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].s_1=0;                                     // init mixing vars
 271  s_chan[ch].s_2=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    if((spuCtrl&0x4000)==0) fa=0;                       // muted?
 359    else                                                // else adjust
 360     {
 361      if(fa>32767L)  fa=32767L;
 362      if(fa<-32767L) fa=-32767L;
 363     }
 364
 365    if(iUseInterpolation>=2)                            // gauss/cubic interpolation
 366     {
 367      int gpos = s_chan[ch].SB[28];
 368      gval0 = fa;
 369      gpos = (gpos+1) & 3;
 370      s_chan[ch].SB[28] = gpos;
 371     }
 372    else
 373    if(iUseInterpolation==1)                            // simple interpolation
 374     {
 375      s_chan[ch].SB[28] = 0;
 376      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'
 377      s_chan[ch].SB[30] = s_chan[ch].SB[31];
 378      s_chan[ch].SB[31] = fa;
 379      s_chan[ch].SB[32] = 1;                            // -> flag: calc new interolation
 380     }
 381    else s_chan[ch].SB[29]=fa;                          // no interpolation
 382   }
 383 }
 384
 385 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 386
 387 INLINE int iGetInterpolationVal(int ch)
 388 {
 389  int fa;
 390
 391  if(s_chan[ch].bFMod==2) return s_chan[ch].SB[29];
 392
 393  switch(iUseInterpolation)
 394   {
 395    //--------------------------------------------------//
 396    case 3:                                             // cubic interpolation
 397     {
 398      long xd;int gpos;
 399      xd = ((s_chan[ch].spos) >> 1)+1;
 400      gpos = s_chan[ch].SB[28];
 401
 402      fa  = gval(3) - 3*gval(2) + 3*gval(1) - gval0;
 403      fa *= (xd - (2<<15)) / 6;
 404      fa >>= 15;
 405      fa += gval(2) - gval(1) - gval(1) + gval0;
 406      fa *= (xd - (1<<15)) >> 1;
 407      fa >>= 15;
 408      fa += gval(1) - gval0;
 409      fa *= xd;
 410      fa >>= 15;
 411      fa = fa + gval0;
 412
 413     } break;
 414    //--------------------------------------------------//
 415    case 2:                                             // gauss interpolation
 416     {
 417      int vl, vr;int gpos;
 418      vl = (s_chan[ch].spos >> 6) & ~3;
 419      gpos = s_chan[ch].SB[28];
 420      vr=(gauss[vl]*gval0)&~2047;
 421      vr+=(gauss[vl+1]*gval(1))&~2047;
 422      vr+=(gauss[vl+2]*gval(2))&~2047;
 423      vr+=(gauss[vl+3]*gval(3))&~2047;
 424      fa = vr>>11;
 425     } break;
 426    //--------------------------------------------------//
 427    case 1:                                             // simple interpolation
 428     {
 429      if(s_chan[ch].sinc<0x10000L)                      // -> upsampling?
 430           InterpolateUp(ch);                           // --> interpolate up
 431      else InterpolateDown(ch);                         // --> else down
 432      fa=s_chan[ch].SB[29];
 433     } break;
 434    //--------------------------------------------------//
 435    default:                                            // no interpolation
 436     {
 437      fa=s_chan[ch].SB[29];
 438     } break;
 439    //--------------------------------------------------//
 440   }
 441
 442  return fa;
 443 }
 444
 445 static void do_irq(void)
 446 {
 447  if(!(spuStat & STAT_IRQ))
 448  {
 449   spuStat |= STAT_IRQ;
 450   if(irqCallback) irqCallback();
 451  }
 452 }
 453
 454 static int decode_block(int ch)
 455 {
 456  unsigned char *start;
 457  unsigned int nSample;
 458  int predict_nr,shift_factor,flags,d,s;
 459  int fa,s_1,s_2;
 460  int ret = 0;
 461
 462  s_chan[ch].iSBPos=0;
 463
 464  start=s_chan[ch].pCurr;                   // set up the current pos
 465  if(start == (unsigned char*)-1 ||         // special "stop" sign
 466     (dwPendingChanOff&(1<<ch)))
 467  {
 468   dwChannelOn&=~(1<<ch);                   // -> turn everything off
 469   dwPendingChanOff&=~(1<<ch);
 470   s_chan[ch].bStop=1;
 471   s_chan[ch].ADSRX.EnvelopeVol=0;
 472   return 0;                                // -> and done for this channel
 473  }
 474
 475  //////////////////////////////////////////// irq check
 476
 477  if(spuCtrl&CTRL_IRQ)
 478  {
 479   if(pSpuIrq == start)                     // irq address reached?
