plugins/dfsound/spu.c

   1 /***************************************************************************
   2                             spu.c  -  description
   3                              -------------------
   4     begin                : Wed May 15 2002
   5     copyright            : (C) 2002 by Pete Bernert
   6     email                : BlackDove@addcom.de
   7
   8  Portions (C) Gražvydas "notaz" Ignotas, 2010-2012
   9
  10  ***************************************************************************/
  11 /***************************************************************************
  12  *                                                                         *
  13  *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify  *
  14  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by  *
  15  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or     *
  16  *   (at your option) any later version. See also the license.txt file for *
  17  *   additional informations.                                              *
  18  *                                                                         *
  19  ***************************************************************************/
  20
  21 #include "stdafx.h"
  22
  23 #define _IN_SPU
  24
  25 #include "externals.h"
  26 #include "registers.h"
  27 #include "out.h"
  28
  29 #ifdef ENABLE_NLS
  30 #include <libintl.h>
  31 #include <locale.h>
  32 #define _(x)  gettext(x)
  33 #define N_(x) (x)
  34 #else
  35 #define _(x)  (x)
  36 #define N_(x) (x)
  37 #endif
  38
  39 #ifdef __ARM_ARCH_7A__
  40  #define ssat32_to_16(v) \
  41   asm("ssat %0,#16,%1" : "=r" (v) : "r" (v))
  42 #else
  43  #define ssat32_to_16(v) do { \
  44   if (v < -32768) v = -32768; \
  45   else if (v > 32767) v = 32767; \
  46  } while (0)
  47 #endif
  48
  49 #define PSXCLK  33868800        /* 33.8688 MHz */
  50
  51 /*
  52 #if defined (USEMACOSX)
  53 static char * libraryName     = N_("Mac OS X Sound");
  54 #elif defined (USEALSA)
  55 static char * libraryName     = N_("ALSA Sound");
  56 #elif defined (USEOSS)
  57 static char * libraryName     = N_("OSS Sound");
  58 #elif defined (USESDL)
  59 static char * libraryName     = N_("SDL Sound");
  60 #elif defined (USEPULSEAUDIO)
  61 static char * libraryName     = N_("PulseAudio Sound");
  62 #else
  63 static char * libraryName     = N_("NULL Sound");
  64 #endif
  65
  66 static char * libraryInfo     = N_("P.E.Op.S. Sound Driver V1.7\nCoded by Pete Bernert and the P.E.Op.S. team\n");
  67 */
  68
  69 // globals
  70
  71 // psx buffer / addresses
  72
  73 unsigned short  regArea[10000];
  74 unsigned short  spuMem[256*1024];
  75 unsigned char * spuMemC;
  76 unsigned char * pSpuIrq=0;
  77 unsigned char * pSpuBuffer;
  78
  79 // user settings
  80
  81 int             iVolume=768; // 1024 is 1.0
  82 int             iXAPitch=1;
  83 int             iUseReverb=2;
  84 int             iUseInterpolation=2;
  85
  86 // MAIN infos struct for each channel
  87
  88 SPUCHAN         s_chan[MAXCHAN+1];                     // channel + 1 infos (1 is security for fmod handling)
  89 REVERBInfo      rvb;
  90
  91 unsigned int    dwNoiseVal;                            // global noise generator
  92 unsigned int    dwNoiseCount;
  93
  94 unsigned short  spuCtrl=0;                             // some vars to store psx reg infos
  95 unsigned short  spuStat=0;
  96 unsigned short  spuIrq=0;
  97 unsigned long   spuAddr=0xffffffff;                    // address into spu mem
  98 int             bSpuInit=0;
  99 int             bSPUIsOpen=0;
 100
 101 unsigned int dwNewChannel=0;                           // flags for faster testing, if new channel starts
 102 unsigned int dwChannelOn=0;                            // not silent channels
 103 unsigned int dwPendingChanOff=0;
 104 unsigned int dwChannelDead=0;                          // silent+not useful channels
 105
 106 void (CALLBACK *irqCallback)(void)=0;                  // func of main emu, called on spu irq
 107 void (CALLBACK *cddavCallback)(unsigned short,unsigned short)=0;
 108
 109 // certain globals (were local before, but with the new timeproc I need em global)
 110
 111 static const int f[8][2] = {   {    0,  0  },
 112                         {   60,  0  },
 113                         {  115, -52 },
 114                         {   98, -55 },
 115                         {  122, -60 } };
 116 int ChanBuf[NSSIZE+3];
 117 int SSumLR[(NSSIZE+3)*2];
 118 int iFMod[NSSIZE];
 119 int iCycle = 0;
 120 short * pS;
 121
 122 static int decode_dirty_ch;
 123 int decode_pos;
 124 int had_dma;
 125 int lastch=-1;             // last channel processed on spu irq in timer mode
 126 static int lastns=0;       // last ns pos
 127 static int cycles_since_update;
 128
 129 #define CDDA_BUFFER_SIZE (16384 * sizeof(uint32_t)) // must be power of 2
 130
 131 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 132 // CODE AREA
 133 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 134
 135 // dirty inline func includes
 136
 137 #include "reverb.c"
 138 #include "adsr.c"
 139
 140 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 141 // helpers for simple interpolation
 142
 143 //
 144 // easy interpolation on upsampling, no special filter, just "Pete's common sense" tm
 145 //
 146 // instead of having n equal sample values in a row like:
 147 //       ____
 148 //           |____
 149 //
 150 // we compare the current delta change with the next delta change.
