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, 2010-2011
   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 "cfg.h"
  28 #include "dsoundoss.h"
  29 #include "regs.h"
  30
  31 #ifdef ENABLE_NLS
  32 #include <libintl.h>
  33 #include <locale.h>
  34 #define _(x)  gettext(x)
  35 #define N_(x) (x)
  36 #else
  37 #define _(x)  (x)
  38 #define N_(x) (x)
  39 #endif
  40
  41 #ifdef __arm__
  42  #define ssat32_to_16(v) \
  43   asm("ssat %0,#16,%1" : "=r" (v) : "r" (v))
  44 #else
  45  #define ssat32_to_16(v) do { \
  46   if (v < -32768) v = -32768; \
  47   else if (v > 32767) v = 32767; \
  48  } while (0)
  49 #endif
  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 unsigned char * pMixIrq=0;
  79
  80 // user settings
  81
  82 int             iVolume=3;
  83 int             iXAPitch=1;
  84 int             iUseTimer=2;
  85 int             iSPUIRQWait=1;
  86 int             iDebugMode=0;
  87 int             iRecordMode=0;
  88 int             iUseReverb=2;
  89 int             iUseInterpolation=2;
  90
  91 // MAIN infos struct for each channel
  92
  93 SPUCHAN         s_chan[MAXCHAN+1];                     // channel + 1 infos (1 is security for fmod handling)
  94 REVERBInfo      rvb;
  95
  96 unsigned long   dwNoiseVal=1;                          // global noise generator
  97 int             iSpuAsyncWait=0;
  98
  99 unsigned short  spuCtrl=0;                             // some vars to store psx reg infos
 100 unsigned short  spuStat=0;
 101 unsigned short  spuIrq=0;
 102 unsigned long   spuAddr=0xffffffff;                    // address into spu mem
 103 int             bEndThread=0;                          // thread handlers
 104 int             bThreadEnded=0;
 105 int             bSpuInit=0;
 106 int             bSPUIsOpen=0;
 107
 108 static pthread_t thread = (pthread_t)-1;               // thread id (linux)
 109
 110 unsigned long dwNewChannel=0;                          // flags for faster testing, if new channel starts
 111 unsigned long dwChannelOn=0;
 112 unsigned long dwPendingChanOff=0;
 113
 114 void (CALLBACK *irqCallback)(void)=0;                  // func of main emu, called on spu irq
 115 void (CALLBACK *cddavCallback)(unsigned short,unsigned short)=0;
 116
 117 // certain globals (were local before, but with the new timeproc I need em global)
 118
 119 static const int f[8][2] = {   {    0,  0  },
 120                         {   60,  0  },
 121                         {  115, -52 },
 122                         {   98, -55 },
 123                         {  122, -60 } };
 124 int ChanBuf[NSSIZE];
 125 int SSumLR[NSSIZE*2];
 126 int iFMod[NSSIZE];
 127 int iCycle = 0;
 128 short * pS;
 129
 130 int lastch=-1;             // last channel processed on spu irq in timer mode
 131 static int lastns=0;       // last ns pos
 132 static int iSecureStart=0; // secure start counter
 133
 134 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 135 // CODE AREA
 136 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 137
 138 // dirty inline func includes
 139
 140 #include "reverb.c"
 141 #include "adsr.c"
 142
 143 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 144 // helpers for simple interpolation
 145
 146 //
 147 // easy interpolation on upsampling, no special filter, just "Pete's common sense" tm
 148 //
 149 // instead of having n equal sample values in a row like:
 150 //       ____
 151 //           |____
 152 //
 153 // we compare the current delta change with the next delta change.
 154 //
 155 // if curr_delta is positive,
 156 //
 157 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 158 //         \.
 159 //          -__
 160 //
 161 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 162 //         --_
 163 //            \.
 164 //
 165 //  - and next delta is nearly same:
 166 //          \.
 167 //           \.
 168 //
 169 //
 170 // if curr_delta is negative,
 171 //
 172 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 173 //          _--
 174 //         /
 175 //
 176 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 177 //            /
 178 //         __-
 179 //
 180 //  - and next delta is nearly same:
 181 //           /
 182 //          /
 183 //
 184
 185
 186 INLINE void InterpolateUp(int ch)
 187 {
 188  if(s_chan[ch].SB[32]==1)                              // flag == 1? calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 189   {
 190    const int id1=s_chan[ch].SB[30]-s_chan[ch].SB[29];  // curr delta to next val
 191    const int id2=s_chan[ch].SB[31]-s_chan[ch].SB[30];  // and next delta to next-next val :)
 192
 193    s_chan[ch].SB[32]=0;
 194
 195    if(id1>0)                                           // curr delta positive
 196     {
 197      if(id2<id1)
 198       {s_chan[ch].SB[28]=id1;s_chan[ch].SB[32]=2;}
 199      else
 200      if(id2<(id1<<1))
 201       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x10000L;
 202      else
 203       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 204     }
 205    else                                                // curr delta negative
 206     {
 207      if(id2>id1)
 208       {s_chan[ch].SB[28]=id1;s_chan[ch].SB[32]=2;}
 209      else
 210      if(id2>(id1<<1))
 211       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x10000L;
 212      else
 213       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 214     }
 215   }
 216  else
 217  if(s_chan[ch].SB[32]==2)                              // flag 1: calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 218   {
 219    s_chan[ch].SB[32]=0;
 220
 221    s_chan[ch].SB[28]=(s_chan[ch].SB[28]*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 222    if(s_chan[ch].sinc<=0x8000)
 223         s_chan[ch].SB[29]=s_chan[ch].SB[30]-(s_chan[ch].SB[28]*((0x10000/s_chan[ch].sinc)-1));
 224    else s_chan[ch].SB[29]+=s_chan[ch].SB[28];
 225   }
 226  else                                                  // no flags? add bigger val (if possible), calc smaller step, set flag1
 227   s_chan[ch].SB[29]+=s_chan[ch].SB[28];
 228 }
 229
 230 //
 231 // even easier interpolation on downsampling, also no special filter, again just "Pete's common sense" tm
 232 //
 233
 234 INLINE void InterpolateDown(int ch)
 235 {
 236  if(s_chan[ch].sinc>=0x20000L)                                 // we would skip at least one val?
