drivers/cli/dos-sound.c

   1 /* FCE Ultra - NES/Famicom Emulator\r
   2  *\r
   3  * Copyright notice for this file:\r
   4  *  Copyright (C) 2002 Ben Parnell\r
   5  *\r
   6  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify\r
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by\r
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or\r
   9  * (at your option) any later version.\r
  10  *\r
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,\r
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of\r
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the\r
  14  * GNU General Public License for more details.\r
  15  *\r
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License\r
  17  * along with this program; if not, write to the Free Software\r
  18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA\r
  19  */\r
  20 \r
  21 #include <stdio.h>\r
  22 #include <stdlib.h>\r
  23 #include <string.h>\r
  24 #include <sys/farptr.h>\r
  25 #include <pc.h>\r
  26 #include <dos.h>\r
  27 #include <dpmi.h>\r
  28 #include <go32.h>\r
  29 #include <ctype.h>\r
  30 \r
  31 #include "dos.h"\r
  32 #include "dos-sound.h"\r
  33 #include "dos-joystick.h"\r
  34 \r
  35 \r
  36 static void SBIRQHandler(_go32_dpmi_registers *r);\r
  37 static uint32 LMBuffer;         /* Address of low memory DMA playback buffer. */\r
  38 static int LMSelector;\r
  39 \r
  40 static uint8 *WaveBuffer;\r
  41 static unsigned int IVector, SBIRQ, SBDMA, SBDMA16, SBPort;\r
  42 static int DSPV,hsmode;\r
  43 static int format;\r
  44 static int frags, fragsize, fragtotal;\r
  45 static volatile int WritePtr, ReadPtr;\r
  46 static volatile int hbusy;\r
  47 static volatile int whichbuf;\r
  48 \r
  49 \r
  50 static uint8 PICMask;\r
  51 /* Protected mode interrupt vector info. */\r
  52 static _go32_dpmi_seginfo SBIH,SBIHOld;\r
  53 \r
  54 /* Real mode interrupt vector info. */\r
  55 static _go32_dpmi_seginfo SBIHRM,SBIHRMOld;\r
  56 static _go32_dpmi_registers SBIHRMRegs;\r
  57 \r
  58 static int WriteDSP(uint8 V)\r
  59 {\r
  60  int x;\r
  61 \r
  62  for(x=65536;x;x--)\r
  63  {\r
  64   if(!(inportb(SBPort+0xC)&0x80))\r
  65   {\r
  66    outportb(SBPort+0xC,V);\r
  67    return(1);\r
  68   }\r
  69  }\r
  70  return(0);\r
  71 }\r
  72 \r
  73 static int ReadDSP(uint8 *V)\r
  74 {\r
  75  int x;\r
  76 \r
  77  for(x=65536;x;x--)             /* Should be more than enough time... */\r
  78  {\r
  79   if(inportb(SBPort+0xE)&0x80)\r
  80   {\r
  81    *V=inportb(SBPort+0xA);\r
  82    return(1);\r
  83   }\r
  84  }\r
  85  return(0);\r
  86 }\r
  87 \r
  88 \r
  89 static int SetVectors(void)\r
  90 {\r
  91  SBIH.pm_offset=SBIHRM.pm_offset=(int)SBIRQHandler;\r
  92  SBIH.pm_selector=SBIHRM.pm_selector=_my_cs();\r
  93 \r
  94  /* Get and set real mode interrupt vector.  */\r
  95  _go32_dpmi_get_real_mode_interrupt_vector(IVector,&SBIHRMOld);\r
  96  _go32_dpmi_allocate_real_mode_callback_iret(&SBIHRM, &SBIHRMRegs);\r
  97  _go32_dpmi_set_real_mode_interrupt_vector(IVector,&SBIHRM);  \r
  98 \r
  99  /* Get and set protected mode interrupt vector. */\r
 100  _go32_dpmi_get_protected_mode_interrupt_vector(IVector,&SBIHOld);\r
