psx_gpu: start handling vram loads/moves for enhancement
[pcsx_rearmed.git] / frontend / plugin_lib.c
1 /*
2  * (C) notaz, 2010-2011
3  *
4  * This work is licensed under the terms of the GNU GPLv2 or later.
5  * See the COPYING file in the top-level directory.
6  */
7
8 #include <stdio.h>
9 #include <stdlib.h>
10 #include <string.h>
11 #include <stdarg.h>
12 #include <stdint.h>
13 #include <sys/time.h>
14 #include <sys/types.h>
15 #include <sys/stat.h>
16 #include <fcntl.h>
17 #include <unistd.h>
18 #include <pthread.h>
19
20 #include "plugin_lib.h"
21 #include "linux/fbdev.h"
22 #include "common/fonts.h"
23 #include "common/input.h"
24 #include "menu.h"
25 #include "main.h"
26 #include "plat.h"
27 #include "pcnt.h"
28 #include "pl_gun_ts.h"
29 #include "../libpcsxcore/new_dynarec/new_dynarec.h"
30 #include "../libpcsxcore/psemu_plugin_defs.h"
31
32 int in_type1, in_type2;
33 int in_a1[2] = { 127, 127 }, in_a2[2] = { 127, 127 };
34 int in_adev[2] = { -1, -1 }, in_adev_axis[2][2] = {{ 0, 1 }, { 0, 1 }};
35 int in_keystate, in_state_gun;
36 int in_enable_vibration;
37 void *tsdev;
38 void *pl_vout_buf;
39 int g_layer_x, g_layer_y, g_layer_w, g_layer_h;
40 static int pl_vout_w, pl_vout_h, pl_vout_bpp; /* output display/layer */
41 static int psx_w, psx_h, psx_bpp;
42 static int vsync_cnt;
43 static int is_pal, frame_interval, frame_interval1024;
44 static int vsync_usec_time;
45
46
47 static __attribute__((noinline)) int get_cpu_ticks(void)
48 {
49         static unsigned long last_utime;
50         static int fd;
51         unsigned long utime, ret;
52         char buf[128];
53
54         if (fd == 0)
55                 fd = open("/proc/self/stat", O_RDONLY);
56         lseek(fd, 0, SEEK_SET);
57         buf[0] = 0;
58         read(fd, buf, sizeof(buf));
59         buf[sizeof(buf) - 1] = 0;
60
61         sscanf(buf, "%*d %*s %*c %*d %*d %*d %*d %*d %*u %*u %*u %*u %*u %lu", &utime);
62         ret = utime - last_utime;
63         last_utime = utime;
64         return ret;
65 }
66
67 static void print_msg(int h, int border)
68 {
69         if (pl_vout_bpp == 16)
70                 pl_text_out16(border + 2, h - 10, "%s", hud_msg);
71 }
72
73 static void print_fps(int h, int border)
74 {
75         if (pl_vout_bpp == 16)
76                 pl_text_out16(border + 2, h - 10, "%2d %4.1f",
77                         pl_rearmed_cbs.flips_per_sec, pl_rearmed_cbs.vsps_cur);
78 }
79
80 static void print_cpu_usage(int w, int h, int border)
81 {
82         if (pl_vout_bpp == 16)
83                 pl_text_out16(w - border - 28, h - 10, "%3d", pl_rearmed_cbs.cpu_usage);
84 }
85
86 // draw 192x8 status of 24 sound channels
87 static __attribute__((noinline)) void draw_active_chans(int vout_w, int vout_h)
88 {
89         extern void spu_get_debug_info(int *chans_out, int *run_chans,
90                 int *fmod_chans_out, int *noise_chans_out); // hack
91         int live_chans, run_chans, fmod_chans, noise_chans;
92
93         static const unsigned short colors[2] = { 0x1fe3, 0x0700 };
94         unsigned short *dest = (unsigned short *)pl_vout_buf +
95                 vout_w * (vout_h - 10) + vout_w / 2 - 192/2;
96         unsigned short *d, p;
97         int c, x, y;
98
99         if (pl_vout_bpp != 16)
100                 return;
101
102         spu_get_debug_info(&live_chans, &run_chans, &fmod_chans, &noise_chans);
103
104         for (c = 0; c < 24; c++) {
105                 d = dest + c * 8;
106                 p = !(live_chans & (1<<c)) ? (run_chans & (1<<c) ? 0x01c0 : 0) :
107                      (fmod_chans & (1<<c)) ? 0xf000 :
108                      (noise_chans & (1<<c)) ? 0x001f :
109                      colors[c & 1];
110                 for (y = 0; y < 8; y++, d += vout_w)
111                         for (x = 0; x < 8; x++)
