move some gpu status handling to core
[pcsx_rearmed.git] / libpcsxcore / r3000a.h
1 /***************************************************************************
2  *   Copyright (C) 2007 Ryan Schultz, PCSX-df Team, PCSX team              *
3  *                                                                         *
4  *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify  *
5  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by  *
6  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or     *
7  *   (at your option) any later version.                                   *
8  *                                                                         *
9  *   This program is distributed in the hope that it will be useful,       *
10  *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of        *
11  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the         *
12  *   GNU General Public License for more details.                          *
13  *                                                                         *
14  *   You should have received a copy of the GNU General Public License     *
15  *   along with this program; if not, write to the                         *
16  *   Free Software Foundation, Inc.,                                       *
17  *   51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02111-1307 USA.           *
18  ***************************************************************************/
19
20 #ifndef __R3000A_H__
21 #define __R3000A_H__
22
23 #ifdef __cplusplus
24 extern "C" {
25 #endif
26
27 #include "psxcommon.h"
28 #include "psxmem.h"
29 #include "psxcounters.h"
30 #include "psxbios.h"
31
32 typedef struct {
33         int  (*Init)();
34         void (*Reset)();
35         void (*Execute)();              /* executes up to a break */
36         void (*ExecuteBlock)(); /* executes up to a jump */
37         void (*Clear)(u32 Addr, u32 Size);
38         void (*Shutdown)();
39 } R3000Acpu;
40
41 extern R3000Acpu *psxCpu;
42 extern R3000Acpu psxInt;
43 #if (defined(__x86_64__) || defined(__i386__) || defined(__sh__) || defined(__ppc__) || defined(__arm__)) && !defined(NOPSXREC)
44 extern R3000Acpu psxRec;
45 #define PSXREC
46 #endif
47
48 typedef union {
49 #if defined(__BIGENDIAN__)
50         struct { u8 h3, h2, h, l; } b;
51         struct { s8 h3, h2, h, l; } sb;
52         struct { u16 h, l; } w;
53         struct { s16 h, l; } sw;
54 #else
55         struct { u8 l, h, h2, h3; } b;
56         struct { u16 l, h; } w;
57         struct { s8 l, h, h2, h3; } sb;
58         struct { s16 l, h; } sw;
59 #endif
60 } PAIR;
61
62 typedef union {
63         struct {
64                 u32   r0, at, v0, v1, a0, a1, a2, a3,
65                                                 t0, t1, t2, t3, t4, t5, t6, t7,
66                                                 s0, s1, s2, s3, s4, s5, s6, s7,
67                                                 t8, t9, k0, k1, gp, sp, s8, ra, lo, hi;
68         } n;
69         u32 r[34]; /* Lo, Hi in r[32] and r[33] */
70         PAIR p[34];
71 } psxGPRRegs;
72
73 typedef union {
74         struct {
75                 u32     Index,     Random,    EntryLo0,  EntryLo1,
76                                                 Context,   PageMask,  Wired,     Reserved0,
77                                                 BadVAddr,  Count,     EntryHi,   Compare,
78                                                 Status,    Cause,     EPC,       PRid,
79                                                 Config,    LLAddr,    WatchLO,   WatchHI,