 101  _go32_dpmi_allocate_iret_wrapper(&SBIH);\r
 102  _go32_dpmi_set_protected_mode_interrupt_vector(IVector,&SBIH); \r
 103 \r
 104  return(1);\r
 105 }\r
 106 \r
 107 static void ResetVectors(void)\r
 108 {\r
 109  _go32_dpmi_set_protected_mode_interrupt_vector(IVector,&SBIHOld);\r
 110  _go32_dpmi_free_iret_wrapper(&SBIH);\r
 111  _go32_dpmi_set_real_mode_interrupt_vector(IVector,&SBIHRMOld);\r
 112  _go32_dpmi_free_real_mode_callback(&SBIHRM);\r
 113 }\r
 114 \r
 115 int GetBLASTER(void)\r
 116 {\r
 117  int check=0;\r
 118  char *s;\r
 119 \r
 120  if(!(s=getenv("BLASTER")))\r
 121  {\r
 122   puts(" Error getting BLASTER environment variable.");\r
 123   return(0);\r
 124  }\r
 125 \r
 126  while(*s)\r
 127  {\r
 128   switch(toupper(*s))\r
 129   {\r
 130    case 'A': check|=(sscanf(s+1,"%x",&SBPort)==1)?1:0;break;\r
 131    case 'I': check|=(sscanf(s+1,"%d",&SBIRQ)==1)?2:0;break;\r
 132    case 'D': check|=(sscanf(s+1,"%d",&SBDMA)==1)?4:0;break;\r
 133    case 'H': check|=(sscanf(s+1,"%d",&SBDMA16)==1)?8:0;break;\r
 134   }\r
 135   s++;\r
 136  }\r
 137  \r
 138  if((check^7)&7 || SBDMA>=4 || (SBDMA16<=4 && check&8) || SBIRQ>15)\r
 139  {\r
 140   puts(" Invalid or incomplete BLASTER environment variable.");\r
 141   return(0);\r
 142  }\r
 143  if(!(check&8))\r
 144   format=0;\r
 145  return(1);\r
 146 }\r
 147 \r
 148 static int ResetDSP(void)\r
 149 {\r
 150  uint8 b;\r
 151 \r
 152  outportb(SBPort+0x6,0x1);\r
 153  delay(10);\r
 154  outportb(SBPort+0x6,0x0);\r
 155  delay(10);\r
 156 \r
 157  if(ReadDSP(&b))\r
 158   if(b==0xAA)\r
 159    return(1); \r
 160  return(0);\r
 161 }\r
 162 \r
 163 static int GetDSPVersion(void)\r
 164 {\r
 165  int ret;\r
 166  uint8 t;\r
 167 \r
 168  if(!WriteDSP(0xE1))\r
 169   return(0);\r
 170  if(!ReadDSP(&t))\r
 171   return(0);\r
 172  ret=t<<8;\r
 173  if(!ReadDSP(&t))\r
 174   return(0);\r
 175  ret|=t;\r
 176 \r
 177  return(ret);\r
 178 }\r
 179 \r
 180 static void KillDMABuffer(void)\r
 181 {\r
 182  __dpmi_free_dos_memory(LMSelector);\r
 183 }\r
 184 \r
 185 static int MakeDMABuffer(void)\r
 186 {\r
 187  uint32 size;\r
 188  int32 tmp;\r
 189 \r
 190  size=fragsize*2;       /* Two buffers in the DMA buffer. */\r
 191  size<<=format;         /* Twice the size for 16-bit than for 8-bit. */\r
 192 \r
 193  size<<=1;              /* Double the size in case the first 2 buffers\r
 194                            cross a 64KB or 128KB page boundary.\r
 195                         */\r
 196  size=(size+15)>>4;     /* Convert to paragraphs */\r
 197 \r
 198  if((tmp=__dpmi_allocate_dos_memory(size,&LMSelector))<0)\r
 199   return(0);\r
 200 \r
 201  LMBuffer=tmp<<=4;\r
 202 \r
 203  if(format)   /* Check for and fix 128KB page boundary crossing. */\r
 204  {\r
 205   if((LMBuffer&0x20000) != ((LMBuffer+fragsize*2*2-1)&0x20000))\r
 206    LMBuffer+=fragsize*2*2;\r
 207  }\r
 208  else   /* Check for and fix 64KB page boundary crossing. */\r
 209  {\r
 210   if((LMBuffer&0x10000) != ((LMBuffer+fragsize*2-1)&0x10000))\r
 211    LMBuffer+=fragsize*2;\r
 212  }\r
 213 \r
 214  DOSMemSet(LMBuffer, format?0:128, (fragsize*2)<<format);\r
 215 \r
 216  return(1);\r
 217 }\r
 218 \r
 219 static void ProgramDMA(void)\r