 237   {
 238    s_chan[ch].SB[29]+=(s_chan[ch].SB[30]-s_chan[ch].SB[29])/2; // add easy weight
 239    if(s_chan[ch].sinc>=0x30000L)                               // we would skip even more vals?
 240     s_chan[ch].SB[29]+=(s_chan[ch].SB[31]-s_chan[ch].SB[30])/2;// add additional next weight
 241   }
 242 }
 243
 244 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 245 // helpers for gauss interpolation
 246
 247 #define gval0 (((short*)(&s_chan[ch].SB[29]))[gpos])
 248 #define gval(x) (((short*)(&s_chan[ch].SB[29]))[(gpos+x)&3])
 249
 250 #include "gauss_i.h"
 251
 252 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 253
 254 #include "xa.c"
 255
 256 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 257 // START SOUND... called by main thread to setup a new sound on a channel
 258 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 259
 260 INLINE void StartSound(int ch)
 261 {
 262  StartADSR(ch);
 263  StartREVERB(ch);
 264
 265  // fussy timing issues - do in VoiceOn
 266  //s_chan[ch].pCurr=s_chan[ch].pStart;                   // set sample start
 267  //s_chan[ch].bStop=0;
 268  //s_chan[ch].bOn=1;
 269
 270  s_chan[ch].SB[26]=0;                                  // init mixing vars
 271  s_chan[ch].SB[27]=0;
 272  s_chan[ch].iSBPos=28;
 273
 274  s_chan[ch].SB[29]=0;                                  // init our interpolation helpers
 275  s_chan[ch].SB[30]=0;
 276
 277  if(iUseInterpolation>=2)                              // gauss interpolation?
 278       {s_chan[ch].spos=0x30000L;s_chan[ch].SB[28]=0;}  // -> start with more decoding
 279  else {s_chan[ch].spos=0x10000L;s_chan[ch].SB[31]=0;}  // -> no/simple interpolation starts with one 44100 decoding
 280
 281  dwNewChannel&=~(1<<ch);                               // clear new channel bit
 282 }
 283
 284 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 285 // ALL KIND OF HELPERS
 286 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 287
 288 INLINE void VoiceChangeFrequency(int ch)
 289 {
 290  s_chan[ch].iUsedFreq=s_chan[ch].iActFreq;             // -> take it and calc steps
 291  s_chan[ch].sinc=s_chan[ch].iRawPitch<<4;
 292  if(!s_chan[ch].sinc) s_chan[ch].sinc=1;
 293  if(iUseInterpolation==1) s_chan[ch].SB[32]=1;         // -> freq change in simle imterpolation mode: set flag
 294 }
 295
 296 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 297
 298 INLINE int FModChangeFrequency(int ch,int ns)
 299 {
 300  int NP=s_chan[ch].iRawPitch;
 301  int sinc;
 302
 303  NP=((32768L+iFMod[ns])*NP)/32768L;
 304
 305  if(NP>0x3fff) NP=0x3fff;
 306  if(NP<0x1)    NP=0x1;
 307
 308  NP=(44100L*NP)/(4096L);                               // calc frequency
 309
 310  s_chan[ch].iActFreq=NP;
 311  s_chan[ch].iUsedFreq=NP;
 312  sinc=(((NP/10)<<16)/4410);
 313  if(!sinc) sinc=1;
 314  if(iUseInterpolation==1)                              // freq change in simple interpolation mode
 315   s_chan[ch].SB[32]=1;
 316  iFMod[ns]=0;
 317
 318  return sinc;
 319 }
 320
 321 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 322
 323 // noise handler... just produces some noise data
 324 // surely wrong... and no noise frequency (spuCtrl&0x3f00) will be used...
 325 // and sometimes the noise will be used as fmod modulation... pfff
 326
 327 INLINE int iGetNoiseVal(int ch)
 328 {
 329  int fa;
 330
 331  if((dwNoiseVal<<=1)&0x80000000L)
 332   {
 333    dwNoiseVal^=0x0040001L;
 334    fa=((dwNoiseVal>>2)&0x7fff);
 335    fa=-fa;
 336   }
 337  else fa=(dwNoiseVal>>2)&0x7fff;
 338
 339  // mmm... depending on the noise freq we allow bigger/smaller changes to the previous val
 340  fa=s_chan[ch].iOldNoise+((fa-s_chan[ch].iOldNoise)/((0x001f-((spuCtrl&0x3f00)>>9))+1));
 341  if(fa>32767L)  fa=32767L;
 342  if(fa<-32767L) fa=-32767L;
 343  s_chan[ch].iOldNoise=fa;
 344
 345  if(iUseInterpolation<2)                               // no gauss/cubic interpolation?
