drc: fix some table math
[pcsx_rearmed.git] / libpcsxcore / new_dynarec / pcsxmem.c
1 /*
2  * (C) GraÅžvydas "notaz" Ignotas, 2010-2011
3  *
4  * This work is licensed under the terms of GNU GPL version 2 or later.
5  * See the COPYING file in the top-level directory.
6  */
7
8 #include <stdio.h>
9 #include "../psxhw.h"
10 #include "../cdrom.h"
11 #include "../mdec.h"
12 #include "../gpu.h"
13 #include "../psxmem_map.h"
14 #include "emu_if.h"
15 #include "pcsxmem.h"
16
17 #ifdef __thumb__
18 #error the dynarec is incompatible with Thumb functions,
19 #error please add -marm to compile flags
20 #endif
21
22 //#define memprintf printf
23 #define memprintf(...)
24
25 static uintptr_t *mem_readtab;
26 static uintptr_t *mem_writetab;
27 static uintptr_t mem_iortab[(1+2+4) * 0x1000 / 4];
28 static uintptr_t mem_iowtab[(1+2+4) * 0x1000 / 4];
29 static uintptr_t mem_ffwtab[(1+2+4) * 0x1000 / 4];
30 //static uintptr_t mem_unmrtab[(1+2+4) * 0x1000 / 4];
31 static uintptr_t mem_unmwtab[(1+2+4) * 0x1000 / 4];
32
33 static
34 #ifdef __clang__
35 // When this is called in a loop, and 'h' is a function pointer, clang will crash.
36 __attribute__ ((noinline))
37 #endif
38 void map_item(uintptr_t *out, const void *h, uintptr_t flag)
39 {
40         uintptr_t hv = (uintptr_t)h;
41         if (hv & 1) {
42                 SysPrintf("FATAL: %p has LSB set\n", h);
43                 abort();
44         }
45         *out = (hv >> 1) | (flag << (sizeof(hv) * 8 - 1));
46 }
47
48 // size must be power of 2, at least 4k
49 #define map_l1_mem(tab, i, addr, size, base) \
50         map_item(&tab[((addr)>>12) + i], \
51                  (u8 *)(base) - (u32)((addr) + ((i << 12) & ~(size - 1))), 0)
52
53 #define IOMEM32(a) (((a) & 0xfff) / 4)
54 #define IOMEM16(a) (0x1000/4 + (((a) & 0xfff) / 2))
55 #define IOMEM8(a)  (0x1000/4 + 0x1000/2 + ((a) & 0xfff))
56
57 u8 zero_mem[0x1000];
58
59 u32 read_mem_dummy()
60 {
61         return 0;
62 }
63
64 static void write_mem_dummy(u32 data)
65 {
66         memprintf("unmapped w %08x, %08x @%08x %u\n", address, data, psxRegs.pc, psxRegs.cycle);
67 }
68
69 /* IO handlers */
70 static u32 io_read_sio16()
71 {
72         return sioRead8() | (sioRead8() << 8);
73 }
74
75 static u32 io_read_sio32()
76 {
77         return sioRead8() | (sioRead8() << 8) | (sioRead8() << 16) | (sioRead8() << 24);
78 }
79
80 static void io_write_sio16(u32 value)
81 {
82         sioWrite8((unsigned char)value);
83         sioWrite8((unsigned char)(value>>8));
84 }
85
86 static void io_write_sio32(u32 value)
87 {
88         sioWrite8((unsigned char)value);
89         sioWrite8((unsigned char)(value >>  8));
90         sioWrite8((unsigned char)(value >> 16));
91         sioWrite8((unsigned char)(value >> 24));
92 }
93
94 #if !defined(DRC_DBG) && defined(__arm__)
95
96 static void map_rcnt_rcount0(u32 mode)
97 {
98         if (mode & 0x100) { // pixel clock
99                 map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1100)], rcnt0_read_count_m1, 1);
100                 map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1100)], rcnt0_read_count_m1, 1);
101         }
102         else {
103                 map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1100)], rcnt0_read_count_m0, 1);
104                 map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1100)], rcnt0_read_count_m0, 1);
105         }
106 }
107
108 static void map_rcnt_rcount1(u32 mode)
109 {
110         if (mode & 0x100) { // hcnt
111                 map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1110)], rcnt1_read_count_m1, 1);
112                 map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1110)], rcnt1_read_count_m1, 1);
113         }
114         else {
115                 map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1110)], rcnt1_read_count_m0, 1);