 220 {\r
 221  static int PPorts[8]={0x87,0x83,0x81,0x82,0,0x8b,0x89,0x8a};\r
 222  uint32 tmp;\r
 223 \r
 224  if(format)\r
 225  {\r
 226   outportb(0xd4,(SBDMA16&0x3)|0x4);\r
 227   outportb(0xd8,0x0);\r
 228   outportb(0xd6,(SBDMA16&0x3)|0x58);\r
 229   tmp=((SBDMA16&3)<<2)+0xC2;\r
 230  }\r
 231  else\r
 232  {\r
 233   outportb(0xA,SBDMA|0x4);\r
 234   outportb(0xC,0x0);\r
 235   outportb(0xB,SBDMA|0x58);\r
 236   tmp=(SBDMA<<1)+1;\r
 237  }\r
 238 \r
 239  /* Size of entire buffer. */\r
 240  outportb(tmp,(fragsize*2-1));\r
 241  outportb(tmp,(fragsize*2-1)>>8);\r
 242 \r
 243  /* Page of buffer. */\r
 244  outportb(PPorts[format?SBDMA16:SBDMA],LMBuffer>>16);\r
 245 \r
 246  /* Offset of buffer within page. */\r
 247  if(format)\r
 248   tmp=((SBDMA16&3)<<2)+0xc0;\r
 249  else\r
 250   tmp=SBDMA<<1;\r
 251 \r
 252  outportb(tmp,(LMBuffer>>format));\r
 253  outportb(tmp,(LMBuffer>>(8+format)));\r
 254 }\r
 255 \r
 256 int InitSB(int Rate, int bittage)\r
 257 {\r
 258  hsmode=hbusy=0;\r
 259  whichbuf=1;\r
 260  puts("Initializing Sound Blaster...");\r
 261 \r
 262  format=bittage?1:0;\r
 263  frags=8;\r
 264 \r
 265  if(Rate<=11025)\r
 266   fragsize=1<<5;\r
 267  else if(Rate<=22050)\r
 268   fragsize=1<<6;\r
 269  else\r
 270   fragsize=1<<7;\r
 271 \r
 272  fragtotal=frags*fragsize;\r
 273  WaveBuffer=malloc(fragtotal<<format);\r
 274 \r
 275  if(format)\r
 276   memset(WaveBuffer,0,fragtotal*2);\r
 277  else\r
 278   memset(WaveBuffer,128,fragtotal);\r
 279 \r
 280  WritePtr=ReadPtr=0;\r
 281 \r
 282  if((Rate<8192) || (Rate>65535))\r
 283  {\r
 284   printf(" Unsupported playback rate: %d samples per second\n",Rate);\r
 285   return(0);\r
 286  }\r
 287 \r
 288  if(!GetBLASTER())\r
 289   return(0);\r
 290  \r
 291  /* Disable IRQ line in PIC0 or PIC1 */\r
 292  if(SBIRQ>7)\r
 293  {\r
 294   PICMask=inportb(0xA1);\r
 295   outportb(0xA1,PICMask|(1<<(SBIRQ&7)));\r
 296  }\r
 297  else\r
 298  {\r
 299   PICMask=inportb(0x21);\r
 300   outportb(0x21,PICMask|(1<<SBIRQ));\r
 301  }\r
 302  if(!ResetDSP())\r
 303  {\r
 304   puts(" Error resetting the DSP.");\r
 305   return(0);\r
 306  }\r
 307  \r
 308  if(!(DSPV=GetDSPVersion()))\r
 309  {\r
 310   puts(" Error getting the DSP version.");\r
 311   return(0);\r
 312  }\r
 313 \r
 314  printf(" DSP Version: %d.%d\n",DSPV>>8,DSPV&0xFF);\r
 315  if(DSPV<0x201)\r
 316  {\r
 317   printf(" DSP version number is too low.\n");\r
 318   return(0);\r
 319  }\r
 320 \r
 321  if(DSPV<0x400)\r
 322   format=0;\r
 323  if(!MakeDMABuffer())\r
 324  {\r
 325   puts(" Error creating low-memory DMA buffer.");\r
 326   return(0);\r
 327  }\r
 328 \r
 329  if(SBIRQ>7) IVector=SBIRQ+0x68;\r
 330  else IVector=SBIRQ+0x8;\r
 331 \r
 332  if(!SetVectors())\r
 333  {\r
 334   puts(" Error setting interrupt vectors.");\r
 335   KillDMABuffer();\r
 336   return(0);\r
 337  }\r
 338 \r
 339  /* Reenable IRQ line. */\r
 340  if(SBIRQ>7)\r
 341   outportb(0xA1,PICMask&(~(1<<(SBIRQ&7))));\r
 342  else\r
 343   outportb(0x21,PICMask&(~(1<<SBIRQ)));\r
 344 \r
 345  ProgramDMA();\r
 346 \r
 347  /* Note that the speaker must always be turned on before the mode transfer\r
 348     byte is sent to the DSP if we're going into high-speed mode, since\r