 346  s_chan[ch].SB[29] = fa;                               // -> store noise val in "current sample" slot
 347  return fa;
 348 }
 349
 350 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 351
 352 INLINE void StoreInterpolationVal(int ch,int fa)
 353 {
 354  if(s_chan[ch].bFMod==2)                               // fmod freq channel
 355   s_chan[ch].SB[29]=fa;
 356  else
 357   {
 358    ssat32_to_16(fa);
 359
 360    if(iUseInterpolation>=2)                            // gauss/cubic interpolation
 361     {
 362      int gpos = s_chan[ch].SB[28];
 363      gval0 = fa;
 364      gpos = (gpos+1) & 3;
 365      s_chan[ch].SB[28] = gpos;
 366     }
 367    else
 368    if(iUseInterpolation==1)                            // simple interpolation
 369     {
 370      s_chan[ch].SB[28] = 0;
 371      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'
 372      s_chan[ch].SB[30] = s_chan[ch].SB[31];
 373      s_chan[ch].SB[31] = fa;
 374      s_chan[ch].SB[32] = 1;                            // -> flag: calc new interolation
 375     }
 376    else s_chan[ch].SB[29]=fa;                          // no interpolation
 377   }
 378 }
 379
 380 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 381
 382 INLINE int iGetInterpolationVal(int ch)
 383 {
 384  int fa;
 385
 386  if(s_chan[ch].bFMod==2) return s_chan[ch].SB[29];
 387
 388  switch(iUseInterpolation)
 389   {
 390    //--------------------------------------------------//
 391    case 3:                                             // cubic interpolation
 392     {
 393      long xd;int gpos;
 394      xd = ((s_chan[ch].spos) >> 1)+1;
 395      gpos = s_chan[ch].SB[28];
 396
 397      fa  = gval(3) - 3*gval(2) + 3*gval(1) - gval0;
 398      fa *= (xd - (2<<15)) / 6;
 399      fa >>= 15;
 400      fa += gval(2) - gval(1) - gval(1) + gval0;
 401      fa *= (xd - (1<<15)) >> 1;
 402      fa >>= 15;
 403      fa += gval(1) - gval0;
 404      fa *= xd;
 405      fa >>= 15;
 406      fa = fa + gval0;
 407
 408     } break;
 409    //--------------------------------------------------//
 410    case 2:                                             // gauss interpolation
 411     {
 412      int vl, vr;int gpos;
 413      vl = (s_chan[ch].spos >> 6) & ~3;
 414      gpos = s_chan[ch].SB[28];
 415      vr=(gauss[vl]*gval0)&~2047;
 416      vr+=(gauss[vl+1]*gval(1))&~2047;
 417      vr+=(gauss[vl+2]*gval(2))&~2047;
 418      vr+=(gauss[vl+3]*gval(3))&~2047;
 419      fa = vr>>11;
 420     } break;
 421    //--------------------------------------------------//
 422    case 1:                                             // simple interpolation
 423     {
 424      if(s_chan[ch].sinc<0x10000L)                      // -> upsampling?
 425           InterpolateUp(ch);                           // --> interpolate up
 426      else InterpolateDown(ch);                         // --> else down
 427      fa=s_chan[ch].SB[29];
 428     } break;
 429    //--------------------------------------------------//
 430    default:                                            // no interpolation
 431     {
 432      fa=s_chan[ch].SB[29];
 433     } break;
 434    //--------------------------------------------------//
 435   }
 436
 437  return fa;
 438 }
 439
 440 static void do_irq(void)
 441 {
 442  if(!(spuStat & STAT_IRQ))
 443  {
 444   spuStat |= STAT_IRQ;
 445   if(irqCallback) irqCallback();
 446  }
 447 }
 448
 449 static void decode_block_data(int *dest, const unsigned char *src, int predict_nr, int shift_factor)
 450 {
 451  int nSample;
 452  int fa, s_1, s_2, d, s;
 453
 454  s_1 = dest[27];
 455  s_2 = dest[26];
 456
 457  for (nSample = 0; nSample < 28; src++)
 458  {
 459   d = (int)*src;
 460   s = (int)(signed short)((d & 0x0f) << 12);
 461
 462   fa = s >> shift_factor;
 463   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 464   s_2=s_1;s_1=fa;
 465
 466   dest[nSample++] = fa;
 467
 468   s = (int)(signed short)((d & 0xf0) << 8);
 469   fa = s >> shift_factor;
 470   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 471   s_2=s_1;s_1=fa;
 472
 473   dest[nSample++] = fa;
 474  }
 475 }
 476
 477 static int decode_block(int ch)
 478 {
 479  unsigned char *start;
 480  int predict_nr,shift_factor,flags;
 481  int ret = 0;
 482
 483  start=s_chan[ch].pCurr;                   // set up the current pos
 484  if(start == (unsigned char*)-1 ||         // special "stop" sign
 485     (dwPendingChanOff&(1<<ch)))
 486  {
 487   dwChannelOn&=~(1<<ch);                   // -> turn everything off
 488   dwPendingChanOff&=~(1<<ch);
 489   s_chan[ch].bStop=1;
 490   s_chan[ch].ADSRX.EnvelopeVol=0;
 491   return 0;                                // -> and done for this channel
 492  }
 493
 494  //////////////////////////////////////////// irq check
 495
 496  if(spuCtrl&CTRL_IRQ)
 497  {
 498   if(pSpuIrq == start)                     // irq address reached?