 480   {
 481    do_irq();                               // -> call main emu
 482    ret = 1;
 483   }
 484  }
 485
 486  s_1=s_chan[ch].s_1;
 487  s_2=s_chan[ch].s_2;
 488
 489  predict_nr=(int)*start;start++;
 490  shift_factor=predict_nr&0xf;
 491  predict_nr >>= 4;
 492  flags=(int)*start;start++;
 493
 494  // -------------------------------------- //
 495
 496  for (nSample=0;nSample<28;start++)
 497  {
 498   d=(int)*start;
 499   s=((d&0xf)<<12);
 500   if(s&0x8000) s|=0xffff0000;
 501
 502   fa=(s >> shift_factor);
 503   fa=fa + ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 504   s_2=s_1;s_1=fa;
 505   s=((d & 0xf0) << 8);
 506
 507   s_chan[ch].SB[nSample++]=fa;
 508
 509   if(s&0x8000) s|=0xffff0000;
 510   fa=(s>>shift_factor);
 511   fa=fa + ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 512   s_2=s_1;s_1=fa;
 513
 514   s_chan[ch].SB[nSample++]=fa;
 515  }
 516
 517  //////////////////////////////////////////// flag handler
 518
 519  if((flags&4) && (!s_chan[ch].bIgnoreLoop))
 520   s_chan[ch].pLoop=start-16;               // loop adress
 521
 522  if(flags&1)                               // 1: stop/loop
 523  {
 524   if(!(flags&2))
 525    dwPendingChanOff|=1<<ch;
 526
 527   start = s_chan[ch].pLoop;
 528  }
 529
 530  if (start - spuMemC >= 0x80000)
 531   start = (unsigned char*)-1;
 532
 533  s_chan[ch].pCurr=start;                   // store values for next cycle
 534  s_chan[ch].s_1=s_1;
 535  s_chan[ch].s_2=s_2;
 536
 537  return ret;
 538 }
 539
 540 // do block, but ignore sample data
 541 static int skip_block(int ch)
 542 {
 543  unsigned char *start = s_chan[ch].pCurr;
 544  int flags = start[1];
 545  int ret = 0;
 546
 547  // Tron Bonne hack, probably wrong (could be wrong memory contents..)