80                                                 XContext,  Reserved1, Reserved2, Reserved3,
81                                                 Reserved4, Reserved5, ECC,       CacheErr,
82                                                 TagLo,     TagHi,     ErrorEPC,  Reserved6;
83         } n;
84         u32 r[32];
85         PAIR p[32];
86 } psxCP0Regs;
87
88 typedef struct {
89         short x, y;
90 } SVector2D;
91
92 typedef struct {
93         short z, pad;
94 } SVector2Dz;
95
96 typedef struct {
97         short x, y, z, pad;
98 } SVector3D;
99
100 typedef struct {
101         short x, y, z, pad;
102 } LVector3D;
103
104 typedef struct {
105         unsigned char r, g, b, c;
106 } CBGR;
107
108 typedef struct {
109         short m11, m12, m13, m21, m22, m23, m31, m32, m33, pad;
110 } SMatrix3D;
111
112 typedef union {
113         struct {
114                 SVector3D     v0, v1, v2;
115                 CBGR          rgb;
116                 s32          otz;
117                 s32          ir0, ir1, ir2, ir3;
118                 SVector2D     sxy0, sxy1, sxy2, sxyp;
119                 SVector2Dz    sz0, sz1, sz2, sz3;
120                 CBGR          rgb0, rgb1, rgb2;
121                 s32          reserved;
122                 s32          mac0, mac1, mac2, mac3;
123                 u32 irgb, orgb;
124                 s32          lzcs, lzcr;
125         } n;
126         u32 r[32];
127         PAIR p[32];
128 } psxCP2Data;
129
130 typedef union {
131         struct {
132                 SMatrix3D rMatrix;
133                 s32      trX, trY, trZ;
134                 SMatrix3D lMatrix;
135                 s32      rbk, gbk, bbk;
136                 SMatrix3D cMatrix;
137                 s32      rfc, gfc, bfc;
138                 s32      ofx, ofy;
139                 s32      h;
140                 s32      dqa, dqb;
141                 s32      zsf3, zsf4;
142                 s32      flag;
143         } n;
144         u32 r[32];
145         PAIR p[32];
146 } psxCP2Ctrl;
147
148 enum {
149         PSXINT_SIO = 0,
150         PSXINT_CDR,
151         PSXINT_CDREAD,
152         PSXINT_GPUDMA,
153         PSXINT_MDECOUTDMA,
154         PSXINT_SPUDMA,
155         PSXINT_GPUBUSY,
156         PSXINT_MDECINDMA,
157         PSXINT_GPUOTCDMA,
158         PSXINT_CDRDMA,
159         PSXINT_NEWDRC_CHECK,
160         PSXINT_RCNT,
161         PSXINT_CDRLID,
162         PSXINT_CDRPLAY,
163         PSXINT_COUNT
164 };
165
166 typedef struct {
167         psxGPRRegs GPR;         /* General Purpose Registers */
168         psxCP0Regs CP0;         /* Coprocessor0 Registers */
169         psxCP2Data CP2D;        /* Cop2 data registers */
170         psxCP2Ctrl CP2C;        /* Cop2 control registers */
171     u32 pc;                             /* Program counter */
172     u32 code;                   /* The instruction */
173         u32 cycle;
174         u32 interrupt;
175         struct { u32 sCycle, cycle; } intCycle[32];
176 } psxRegisters;
177
178 extern psxRegisters psxRegs;
179
180 /* new_dynarec stuff */
181 extern u32 event_cycles[PSXINT_COUNT];
182 extern u32 next_interupt;
183
184 void new_dyna_save(void);
185 void new_dyna_after_save(void);
186 void new_dyna_restore(void);
187
188 #define new_dyna_set_event(e, c) { \
189         s32 c_ = c; \
190         u32 abs_ = psxRegs.cycle + c_; \
191         s32 odi_ = next_interupt - psxRegs.cycle; \
192         event_cycles[e] = abs_; \
193         if (c_ < odi_) { \
194                 /*printf("%u: next_interupt %d -> %d (%u)\n", psxRegs.cycle, odi_, c_, abs_);*/ \
