3408 | pal; // always set bits | vblank | pal\r
+}\r
 \r
-  PsndReset(); // pal must be known here\r
+int PicoReset(void)\r
+{\r
+  unsigned char sram_reg=Pico.m.sram_reg; // must be preserved\r
+\r
+  if (Pico.romsize<=0) return 1;\r
 \r
+  /* must call now, so that banking is reset, and correct vectors get fetched */\r
   if (PicoResetHook) PicoResetHook();\r
 \r
-  if (PicoMCD & 1) {\r
-    PicoResetMCD(hard);\r
+  PicoMemReset();\r
+  SekReset();\r
+  // s68k doesn't have the TAS quirk, so we just globally set normal TAS handler in MCD mode (used by Batman games).\r
+  SekSetRealTAS(PicoAHW & PAHW_MCD);\r
+  SekCycleCntT=0;\r
+\r
+  if (PicoAHW & PAHW_MCD)\r
+    // needed for MCD to reset properly, probably some bug hides behind this..\r
+    memset(Pico.ioports,0,sizeof(Pico.ioports));\r
+  emustatus = 0;\r
+\r
+  Pico.m.dirtyPal = 1;\r
+\r
+  PicoDetectRegion();\r
+  Pico.video.status = 0x3428 | Pico.m.pal; // 'always set' bits | vblank | collision | pal\r
+\r
+  PsndReset(); // pal must be known here\r
+\r
+  // create an empty "dma" to cause 68k exec start at random frame location\r
+  if (Pico.m.dma_xfers == 0 && !(PicoOpt&POPT_DIS_VDP_FIFO))\r
+    Pico.m.dma_xfers = rand() & 0x1fff;\r
+\r
+  if (PicoAHW & PAHW_MCD) {\r
+    PicoResetMCD();\r
     return 0;\r
   }\r
 \r
@@ -162,15 +183,16 @@ int PicoReset(int hard)
 \r
 // dma2vram settings are just hacks to unglitch Legend of Galahad (needs <= 104 to work)\r
 // same for Outrunners (92-121, when active is set to 24)\r
+// 96 is VR hack\r
 static const int dma_timings[] = {\r
-83,  167, 166,  83, // vblank: 32cell: dma2vram dma2[vs|c]ram vram_fill vram_copy\r
+96,  167, 166,  83, // vblank: 32cell: dma2vram dma2[vs|c]ram vram_fill vram_copy\r
 102, 205, 204, 102, // vblank: 40cell:\r
 16,   16,  15,   8, // active: 32cell:\r
 24,   18,  17,   9  // ...\r
 };\r
 \r
 static const int dma_bsycles[] = {\r
-(488<<8)/82,  (488<<8)/167, (488<<8)/166, (488<<8)/83,\r
+(488<<8)/96,  (488<<8)/167, (488<<8)/166, (488<<8)/83,\r
 (488<<8)/102, (488<<8)/205, (488<<8)/204, (488<<8)/102,\r
 (488<<8)/16,  (488<<8)/16,  (488<<8)/15,  (488<<8)/8,\r
 (488<<8)/24,  (488<<8)/18,  (488<<8)/17,  (488<<8)/9\r
@@ -242,12 +264,12 @@ static __inline void SekStep(void)
 \r
 static int CheckIdle(void)\r
 {\r
-  int i, state[0x22];\r
+  int i, state[0x24];\r
 \r
   // See if the state is the same after 2 steps:\r
-  SekState(state); SekStep(); SekStep(); SekState(state+0x11);\r
-  for (i = 0x10; i >= 0; i--)\r
-    if (state[i] != state[i+0x11]) return 0;\r
+  SekState(state); SekStep(); SekStep(); SekState(state+0x12);\r
+  for (i = 0x11; i >= 0; i--)\r
+    if (state[i] != state[i+0x12]) return 0;\r
 \r
   return 1;\r
 }\r
@@ -284,64 +306,60 @@ static __inline void getSamples(int y)
 \r
 #include "PicoFrameHints.c"\r
 \r
-// helper z80 runner. Runs only if z80 is enabled at this point\r
-// (z80WriteBusReq will handle the rest)\r
-static void PicoRunZ80Simple(int line_from, int line_to)\r
+\r
+int z80stopCycle;\r