 499   {
 500    do_irq();                               // -> call main emu
 501    ret = 1;
 502   }
 503  }
 504
 505  predict_nr=(int)start[0];
 506  shift_factor=predict_nr&0xf;
 507  predict_nr >>= 4;
 508
 509  decode_block_data(s_chan[ch].SB, start + 2, predict_nr, shift_factor);
 510
 511  //////////////////////////////////////////// flag handler
 512
 513  flags=(int)start[1];
 514  if(flags&4)
 515   s_chan[ch].pLoop=start;                  // loop adress
 516
 517  start+=16;
 518  if(flags&1)                               // 1: stop/loop
 519  {
 520   if(!(flags&2))
 521    dwPendingChanOff|=1<<ch;
 522
 523   start = s_chan[ch].pLoop;
 524  }
 525
 526  if (start - spuMemC >= 0x80000)
 527   start = (unsigned char*)-1;
 528
 529  s_chan[ch].pCurr = start;                 // store values for next cycle
 530
 531  return ret;
 532 }
 533
 534 // do block, but ignore sample data
 535 static int skip_block(int ch)
 536 {
 537  unsigned char *start = s_chan[ch].pCurr;
 538  int flags = start[1];
 539  int ret = 0;
 540
 541  // Tron Bonne hack, probably wrong (could be wrong memory contents..)
 542  if(flags & ~7) flags = 0;
 543
 544  if(start == pSpuIrq)
 545  {
 546   do_irq();
 547   ret = 1;
 548  }
 549
 550  if(flags & 4)
 551   s_chan[ch].pLoop=start;
 552
 553  s_chan[ch].pCurr += 16;
 554
 555  if(flags & 1)
 556   s_chan[ch].pCurr = s_chan[ch].pLoop;
 557
 558  return ret;
 559 }
 560
 561 #define make_do_samples(name, fmod_code, interp_start, interp1_code, interp2_code, interp_end) \
 562 static int do_samples_##name(int ch, int ns, int ns_to) \
 563 {                                            \
 564  int sinc = s_chan[ch].sinc;                 \
 565  int spos = s_chan[ch].spos;                 \
 566  int sbpos = s_chan[ch].iSBPos;              \
 567  int *SB = s_chan[ch].SB;                    \
 568  int ret = -1;                               \
 569  int d, fa;                                  \
 570  interp_start;                               \
 571                                              \
 572  for (; ns < ns_to; ns++)                    \
 573  {                                           \
 574   fmod_code;                                 \
 575                                              \
 576   while (spos >= 0x10000)                    \
 577   {                                          \
 578    if(sbpos == 28)                           \
 579    {                                         \
 580     sbpos = 0;                               \
 581     d = decode_block(ch);                    \
 582     if(d && iSPUIRQWait)                     \
 583     {                                        \
 584      ret = ns;                               \
 585      goto out;                               \
 586     }                                        \
 587    }                                         \
 588                                              \
 589    fa = SB[sbpos++];                         \
 590    interp1_code;                             \
 591    spos -= 0x10000;                          \
 592   }                                          \
 593                                              \
 594   interp2_code;                              \
 595   spos += sinc;                              \
 596  }                                           \
 597                                              \
 598 out:                                         \
 599  s_chan[ch].sinc = sinc;                     \
 600  s_chan[ch].spos = spos;                     \
 601  s_chan[ch].iSBPos = sbpos;                  \
 602  interp_end;                                 \
 603                                              \
 604  return ret;                                 \
 605 }
 606
 607 #define fmod_recv_check \
 608   if(s_chan[ch].bFMod==1 && iFMod[ns]) \
 609     sinc = FModChangeFrequency(ch,ns)
 610
 611 make_do_samples(default, fmod_recv_check, ,
 612   StoreInterpolationVal(ch, fa),
 613   ChanBuf[ns] = iGetInterpolationVal(ch), )
 614 make_do_samples(noint, , fa = s_chan[ch].SB[29], , ChanBuf[ns] = fa, s_chan[ch].SB[29] = fa)
 615
 616 #define simple_interp_store \
 617   s_chan[ch].SB[28] = 0; \
 618   s_chan[ch].SB[29] = s_chan[ch].SB[30]; \
 619   s_chan[ch].SB[30] = s_chan[ch].SB[31]; \
 620   s_chan[ch].SB[31] = fa; \
 621   s_chan[ch].SB[32] = 1
 622
 623 #define simple_interp_get \
 624   if(sinc<0x10000)          /* -> upsampling? */ \
 625        InterpolateUp(ch);   /* --> interpolate up */ \
 626   else InterpolateDown(ch); /* --> else down */ \
 627   ChanBuf[ns] = s_chan[ch].SB[29]
 628
 629 make_do_samples(simple, , ,
 630   simple_interp_store, simple_interp_get, )
 631
 632 static int do_samples_noise(int ch, int ns, int ns_to)
 633 {
 634  s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * (ns_to - ns);
 635  while (s_chan[ch].spos >= 28*0x10000)
 636  {
 637   skip_block(ch);
 638   s_chan[ch].spos -= 28*0x10000;
 639  }
 640
 641  for (; ns < ns_to; ns++)
 642   ChanBuf[ns] = iGetNoiseVal(ch);
 643
 644  return -1;
 645 }
 646
 647 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 648 // MAIN SPU FUNCTION
 649 // here is the main job handler... thread, timer or direct func call
 650 // basically the whole sound processing is done in this fat func!