 151 //
 152 // if curr_delta is positive,
 153 //
 154 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 155 //         \.
 156 //          -__
 157 //
 158 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 159 //         --_
 160 //            \.
 161 //
 162 //  - and next delta is nearly same:
 163 //          \.
 164 //           \.
 165 //
 166 //
 167 // if curr_delta is negative,
 168 //
 169 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 170 //          _--
 171 //         /
 172 //
 173 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 174 //            /
 175 //         __-
 176 //
 177 //  - and next delta is nearly same:
 178 //           /
 179 //          /
 180 //
 181
 182
 183 INLINE void InterpolateUp(int ch)
 184 {
 185  if(s_chan[ch].SB[32]==1)                              // flag == 1? calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 186   {
 187    const int id1=s_chan[ch].SB[30]-s_chan[ch].SB[29];  // curr delta to next val
 188    const int id2=s_chan[ch].SB[31]-s_chan[ch].SB[30];  // and next delta to next-next val :)
 189
 190    s_chan[ch].SB[32]=0;
 191
 192    if(id1>0)                                           // curr delta positive
 193     {
 194      if(id2<id1)
 195       {s_chan[ch].SB[28]=id1;s_chan[ch].SB[32]=2;}
 196      else
 197      if(id2<(id1<<1))
 198       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x10000L;
 199      else
 200       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 201     }
 202    else                                                // curr delta negative
 203     {
 204      if(id2>id1)
 205       {s_chan[ch].SB[28]=id1;s_chan[ch].SB[32]=2;}
 206      else
 207      if(id2>(id1<<1))
 208       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x10000L;
 209      else
 210       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 211     }
 212   }
 213  else
 214  if(s_chan[ch].SB[32]==2)                              // flag 1: calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 215   {
 216    s_chan[ch].SB[32]=0;
 217
 218    s_chan[ch].SB[28]=(s_chan[ch].SB[28]*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 219    //if(s_chan[ch].sinc<=0x8000)
 220    //     s_chan[ch].SB[29]=s_chan[ch].SB[30]-(s_chan[ch].SB[28]*((0x10000/s_chan[ch].sinc)-1));
 221    //else
 222    s_chan[ch].SB[29]+=s_chan[ch].SB[28];
 223   }
 224  else                                                  // no flags? add bigger val (if possible), calc smaller step, set flag1
 225   s_chan[ch].SB[29]+=s_chan[ch].SB[28];
 226 }
 227
 228 //
 229 // even easier interpolation on downsampling, also no special filter, again just "Pete's common sense" tm
 230 //
 231
 232 INLINE void InterpolateDown(int ch)
 233 {
 234  if(s_chan[ch].sinc>=0x20000L)                                 // we would skip at least one val?
 235   {
 236    s_chan[ch].SB[29]+=(s_chan[ch].SB[30]-s_chan[ch].SB[29])/2; // add easy weight
 237    if(s_chan[ch].sinc>=0x30000L)                               // we would skip even more vals?
 238     s_chan[ch].SB[29]+=(s_chan[ch].SB[31]-s_chan[ch].SB[30])/2;// add additional next weight
 239   }
 240 }
 241
 242 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 243 // helpers for gauss interpolation
 244
 245 #define gval0 (((short*)(&s_chan[ch].SB[29]))[gpos])
 246 #define gval(x) ((int)((short*)(&s_chan[ch].SB[29]))[(gpos+x)&3])
 247
 248 #include "gauss_i.h"
 249
 250 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 251
 252 #include "xa.c"
 253
 254 static void do_irq(void)
 255 {
 256  //if(!(spuStat & STAT_IRQ))
 257  {
 258   spuStat |= STAT_IRQ;                                 // asserted status?
 259   if(irqCallback) irqCallback();
 260  }
 261 }
 262
 263 static int check_irq(int ch, unsigned char *pos)
 264 {
 265  if((spuCtrl & CTRL_IRQ) && pos == pSpuIrq)
 266  {
 267   //printf("ch%d irq %04x\n", ch, pos - spuMemC);
 268   do_irq();
 269   return 1;
 270  }
 271  return 0;
 272 }
 273
 274 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 275 // START SOUND... called by main thread to setup a new sound on a channel
 276 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 277
 278 INLINE void StartSound(int ch)
 279 {
 280  StartADSR(ch);
 281  StartREVERB(ch);
 282
 283  // fussy timing issues - do in VoiceOn
 284  //s_chan[ch].pCurr=s_chan[ch].pStart;                   // set sample start
 285  //s_chan[ch].bStop=0;
 286  //s_chan[ch].bOn=1;
 287
 288  s_chan[ch].SB[26]=0;                                  // init mixing vars
 289  s_chan[ch].SB[27]=0;
 290  s_chan[ch].iSBPos=28;
 291
 292  s_chan[ch].SB[29]=0;                                  // init our interpolation helpers
 293  s_chan[ch].SB[30]=0;
 294
 295  if(iUseInterpolation>=2)                              // gauss interpolation?