 548  if(flags & ~7) flags = 0;
 549
 550  if(start == pSpuIrq)
 551  {
 552   do_irq();
 553   ret = 1;
 554  }
 555
 556  if((flags & 4) && !s_chan[ch].bIgnoreLoop)
 557   s_chan[ch].pLoop=start;
 558
 559  s_chan[ch].pCurr += 16;
 560
 561  if(flags & 1)
 562   s_chan[ch].pCurr = s_chan[ch].pLoop;
 563
 564  return ret;
 565 }
 566
 567 #define make_do_samples(name, fmod_code, interp_start, interp1_code, interp2_code, interp_end) \
 568 static int do_samples_##name(int ch, int ns, int ns_to) \
 569 {                                            \
 570  int sinc = s_chan[ch].sinc;                 \
 571  int spos = s_chan[ch].spos;                 \
 572  int ret = -1;                               \
 573  int d, fa;                                  \
 574  interp_start;                               \
 575                                              \
 576  for (; ns < ns_to; ns++)                    \
 577  {                                           \
 578   fmod_code;                                 \
 579                                              \
 580   while (spos >= 0x10000)                    \
 581   {                                          \
 582    if(s_chan[ch].iSBPos == 28)               \
 583    {                                         \
 584     d = decode_block(ch);                    \
 585     if(d && iSPUIRQWait)                     \
 586     {                                        \
 587      ret = ns;                               \
 588      goto out;                               \
 589     }                                        \
 590    }                                         \
 591                                              \
 592    fa = s_chan[ch].SB[s_chan[ch].iSBPos++];  \
 593    interp1_code;                             \
 594    spos -= 0x10000;                          \
 595   }                                          \
 596                                              \
 597   interp2_code;                              \
 598   spos += sinc;                              \
 599  }                                           \
 600                                              \
 601 out:                                         \
 602  s_chan[ch].sinc = sinc;                     \
 603  s_chan[ch].spos = spos;                     \
 604  interp_end;                                 \
 605                                              \
 606  return ret;                                 \
 607 }
 608
 609 #define fmod_recv_check \
 610   if(s_chan[ch].bFMod==1 && iFMod[ns]) \
 611     sinc = FModChangeFrequency(ch,ns)
 612
 613 make_do_samples(default, fmod_recv_check, ,
 614   StoreInterpolationVal(ch, fa),
 615   ChanBuf[ns] = iGetInterpolationVal(ch), )
 616 make_do_samples(noint, , fa = s_chan[ch].SB[29], , ChanBuf[ns] = fa, s_chan[ch].SB[29] = fa)
 617
 618 #define simple_interp_store \
 619   s_chan[ch].SB[28] = 0; \
 620   s_chan[ch].SB[29] = s_chan[ch].SB[30]; \
 621   s_chan[ch].SB[30] = s_chan[ch].SB[31]; \
 622   s_chan[ch].SB[31] = fa; \
 623   s_chan[ch].SB[32] = 1
 624
 625 #define simple_interp_get \
 626   if(sinc<0x10000)          /* -> upsampling? */ \
 627        InterpolateUp(ch);   /* --> interpolate up */ \
 628   else InterpolateDown(ch); /* --> else down */ \
 629   ChanBuf[ns] = s_chan[ch].SB[29]
 630
 631 make_do_samples(simple, , ,
 632   simple_interp_store, simple_interp_get, )
 633
 634 static int do_samples_noise(int ch, int ns, int ns_to)
 635 {
 636  s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * (ns_to - ns);
 637  while (s_chan[ch].spos >= 28*0x10000)
 638  {
 639   skip_block(ch);
 640   s_chan[ch].spos -= 28*0x10000;
 641  }
 642
 643  for (; ns < ns_to; ns++)
 644   ChanBuf[ns] = iGetNoiseVal(ch);
 645
 646  return -1;
 647 }
 648
 649 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 650 // MAIN SPU FUNCTION
 651 // here is the main job handler... thread, timer or direct func call
 652 // basically the whole sound processing is done in this fat func!
 653 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 654
 655 // 5 ms waiting phase, if buffer is full and no new sound has to get started
 656 // .. can be made smaller (smallest val: 1 ms), but bigger waits give
 657 // better performance
 658
 659 #define PAUSE_W 5
 660 #define PAUSE_L 5000
 661
 662 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 663
 664 static void *MAINThread(void *arg)
 665 {
 666  int ns,ns_from,ns_to;
 667 #if !defined(_MACOSX) && !defined(__arm__)
 668  int voldiv = iVolume;
 669 #else
 670  const int voldiv = 2;
 671 #endif
 672  int ch,d;
 673  int bIRQReturn=0;
 674
 675  while(!bEndThread)                                    // until we are shutting down
 676   {
 677    // ok, at the beginning we are looking if there is
 678    // enuff free place in the dsound/oss buffer to
 679    // fill in new data, or if there is a new channel to start.