116                 map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1110)], rcnt1_read_count_m0, 1);
117         }
118 }
119
120 static void map_rcnt_rcount2(u32 mode)
121 {
122         if (mode & 0x01) { // gate
123                 map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1120)], &psxH[0x1000], 0);
124                 map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1120)], &psxH[0x1000], 0);
125         }
126         else if (mode & 0x200) { // clk/8
127                 map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1120)], rcnt2_read_count_m1, 1);
128                 map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1120)], rcnt2_read_count_m1, 1);
129         }
130         else {
131                 map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1120)], rcnt2_read_count_m0, 1);
132                 map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1120)], rcnt2_read_count_m0, 1);
133         }
134 }
135
136 #else
137 #define map_rcnt_rcount0(mode)
138 #define map_rcnt_rcount1(mode)
139 #define map_rcnt_rcount2(mode)
140 #endif
141
142 #define make_rcnt_funcs(i) \
143 static u32 io_rcnt_read_count##i()  { return psxRcntRcount(i); } \
144 static u32 io_rcnt_read_mode##i()   { return psxRcntRmode(i); } \
145 static u32 io_rcnt_read_target##i() { return psxRcntRtarget(i); } \
146 static void io_rcnt_write_count##i(u32 val)  { psxRcntWcount(i, val & 0xffff); } \
147 static void io_rcnt_write_mode##i(u32 val)   { psxRcntWmode(i, val); map_rcnt_rcount##i(val); } \
148 static void io_rcnt_write_target##i(u32 val) { psxRcntWtarget(i, val & 0xffff); }
149
150 make_rcnt_funcs(0)
151 make_rcnt_funcs(1)
152 make_rcnt_funcs(2)
153
154 static void io_write_ireg16(u32 value)
155 {
156         psxHu16ref(0x1070) &= value;
157 }
158
159 static void io_write_imask16(u32 value)
160 {
161         psxHu16ref(0x1074) = value;
162         if (psxHu16ref(0x1070) & value)
163                 new_dyna_set_event(PSXINT_NEWDRC_CHECK, 1);
164 }
165
166 static void io_write_ireg32(u32 value)
167 {
168         psxHu32ref(0x1070) &= value;
169 }
170
171 static void io_write_imask32(u32 value)
172 {
173         psxHu32ref(0x1074) = value;
174         if (psxHu32ref(0x1070) & value)
175                 new_dyna_set_event(PSXINT_NEWDRC_CHECK, 1);
176 }
177
178 static void io_write_dma_icr32(u32 value)
179 {
180         u32 tmp = value & 0x00ff803f;
181         tmp |= (SWAPu32(HW_DMA_ICR) & ~value) & 0x7f000000;
182         if ((tmp & HW_DMA_ICR_GLOBAL_ENABLE && tmp & 0x7f000000)
183             || tmp & HW_DMA_ICR_BUS_ERROR) {
184                 if (!(SWAPu32(HW_DMA_ICR) & HW_DMA_ICR_IRQ_SENT))
185                         psxHu32ref(0x1070) |= SWAP32(8);
186                 tmp |= HW_DMA_ICR_IRQ_SENT;
187         }
188         HW_DMA_ICR = SWAPu32(tmp);
189 }
190
191 #define make_dma_func(n) \
192 static void io_write_chcr##n(u32 value) \
193 { \
194         HW_DMA##n##_CHCR = value; \
195         if (value & 0x01000000 && HW_DMA_PCR & (8 << (n * 4))) { \
196                 psxDma##n(HW_DMA##n##_MADR, HW_DMA##n##_BCR, value); \
197         } \
198 }
199
200 make_dma_func(0)
201 make_dma_func(1)
202 make_dma_func(2)
203 make_dma_func(3)
204 make_dma_func(4)
205 make_dma_func(6)
206
207 static void io_spu_write16(u32 value)
208 {
209         // meh
210         SPU_writeRegister(address, value, psxRegs.cycle);
211 }
212
213 static void io_spu_write32(u32 value)
214 {
215         SPUwriteRegister wfunc = SPU_writeRegister;
216         u32 a = address;
217
218         wfunc(a, value & 0xffff, psxRegs.cycle);
219         wfunc(a + 2, value >> 16, psxRegs.cycle);
220 }
221
222 static u32 io_gpu_read_status(void)
223 {
224         u32 v;
225
226         // meh2, syncing for img bit, might want to avoid it..