112                                 d[x] = p;
113         }
114 }
115
116 void pl_print_hud(int xborder)
117 {
118         int w = pl_vout_w, h = pl_vout_h;
119
120         if (h < 16)
121                 return;
122
123         if (g_opts & OPT_SHOWSPU)
124                 draw_active_chans(w, h);
125
126         if (hud_msg[0] != 0)
127                 print_msg(h, xborder);
128         else if (g_opts & OPT_SHOWFPS)
129                 print_fps(h, xborder);
130
131         if (g_opts & OPT_SHOWCPU)
132                 print_cpu_usage(w, h, xborder);
133 }
134
135 /* update scaler target size according to user settings */
136 static void update_layer_size(int w, int h)
137 {
138         float mult;
139         int imult;
140
141         switch (g_scaler) {
142         case SCALE_1_1:
143                 g_layer_w = w; g_layer_h = h;
144                 break;
145
146         case SCALE_4_3v2:
147                 if (h > g_menuscreen_h || (240 < h && h <= 360))
148                         goto fractional_4_3;
149
150                 // 4:3 that prefers integer scaling
151                 imult = g_menuscreen_h / h;
152                 g_layer_w = w * imult;
153                 g_layer_h = h * imult;
154                 mult = (float)g_layer_w / (float)g_layer_h;
155                 if (mult < 1.25f || mult > 1.666f)
156                         g_layer_w = 4.0f/3.0f * (float)g_layer_h;
157                 printf("  -> %dx%d %.1f\n", g_layer_w, g_layer_h, mult);
158                 break;
159
160         fractional_4_3:
161         case SCALE_4_3:
162                 mult = 240.0f / (float)h * 4.0f / 3.0f;
163                 if (h > 256)
164                         mult *= 2.0f;
165                 g_layer_w = mult * (float)g_menuscreen_h;
166                 g_layer_h = g_menuscreen_h;
167                 printf("  -> %dx%d %.1f\n", g_layer_w, g_layer_h, mult);
168                 break;
169
170         case SCALE_FULLSCREEN:
171                 g_layer_w = g_menuscreen_w;
172                 g_layer_h = g_menuscreen_h;
173                 break;
174
175         default:
176                 break;
177         }
178
179         g_layer_x = g_menuscreen_w / 2 - g_layer_w / 2;
180         g_layer_y = g_menuscreen_h / 2 - g_layer_h / 2;
181         if (g_layer_x < 0) g_layer_x = 0;
182         if (g_layer_y < 0) g_layer_y = 0;
183         if (g_layer_w > g_menuscreen_w) g_layer_w = g_menuscreen_w;
184         if (g_layer_h > g_menuscreen_h) g_layer_h = g_menuscreen_h;
185 }
186
187 static void *pl_vout_set_mode(int w, int h, int bpp)
188 {
189         // special h handling, Wipeout likes to change it by 1-6
190         static int vsync_cnt_ms_prev;
191         if ((unsigned int)(vsync_cnt - vsync_cnt_ms_prev) < 5*60)
192                 h = (h + 7) & ~7;
193         vsync_cnt_ms_prev = vsync_cnt;
194
195         if (w == psx_w && h == psx_h && bpp == psx_bpp)
196                 return pl_vout_buf;
197
198         pl_vout_w = psx_w = w;
199         pl_vout_h = psx_h = h;
200         pl_vout_bpp = psx_bpp = bpp;
201
202         update_layer_size(pl_vout_w, pl_vout_h);
203
204         pl_vout_buf = plat_gvideo_set_mode(&pl_vout_w, &pl_vout_h, &pl_vout_bpp);
205         if (pl_vout_buf == NULL && pl_rearmed_cbs.pl_vout_raw_flip == NULL)
206                 fprintf(stderr, "failed to set mode %dx%d@%d\n",
207                         psx_w, psx_h, psx_bpp);
208
209         menu_notify_mode_change(pl_vout_w, pl_vout_h, pl_vout_bpp);
210
211         return pl_vout_buf;
212 }
213
214 // only used if raw flip is not defined
215 static void *pl_vout_flip(void)
216 {
217         pl_rearmed_cbs.flip_cnt++;
218
219         if (pl_vout_buf != NULL)
220                 pl_print_hud(0);
221
222         // let's flip now
223         pl_vout_buf = plat_gvideo_flip();