 680    // if not, we wait (thread) or return (timer/spuasync)
 681    // until enuff free place is available/a new channel gets
 682    // started
 683
 684    if(dwNewChannel)                                    // new channel should start immedately?
 685     {                                                  // (at least one bit 0 ... MAXCHANNEL is set?)
 686      iSecureStart++;                                   // -> set iSecure
 687      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)
 688     }
 689    else iSecureStart=0;                                // 0: no new channel should start
 690
 691    while(!iSecureStart && !bEndThread &&               // no new start? no thread end?
 692          (SoundGetBytesBuffered()>TESTSIZE))           // and still enuff data in sound buffer?
 693     {
 694      iSecureStart=0;                                   // reset secure
 695
 696      if(iUseTimer) return 0;                           // linux no-thread mode? bye
 697      usleep(PAUSE_L);                                  // else sleep for x ms (linux)
 698
 699      if(dwNewChannel) iSecureStart=1;                  // if a new channel kicks in (or, of course, sound buffer runs low), we will leave the loop
 700     }
 701
 702    //--------------------------------------------------// continue from irq handling in timer mode?
 703
 704    ns_from=0;
 705    ns_to=NSSIZE;
 706    ch=0;
 707    if(lastch>=0)                                       // will be -1 if no continue is pending
 708     {
 709      ch=lastch; ns_from=lastns; lastch=-1;             // -> setup all kind of vars to continue
 710     }
 711
 712    //--------------------------------------------------//
 713    //- main channel loop                              -//
 714    //--------------------------------------------------//
 715     {
 716      for(;ch<MAXCHAN;ch++)                             // loop em all... we will collect 1 ms of sound of each playing channel
 717       {
 718        if(dwNewChannel&(1<<ch)) StartSound(ch);        // start new sound
 719        if(!(dwChannelOn&(1<<ch))) continue;            // channel not playing? next
 720
 721        if(s_chan[ch].iActFreq!=s_chan[ch].iUsedFreq)   // new psx frequency?
 722         VoiceChangeFrequency(ch);
 723
 724        if(s_chan[ch].bNoise)
 725         d=do_samples_noise(ch, ns_from, ns_to);
 726        else if(s_chan[ch].bFMod==2 || (s_chan[ch].bFMod==0 && iUseInterpolation==0))
 727         d=do_samples_noint(ch, ns_from, ns_to);
 728        else if(s_chan[ch].bFMod==0 && iUseInterpolation==1)
 729         d=do_samples_simple(ch, ns_from, ns_to);
 730        else
 731         d=do_samples_default(ch, ns_from, ns_to);
 732        if(d>=0)
 733         {
 734          bIRQReturn=1;
 735          lastch=ch;
 736          lastns=ns_to=d;
 737         }
 738
 739        MixADSR(ch, ns_from, ns_to);
 740
 741        if(s_chan[ch].bFMod==2)                         // fmod freq channel
 742         memcpy(iFMod, ChanBuf, sizeof(iFMod));
 743        else
 744         {
 745          int lv=s_chan[ch].iLeftVolume;
 746          int rv=s_chan[ch].iRightVolume;
 747
 748          for(ns=ns_from;ns<ns_to;ns++)
 749           {
 750            int sval = ChanBuf[ns];
 751            int l, r;
 752
 753            //////////////////////////////////////////////
 754            // ok, left/right sound volume (psx volume goes from 0 ... 0x3fff)
 755
 756            l=(sval*lv)>>14;
 757            r=(sval*rv)>>14;
 758            SSumLR[ns*2]  +=l;
 759            SSumLR[ns*2+1]+=r;
 760
 761            //////////////////////////////////////////////
 762            // now let us store sound data for reverb
 763
 764            if(s_chan[ch].bRVBActive) StoreREVERB(ch,ns,l,r);
 765           }
 766         }
 767       }
 768     }
 769
 770     // advance "stopped" channels that can cause irqs
 771     // (all chans are always playing on the real thing..)