 296       {s_chan[ch].spos=0x30000L;s_chan[ch].SB[28]=0;}  // -> start with more decoding
 297  else {s_chan[ch].spos=0x10000L;s_chan[ch].SB[31]=0;}  // -> no/simple interpolation starts with one 44100 decoding
 298
 299  dwNewChannel&=~(1<<ch);                               // clear new channel bit
 300 }
 301
 302 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 303 // ALL KIND OF HELPERS
 304 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 305
 306 INLINE int FModChangeFrequency(int ch,int ns)
 307 {
 308  unsigned int NP=s_chan[ch].iRawPitch;
 309  int sinc;
 310
 311  NP=((32768L+iFMod[ns])*NP)/32768L;
 312
 313  if(NP>0x3fff) NP=0x3fff;
 314  if(NP<0x1)    NP=0x1;
 315
 316  sinc=NP<<4;                                           // calc frequency
 317  if(iUseInterpolation==1)                              // freq change in simple interpolation mode
 318   s_chan[ch].SB[32]=1;
 319  iFMod[ns]=0;
 320
 321  return sinc;
 322 }
 323
 324 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 325
 326 INLINE void StoreInterpolationVal(int ch,int fa)
 327 {
 328  if(s_chan[ch].bFMod==2)                               // fmod freq channel
 329   s_chan[ch].SB[29]=fa;
 330  else
 331   {
 332    ssat32_to_16(fa);
 333
 334    if(iUseInterpolation>=2)                            // gauss/cubic interpolation
 335     {
 336      int gpos = s_chan[ch].SB[28];
 337      gval0 = fa;
 338      gpos = (gpos+1) & 3;
 339      s_chan[ch].SB[28] = gpos;
 340     }
 341    else
 342    if(iUseInterpolation==1)                            // simple interpolation
 343     {
 344      s_chan[ch].SB[28] = 0;
 345      s_chan[ch].SB[29] = s_chan[ch].SB[30];            // -> helpers for simple linear interpolation: delay real val for two slots, and calc the two deltas, for a 'look at the future behaviour'
 346      s_chan[ch].SB[30] = s_chan[ch].SB[31];
 347      s_chan[ch].SB[31] = fa;
 348      s_chan[ch].SB[32] = 1;                            // -> flag: calc new interolation
 349     }
 350    else s_chan[ch].SB[29]=fa;                          // no interpolation
 351   }
 352 }
 353
 354 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 355
 356 INLINE int iGetInterpolationVal(int ch, int spos)
 357 {
 358  int fa;
 359
 360  if(s_chan[ch].bFMod==2) return s_chan[ch].SB[29];
 361
 362  switch(iUseInterpolation)
 363   {
 364    //--------------------------------------------------//
 365    case 3:                                             // cubic interpolation
 366     {
 367      long xd;int gpos;
 368      xd = (spos >> 1)+1;
 369      gpos = s_chan[ch].SB[28];
 370
 371      fa  = gval(3) - 3*gval(2) + 3*gval(1) - gval0;
 372      fa *= (xd - (2<<15)) / 6;
 373      fa >>= 15;
 374      fa += gval(2) - gval(1) - gval(1) + gval0;
 375      fa *= (xd - (1<<15)) >> 1;
 376      fa >>= 15;
 377      fa += gval(1) - gval0;
 378      fa *= xd;
 379      fa >>= 15;
 380      fa = fa + gval0;
 381
 382     } break;
 383    //--------------------------------------------------//
 384    case 2:                                             // gauss interpolation
 385     {
 386      int vl, vr;int gpos;
 387      vl = (spos >> 6) & ~3;
 388      gpos = s_chan[ch].SB[28];
 389      vr=(gauss[vl]*(int)gval0)&~2047;
 390      vr+=(gauss[vl+1]*gval(1))&~2047;
 391      vr+=(gauss[vl+2]*gval(2))&~2047;
 392      vr+=(gauss[vl+3]*gval(3))&~2047;
 393      fa = vr>>11;
 394     } break;
 395    //--------------------------------------------------//
 396    case 1:                                             // simple interpolation
 397     {
 398      if(s_chan[ch].sinc<0x10000L)                      // -> upsampling?
 399           InterpolateUp(ch);                           // --> interpolate up
 400      else InterpolateDown(ch);                         // --> else down
 401      fa=s_chan[ch].SB[29];
 402     } break;
 403    //--------------------------------------------------//
 404    default:                                            // no interpolation
 405     {
 406      fa=s_chan[ch].SB[29];
 407     } break;
 408    //--------------------------------------------------//
 409   }
 410
 411  return fa;
 412 }
 413
 414 static void decode_block_data(int *dest, const unsigned char *src, int predict_nr, int shift_factor)
 415 {
 416  int nSample;
 417  int fa, s_1, s_2, d, s;
 418
 419  s_1 = dest[27];
 420  s_2 = dest[26];
 421
 422  for (nSample = 0; nSample < 28; src++)
 423  {
 424   d = (int)*src;
 425   s = (int)(signed short)((d & 0x0f) << 12);
 426
 427   fa = s >> shift_factor;
 428   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 429   s_2=s_1;s_1=fa;
 430
 431   dest[nSample++] = fa;
 432
 433   s = (int)(signed short)((d & 0xf0) << 8);
 434   fa = s >> shift_factor;
 435   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 436   s_2=s_1;s_1=fa;
 437
 438   dest[nSample++] = fa;
 439  }
 440 }
 441
 442 static int decode_block(int ch)
 443 {
 444  unsigned char *start;
 445  int predict_nr,shift_factor,flags;
 446  int ret = 0;
 447
 448  start=s_chan[ch].pCurr;                   // set up the current pos
 449
 450  if(s_chan[ch].prevflags&1)                // 1: stop/loop
 451  {
 452   if(!(s_chan[ch].prevflags&2))
 453   {
 454    dwChannelOn&=~(1<<ch);                  // -> turn everything off
 455    s_chan[ch].bStop=1;
 456    s_chan[ch].ADSRX.EnvelopeVol=0;
 457   }
 458
 459   start = s_chan[ch].pLoop;
 460  }
 461  else
 462   ret = check_irq(ch, start);              // hack, see check_irq below..