227         gpuSyncPluginSR();
228         v = HW_GPU_STATUS;
229
230         // XXX: because of large timeslices can't use hSyncCount, using rough
231         // approximization instead. Perhaps better use hcounter code here or something.
232         if (hSyncCount < 240 && (HW_GPU_STATUS & PSXGPU_ILACE_BITS) != PSXGPU_ILACE_BITS)
233                 v |= PSXGPU_LCF & (psxRegs.cycle << 20);
234         return v;
235 }
236
237 static void io_gpu_write_status(u32 value)
238 {
239         GPU_writeStatus(value);
240         gpuSyncPluginSR();
241 }
242
243 static void map_ram_write(void)
244 {
245         int i;
246
247         for (i = 0; i < (0x800000 >> 12); i++) {
248                 map_l1_mem(mem_writetab, i, 0x80000000, 0x200000, psxM);
249                 map_l1_mem(mem_writetab, i, 0x00000000, 0x200000, psxM);
250                 map_l1_mem(mem_writetab, i, 0xa0000000, 0x200000, psxM);
251         }
252 }
253
254 static void unmap_ram_write(void)
255 {
256         int i;
257
258         for (i = 0; i < (0x800000 >> 12); i++) {
259                 map_item(&mem_writetab[0x80000|i], mem_unmwtab, 1);
260                 map_item(&mem_writetab[0x00000|i], mem_unmwtab, 1);
261                 map_item(&mem_writetab[0xa0000|i], mem_unmwtab, 1);
262         }
263 }
264
265 static void write_biu(u32 value)
266 {
267         memprintf("write_biu %08x, %08x @%08x %u\n", address, value, psxRegs.pc, psxRegs.cycle);
268
269         if (address != 0xfffe0130)
270                 return;
271
272         switch (value) {
273         case 0x800: case 0x804:
274                 unmap_ram_write();
275                 break;
276         case 0: case 0x1e988:
277                 map_ram_write();
278                 break;
279         default:
280                 printf("write_biu: unexpected val: %08x\n", value);
281                 break;
282         }
283 }
284
285 void new_dyna_pcsx_mem_load_state(void)
286 {
287         map_rcnt_rcount0(rcnts[0].mode);
288         map_rcnt_rcount1(rcnts[1].mode);
289         map_rcnt_rcount2(rcnts[2].mode);
290 }
291
292 int pcsxmem_is_handler_dynamic(unsigned int addr)
293 {
294         if ((addr & 0xfffff000) != 0x1f801000)
295                 return 0;
296
297         addr &= 0xffff;
298         return addr == 0x1100 || addr == 0x1110 || addr == 0x1120;
299 }
300
301 void new_dyna_pcsx_mem_init(void)
302 {
303         int i;
304
305         // have to map these further to keep tcache close to .text
306         mem_readtab = psxMap(0x08000000, 0x200000 * sizeof(mem_readtab[0]), 0, MAP_TAG_LUTS);
307         if (mem_readtab == NULL) {
308                 SysPrintf("failed to map mem tables\n");
309                 exit(1);
310         }
311         mem_writetab = mem_readtab + 0x100000;
312
313         // 1st level lookup:
314         //   0: direct mem
315         //   1: use 2nd lookup
316         // 2nd level lookup:
317         //   0: direct mem variable
318         //   1: memhandler
319
320         // default/unmapped memhandlers
321         for (i = 0; i < 0x100000; i++) {
322                 //map_item(&mem_readtab[i], mem_unmrtab, 1);
323                 map_l1_mem(mem_readtab, i, 0, 0x1000, zero_mem);
324                 map_item(&mem_writetab[i], mem_unmwtab, 1);
325         }
326
327         // RAM and it's mirrors
328         for (i = 0; i < (0x800000 >> 12); i++) {
329                 map_l1_mem(mem_readtab,  i, 0x80000000, 0x200000, psxM);
330                 map_l1_mem(mem_readtab,  i, 0x00000000, 0x200000, psxM);
331                 map_l1_mem(mem_readtab,  i, 0xa0000000, 0x200000, psxM);
332         }
333         map_ram_write();
334
335         // BIOS and it's mirrors
336         for (i = 0; i < (0x80000 >> 12); i++) {
337                 map_l1_mem(mem_readtab, i, 0x1fc00000, 0x80000, psxR);
338                 map_l1_mem(mem_readtab, i, 0xbfc00000, 0x80000, psxR);
339         }
340
341         // scratchpad
342         map_l1_mem(mem_readtab, 0, 0x1f800000, 0x1000, psxH);
343         map_l1_mem(mem_readtab, 0, 0x9f800000, 0x1000, psxH);
344         map_l1_mem(mem_writetab, 0, 0x1f800000, 0x1000, psxH);
345         map_l1_mem(mem_writetab, 0, 0x9f800000, 0x1000, psxH);
346
347         // I/O
348         map_item(&mem_readtab[0x1f801000 >> 12], mem_iortab, 1);
349         map_item(&mem_readtab[0x9f801000 >> 12], mem_iortab, 1);
350         map_item(&mem_readtab[0xbf801000 >> 12], mem_iortab, 1);
351         map_item(&mem_writetab[0x1f801000 >> 12], mem_iowtab, 1);
352         map_item(&mem_writetab[0x9f801000 >> 12], mem_iowtab, 1);
353         map_item(&mem_writetab[0xbf801000 >> 12], mem_iowtab, 1);