 772     if(!bIRQReturn && (spuCtrl&CTRL_IRQ))
 773      for(ch=0;ch<MAXCHAN;ch++)
 774       {
 775        if(dwChannelOn&(1<<ch)) continue;               // already handled
 776        if(s_chan[ch].pCurr == (unsigned char *)-1)
 777         continue;
 778        if(s_chan[ch].pCurr > pSpuIrq && s_chan[ch].pLoop > pSpuIrq)
 779         continue;
 780
 781        if(s_chan[ch].iActFreq!=s_chan[ch].iUsedFreq)   // new psx frequency?
 782          VoiceChangeFrequency(ch);
 783
 784        s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * NSSIZE;
 785        while(s_chan[ch].spos >= 28 * 0x10000)
 786         {
 787          unsigned char *start=s_chan[ch].pCurr;
 788
 789          bIRQReturn |= skip_block(ch);
 790          if(start == s_chan[ch].pCurr)
 791           {
 792            // looping on self
 793            s_chan[ch].pCurr=(unsigned char *)-1;
 794            break;
 795           }
 796
 797          s_chan[ch].spos -= 28 * 0x10000;
 798         }
 799       }
 800
 801     if(bIRQReturn && iSPUIRQWait)                      // special return for "spu irq - wait for cpu action"
 802      {
 803       iSpuAsyncWait=1;
 804       bIRQReturn=0;
 805       if(iUseTimer!=2)
 806        {
 807         DWORD dwWatchTime=timeGetTime_spu()+2500;
 808
 809         while(iSpuAsyncWait && !bEndThread &&
 810               timeGetTime_spu()<dwWatchTime)
 811             usleep(1000L);
 812         continue;
 813        }
 814       else
 815        {
 816         return 0;
 817        }
 818      }
 819
 820
 821   //---------------------------------------------------//
 822   //- here we have another 1 ms of sound data
 823   //---------------------------------------------------//
 824   // mix XA infos (if any)
 825
 826   MixXA();
 827
 828   ///////////////////////////////////////////////////////
 829   // mix all channels (including reverb) into one buffer
 830
 831   if(iUseReverb)
 832    REVERBDo();
 833
 834   if((spuCtrl&0x4000)==0) // muted? (rare, don't optimize for this)
 835    {
 836     memset(pS, 0, NSSIZE * 2 * sizeof(pS[0]));
 837     pS += NSSIZE*2;
 838    }
 839   else
 840   for (ns = 0; ns < NSSIZE*2; )
 841    {
 842     d = SSumLR[ns] / voldiv; SSumLR[ns] = 0;
 843     ssat32_to_16(d);
 844     *pS++ = d;
 845     ns++;
 846
 847     d = SSumLR[ns] / voldiv; SSumLR[ns] = 0;
 848     ssat32_to_16(d);
 849     *pS++ = d;
 850     ns++;
 851    }
 852
 853   //////////////////////////////////////////////////////
 854   // special irq handling in the decode buffers (0x0000-0x1000)
 855   // we know:
 856   // the decode buffers are located in spu memory in the following way:
 857   // 0x0000-0x03ff  CD audio left
 858   // 0x0400-0x07ff  CD audio right
 859   // 0x0800-0x0bff  Voice 1
 860   // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
 861   // and decoded data is 16 bit for one sample
 862   // we assume:
 863   // even if voices 1/3 are off or no cd audio is playing, the internal
 864   // play positions will move on and wrap after 0x400 bytes.
 865   // Therefore: we just need a pointer from spumem+0 to spumem+3ff, and
 866   // increase this pointer on each sample by 2 bytes. If this pointer
 867   // (or 0x400 offsets of this pointer) hits the spuirq address, we generate
 868   // an IRQ. Only problem: the "wait for cpu" option is kinda hard to do here
 869   // in some of Peops timer modes. So: we ignore this option here (for now).