 463
 464  predict_nr=(int)start[0];
 465  shift_factor=predict_nr&0xf;
 466  predict_nr >>= 4;
 467
 468  decode_block_data(s_chan[ch].SB, start + 2, predict_nr, shift_factor);
 469
 470  flags=(int)start[1];
 471  if(flags&4)
 472   s_chan[ch].pLoop=start;                  // loop adress
 473
 474  start+=16;
 475
 476  if(flags&1) {                             // 1: stop/loop
 477   start = s_chan[ch].pLoop;
 478   ret |= check_irq(ch, start);             // hack.. :(
 479  }
 480
 481  if (start - spuMemC >= 0x80000)
 482   start = spuMemC;
 483
 484  s_chan[ch].pCurr = start;                 // store values for next cycle
 485  s_chan[ch].prevflags = flags;
 486
 487  return ret;
 488 }
 489
 490 // do block, but ignore sample data
 491 static int skip_block(int ch)
 492 {
 493  unsigned char *start = s_chan[ch].pCurr;
 494  int flags = start[1];
 495  int ret = check_irq(ch, start);
 496
 497  if(s_chan[ch].prevflags & 1)
 498   start = s_chan[ch].pLoop;
 499
 500  if(flags & 4)
 501   s_chan[ch].pLoop = start;
 502
 503  start += 16;
 504
 505  if(flags & 1)
 506   start = s_chan[ch].pLoop;
 507
 508  s_chan[ch].pCurr = start;
 509  s_chan[ch].prevflags = flags;
 510
 511  return ret;
 512 }
 513
 514 #define make_do_samples(name, fmod_code, interp_start, interp1_code, interp2_code, interp_end) \
 515 static int do_samples_##name(int ch, int ns, int ns_to) \
 516 {                                            \
 517  int sinc = s_chan[ch].sinc;                 \
 518  int spos = s_chan[ch].spos;                 \
 519  int sbpos = s_chan[ch].iSBPos;              \
 520  int *SB = s_chan[ch].SB;                    \
 521  int ret = -1;                               \
 522  int d, fa;                                  \
 523  interp_start;                               \
 524                                              \
 525  for (; ns < ns_to; ns++)                    \
 526  {                                           \
 527   fmod_code;                                 \
 528                                              \
 529   while (spos >= 0x10000)                    \
 530   {                                          \
 531    if(sbpos == 28)                           \
 532    {                                         \
 533     sbpos = 0;                               \
 534     d = decode_block(ch);                    \
 535     if(d)                                    \
 536      ret = ns_to = ns + 1;                   \
 537    }                                         \
 538                                              \
 539    fa = SB[sbpos++];                         \
 540    interp1_code;                             \
 541    spos -= 0x10000;                          \
 542   }                                          \
 543                                              \
 544   interp2_code;                              \
 545   spos += sinc;                              \
 546  }                                           \
 547                                              \
 548  s_chan[ch].sinc = sinc;                     \
 549  s_chan[ch].spos = spos;                     \
 550  s_chan[ch].iSBPos = sbpos;                  \
 551  interp_end;                                 \
 552                                              \
 553  return ret;                                 \
 554 }
 555
 556 #define fmod_recv_check \
 557   if(s_chan[ch].bFMod==1 && iFMod[ns]) \
 558     sinc = FModChangeFrequency(ch,ns)
 559
 560 make_do_samples(default, fmod_recv_check, ,
 561   StoreInterpolationVal(ch, fa),
 562   ChanBuf[ns] = iGetInterpolationVal(ch, spos), )
 563 make_do_samples(noint, , fa = s_chan[ch].SB[29], , ChanBuf[ns] = fa, s_chan[ch].SB[29] = fa)
 564
 565 #define simple_interp_store \
 566   s_chan[ch].SB[28] = 0; \
 567   s_chan[ch].SB[29] = s_chan[ch].SB[30]; \
 568   s_chan[ch].SB[30] = s_chan[ch].SB[31]; \
 569   s_chan[ch].SB[31] = fa; \
 570   s_chan[ch].SB[32] = 1
 571
 572 #define simple_interp_get \
 573   if(sinc<0x10000)          /* -> upsampling? */ \
 574        InterpolateUp(ch);   /* --> interpolate up */ \
 575   else InterpolateDown(ch); /* --> else down */ \
 576   ChanBuf[ns] = s_chan[ch].SB[29]
 577
 578 make_do_samples(simple, , ,
 579   simple_interp_store, simple_interp_get, )
 580
 581 static int do_samples_noise(int ch, int ns, int ns_to)
 582 {
 583  int level, shift, bit;
 584  int ret = -1, d;
 585
 586  s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * (ns_to - ns);
 587  while (s_chan[ch].spos >= 28*0x10000)
 588  {
 589   d = skip_block(ch);
 590   if (d)
 591    ret = ns_to;
 592   s_chan[ch].spos -= 28*0x10000;
 593  }
 594
 595  // modified from DrHell/shalma, no fraction
 596  level = (spuCtrl >> 10) & 0x0f;
 597  level = 0x8000 >> level;
 598
 599  for (; ns < ns_to; ns++)
 600  {
 601   dwNoiseCount += 2;
 602   if (dwNoiseCount >= level)
 603   {
 604    dwNoiseCount -= level;
 605    shift = (dwNoiseVal >> 10) & 0x1f;
 606    bit = (0x69696969 >> shift) & 1;