224         return pl_vout_buf;
225 }
226
227 static int pl_vout_open(void)
228 {
229         struct timeval now;
230         int h;
231
232         // force mode update
233         h = psx_h;
234         psx_h--;
235         pl_vout_buf = pl_vout_set_mode(psx_w, h, psx_bpp);
236
237         plat_gvideo_open(is_pal);
238
239         gettimeofday(&now, 0);
240         vsync_usec_time = now.tv_usec;
241         while (vsync_usec_time >= frame_interval)
242                 vsync_usec_time -= frame_interval;
243
244         return 0;
245 }
246
247 static void pl_vout_close(void)
248 {
249         plat_gvideo_close();
250 }
251
252 void *pl_prepare_screenshot(int *w, int *h, int *bpp)
253 {
254         void *ret = plat_prepare_screenshot(w, h, bpp);
255         if (ret != NULL)
256                 return ret;
257
258         *w = pl_vout_w;
259         *h = pl_vout_h;
260         *bpp = pl_vout_bpp;
261
262         return pl_vout_buf;
263 }
264
265 #ifndef MAEMO
266 static void update_analogs(void)
267 {
268         int *nubp[2] = { in_a1, in_a2 };
269         int i, a, v, ret;
270
271         for (i = 0; i < 2; i++)
272         {
273                 if (in_adev[i] < 0)
274                         continue;
275
276                 for (a = 0; a < 2; a++) {
277                         nubp[i][a] = 127;
278
279                         ret = in_update_analog(in_adev[i], in_adev_axis[i][a], &v);
280                         if (ret == 0) {
281                                 v = v / (IN_ABS_RANGE / 128) + 127;
282                                 nubp[i][a] = v < 0 ? 0 : v;
283                         }
284                 }
285         }
286         //printf("%4d %4d %4d %4d\n", in_a1[0], in_a1[1], in_a2[0], in_a2[1]);
287 }
288
289 static void update_input(void)
290 {
291         int actions[IN_BINDTYPE_COUNT] = { 0, };
292         unsigned int emu_act;
293
294         in_update(actions);
295         if (in_type1 == PSE_PAD_TYPE_ANALOGPAD)
296                 update_analogs();
297         emu_act = actions[IN_BINDTYPE_EMU];
298         in_state_gun = (emu_act & SACTION_GUN_MASK) >> SACTION_GUN_TRIGGER;
299
300         emu_act &= ~SACTION_GUN_MASK;
301         if (emu_act) {
302                 int which = 0;
303                 for (; !(emu_act & 1); emu_act >>= 1, which++)
304                         ;
305                 emu_act = which;
306         }
307         emu_set_action(emu_act);
308
309         in_keystate = actions[IN_BINDTYPE_PLAYER12];
310 #ifdef X11
311         extern int x11_update_keys(unsigned int *action);
312         in_keystate |= x11_update_keys(&emu_act);
313         emu_set_action(emu_act);
314 #endif
315 }
316 #else /* MAEMO */
317 static void update_input(void)
318 {
319 }
320 #endif
321
322 void pl_update_gun(int *xn, int *xres, int *y, int *in)
323 {
324         if (tsdev)
325                 pl_gun_ts_update(tsdev, xn, y, in);
326
327         *xres = pl_vout_w;
328         *y = *y * pl_vout_h >> 10;
329 }
330
331 #define MAX_LAG_FRAMES 3
332
333 #define tvdiff(tv, tv_old) \
334         ((tv.tv_sec - tv_old.tv_sec) * 1000000 + tv.tv_usec - tv_old.tv_usec)
335
336 /* called on every vsync */
337 void pl_frame_limit(void)
338 {
339         static struct timeval tv_old, tv_expect;
340         static int vsync_cnt_prev, drc_active_vsyncs;
341         struct timeval now;
342         int diff, usadj;
343
344         vsync_cnt++;
345
346         /* doing input here because the pad is polled
347          * thousands of times per frame for some reason */
348         update_input();
349
350         pcnt_end(PCNT_ALL);
351         gettimeofday(&now, 0);
352
353         if (now.tv_sec != tv_old.tv_sec) {
354                 diff = tvdiff(now, tv_old);
355                 pl_rearmed_cbs.vsps_cur = 0.0f;