 870
 871   if(pMixIrq)
 872    {
 873     for(ns=0;ns<NSSIZE;ns++)
 874      {
 875       if((spuCtrl&0x40) && pSpuIrq && pSpuIrq<spuMemC+0x1000)
 876        {
 877         for(ch=0;ch<4;ch++)
 878          {
 879           if(pSpuIrq>=pMixIrq+(ch*0x400) && pSpuIrq<pMixIrq+(ch*0x400)+2)
 880            do_irq();
 881          }
 882        }
 883       pMixIrq+=2;if(pMixIrq>spuMemC+0x3ff) pMixIrq=spuMemC;
 884      }
 885    }
 886
 887   InitREVERB();
 888
 889   // feed the sound
 890   // wanna have around 1/60 sec (16.666 ms) updates
 891   if (iCycle++ > 16)
 892    {
 893     SoundFeedStreamData((unsigned char *)pSpuBuffer,
 894                         ((unsigned char *)pS) - ((unsigned char *)pSpuBuffer));
 895     pS = (short *)pSpuBuffer;
 896     iCycle = 0;
 897    }
 898  }
 899
 900  // end of big main loop...
 901
 902  bThreadEnded = 1;
 903
 904  return 0;
 905 }
 906
 907 // SPU ASYNC... even newer epsxe func
 908 //  1 time every 'cycle' cycles... harhar
 909
 910 void CALLBACK SPUasync(unsigned long cycle)
 911 {
 912  if(iSpuAsyncWait)
 913   {
 914    iSpuAsyncWait++;
 915    if(iSpuAsyncWait<=16) return;
 916    iSpuAsyncWait=0;
 917   }
 918
 919  if(iUseTimer==2)                                      // special mode, only used in Linux by this spu (or if you enable the experimental Windows mode)
 920   {
 921    if(!bSpuInit) return;                               // -> no init, no call
 922
 923    MAINThread(0);                                      // -> linux high-compat mode
 924
 925    // abuse iSpuAsyncWait mechanism to reduce calls to above function
 926    // to make it do larger chunks
 927    // note: doing it less often than once per frame causes skips
 928    iSpuAsyncWait=1;
 929   }
 930 }
 931
 932 // SPU UPDATE... new epsxe func
 933 //  1 time every 32 hsync lines
 934 //  (312/32)x50 in pal
 935 //  (262/32)x60 in ntsc
 936
 937 // since epsxe 1.5.2 (linux) uses SPUupdate, not SPUasync, I will
 938 // leave that func in the linux port, until epsxe linux is using
 939 // the async function as well
 940
 941 void CALLBACK SPUupdate(void)
 942 {
 943  SPUasync(0);
 944 }
 945
 946 // XA AUDIO
 947
 948 void CALLBACK SPUplayADPCMchannel(xa_decode_t *xap)
 949 {
 950  if(!xap)       return;
 951  if(!xap->freq) return;                                // no xa freq ? bye
 952
 953  FeedXA(xap);                                          // call main XA feeder
 954 }
 955
 956 // CDDA AUDIO
 957 void CALLBACK SPUplayCDDAchannel(short *pcm, int nbytes)
 958 {
 959  if (!pcm)      return;
 960  if (nbytes<=0) return;
 961
 962  FeedCDDA((unsigned char *)pcm, nbytes);
 963 }
 964
 965 // SETUPTIMER: init of certain buffers and threads/timers
 966 void SetupTimer(void)
 967 {
 968  memset(SSumLR,0,sizeof(SSumLR));                      // init some mixing buffers
 969  memset(iFMod,0,NSSIZE*sizeof(int));
 970  pS=(short *)pSpuBuffer;                               // setup soundbuffer pointer
 971
 972  bEndThread=0;                                         // init thread vars
 973  bThreadEnded=0;
 974  bSpuInit=1;                                           // flag: we are inited
 975
 976  if(!iUseTimer)                                        // linux: use thread
 977   {
 978    pthread_create(&thread, NULL, MAINThread, NULL);
 979   }
 980 }
 981
 982 // REMOVETIMER: kill threads/timers
 983 void RemoveTimer(void)
 984 {
 985  bEndThread=1;                                         // raise flag to end thread
 986
 987  if(!iUseTimer)                                        // linux tread?