 607    if (dwNoiseVal & 0x8000)
 608     bit ^= 1;
 609    dwNoiseVal = (dwNoiseVal << 1) | bit;
 610   }
 611
 612   ChanBuf[ns] = (signed short)dwNoiseVal;
 613  }
 614
 615  return ret;
 616 }
 617
 618 #ifdef __arm__
 619 // asm code; lv and rv must be 0-3fff
 620 extern void mix_chan(int start, int count, int lv, int rv);
 621 extern void mix_chan_rvb(int start, int count, int lv, int rv);
 622 #else
 623 static void mix_chan(int start, int count, int lv, int rv)
 624 {
 625  int *dst = SSumLR + start * 2;
 626  const int *src = ChanBuf + start;
 627  int l, r;
 628
 629  while (count--)
 630   {
 631    int sval = *src++;
 632
 633    l = (sval * lv) >> 14;
 634    r = (sval * rv) >> 14;
 635    *dst++ += l;
 636    *dst++ += r;
 637   }
 638 }
 639
 640 static void mix_chan_rvb(int start, int count, int lv, int rv)
 641 {
 642  int *dst = SSumLR + start * 2;
 643  int *drvb = sRVBStart + start * 2;
 644  const int *src = ChanBuf + start;
 645  int l, r;
 646
 647  while (count--)
 648   {
 649    int sval = *src++;
 650
 651    l = (sval * lv) >> 14;
 652    r = (sval * rv) >> 14;
 653    *dst++ += l;
 654    *dst++ += r;
 655    *drvb++ += l;
 656    *drvb++ += r;
 657   }
 658 }
 659 #endif
 660
 661 // 0x0800-0x0bff  Voice 1
 662 // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
 663 static void noinline do_decode_bufs(int which, int start, int count)
 664 {
 665  const int *src = ChanBuf + start;
 666  unsigned short *dst = &spuMem[0x800/2 + which*0x400/2];
 667  int cursor = decode_pos;
 668
 669  while (count-- > 0)
 670   {
 671    dst[cursor] = *src++;
 672    cursor = (cursor + 1) & 0x1ff;
 673   }
 674
 675  // decode_pos is updated and irqs are checked later, after voice loop
 676 }
 677
 678 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 679 // MAIN SPU FUNCTION
 680 // here is the main job handler...
 681 // basically the whole sound processing is done in this fat func!
 682 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 683
 684 static int do_samples(int forced_updates)
 685 {
 686  int volmult = iVolume;
 687  int ns,ns_from,ns_to;
 688  int ch,d,silentch;
 689  int bIRQReturn=0;
 690
 691  while(1)
 692   {
 693    // ok, at the beginning we are looking if there is
 694    // enuff free place in the dsound/oss buffer to
 695    // fill in new data, or if there is a new channel to start.
 696    // if not, we wait (thread) or return (timer/spuasync)
 697    // until enuff free place is available/a new channel gets
 698    // started
 699
 700    if(!forced_updates && out_current->busy())          // still enuff data in sound buffer?
 701     {
 702      return 0;
 703     }
 704
 705    cycles_since_update = 0;
 706    if(forced_updates > 0)
 707     forced_updates--;
 708
 709    //--------------------------------------------------// continue from irq handling in timer mode?
 710
 711    ns_from=0;
 712    ns_to=NSSIZE;
 713    ch=0;
 714    if(lastch>=0)                                       // will be -1 if no continue is pending
 715     {
 716      ch=lastch; ns_from=lastns; lastch=-1;             // -> setup all kind of vars to continue
 717     }
 718
 719    silentch=~(dwChannelOn|dwNewChannel);
 720
 721    //--------------------------------------------------//
 722    //- main channel loop                              -//
 723    //--------------------------------------------------//
 724     {
 725      for(;ch<MAXCHAN;ch++)                             // loop em all... we will collect 1 ms of sound of each playing channel
 726       {
 727        if(dwNewChannel&(1<<ch)) StartSound(ch);        // start new sound
 728        if(!(dwChannelOn&(1<<ch))) continue;            // channel not playing? next
 729
 730        if(s_chan[ch].bNoise)
 731         d=do_samples_noise(ch, ns_from, ns_to);
 732        else if(s_chan[ch].bFMod==2 || (s_chan[ch].bFMod==0 && iUseInterpolation==0))
 733         d=do_samples_noint(ch, ns_from, ns_to);
 734        else if(s_chan[ch].bFMod==0 && iUseInterpolation==1)
 735         d=do_samples_simple(ch, ns_from, ns_to);
 736        else
 737         d=do_samples_default(ch, ns_from, ns_to);
 738        if(d>=0)
 739         {
 740          bIRQReturn=1;
 741          lastch=ch;
 742          lastns=ns_to=d;
 743         }
 744
 745        MixADSR(ch, ns_from, ns_to);
 746
 747        if(ch==1 || ch==3)
 748         {
 749          do_decode_bufs(ch/2, ns_from, ns_to-ns_from);
 750          decode_dirty_ch |= 1<<ch;
 751         }
 752
 753        if(s_chan[ch].bFMod==2)                         // fmod freq channel
 754         memcpy(iFMod, ChanBuf, sizeof(iFMod));
 755        else if(s_chan[ch].bRVBActive)
 756         mix_chan_rvb(ns_from,ns_to-ns_from,s_chan[ch].iLeftVolume,s_chan[ch].iRightVolume);
 757        else
 758         mix_chan(ns_from,ns_to-ns_from,s_chan[ch].iLeftVolume,s_chan[ch].iRightVolume);
 759       }
 760     }
 761
 762     // advance "stopped" channels that can cause irqs
 763     // (all chans are always playing on the real thing..)