195                 next_interupt = abs_; \
196         } \
197 }
198
199 #if defined(__BIGENDIAN__)
200
201 #define _i32(x) *(s32 *)&x
202 #define _u32(x) x
203
204 #define _i16(x) (((short *)&x)[1])
205 #define _u16(x) (((unsigned short *)&x)[1])
206
207 #define _i8(x) (((char *)&x)[3])
208 #define _u8(x) (((unsigned char *)&x)[3])
209
210 #else
211
212 #define _i32(x) *(s32 *)&x
213 #define _u32(x) x
214
215 #define _i16(x) *(short *)&x
216 #define _u16(x) *(unsigned short *)&x
217
218 #define _i8(x) *(char *)&x
219 #define _u8(x) *(unsigned char *)&x
220
221 #endif
222
223 /**** R3000A Instruction Macros ****/
224 #define _PC_       psxRegs.pc       // The next PC to be executed
225
226 #define _fOp_(code)             ((code >> 26)       )  // The opcode part of the instruction register 
227 #define _fFunct_(code)  ((code      ) & 0x3F)  // The funct part of the instruction register 
228 #define _fRd_(code)             ((code >> 11) & 0x1F)  // The rd part of the instruction register 
229 #define _fRt_(code)             ((code >> 16) & 0x1F)  // The rt part of the instruction register 
230 #define _fRs_(code)             ((code >> 21) & 0x1F)  // The rs part of the instruction register 
231 #define _fSa_(code)             ((code >>  6) & 0x1F)  // The sa part of the instruction register
232 #define _fIm_(code)             ((u16)code)            // The immediate part of the instruction register
233 #define _fTarget_(code) (code & 0x03ffffff)    // The target part of the instruction register
234
235 #define _fImm_(code)    ((s16)code)            // sign-extended immediate
236 #define _fImmU_(code)   (code&0xffff)          // zero-extended immediate
237
238 #define _Op_     _fOp_(psxRegs.code)
239 #define _Funct_  _fFunct_(psxRegs.code)
240 #define _Rd_     _fRd_(psxRegs.code)
241 #define _Rt_     _fRt_(psxRegs.code)
242 #define _Rs_     _fRs_(psxRegs.code)
243 #define _Sa_     _fSa_(psxRegs.code)
244 #define _Im_     _fIm_(psxRegs.code)
245 #define _Target_ _fTarget_(psxRegs.code)
246
247 #define _Imm_    _fImm_(psxRegs.code)
248 #define _ImmU_   _fImmU_(psxRegs.code)
249
250 #define _rRs_   psxRegs.GPR.r[_Rs_]   // Rs register
251 #define _rRt_   psxRegs.GPR.r[_Rt_]   // Rt register
252 #define _rRd_   psxRegs.GPR.r[_Rd_]   // Rd register
253 #define _rSa_   psxRegs.GPR.r[_Sa_]   // Sa register
254 #define _rFs_   psxRegs.CP0.r[_Rd_]   // Fs register
255
256 #define _c2dRs_ psxRegs.CP2D.r[_Rs_]  // Rs cop2 data register
257 #define _c2dRt_ psxRegs.CP2D.r[_Rt_]  // Rt cop2 data register
258 #define _c2dRd_ psxRegs.CP2D.r[_Rd_]  // Rd cop2 data register
259 #define _c2dSa_ psxRegs.CP2D.r[_Sa_]  // Sa cop2 data register
260
261 #define _rHi_   psxRegs.GPR.n.hi   // The HI register
262 #define _rLo_   psxRegs.GPR.n.lo   // The LO register
263
264 #define _JumpTarget_    ((_Target_ * 4) + (_PC_ & 0xf0000000))   // Calculates the target during a jump instruction
265 #define _BranchTarget_  ((s16)_Im_ * 4 + _PC_)                 // Calculates the target during a branch instruction
266
267 #define _SetLink(x)     psxRegs.GPR.r[x] = _PC_ + 4;       // Sets the return address in the link register
268
269 int  psxInit();
270 void psxReset();
271 void psxShutdown();
272 void psxException(u32 code, u32 bd);
273 void psxBranchTest();
274 void psxExecuteBios();
275 int  psxTestLoadDelay(int reg, u32 tmp);
276 void psxDelayTest(int reg, u32 bpc);
277 void psxTestSWInts();
278 void psxJumpTest();
279
280 #ifdef __cplusplus
281 }
282 #endif
283 #endif