+int z80_cycle_cnt;        /* 'done' z80 cycles before z80_run() */\r
+int z80_cycle_aim;\r
+int z80_scanline;\r
+int z80_scanline_cycles;  /* cycles done until z80_scanline */\r
+\r
+/* sync z80 to 68k */\r
+PICO_INTERNAL void PicoSyncZ80(int m68k_cycles_done)\r
 {\r
-  int line_from_r=line_from, line_to_r=line_to, line=0;\r
-  int line_sample = Pico.m.pal ? 68 : 93;\r
-\r
-  if (!(PicoOpt&4) || Pico.m.z80Run == 0) line_to_r = 0;\r
-  else {\r
-    extern const unsigned short vcounts[];\r
-    if (z80startCycle) {\r
-      line = vcounts[z80startCycle>>8];\r
-      if (line > line_from)\r
-        line_from_r = line;\r
-    }\r
-    z80startCycle = SekCyclesDone();\r
-  }\r
+  int cnt;\r
+  z80_cycle_aim = cycles_68k_to_z80(m68k_cycles_done);\r
+  cnt = z80_cycle_aim - z80_cycle_cnt;\r
 \r
-  if (PicoOpt&1) {\r
-    // we have ym2612 enabled, so we have to run Z80 in lines, so we could update DAC and timers\r
-    for (line = line_from; line < line_to; line++) {\r
-      Psnd_timers_and_dac(line);\r
-      if ((line == 224 || line == line_sample) && PsndOut) getSamples(line);\r
-      if (line == 32 && PsndOut) emustatus &= ~1;\r
-      if (line >= line_from_r && line < line_to_r)\r
-        z80_run_nr(228);\r
-    }\r
-  } else if (line_to_r-line_from_r > 0) {\r
-    z80_run_nr(228*(line_to_r-line_from_r));\r
-    // samples will be taken by caller\r
-  }\r
+  elprintf(EL_BUSREQ, "z80 sync %i (%i|%i -> %i|%i)", cnt, z80_cycle_cnt, z80_cycle_cnt / 228,\r
+    z80_cycle_aim, z80_cycle_aim / 228);\r
+\r
+  if (cnt > 0)\r
+    z80_cycle_cnt += z80_run(cnt);\r
 }\r
 \r
+\r
 // Simple frame without H-Ints\r
 static int PicoFrameSimple(void)\r
 {\r
   struct PicoVideo *pv=&Pico.video;\r
-  int y=0,line=0,lines=0,lines_step=0,sects;\r
+  int y=0,lines_step=0,sects,line_last;\r
   int cycles_68k_vblock,cycles_68k_block;\r
 \r
   // split to 16 run calls for active scan, for vblank split to 2 (ntsc), 3 (pal 240), 4 (pal 224)\r
-  if (Pico.m.pal && (pv->reg[1]&8)) {\r
+  if (Pico.m.pal)\r
+  {\r
     if(pv->reg[1]&8) { // 240 lines\r
-      cycles_68k_block  = 7329;  // (488*240+148)/16.0, -4\r
-      cycles_68k_vblock = 11640; // (72*488-148-68)/3.0, 0\r
+      cycles_68k_block  = 7308;\r
+      cycles_68k_vblock = 11694;\r
       lines_step = 15;\r
     } else {\r
-      cycles_68k_block  = 6841;  // (488*224+148)/16.0, -4\r
-      cycles_68k_vblock = 10682; // (88*488-148-68)/4.0, 0\r
+      cycles_68k_block  = 6821;\r
+      cycles_68k_vblock = 10719;\r
       lines_step = 14;\r
     }\r
+    line_last = 312-1;\r
   } else {\r
     // M68k cycles/frame: 127840.71\r
     cycles_68k_block  = 6841; // (488*224+148)/16.0, -4\r
     cycles_68k_vblock = 9164; // (38*488-148-68)/2.0, 0\r
     lines_step = 14;\r
+    line_last = 262-1;\r
   }\r
 \r
+  // a hack for VR, to get it running in fast mode\r
+  if (PicoAHW & PAHW_SVP)\r
+    Pico.ram[0xd864^1] = 0x1a;\r
+\r
   // we don't emulate DMA timing in this mode\r
   if (Pico.m.dma_xfers) {\r