 764     if(spuCtrl&CTRL_IRQ)
 765      for(ch=0;ch<MAXCHAN;ch++)
 766       {
 767        if(!(silentch&(1<<ch))) continue;               // already handled
 768        if(dwChannelDead&(1<<ch)) continue;
 769        if(s_chan[ch].pCurr > pSpuIrq && s_chan[ch].pLoop > pSpuIrq)
 770         continue;
 771
 772        s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * (ns_to - ns_from);
 773        while(s_chan[ch].spos >= 28 * 0x10000)
 774         {
 775          unsigned char *start = s_chan[ch].pCurr;
 776
 777          // no need for bIRQReturn since the channel is silent
 778          skip_block(ch);
 779          if(start == s_chan[ch].pCurr)
 780           {
 781            // looping on self
 782            dwChannelDead |= 1<<ch;
 783            s_chan[ch].spos = 0;
 784            break;
 785           }
 786
 787          s_chan[ch].spos -= 28 * 0x10000;
 788         }
 789       }
 790
 791     if(bIRQReturn)                                     // special return for "spu irq - wait for cpu action"
 792       return 0;
 793
 794   if(unlikely(silentch & decode_dirty_ch & (1<<1)))    // must clear silent channel decode buffers
 795    {
 796     memset(&spuMem[0x800/2], 0, 0x400);
 797     decode_dirty_ch &= ~(1<<1);
 798    }
 799   if(unlikely(silentch & decode_dirty_ch & (1<<3)))
 800    {
 801     memset(&spuMem[0xc00/2], 0, 0x400);
 802     decode_dirty_ch &= ~(1<<3);
 803    }
 804
 805   //---------------------------------------------------//
 806   //- here we have another 1 ms of sound data
 807   //---------------------------------------------------//
 808   // mix XA infos (if any)
 809
 810   MixXA();
 811
 812   ///////////////////////////////////////////////////////
 813   // mix all channels (including reverb) into one buffer
 814
 815   if(iUseReverb)
 816    REVERBDo();
 817
 818   if((spuCtrl&0x4000)==0) // muted? (rare, don't optimize for this)
 819    {
 820     memset(pS, 0, NSSIZE * 2 * sizeof(pS[0]));
 821     pS += NSSIZE*2;
 822    }
 823   else
 824   for (ns = 0; ns < NSSIZE*2; )
 825    {
 826     d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
 827     d = d * volmult >> 10;
 828     ssat32_to_16(d);
 829     *pS++ = d;
 830     ns++;
 831
 832     d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
 833     d = d * volmult >> 10;
 834     ssat32_to_16(d);
 835     *pS++ = d;
 836     ns++;
 837    }
 838
 839   //////////////////////////////////////////////////////
 840   // special irq handling in the decode buffers (0x0000-0x1000)
 841   // we know:
 842   // the decode buffers are located in spu memory in the following way:
 843   // 0x0000-0x03ff  CD audio left
 844   // 0x0400-0x07ff  CD audio right
 845   // 0x0800-0x0bff  Voice 1
 846   // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
 847   // and decoded data is 16 bit for one sample
 848   // we assume:
 849   // even if voices 1/3 are off or no cd audio is playing, the internal
 850   // play positions will move on and wrap after 0x400 bytes.
 851   // Therefore: we just need a pointer from spumem+0 to spumem+3ff, and
 852   // increase this pointer on each sample by 2 bytes. If this pointer
 853   // (or 0x400 offsets of this pointer) hits the spuirq address, we generate
 854   // an IRQ. Only problem: the "wait for cpu" option is kinda hard to do here
 855   // in some of Peops timer modes. So: we ignore this option here (for now).