354
355         // L2
356         // unmapped tables
357         for (i = 0; i < (1+2+4) * 0x1000 / 4; i++)
358                 map_item(&mem_unmwtab[i], write_mem_dummy, 1);
359
360         // fill IO tables
361         for (i = 0; i < 0x1000/4; i++) {
362                 map_item(&mem_iortab[i], &psxH[0x1000], 0);
363                 map_item(&mem_iowtab[i], &psxH[0x1000], 0);
364         }
365         for (; i < 0x1000/4 + 0x1000/2; i++) {
366                 map_item(&mem_iortab[i], &psxH[0x1000], 0);
367                 map_item(&mem_iowtab[i], &psxH[0x1000], 0);
368         }
369         for (; i < 0x1000/4 + 0x1000/2 + 0x1000; i++) {
370                 map_item(&mem_iortab[i], &psxH[0x1000], 0);
371                 map_item(&mem_iowtab[i], &psxH[0x1000], 0);
372         }
373
374         map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1040)], io_read_sio32, 1);
375         map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1100)], io_rcnt_read_count0, 1);
376         map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1104)], io_rcnt_read_mode0, 1);
377         map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1108)], io_rcnt_read_target0, 1);
378         map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1110)], io_rcnt_read_count1, 1);
379         map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1114)], io_rcnt_read_mode1, 1);
380         map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1118)], io_rcnt_read_target1, 1);
381         map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1120)], io_rcnt_read_count2, 1);
382         map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1124)], io_rcnt_read_mode2, 1);
383         map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1128)], io_rcnt_read_target2, 1);
384 //      map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1810)], GPU_readData, 1);
385         map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1814)], io_gpu_read_status, 1);
386         map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1820)], mdecRead0, 1);
387         map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1824)], mdecRead1, 1);
388
389         map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1040)], io_read_sio16, 1);
390         map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1044)], sioReadStat16, 1);
391         map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1048)], sioReadMode16, 1);
392         map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x104a)], sioReadCtrl16, 1);
393         map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x104e)], sioReadBaud16, 1);
394         map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1100)], io_rcnt_read_count0, 1);
395         map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1104)], io_rcnt_read_mode0, 1);
396         map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1108)], io_rcnt_read_target0, 1);
397         map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1110)], io_rcnt_read_count1, 1);
398         map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1114)], io_rcnt_read_mode1, 1);
399         map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1118)], io_rcnt_read_target1, 1);
400         map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1120)], io_rcnt_read_count2, 1);
401         map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1124)], io_rcnt_read_mode2, 1);
402         map_item(&mem_iortab[IOMEM16(0x1128)], io_rcnt_read_target2, 1);
403
404         map_item(&mem_iortab[IOMEM8(0x1040)], sioRead8, 1);
405         map_item(&mem_iortab[IOMEM8(0x1800)], cdrRead0, 1);
406         map_item(&mem_iortab[IOMEM8(0x1801)], cdrRead1, 1);
407         map_item(&mem_iortab[IOMEM8(0x1802)], cdrRead2, 1);
408         map_item(&mem_iortab[IOMEM8(0x1803)], cdrRead3, 1);
409
410         // write(u32 data)
411         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1040)], io_write_sio32, 1);
412         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1070)], io_write_ireg32, 1);
413         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1074)], io_write_imask32, 1);
414         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1088)], io_write_chcr0, 1);
415         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1098)], io_write_chcr1, 1);
416         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x10a8)], io_write_chcr2, 1);
417         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x10b8)], io_write_chcr3, 1);
418         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x10c8)], io_write_chcr4, 1);