     Pico.m.dma_xfers=0;\r
@@ -353,9 +371,11 @@ static int PicoFrameSimple(void)
   Pico.video.status|=0x200;\r
 \r
   Pico.m.scanline=-1;\r
-  z80startCycle=0;\r
+  PsndDacLine = 0;\r
 \r
   SekCyclesReset();\r
+  z80_resetCycles();\r
+  timers_cycle();\r
 \r
   // 6 button pad: let's just say it timed out now\r
   Pico.m.padTHPhase[0]=Pico.m.padTHPhase[1]=0;\r
@@ -364,35 +384,35 @@ static int PicoFrameSimple(void)
   pv->status&=~0x88; // clear V-Int, come out of vblank\r
 \r
   // Run in sections:\r
-  for(sects=16; sects; sects--)\r
+  for (sects=16; sects; sects--)\r
   {\r
     if (CheckIdle()) break;\r
 \r
-    lines += lines_step;\r
     SekRunM68k(cycles_68k_block);\r
-\r
-    PicoRunZ80Simple(line, lines);\r
     if (PicoLineHook) PicoLineHook(lines_step);\r
-    line=lines;\r
   }\r
 \r
-  // run Z80 for remaining sections\r
-  if(sects) {\r
-    int c = sects*cycles_68k_block;\r
-\r
-    // this "run" is for approriate line counter, etc\r
-    SekCycleCnt += c;\r
-    SekCycleAim += c;\r
+  // do remaining sections without 68k\r
+  if (sects) {\r
+    SekCycleCnt += sects * cycles_68k_block;\r
+    SekCycleAim += sects * cycles_68k_block;\r
 \r
-    lines += sects*lines_step;\r
-    PicoRunZ80Simple(line, lines);\r
     if (PicoLineHook) PicoLineHook(sects*lines_step);\r
   }\r
 \r
+  // another hack for VR (it needs hints to work)\r
+  if (PicoAHW & PAHW_SVP) {\r
+    Pico.ram[0xd864^1] = 1;\r
+    pv->pending_ints|=0x10;\r
+    if (pv->reg[0]&0x10) SekInterrupt(4);\r
+    SekRunM68k(160);\r
+  }\r
+\r
   // render screen\r
   if (!PicoSkipFrame)\r
   {\r
-    if (!(PicoOpt&0x10))\r
+    if (!(PicoOpt&POPT_ALT_RENDERER))\r
+    {\r
       // Draw the screen\r
 #if CAN_HANDLE_240_LINES\r
       if (pv->reg[1]&8) {\r
@@ -403,67 +423,74 @@ static int PicoFrameSimple(void)
 #else\r
       for (y=0;y<224;y++) PicoLine(y);\r
 #endif\r
+    }\r
     else PicoFrameFull();\r
 #ifdef DRAW_FINISH_FUNC\r
     DRAW_FINISH_FUNC();\r
 #endif\r
   }\r
 \r
-  // here we render sound if ym2612 is disabled\r
-  if (!(PicoOpt&1) && PsndOut) {\r
-    int len = PsndRender(0, PsndLen);\r
-    if (PicoWriteSound) PicoWriteSound(len);\r
-    // clear sound buffer\r
-    PsndClear();\r
-  }\r
-\r
   // a gap between flags set and vint\r
   pv->pending_ints|=0x20;\r
   pv->status|=8; // go into vblank\r
   SekRunM68k(68+4);\r
 \r
+  if (Pico.m.z80Run && (PicoOpt&POPT_EN_Z80))\r
+    PicoSyncZ80(SekCycleCnt);\r
+\r
+  // render sound\r
+  if (PsndOut)\r
+  {\r
+    int len;\r
+    if (ym2612.dacen && PsndDacLine <= lines_step*16)\r
+      PsndDoDAC(lines_step*16);\r
+    len = PsndRender(0, PsndLen);\r
+    if (PicoWriteSound) PicoWriteSound(len);\r
+    // clear sound buffer\r
+    PsndClear();\r
+  }\r
+\r
   // ---- V-Blanking period ----\r
   // fix line counts\r
   if(Pico.m.pal) {\r
     if(pv->reg[1]&8) { // 240 lines\r
-      lines = line = 240;\r
       sects = 3;\r
       lines_step = 24;\r
     } else {\r
-      lines = line = 224;\r