 856
 857   if(unlikely((spuCtrl&CTRL_IRQ) && pSpuIrq && pSpuIrq<spuMemC+0x1000))
 858    {
 859     int irq_pos=(pSpuIrq-spuMemC)/2 & 0x1ff;
 860     if((decode_pos <= irq_pos && irq_pos < decode_pos+NSSIZE)
 861        || (decode_pos+NSSIZE > 0x200 && irq_pos < ((decode_pos+NSSIZE) & 0x1ff)))
 862      {
 863       //printf("decoder irq %x\n", decode_pos);
 864       do_irq();
 865      }
 866    }
 867   decode_pos = (decode_pos + NSSIZE) & 0x1ff;
 868
 869   InitREVERB();
 870
 871   // feed the sound
 872   // wanna have around 1/60 sec (16.666 ms) updates
 873   if (iCycle++ > 16/FRAG_MSECS)
 874    {
 875     out_current->feed(pSpuBuffer,
 876                         ((unsigned char *)pS) - ((unsigned char *)pSpuBuffer));
 877     pS = (short *)pSpuBuffer;
 878     iCycle = 0;
 879    }
 880  }
 881
 882  return 0;
 883 }
 884
 885 // SPU ASYNC... even newer epsxe func
 886 //  1 time every 'cycle' cycles... harhar
 887
 888 // rearmed: called every 2ms now
 889
 890 void CALLBACK SPUasync(unsigned long cycle)
 891 {
 892  static int old_ctrl;
 893  int forced_updates = 0;
 894  int do_update = 0;
 895
 896  if(!bSpuInit) return;                               // -> no init, no call
 897
 898  cycles_since_update += cycle;
 899
 900  if(dwNewChannel || had_dma)
 901   {
 902    forced_updates = 1;
 903    do_update = 1;
 904    had_dma = 0;
 905   }
 906
 907  if((spuCtrl&CTRL_IRQ) && (((spuCtrl^old_ctrl)&CTRL_IRQ) // irq was enabled
 908     || cycles_since_update > PSXCLK/60 / 4)) {
 909   do_update = 1;
 910   forced_updates = cycles_since_update / (PSXCLK/44100) / NSSIZE;
 911  }
 912  // with no irqs, once per frame should be fine (using a bit more because of BIAS)
 913  else if(cycles_since_update > PSXCLK/60 * 5/4)
 914   do_update = 1;
 915
 916  old_ctrl = spuCtrl;
 917
 918  if(do_update)
 919   do_samples(forced_updates);
 920 }
 921
 922 // SPU UPDATE... new epsxe func
 923 //  1 time every 32 hsync lines
 924 //  (312/32)x50 in pal
 925 //  (262/32)x60 in ntsc
 926
 927 // since epsxe 1.5.2 (linux) uses SPUupdate, not SPUasync, I will
 928 // leave that func in the linux port, until epsxe linux is using
 929 // the async function as well
 930
 931 void CALLBACK SPUupdate(void)
 932 {
 933  SPUasync(0);
 934 }
 935
 936 // XA AUDIO
 937
 938 void CALLBACK SPUplayADPCMchannel(xa_decode_t *xap)
 939 {
 940  if(!xap)       return;
 941  if(!xap->freq) return;                                // no xa freq ? bye
 942
 943  FeedXA(xap);                                          // call main XA feeder
 944 }
 945
 946 // CDDA AUDIO
 947 int CALLBACK SPUplayCDDAchannel(short *pcm, int nbytes)
 948 {
 949  if (!pcm)      return -1;
 950  if (nbytes<=0) return -1;
 951
 952  return FeedCDDA((unsigned char *)pcm, nbytes);
 953 }
 954
 955 // to be called after state load
 956 void ClearWorkingState(void)
 957 {
 958  memset(SSumLR,0,sizeof(SSumLR));                      // init some mixing buffers
 959  memset(iFMod,0,sizeof(iFMod));
 960  pS=(short *)pSpuBuffer;                               // setup soundbuffer pointer
 961 }
 962
 963 // SETUPSTREAMS: init most of the spu buffers
 964 void SetupStreams(void)
 965 {
 966  int i;
 967
 968  pSpuBuffer=(unsigned char *)malloc(32768);            // alloc mixing buffer
 969
 970  if(iUseReverb==1) i=88200*2;
 971  else              i=NSSIZE*2;
 972
 973  sRVBStart = (int *)malloc(i*4);                       // alloc reverb buffer
 974  memset(sRVBStart,0,i*4);
 975  sRVBEnd  = sRVBStart + i;
 976  sRVBPlay = sRVBStart;
 977
 978  XAStart =                                             // alloc xa buffer
 979   (uint32_t *)malloc(44100 * sizeof(uint32_t));
 980  XAEnd   = XAStart + 44100;
 981  XAPlay  = XAStart;
 982  XAFeed  = XAStart;
 983
 984  CDDAStart =                                           // alloc cdda buffer
 985   (uint32_t *)malloc(CDDA_BUFFER_SIZE);
 986  CDDAEnd   = CDDAStart + 16384;
 987  CDDAPlay  = CDDAStart;
 988  CDDAFeed  = CDDAStart;
 989
 990  for(i=0;i<MAXCHAN;i++)                                // loop sound channels
 991   {
 992 // we don't use mutex sync... not needed, would only
 993 // slow us down:
 994 //   s_chan[i].hMutex=CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);
 995    s_chan[i].ADSRX.SustainLevel = 0xf;                 // -> init sustain
 996    s_chan[i].pLoop=spuMemC;
 997    s_chan[i].pCurr=spuMemC;
 998   }
 999
1000  ClearWorkingState();
1001
1002  bSpuInit=1;                                           // flag: we are inited
1003 }
1004
1005 // REMOVESTREAMS: free most buffer
1006 void RemoveStreams(void)
1007 {
1008  free(pSpuBuffer);                                     // free mixing buffer
1009  pSpuBuffer = NULL;
1010  free(sRVBStart);                                      // free reverb buffer
1011  sRVBStart = NULL;
1012  free(XAStart);                                        // free XA buffer
1013  XAStart = NULL;
1014  free(CDDAStart);                                      // free CDDA buffer
1015  CDDAStart = NULL;
1016 }
1017
1018 // INIT/EXIT STUFF
1019
1020 // SPUINIT: this func will be called first by the main emu
1021 long CALLBACK SPUinit(void)
1022 {
1023  spuMemC = (unsigned char *)spuMem;                    // just small setup
1024  memset((void *)&rvb, 0, sizeof(REVERBInfo));
1025  InitADSR();
1026
1027  spuIrq = 0;
1028  spuAddr = 0xffffffff;
1029  spuMemC = (unsigned char *)spuMem;
1030  decode_pos = 0;
1031  memset((void *)s_chan, 0, (MAXCHAN + 1) * sizeof(SPUCHAN));
1032  pSpuIrq = 0;
1033  lastch = -1;
1034
1035  SetupStreams();                                       // prepare streaming
1036
1037  return 0;
1038 }
1039
1040 // SPUOPEN: called by main emu after init
1041 long CALLBACK SPUopen(void)
1042 {
1043  if (bSPUIsOpen) return 0;                             // security for some stupid main emus