356                 if (0 < diff && diff < 2000000)
357                         pl_rearmed_cbs.vsps_cur = 1000000.0f * (vsync_cnt - vsync_cnt_prev) / diff;
358                 vsync_cnt_prev = vsync_cnt;
359
360                 if (g_opts & OPT_SHOWFPS)
361                         pl_rearmed_cbs.flips_per_sec = pl_rearmed_cbs.flip_cnt;
362                 pl_rearmed_cbs.flip_cnt = 0;
363                 if (g_opts & OPT_SHOWCPU)
364                         pl_rearmed_cbs.cpu_usage = get_cpu_ticks();
365
366                 if (hud_new_msg > 0) {
367                         hud_new_msg--;
368                         if (hud_new_msg == 0)
369                                 hud_msg[0] = 0;
370                 }
371                 tv_old = now;
372         }
373 #ifdef PCNT
374         static int ya_vsync_count;
375         if (++ya_vsync_count == PCNT_FRAMES) {
376                 pcnt_print(pl_rearmed_cbs.vsps_cur);
377                 ya_vsync_count = 0;
378         }
379 #endif
380
381         // tv_expect uses usec*1024 units instead of usecs for better accuracy
382         tv_expect.tv_usec += frame_interval1024;
383         if (tv_expect.tv_usec >= (1000000 << 10)) {
384                 tv_expect.tv_usec -= (1000000 << 10);
385                 tv_expect.tv_sec++;
386         }
387         diff = (tv_expect.tv_sec - now.tv_sec) * 1000000 + (tv_expect.tv_usec >> 10) - now.tv_usec;
388
389         if (diff > MAX_LAG_FRAMES * frame_interval || diff < -MAX_LAG_FRAMES * frame_interval) {
390                 //printf("pl_frame_limit reset, diff=%d, iv %d\n", diff, frame_interval);
391                 tv_expect = now;
392                 diff = 0;
393                 // try to align with vsync
394                 usadj = vsync_usec_time;
395                 while (usadj < tv_expect.tv_usec - frame_interval)
396                         usadj += frame_interval;
397                 tv_expect.tv_usec = usadj << 10;
398         }
399
400         if (!(g_opts & OPT_NO_FRAMELIM) && diff > frame_interval) {
401                 // yay for working usleep on pandora!
402                 //printf("usleep %d\n", diff - frame_interval / 2);
403                 usleep(diff - frame_interval);
404         }
405
406         if (pl_rearmed_cbs.frameskip) {
407                 if (diff < -frame_interval)
408                         pl_rearmed_cbs.fskip_advice = 1;
409                 else if (diff >= 0)
410                         pl_rearmed_cbs.fskip_advice = 0;
411
412                 // recompilation is not that fast and may cause frame skip on
413                 // loading screens and such, resulting in flicker or glitches
414                 if (new_dynarec_did_compile) {
415                         if (drc_active_vsyncs < 32)
416                                 pl_rearmed_cbs.fskip_advice = 0;
417                         drc_active_vsyncs++;
418                 }
419                 else
420                         drc_active_vsyncs = 0;
421                 new_dynarec_did_compile = 0;
422         }
423
424         pcnt_start(PCNT_ALL);
425 }
426
427 void pl_timing_prepare(int is_pal_)
428 {
429         pl_rearmed_cbs.fskip_advice = 0;
430         pl_rearmed_cbs.flips_per_sec = 0;
431         pl_rearmed_cbs.cpu_usage = 0;
432
433         is_pal = is_pal_;
434         frame_interval = is_pal ? 20000 : 16667;
435         frame_interval1024 = is_pal ? 20000*1024 : 17066667;
436
437         // used by P.E.Op.S. frameskip code
438         pl_rearmed_cbs.gpu_peops.fFrameRateHz = is_pal ? 50.0f : 59.94f;
439         pl_rearmed_cbs.gpu_peops.dwFrameRateTicks =
440                 (100000*100 / (unsigned long)(pl_rearmed_cbs.gpu_peops.fFrameRateHz*100));
441 }
442
443 static void pl_text_out16_(int x, int y, const char *text)
444 {