 988   {
 989    int i=0;
 990    while(!bThreadEnded && i<2000) {usleep(1000L);i++;} // -> wait until thread has ended
 991    if(thread!=(pthread_t)-1) {pthread_cancel(thread);thread=(pthread_t)-1;}  // -> cancel thread anyway
 992   }
 993
 994  bThreadEnded=0;                                       // no more spu is running
 995  bSpuInit=0;
 996 }
 997
 998 // SETUPSTREAMS: init most of the spu buffers
 999 void SetupStreams(void)
1000 {
1001  int i;
1002
1003  pSpuBuffer=(unsigned char *)malloc(32768);            // alloc mixing buffer
1004
1005  if(iUseReverb==1) i=88200*2;
1006  else              i=NSSIZE*2;
1007
1008  sRVBStart = (int *)malloc(i*4);                       // alloc reverb buffer
1009  memset(sRVBStart,0,i*4);
1010  sRVBEnd  = sRVBStart + i;
1011  sRVBPlay = sRVBStart;
1012
1013  XAStart =                                             // alloc xa buffer
1014   (uint32_t *)malloc(44100 * sizeof(uint32_t));
1015  XAEnd   = XAStart + 44100;
1016  XAPlay  = XAStart;
1017  XAFeed  = XAStart;
1018
1019  CDDAStart =                                           // alloc cdda buffer
1020   (uint32_t *)malloc(16384 * sizeof(uint32_t));
1021  CDDAEnd   = CDDAStart + 16384;
1022  CDDAPlay  = CDDAStart;
1023  CDDAFeed  = CDDAStart;
1024
1025  for(i=0;i<MAXCHAN;i++)                                // loop sound channels
1026   {
1027 // we don't use mutex sync... not needed, would only
1028 // slow us down:
1029 //   s_chan[i].hMutex=CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);
1030    s_chan[i].ADSRX.SustainLevel = 0xf;                 // -> init sustain
1031    s_chan[i].pLoop=spuMemC;
1032    s_chan[i].pStart=spuMemC;
1033    s_chan[i].pCurr=spuMemC;
1034   }
1035
1036   pMixIrq=spuMemC;                                     // enable decoded buffer irqs by setting the address
1037 }
1038
1039 // REMOVESTREAMS: free most buffer
1040 void RemoveStreams(void)
1041 {
1042  free(pSpuBuffer);                                     // free mixing buffer
1043  pSpuBuffer = NULL;
1044  free(sRVBStart);                                      // free reverb buffer
1045  sRVBStart = NULL;
1046  free(XAStart);                                        // free XA buffer
1047  XAStart = NULL;
1048  free(CDDAStart);                                      // free CDDA buffer
1049  CDDAStart = NULL;
1050 }
1051
1052 // INIT/EXIT STUFF
1053
1054 // SPUINIT: this func will be called first by the main emu
1055 long CALLBACK SPUinit(void)
1056 {
1057  spuMemC = (unsigned char *)spuMem;                    // just small setup
1058  memset((void *)&rvb, 0, sizeof(REVERBInfo));
1059  InitADSR();
1060
1061  iVolume = 3;
1062  spuIrq = 0;
1063  spuAddr = 0xffffffff;
1064  bEndThread = 0;
1065  bThreadEnded = 0;
1066  spuMemC = (unsigned char *)spuMem;
1067  pMixIrq = 0;
1068  memset((void *)s_chan, 0, (MAXCHAN + 1) * sizeof(SPUCHAN));
1069  pSpuIrq = 0;
1070  //iSPUIRQWait = 0;
1071  lastch = -1;
1072
1073  //ReadConfigSPU();                                      // read user stuff
1074  SetupStreams();                                       // prepare streaming
1075
1076  return 0;
1077 }
1078
1079 // SPUOPEN: called by main emu after init
1080 long CALLBACK SPUopen(void)
1081 {
1082  if (bSPUIsOpen) return 0;                             // security for some stupid main emus