1044
1045  SetupSound();                                         // setup sound (before init!)
1046
1047  bSPUIsOpen = 1;
1048
1049  return PSE_SPU_ERR_SUCCESS;
1050 }
1051
1052 // SPUCLOSE: called before shutdown
1053 long CALLBACK SPUclose(void)
1054 {
1055  if (!bSPUIsOpen) return 0;                            // some security
1056
1057  bSPUIsOpen = 0;                                       // no more open
1058
1059  out_current->finish();                                // no more sound handling
1060
1061  return 0;
1062 }
1063
1064 // SPUSHUTDOWN: called by main emu on final exit
1065 long CALLBACK SPUshutdown(void)
1066 {
1067  SPUclose();
1068  RemoveStreams();                                      // no more streaming
1069  bSpuInit=0;
1070
1071  return 0;
1072 }
1073
1074 // SPUTEST: we don't test, we are always fine ;)
1075 long CALLBACK SPUtest(void)
1076 {
1077  return 0;
1078 }
1079
1080 // SPUCONFIGURE: call config dialog
1081 long CALLBACK SPUconfigure(void)
1082 {
1083 #ifdef _MACOSX
1084  DoConfiguration();
1085 #else
1086 // StartCfgTool("CFG");
1087 #endif
1088  return 0;
1089 }
1090
1091 // SPUABOUT: show about window
1092 void CALLBACK SPUabout(void)
1093 {
1094 #ifdef _MACOSX
1095  DoAbout();
1096 #else
1097 // StartCfgTool("ABOUT");
1098 #endif
1099 }
1100
1101 // SETUP CALLBACKS
1102 // this functions will be called once,
1103 // passes a callback that should be called on SPU-IRQ/cdda volume change
1104 void CALLBACK SPUregisterCallback(void (CALLBACK *callback)(void))
1105 {
1106  irqCallback = callback;
1107 }
1108
1109 void CALLBACK SPUregisterCDDAVolume(void (CALLBACK *CDDAVcallback)(unsigned short,unsigned short))
1110 {
1111  cddavCallback = CDDAVcallback;
1112 }
1113
1114 // COMMON PLUGIN INFO FUNCS
1115 /*
1116 char * CALLBACK PSEgetLibName(void)
1117 {
1118  return _(libraryName);
1119 }
1120
1121 unsigned long CALLBACK PSEgetLibType(void)
1122 {
1123  return  PSE_LT_SPU;
1124 }
1125
1126 unsigned long CALLBACK PSEgetLibVersion(void)
1127 {
1128  return (1 << 16) | (6 << 8);
1129 }
1130
1131 char * SPUgetLibInfos(void)
1132 {
1133  return _(libraryInfo);
1134 }
1135 */
1136
1137 // debug
1138 void spu_get_debug_info(int *chans_out, int *run_chans, int *fmod_chans_out, int *noise_chans_out)
1139 {
1140  int ch = 0, fmod_chans = 0, noise_chans = 0, irq_chans = 0;
1141
1142  for(;ch<MAXCHAN;ch++)
1143  {
1144   if (!(dwChannelOn & (1<<ch)))
1145    continue;
1146   if (s_chan[ch].bFMod == 2)
1147    fmod_chans |= 1 << ch;
1148   if (s_chan[ch].bNoise)
1149    noise_chans |= 1 << ch;
1150   if((spuCtrl&CTRL_IRQ) && s_chan[ch].pCurr <= pSpuIrq && s_chan[ch].pLoop <= pSpuIrq)
1151    irq_chans |= 1 << ch;
1152  }
1153
1154  *chans_out = dwChannelOn;
1155  *run_chans = ~dwChannelOn & ~dwChannelDead & irq_chans;
1156  *fmod_chans_out = fmod_chans;
1157  *noise_chans_out = noise_chans;
1158 }
1159
1160 // vim:shiftwidth=1:expandtab