 651 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 652
 653 // 5 ms waiting phase, if buffer is full and no new sound has to get started
 654 // .. can be made smaller (smallest val: 1 ms), but bigger waits give
 655 // better performance
 656
 657 #define PAUSE_W 5
 658 #define PAUSE_L 5000
 659
 660 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 661
 662 static void *MAINThread(void *arg)
 663 {
 664  int ns,ns_from,ns_to;
 665 #if !defined(_MACOSX) && !defined(__arm__)
 666  int voldiv = iVolume;
 667 #else
 668  const int voldiv = 2;
 669 #endif
 670  int ch,d;
 671  int bIRQReturn=0;
 672
 673  while(!bEndThread)                                    // until we are shutting down
 674   {
 675    // ok, at the beginning we are looking if there is
 676    // enuff free place in the dsound/oss buffer to
 677    // fill in new data, or if there is a new channel to start.
 678    // if not, we wait (thread) or return (timer/spuasync)
 679    // until enuff free place is available/a new channel gets
 680    // started
 681
 682    if(dwNewChannel)                                    // new channel should start immedately?
 683     {                                                  // (at least one bit 0 ... MAXCHANNEL is set?)
 684      iSecureStart++;                                   // -> set iSecure
 685      if(iSecureStart>5) iSecureStart=0;                //    (if it is set 5 times - that means on 5 tries a new samples has been started - in a row, we will reset it, to give the sound update a chance)
 686     }
 687    else iSecureStart=0;                                // 0: no new channel should start
 688
 689    while(!iSecureStart && !bEndThread &&               // no new start? no thread end?
 690          (SoundGetBytesBuffered()>TESTSIZE))           // and still enuff data in sound buffer?
 691     {
 692      iSecureStart=0;                                   // reset secure
 693
 694      if(iUseTimer) return 0;                           // linux no-thread mode? bye
 695      usleep(PAUSE_L);                                  // else sleep for x ms (linux)
 696
 697      if(dwNewChannel) iSecureStart=1;                  // if a new channel kicks in (or, of course, sound buffer runs low), we will leave the loop
 698     }
 699
 700    //--------------------------------------------------// continue from irq handling in timer mode?
 701
 702    ns_from=0;
 703    ns_to=NSSIZE;
 704    ch=0;
 705    if(lastch>=0)                                       // will be -1 if no continue is pending
 706     {
 707      ch=lastch; ns_from=lastns; lastch=-1;             // -> setup all kind of vars to continue
 708     }
 709
 710    //--------------------------------------------------//
 711    //- main channel loop                              -//
 712    //--------------------------------------------------//
 713     {
 714      for(;ch<MAXCHAN;ch++)                             // loop em all... we will collect 1 ms of sound of each playing channel
 715       {
 716        if(dwNewChannel&(1<<ch)) StartSound(ch);        // start new sound
 717        if(!(dwChannelOn&(1<<ch))) continue;            // channel not playing? next
 718
 719        if(s_chan[ch].iActFreq!=s_chan[ch].iUsedFreq)   // new psx frequency?
 720         VoiceChangeFrequency(ch);
 721
 722        if(s_chan[ch].bNoise)
 723         d=do_samples_noise(ch, ns_from, ns_to);
 724        else if(s_chan[ch].bFMod==2 || (s_chan[ch].bFMod==0 && iUseInterpolation==0))
 725         d=do_samples_noint(ch, ns_from, ns_to);
 726        else if(s_chan[ch].bFMod==0 && iUseInterpolation==1)
 727         d=do_samples_simple(ch, ns_from, ns_to);
 728        else
 729         d=do_samples_default(ch, ns_from, ns_to);
 730        if(d>=0)
 731         {
 732          bIRQReturn=1;
 733          lastch=ch;
 734          lastns=ns_to=d;
 735         }
 736
 737        MixADSR(ch, ns_from, ns_to);
 738
 739        if(s_chan[ch].bFMod==2)                         // fmod freq channel
 740         memcpy(iFMod, ChanBuf, sizeof(iFMod));
 741        else
 742         {
 743          int lv=s_chan[ch].iLeftVolume;
 744          int rv=s_chan[ch].iRightVolume;
 745
 746          for(ns=ns_from;ns<ns_to;ns++)
 747           {
 748            int sval = ChanBuf[ns];
 749            int l, r;
 750
 751            //////////////////////////////////////////////
 752            // ok, left/right sound volume (psx volume goes from 0 ... 0x3fff)
 753
 754            l=(sval*lv)>>14;
 755            r=(sval*rv)>>14;
 756            SSumLR[ns*2]  +=l;
 757            SSumLR[ns*2+1]+=r;
 758
 759            //////////////////////////////////////////////
 760            // now let us store sound data for reverb
 761
 762            if(s_chan[ch].bRVBActive) StoreREVERB(ch,ns,l,r);
 763           }
 764         }
 765       }
 766     }
 767
 768     // advance "stopped" channels that can cause irqs
 769     // (all chans are always playing on the real thing..)