1083
1084  SetupSound();                                         // setup sound (before init!)
1085  SetupTimer();                                         // timer for feeding data
1086
1087  bSPUIsOpen = 1;
1088
1089  return PSE_SPU_ERR_SUCCESS;
1090 }
1091
1092 // SPUCLOSE: called before shutdown
1093 long CALLBACK SPUclose(void)
1094 {
1095  if (!bSPUIsOpen) return 0;                            // some security
1096
1097  bSPUIsOpen = 0;                                       // no more open
1098
1099  RemoveTimer();                                        // no more feeding
1100  RemoveSound();                                        // no more sound handling
1101
1102  return 0;
1103 }
1104
1105 // SPUSHUTDOWN: called by main emu on final exit
1106 long CALLBACK SPUshutdown(void)
1107 {
1108  SPUclose();
1109  RemoveStreams();                                      // no more streaming
1110
1111  return 0;
1112 }
1113
1114 // SPUTEST: we don't test, we are always fine ;)
1115 long CALLBACK SPUtest(void)
1116 {
1117  return 0;
1118 }
1119
1120 // SPUCONFIGURE: call config dialog
1121 long CALLBACK SPUconfigure(void)
1122 {
1123 #ifdef _MACOSX
1124  DoConfiguration();
1125 #else
1126 // StartCfgTool("CFG");
1127 #endif
1128  return 0;
1129 }
1130
1131 // SPUABOUT: show about window
1132 void CALLBACK SPUabout(void)
1133 {
1134 #ifdef _MACOSX
1135  DoAbout();
1136 #else
1137 // StartCfgTool("ABOUT");
1138 #endif
1139 }
1140
1141 // SETUP CALLBACKS
1142 // this functions will be called once,
1143 // passes a callback that should be called on SPU-IRQ/cdda volume change
1144 void CALLBACK SPUregisterCallback(void (CALLBACK *callback)(void))
1145 {
1146  irqCallback = callback;
1147 }
1148
1149 void CALLBACK SPUregisterCDDAVolume(void (CALLBACK *CDDAVcallback)(unsigned short,unsigned short))
1150 {
1151  cddavCallback = CDDAVcallback;
1152 }
1153
1154 // COMMON PLUGIN INFO FUNCS
1155 /*
1156 char * CALLBACK PSEgetLibName(void)
1157 {
1158  return _(libraryName);
1159 }
1160
1161 unsigned long CALLBACK PSEgetLibType(void)
1162 {
1163  return  PSE_LT_SPU;
1164 }
1165
1166 unsigned long CALLBACK PSEgetLibVersion(void)
1167 {
1168  return (1 << 16) | (6 << 8);
1169 }
1170
1171 char * SPUgetLibInfos(void)
1172 {
1173  return _(libraryInfo);
1174 }
1175 */
1176
1177 // debug
1178 void spu_get_debug_info(int *chans_out, int *fmod_chans_out, int *noise_chans_out)
1179 {
1180  int ch = 0, fmod_chans = 0, noise_chans = 0;
1181
1182  for(;ch<MAXCHAN;ch++)
1183  {
1184   if (!(dwChannelOn & (1<<ch)))
1185    continue;
1186   if (s_chan[ch].bFMod == 2)
1187    fmod_chans |= 1 << ch;
1188   if (s_chan[ch].bNoise)
1189    noise_chans |= 1 << ch;
1190  }
1191
1192  *chans_out = dwChannelOn;
1193  *fmod_chans_out = fmod_chans;
1194  *noise_chans_out = noise_chans;
1195 }
1196
1197 // vim:shiftwidth=1:expandtab