       sects = 4;\r
       lines_step = 22;\r
     }\r
   } else {\r
-    lines = line = 224;\r
     sects = 2;\r
     lines_step = 19;\r
   }\r
 \r
   if (pv->reg[1]&0x20) SekInterrupt(6); // Set IRQ\r
-  if (Pico.m.z80Run && (PicoOpt&4))\r
+  if (Pico.m.z80Run && (PicoOpt&POPT_EN_Z80))\r
     z80_int();\r
 \r
-  while (sects) {\r
-    lines += lines_step;\r
-\r
+  while (1)\r
+  {\r
     SekRunM68k(cycles_68k_vblock);\r
-\r
-    PicoRunZ80Simple(line, lines);\r
     if (PicoLineHook) PicoLineHook(lines_step);\r
-    line=lines;\r
 \r
     sects--;\r
-    if (sects && CheckIdle()) break;\r
+    if (sects == 0) break;\r
+    if (CheckIdle()) break;\r
   }\r
 \r
-  // run Z80 for remaining sections\r
   if (sects) {\r
-    lines += sects*lines_step;\r
-    PicoRunZ80Simple(line, lines);\r
+    SekCycleCnt += sects * cycles_68k_vblock;\r
+    SekCycleAim += sects * cycles_68k_vblock;\r
     if (PicoLineHook) PicoLineHook(sects*lines_step);\r
   }\r
 \r
+  // must sync z80 before return, and extend last DAC sample\r
+  if (Pico.m.z80Run && (PicoOpt&POPT_EN_Z80))\r
+    PicoSyncZ80(SekCycleCnt);\r
+  if (PsndOut && ym2612.dacen && PsndDacLine <= line_last)\r
+    PsndDoDAC(line_last);\r
+\r
   return 0;\r
 }\r
 \r
@@ -473,23 +500,23 @@ int PicoFrame(void)
 \r
   Pico.m.frame_count++;\r
 \r
-  if (PicoMCD & 1) {\r
+  if (PicoAHW & PAHW_MCD) {\r
     PicoFrameMCD();\r
     return 0;\r
   }\r
 \r
   // be accurate if we are asked for this\r
-  if(PicoOpt&0x40) acc=1;\r
+  if (PicoOpt&POPT_ACC_TIMING) acc=1;\r
   // don't be accurate in alternative render mode, as hint effects will not be rendered anyway\r
-  else if(PicoOpt&0x10) acc = 0;\r
+  else if (PicoOpt&POPT_ALT_RENDERER) acc = 0;\r
   else acc=Pico.video.reg[0]&0x10; // be accurate if hints are used\r
 \r
   //if(Pico.video.reg[12]&0x2) Pico.video.status ^= 0x10; // change odd bit in interlace mode\r
 \r
-  if(!(PicoOpt&0x10))\r
+  if (!(PicoOpt&POPT_ALT_RENDERER))\r
     PicoFrameStart();\r
 \r
-  if(acc)\r
+  if (acc)\r
        PicoFrameHints();\r
   else PicoFrameSimple();\r
 \r
@@ -503,22 +530,21 @@ void PicoFrameDrawOnly(void)
   for (y=0;y<224;y++) PicoLine(y);\r
 }\r
 \r
-int PicoGetStat(pstat_t which)\r
+void PicoGetInternal(pint_t which, pint_ret_t *r)\r
 {\r
   switch (which)\r
   {\r
-    case PS_PAL:       return Pico.m.pal;\r
-    case PS_40_CELL:   return Pico.video.reg[12]&1;\r
-    case PS_240_LINES: return Pico.m.pal && (Pico.video.reg[1]&8);\r
+    case PI_ROM:         r->vptr = Pico.rom; break;\r
+    case PI_ISPAL:       r->vint = Pico.m.pal; break;\r
+    case PI_IS40_CELL:   r->vint = Pico.video.reg[12]&1; break;\r
+    case PI_IS240_LINES: r->vint = Pico.m.pal && (Pico.video.reg[1]&8); break;\r
   }\r
-  return 0;\r
 }\r
 \r
 // callback to output message from emu\r
 void (*PicoMessage)(const char *msg)=NULL;\r
 \r
 #if 1 // defined(__DEBUG_PRINT)\r
-// tmp debug: dump some stuff\r
 #define bit(r, x) ((r>>x)&1)\r
 void z80_debug(char *dstr);\r
 char *debugString(void)\r