 770     if(!bIRQReturn && (spuCtrl&CTRL_IRQ))
 771      for(ch=0;ch<MAXCHAN;ch++)
 772       {
 773        if(dwChannelOn&(1<<ch)) continue;               // already handled
 774        if(s_chan[ch].pCurr == (unsigned char *)-1)
 775         continue;
 776        if(s_chan[ch].pCurr > pSpuIrq && s_chan[ch].pLoop > pSpuIrq)
 777         continue;
 778
 779        if(s_chan[ch].iActFreq!=s_chan[ch].iUsedFreq)   // new psx frequency?
 780          VoiceChangeFrequency(ch);
 781
 782        s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * NSSIZE;
 783        while(s_chan[ch].spos >= 28 * 0x10000)
 784         {
 785          unsigned char *start=s_chan[ch].pCurr;
 786
 787          bIRQReturn |= skip_block(ch);
 788          if(start == s_chan[ch].pCurr)
 789           {
 790            // looping on self
 791            s_chan[ch].pCurr=(unsigned char *)-1;
 792            break;
 793           }
 794
 795          s_chan[ch].spos -= 28 * 0x10000;
 796         }
 797       }
 798
 799     if(bIRQReturn && iSPUIRQWait)                      // special return for "spu irq - wait for cpu action"
 800      {
 801       iSpuAsyncWait=1;
 802       bIRQReturn=0;
 803       if(iUseTimer!=2)
 804        {
 805         DWORD dwWatchTime=timeGetTime_spu()+2500;
 806
 807         while(iSpuAsyncWait && !bEndThread &&
 808               timeGetTime_spu()<dwWatchTime)
 809             usleep(1000L);
 810         continue;
 811        }
 812       else
 813        {
 814         return 0;
 815        }
 816      }
 817
 818
 819   //---------------------------------------------------//
 820   //- here we have another 1 ms of sound data
 821   //---------------------------------------------------//
 822   // mix XA infos (if any)
 823
 824   MixXA();
 825
 826   ///////////////////////////////////////////////////////
 827   // mix all channels (including reverb) into one buffer
 828
 829   if(iUseReverb)
 830    REVERBDo();
 831
 832   if((spuCtrl&0x4000)==0) // muted? (rare, don't optimize for this)
 833    {
 834     memset(pS, 0, NSSIZE * 2 * sizeof(pS[0]));
 835     pS += NSSIZE*2;
 836    }
 837   else
 838   for (ns = 0; ns < NSSIZE*2; )
 839    {
 840     d = SSumLR[ns] / voldiv; SSumLR[ns] = 0;
 841     ssat32_to_16(d);
 842     *pS++ = d;
 843     ns++;
 844
 845     d = SSumLR[ns] / voldiv; SSumLR[ns] = 0;
 846     ssat32_to_16(d);
 847     *pS++ = d;
 848     ns++;
 849    }
 850
 851   //////////////////////////////////////////////////////
 852   // special irq handling in the decode buffers (0x0000-0x1000)
 853   // we know:
 854   // the decode buffers are located in spu memory in the following way:
 855   // 0x0000-0x03ff  CD audio left
 856   // 0x0400-0x07ff  CD audio right
 857   // 0x0800-0x0bff  Voice 1
 858   // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
 859   // and decoded data is 16 bit for one sample
 860   // we assume:
 861   // even if voices 1/3 are off or no cd audio is playing, the internal
 862   // play positions will move on and wrap after 0x400 bytes.
 863   // Therefore: we just need a pointer from spumem+0 to spumem+3ff, and
 864   // increase this pointer on each sample by 2 bytes. If this pointer
 865   // (or 0x400 offsets of this pointer) hits the spuirq address, we generate
 866   // an IRQ. Only problem: the "wait for cpu" option is kinda hard to do here
 867   // in some of Peops timer modes. So: we ignore this option here (for now).
 868
 869   if(pMixIrq)
 870    {
 871     for(ns=0;ns<NSSIZE;ns++)
 872      {
 873       if((spuCtrl&0x40) && pSpuIrq && pSpuIrq<spuMemC+0x1000)
 874        {
 875         for(ch=0;ch<4;ch++)
 876          {
 877           if(pSpuIrq>=pMixIrq+(ch*0x400) && pSpuIrq<pMixIrq+(ch*0x400)+2)
 878            do_irq();
 879          }
 880        }
 881       pMixIrq+=2;if(pMixIrq>spuMemC+0x3ff) pMixIrq=spuMemC;
 882      }
 883    }
 884
 885   InitREVERB();
 886
 887   // feed the sound
 888   // wanna have around 1/60 sec (16.666 ms) updates
 889   if (iCycle++ > 16/FRAG_MSECS)
 890    {
 891     SoundFeedStreamData((unsigned char *)pSpuBuffer,
 892                         ((unsigned char *)pS) - ((unsigned char *)pSpuBuffer));
 893     pS = (short *)pSpuBuffer;
 894     iCycle = 0;
 895    }
 896  }
 897
 898  // end of big main loop...