 349     a real Sound Blaster(at least my SBPro) won't accept DSP commands(except\r
 350     for the reset "command") after it goes into high-speed mode.\r
 351  */\r
 352  WriteDSP(0xD1);                 // Turn on DAC speaker\r
 353 \r
 354  if(DSPV>=0x400)\r
 355  {\r
 356   WriteDSP(0x41);                // Set sampling rate\r
 357   WriteDSP(Rate>>8);             // High byte\r
 358   WriteDSP(Rate&0xFF);           // Low byte\r
 359   if(!format)\r
 360   {\r
 361    WriteDSP(0xC6);                // 8-bit output\r
 362    WriteDSP(0x00);                // 8-bit mono unsigned PCM\r
 363   }\r
 364   else\r
 365   {\r
 366    WriteDSP(0xB6);                // 16-bit output\r
 367    WriteDSP(0x10);                // 16-bit mono signed PCM\r
 368   }\r
 369   WriteDSP((fragsize-1)&0xFF);// Low byte of size\r
 370   WriteDSP((fragsize-1)>>8);  // High byte of size\r
 371  }\r
 372  else\r
 373  {\r
 374   int tc,command;\r
 375   if(Rate>22050)\r
 376   {\r
 377    tc=(65536-(256000000/Rate))>>8;\r
 378    Rate=256000000/(65536-(tc<<8));\r
 379    command=0x90;                  // High-speed auto-initialize DMA mode transfer\r
 380    hsmode=1;\r
 381   }\r
 382   else\r
 383   {\r
 384    tc=256-(1000000/Rate);\r
 385    Rate=1000000/(256-tc);\r
 386    command=0x1c;                  // Auto-initialize DMA mode transfer\r
 387   }\r
 388   WriteDSP(0x40);       // Set DSP time constant\r
 389   WriteDSP(tc);         // time constant\r
 390   WriteDSP(0x48);       // Set DSP block transfer size\r
 391   WriteDSP((fragsize-1)&0xFF);\r
 392   WriteDSP((fragsize-1)>>8);\r
 393 \r
 394   WriteDSP(command);\r
 395  }\r
 396 \r
 397  /* Enable DMA */\r
 398  if(format)\r
 399   outportb(0xd4,SBDMA16&3);\r
 400  else\r
 401   outportb(0xa,SBDMA);\r
 402 \r
 403  printf(" %d hz, %d-bit\n",Rate,8<<format);\r
 404  return(Rate);\r
 405 }\r
 406 \r
 407 extern volatile int soundjoyer;\r
 408 extern volatile int soundjoyeron;\r
 409 static int ssilence=0;\r
 410 \r
 411 static void SBIRQHandler(_go32_dpmi_registers *r)\r
 412 {\r
 413         uint32 *src;\r
 414         uint32 dest;\r
 415         int32 x;\r
 416 \r
 417 \r
 418         if(format)\r
 419         {\r
 420          uint8 status;\r
 421 \r
 422          outportb(SBPort+4,0x82);\r
 423          status=inportb(SBPort+5);\r
 424          if(status&2)\r
 425           inportb(SBPort+0x0F);\r
 426         }\r
 427         else\r
 428          inportb(SBPort+0x0E);\r
 429 \r
 430         #ifdef OLD\r
 431         {\r
 432          uint8 status;\r
 433 \r
 434          outportb(SBPort+4,0x82);\r
 435          status=inportb(SBPort+5);\r
 436          if(status&1)\r
 437           inportb(SBPort+0x0E);\r
 438          else if(status&2)\r
 439           inportb(SBPort+0x0F);\r
 440          else\r
 441           return;               // Mysterious interrupt source!  *eerie music*\r
 442         }         \r
 443         #endif\r
 444 \r
 445         if(hbusy)\r
 446         {\r
 447          outportb(0x20,0x20);\r
 448          if(SBIRQ>=8)\r
 449           outportb(0xA0,0x20);\r
 450          whichbuf^=1;         \r
 451          return;\r
 452         }\r