419         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x10e8)], io_write_chcr6, 1);
420         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x10f4)], io_write_dma_icr32, 1);
421         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1100)], io_rcnt_write_count0, 1);
422         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1104)], io_rcnt_write_mode0, 1);
423         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1108)], io_rcnt_write_target0, 1);
424         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1110)], io_rcnt_write_count1, 1);
425         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1114)], io_rcnt_write_mode1, 1);
426         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1118)], io_rcnt_write_target1, 1);
427         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1120)], io_rcnt_write_count2, 1);
428         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1124)], io_rcnt_write_mode2, 1);
429         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1128)], io_rcnt_write_target2, 1);
430 //      map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1810)], GPU_writeData, 1);
431         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1814)], io_gpu_write_status, 1);
432         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1820)], mdecWrite0, 1);
433         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1824)], mdecWrite1, 1);
434
435         map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(0x1040)], io_write_sio16, 1);
436         map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(0x1044)], sioWriteStat16, 1);
437         map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(0x1048)], sioWriteMode16, 1);
438         map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(0x104a)], sioWriteCtrl16, 1);
439         map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(0x104e)], sioWriteBaud16, 1);
440         map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(0x1070)], io_write_ireg16, 1);
441         map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(0x1074)], io_write_imask16, 1);
442         map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(0x1100)], io_rcnt_write_count0, 1);
443         map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(0x1104)], io_rcnt_write_mode0, 1);
444         map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(0x1108)], io_rcnt_write_target0, 1);
445         map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(0x1110)], io_rcnt_write_count1, 1);
446         map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(0x1114)], io_rcnt_write_mode1, 1);
447         map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(0x1118)], io_rcnt_write_target1, 1);
448         map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(0x1120)], io_rcnt_write_count2, 1);
449         map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(0x1124)], io_rcnt_write_mode2, 1);
450         map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(0x1128)], io_rcnt_write_target2, 1);
451
452         map_item(&mem_iowtab[IOMEM8(0x1040)], sioWrite8, 1);
453         map_item(&mem_iowtab[IOMEM8(0x1800)], cdrWrite0, 1);
454         map_item(&mem_iowtab[IOMEM8(0x1801)], cdrWrite1, 1);
455         map_item(&mem_iowtab[IOMEM8(0x1802)], cdrWrite2, 1);
456         map_item(&mem_iowtab[IOMEM8(0x1803)], cdrWrite3, 1);
457
458         for (i = 0x1c00; i < 0x1e00; i += 2) {
459                 map_item(&mem_iowtab[IOMEM16(i)], io_spu_write16, 1);
460                 map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(i)], io_spu_write32, 1);
461         }
462
463         // misc
464         map_item(&mem_writetab[0xfffe0130 >> 12], mem_ffwtab, 1);
465         for (i = 0; i < 0x1000/4 + 0x1000/2 + 0x1000; i++)
466                 map_item(&mem_ffwtab[i], write_biu, 1);
467
468         mem_rtab = mem_readtab;
469         mem_wtab = mem_writetab;
470
471         new_dyna_pcsx_mem_load_state();
472 }
473
474 void new_dyna_pcsx_mem_reset(void)
475 {
476         int i;
477
478         // plugins might change so update the pointers
479         map_item(&mem_iortab[IOMEM32(0x1810)], GPU_readData, 1);
480
481         for (i = 0x1c00; i < 0x1e00; i += 2)
482                 map_item(&mem_iortab[IOMEM16(i)], SPU_readRegister, 1);
483
484         map_item(&mem_iowtab[IOMEM32(0x1810)], GPU_writeData, 1);
485 }
486
487 void new_dyna_pcsx_mem_shutdown(void)
488 {
489         psxUnmap(mem_readtab, 0x200000 * 4, MAP_TAG_LUTS);
490         mem_writetab = mem_readtab = NULL;
491 }