 899
 900  bThreadEnded = 1;
 901
 902  return 0;
 903 }
 904
 905 // SPU ASYNC... even newer epsxe func
 906 //  1 time every 'cycle' cycles... harhar
 907
 908 void CALLBACK SPUasync(unsigned long cycle)
 909 {
 910  if(iSpuAsyncWait)
 911   {
 912    iSpuAsyncWait++;
 913    if(iSpuAsyncWait<=16/FRAG_MSECS) return;
 914    iSpuAsyncWait=0;
 915   }
 916
 917  if(iUseTimer==2)                                      // special mode, only used in Linux by this spu (or if you enable the experimental Windows mode)
 918   {
 919    if(!bSpuInit) return;                               // -> no init, no call
 920
 921    MAINThread(0);                                      // -> linux high-compat mode
 922
 923    // abuse iSpuAsyncWait mechanism to reduce calls to above function
 924    // to make it do larger chunks
 925    // note: doing it less often than once per frame causes skips
 926    iSpuAsyncWait=1;
 927   }
 928 }
 929
 930 // SPU UPDATE... new epsxe func
 931 //  1 time every 32 hsync lines
 932 //  (312/32)x50 in pal
 933 //  (262/32)x60 in ntsc
 934
 935 // since epsxe 1.5.2 (linux) uses SPUupdate, not SPUasync, I will
 936 // leave that func in the linux port, until epsxe linux is using
 937 // the async function as well
 938
 939 void CALLBACK SPUupdate(void)
 940 {
 941  SPUasync(0);
 942 }
 943
 944 // XA AUDIO
 945
 946 void CALLBACK SPUplayADPCMchannel(xa_decode_t *xap)
 947 {
 948  if(!xap)       return;
 949  if(!xap->freq) return;                                // no xa freq ? bye
 950
 951  FeedXA(xap);                                          // call main XA feeder
 952 }
 953
 954 // CDDA AUDIO
 955 void CALLBACK SPUplayCDDAchannel(short *pcm, int nbytes)
 956 {
 957  if (!pcm)      return;
 958  if (nbytes<=0) return;
 959
 960  FeedCDDA((unsigned char *)pcm, nbytes);
 961 }
 962
 963 // SETUPTIMER: init of certain buffers and threads/timers
 964 void SetupTimer(void)
 965 {
 966  memset(SSumLR,0,sizeof(SSumLR));                      // init some mixing buffers
 967  memset(iFMod,0,NSSIZE*sizeof(int));
 968  pS=(short *)pSpuBuffer;                               // setup soundbuffer pointer
 969
 970  bEndThread=0;                                         // init thread vars
 971  bThreadEnded=0;
 972  bSpuInit=1;                                           // flag: we are inited
 973
 974  if(!iUseTimer)                                        // linux: use thread
 975   {
 976    pthread_create(&thread, NULL, MAINThread, NULL);
 977   }
 978 }
 979
 980 // REMOVETIMER: kill threads/timers
 981 void RemoveTimer(void)
 982 {
 983  bEndThread=1;                                         // raise flag to end thread
 984
 985  if(!iUseTimer)                                        // linux tread?
 986   {
 987    int i=0;
 988    while(!bThreadEnded && i<2000) {usleep(1000L);i++;} // -> wait until thread has ended
 989    if(thread!=(pthread_t)-1) {pthread_cancel(thread);thread=(pthread_t)-1;}  // -> cancel thread anyway
 990   }
 991
 992  bThreadEnded=0;                                       // no more spu is running
 993  bSpuInit=0;
 994 }
 995
 996 // SETUPSTREAMS: init most of the spu buffers
 997 void SetupStreams(void)
 998 {
 999  int i;
1000
1001  pSpuBuffer=(unsigned char *)malloc(32768);            // alloc mixing buffer
1002
1003  if(iUseReverb==1) i=88200*2;
1004  else              i=NSSIZE*2;
1005
1006  sRVBStart = (int *)malloc(i*4);                       // alloc reverb buffer
1007  memset(sRVBStart,0,i*4);
1008  sRVBEnd  = sRVBStart + i;
1009  sRVBPlay = sRVBStart;
1010
1011  XAStart =                                             // alloc xa buffer
1012   (uint32_t *)malloc(44100 * sizeof(uint32_t));
1013  XAEnd   = XAStart + 44100;
1014  XAPlay  = XAStart;
1015  XAFeed  = XAStart;
1016
1017  CDDAStart =                                           // alloc cdda buffer
1018   (uint32_t *)malloc(16384 * sizeof(uint32_t));
1019  CDDAEnd   = CDDAStart + 16384;
1020  CDDAPlay  = CDDAStart;
1021  CDDAFeed  = CDDAStart;
1022
1023  for(i=0;i<MAXCHAN;i++)                                // loop sound channels
1024   {
1025 // we don't use mutex sync... not needed, would only
1026 // slow us down:
1027 //   s_chan[i].hMutex=CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);
1028    s_chan[i].ADSRX.SustainLevel = 0xf;                 // -> init sustain
1029    s_chan[i].pLoop=spuMemC;
1030    s_chan[i].pStart=spuMemC;
1031    s_chan[i].pCurr=spuMemC;