 453         hbusy=1;\r
 454 \r
 455         {\r
 456          /* This code seems to fail on many SB emulators.  Bah.\r
 457             SCREW SB EMULATORS. ^_^ */\r
 458          uint32 count;\r
 459          uint32 block;\r
 460          uint32 port;\r
 461        \r
 462          if(format)\r
 463           port=((SBDMA16&3)*4)+0xc2;\r
 464          else\r
 465           port=(SBDMA*2)+1;\r
 466 \r
 467          count=inportb(port);\r
 468          count|=inportb(port)<<8;\r
 469 \r
 470          if(count>=fragsize)\r
 471           block=1;\r
 472          else\r
 473           block=0;\r
 474          dest=LMBuffer+((block*fragsize)<<format);\r
 475 \r
 476          #ifdef MOO\r
 477          dest=LMBuffer+((whichbuf*fragsize)<<format);\r
 478          whichbuf^=1;\r
 479          #endif\r
 480         }\r
 481 \r
 482         _farsetsel(_dos_ds);\r
 483 \r
 484         src=(uint32 *)(WaveBuffer+(ReadPtr<<format));\r
 485 \r
 486         if(ssilence)\r
 487         {\r
 488          uint32 sby;\r
 489          if(format) sby=0;      /* 16-bit silence.  */\r
 490          else sby=0x80808080;   /* 8-bit silence.   */\r
 491 \r
 492          for(x=(fragsize<<format)>>2;x;x--,dest+=4)\r
 493          {\r
 494           _farnspokel(dest,sby);\r
 495          }\r
 496         }\r
 497         else\r
 498         {\r
 499          for(x=(fragsize<<format)>>2;x;x--,dest+=4,src++)\r
 500          {\r
 501           _farnspokel(dest,*src);\r
 502          }\r
 503          ReadPtr=(ReadPtr+fragsize)&(fragtotal-1);\r
 504         }\r
 505 \r
 506         if(soundjoyeron)\r
 507         {\r
 508          static int coot=0;\r
 509          if(!coot)\r
 510          {\r
 511           UpdateJoyData();\r
 512           soundjoyer=1;\r
 513          }\r
 514          coot=(coot+1)&3;\r
 515         }\r
 516         hbusy=0;\r
 517         outportb(0x20,0x20);\r
 518         if(SBIRQ>=8)        \r
 519          outportb(0xA0,0x20);\r
 520 }\r
 521 \r
 522 void SilenceSound(int s)\r
 523 {\r
 524  ssilence=s;\r
 525 }\r
 526 \r
 527 void WriteSBSound(int32 *Buffer, int Count, int NoBlocking)\r
 528 {\r
 529  int x;\r
 530 \r
 531  if(!format)\r
 532  {\r
 533    for(x=0;x<Count;x++)\r
 534    {\r
 535     while(WritePtr==ReadPtr)\r
 536      if(NoBlocking)\r
 537       return;\r
 538     WaveBuffer[WritePtr]=(uint8)((Buffer[x])>>8)^128;\r
 539     WritePtr=(WritePtr+1)&(fragtotal-1);\r
 540    }\r
 541  }      \r
 542  else // 16 bit\r
 543  {\r
 544    for(x=0;x<Count;x++)\r
 545    {\r
 546     while(WritePtr==ReadPtr)\r
 547      if(NoBlocking)\r
 548       return;\r
 549     ((int16 *)WaveBuffer)[WritePtr]=Buffer[x];\r
 550     WritePtr=(WritePtr+1)&(fragtotal-1);\r
 551    }\r
 552  }\r
 553 }\r
 554 \r
 555 void KillSB(void)\r
 556 {\r
 557  if(hsmode)\r
 558   ResetDSP();                   /* High-speed mode requires a DSP reset. */\r
 559  else\r
 560   WriteDSP(format?0xD9:0xDA);    /* Exit auto-init DMA transfer mode. */ \r
 561  WriteDSP(0xD3);                /* Turn speaker off. */\r
 562 \r
 563  outportb((SBIRQ>7)?0xA1:0x21,PICMask|(1<<(SBIRQ&7)));\r
 564  ResetVectors();\r
 565  outportb((SBIRQ>7)?0xA1:0x21,PICMask);\r
 566  KillDMABuffer();\r
 567 }\r