445         int i, l, len = strlen(text), w = pl_vout_w;
446         unsigned short *screen = (unsigned short *)pl_vout_buf + x + y * w;
447         unsigned short val = 0xffff;
448
449         for (i = 0; i < len; i++, screen += 8)
450         {
451                 for (l = 0; l < 8; l++)
452                 {
453                         unsigned char fd = fontdata8x8[text[i] * 8 + l];
454                         unsigned short *s = screen + l * w;
455                         if (fd&0x80) s[0] = val;
456                         if (fd&0x40) s[1] = val;
457                         if (fd&0x20) s[2] = val;
458                         if (fd&0x10) s[3] = val;
459                         if (fd&0x08) s[4] = val;
460                         if (fd&0x04) s[5] = val;
461                         if (fd&0x02) s[6] = val;
462                         if (fd&0x01) s[7] = val;
463                 }
464         }
465 }
466
467 void pl_text_out16(int x, int y, const char *texto, ...)
468 {
469         va_list args;
470         char    buffer[256];
471
472         va_start(args, texto);
473         vsnprintf(buffer, sizeof(buffer), texto, args);
474         va_end(args);
475
476         pl_text_out16_(x, y, buffer);
477 }
478
479 static void pl_get_layer_pos(int *x, int *y, int *w, int *h)
480 {
481         *x = g_layer_x;
482         *y = g_layer_y;
483         *w = g_layer_w;
484         *h = g_layer_h;
485 }
486
487 struct rearmed_cbs pl_rearmed_cbs = {
488         pl_get_layer_pos,
489         pl_vout_open,
490         pl_vout_set_mode,
491         pl_vout_flip,
492         pl_vout_close,
493 };
494
495 /* watchdog */
496 static void *watchdog_thread(void *unused)
497 {
498         int vsync_cnt_old = 0;
499         int seen_dead = 0;
500         int sleep_time = 5;
501
502 #if !defined(NDEBUG) || defined(DRC_DBG)
503         // don't interfere with debug
504         return NULL;
505 #endif
506         while (1)
507         {
508                 sleep(sleep_time);
509
510                 if (stop) {
511                         seen_dead = 0;
512                         sleep_time = 5;
513                         continue;
514                 }
515                 if (vsync_cnt != vsync_cnt_old) {
516                         vsync_cnt_old = vsync_cnt;
517                         seen_dead = 0;
518                         sleep_time = 2;
519                         continue;
520                 }
521
522                 seen_dead++;
523                 sleep_time = 1;
524                 if (seen_dead > 1)
525                         fprintf(stderr, "watchdog: seen_dead %d\n", seen_dead);
526                 if (seen_dead > 4) {
527                         fprintf(stderr, "watchdog: lockup detected, aborting\n");
528                         // we can't do any cleanup here really, the main thread is
529                         // likely touching resources and would crash anyway
530                         abort();
531                 }
532         }
533 }
534
535 void pl_start_watchdog(void)
536 {
537         pthread_attr_t attr;
538         pthread_t tid;
539         int ret;
540         
541         pthread_attr_init(&attr);
542         pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
543
544         ret = pthread_create(&tid, &attr, watchdog_thread, NULL);
545         if (ret != 0)
546                 fprintf(stderr, "could not start watchdog: %d\n", ret);
547 }
548
549 void pl_init(void)
550 {
551         extern unsigned int hSyncCount; // from psxcounters
552         extern unsigned int frame_counter;
553
554         psx_w = psx_h = pl_vout_w = pl_vout_h = 256;
555         psx_bpp = pl_vout_bpp = 16;
556
557         tsdev = pl_gun_ts_init();
558
559         pl_rearmed_cbs.gpu_hcnt = &hSyncCount;
560         pl_rearmed_cbs.gpu_frame_count = &frame_counter;
561 }