1032   }
1033
1034   pMixIrq=spuMemC;                                     // enable decoded buffer irqs by setting the address
1035 }
1036
1037 // REMOVESTREAMS: free most buffer
1038 void RemoveStreams(void)
1039 {
1040  free(pSpuBuffer);                                     // free mixing buffer
1041  pSpuBuffer = NULL;
1042  free(sRVBStart);                                      // free reverb buffer
1043  sRVBStart = NULL;
1044  free(XAStart);                                        // free XA buffer
1045  XAStart = NULL;
1046  free(CDDAStart);                                      // free CDDA buffer
1047  CDDAStart = NULL;
1048 }
1049
1050 // INIT/EXIT STUFF
1051
1052 // SPUINIT: this func will be called first by the main emu
1053 long CALLBACK SPUinit(void)
1054 {
1055  spuMemC = (unsigned char *)spuMem;                    // just small setup
1056  memset((void *)&rvb, 0, sizeof(REVERBInfo));
1057  InitADSR();
1058
1059  iVolume = 3;
1060  spuIrq = 0;
1061  spuAddr = 0xffffffff;
1062  bEndThread = 0;
1063  bThreadEnded = 0;
1064  spuMemC = (unsigned char *)spuMem;
1065  pMixIrq = 0;
1066  memset((void *)s_chan, 0, (MAXCHAN + 1) * sizeof(SPUCHAN));
1067  pSpuIrq = 0;
1068  //iSPUIRQWait = 0;
1069  lastch = -1;
1070
1071  //ReadConfigSPU();                                      // read user stuff
1072  SetupStreams();                                       // prepare streaming
1073
1074  return 0;
1075 }
1076
1077 // SPUOPEN: called by main emu after init
1078 long CALLBACK SPUopen(void)
1079 {
1080  if (bSPUIsOpen) return 0;                             // security for some stupid main emus
1081
1082  SetupSound();                                         // setup sound (before init!)
1083  SetupTimer();                                         // timer for feeding data
1084
1085  bSPUIsOpen = 1;
1086
1087  return PSE_SPU_ERR_SUCCESS;
1088 }
1089
1090 // SPUCLOSE: called before shutdown
1091 long CALLBACK SPUclose(void)
1092 {
1093  if (!bSPUIsOpen) return 0;                            // some security
1094
1095  bSPUIsOpen = 0;                                       // no more open
1096
1097  RemoveTimer();                                        // no more feeding
1098  RemoveSound();                                        // no more sound handling
1099
1100  return 0;
1101 }
1102
1103 // SPUSHUTDOWN: called by main emu on final exit
1104 long CALLBACK SPUshutdown(void)
1105 {
1106  SPUclose();
1107  RemoveStreams();                                      // no more streaming
1108
1109  return 0;
1110 }
1111
1112 // SPUTEST: we don't test, we are always fine ;)
1113 long CALLBACK SPUtest(void)
1114 {
1115  return 0;
1116 }
1117
1118 // SPUCONFIGURE: call config dialog
1119 long CALLBACK SPUconfigure(void)
1120 {
1121 #ifdef _MACOSX
1122  DoConfiguration();
1123 #else
1124 // StartCfgTool("CFG");
1125 #endif
1126  return 0;
1127 }
1128
1129 // SPUABOUT: show about window
1130 void CALLBACK SPUabout(void)
1131 {
1132 #ifdef _MACOSX
1133  DoAbout();
1134 #else
1135 // StartCfgTool("ABOUT");
1136 #endif
1137 }
1138
1139 // SETUP CALLBACKS
1140 // this functions will be called once,
1141 // passes a callback that should be called on SPU-IRQ/cdda volume change
1142 void CALLBACK SPUregisterCallback(void (CALLBACK *callback)(void))
1143 {
1144  irqCallback = callback;
1145 }
1146
1147 void CALLBACK SPUregisterCDDAVolume(void (CALLBACK *CDDAVcallback)(unsigned short,unsigned short))
1148 {
1149  cddavCallback = CDDAVcallback;
1150 }
1151
1152 // COMMON PLUGIN INFO FUNCS
1153 /*
1154 char * CALLBACK PSEgetLibName(void)
1155 {
1156  return _(libraryName);
1157 }
1158
1159 unsigned long CALLBACK PSEgetLibType(void)
1160 {
1161  return  PSE_LT_SPU;
1162 }
1163
1164 unsigned long CALLBACK PSEgetLibVersion(void)
1165 {
1166  return (1 << 16) | (6 << 8);
1167 }
1168
1169 char * SPUgetLibInfos(void)
1170 {
1171  return _(libraryInfo);
1172 }
1173 */
1174
1175 // debug
1176 void spu_get_debug_info(int *chans_out, int *fmod_chans_out, int *noise_chans_out)
1177 {
1178  int ch = 0, fmod_chans = 0, noise_chans = 0;
1179
1180  for(;ch<MAXCHAN;ch++)
1181  {
1182   if (!(dwChannelOn & (1<<ch)))
1183    continue;
1184   if (s_chan[ch].bFMod == 2)
1185    fmod_chans |= 1 << ch;
1186   if (s_chan[ch].bNoise)
1187    noise_chans |= 1 << ch;
1188  }
1189
1190  *chans_out = dwChannelOn;
1191  *fmod_chans_out = fmod_chans;
1192  *noise_chans_out = noise_chans;
1193 }
1194
1195 // vim:shiftwidth=1:expandtab