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, 2010-2012,2014,2015
   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 <assert.h>
  22 #include "stdafx.h"
  23
  24 #define _IN_SPU
  25
  26 #include "externals.h"
  27 #include "registers.h"
  28 #include "out.h"
  29 #include "spu_config.h"
  30
  31 #ifdef __arm__
  32 #include "arm_features.h"
  33 #endif
  34
  35 #ifdef HAVE_ARMV7
  36  #define ssat32_to_16(v) \
  37   asm("ssat %0,#16,%1" : "=r" (v) : "r" (v))
  38 #else
  39  #define ssat32_to_16(v) do { \
  40   if (v < -32768) v = -32768; \
  41   else if (v > 32767) v = 32767; \
  42  } while (0)
  43 #endif
  44
  45 #define PSXCLK  33868800        /* 33.8688 MHz */
  46
  47 // intended to be ~1 frame
  48 #define IRQ_NEAR_BLOCKS 32
  49
  50 /*
  51 #if defined (USEMACOSX)
  52 static char * libraryName     = N_("Mac OS X Sound");
  53 #elif defined (USEALSA)
  54 static char * libraryName     = N_("ALSA Sound");
  55 #elif defined (USEOSS)
  56 static char * libraryName     = N_("OSS Sound");
  57 #elif defined (USESDL)
  58 static char * libraryName     = N_("SDL Sound");
  59 #elif defined (USEPULSEAUDIO)
  60 static char * libraryName     = N_("PulseAudio Sound");
  61 #else
  62 static char * libraryName     = N_("NULL Sound");
  63 #endif
  64
  65 static char * libraryInfo     = N_("P.E.Op.S. Sound Driver V1.7\nCoded by Pete Bernert and the P.E.Op.S. team\n");
  66 */
  67
  68 // globals
  69
  70 SPUInfo         spu;
  71 SPUConfig       spu_config;
  72
  73 static int iFMod[NSSIZE];
  74 static int RVB[NSSIZE * 2];
  75 int ChanBuf[NSSIZE];
  76
  77 #define CDDA_BUFFER_SIZE (16384 * sizeof(uint32_t)) // must be power of 2
  78
  79 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  80 // CODE AREA
  81 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  82
  83 // dirty inline func includes
  84
  85 #include "reverb.c"
  86 #include "adsr.c"
  87
  88 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  89 // helpers for simple interpolation
  90
  91 //
  92 // easy interpolation on upsampling, no special filter, just "Pete's common sense" tm
  93 //
  94 // instead of having n equal sample values in a row like:
  95 //       ____
  96 //           |____
  97 //
  98 // we compare the current delta change with the next delta change.
  99 //
 100 // if curr_delta is positive,
 101 //
 102 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 103 //         \.
 104 //          -__
 105 //
 106 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 107 //         --_
 108 //            \.
 109 //
 110 //  - and next delta is nearly same:
 111 //          \.
 112 //           \.
 113 //
 114 //
 115 // if curr_delta is negative,
 116 //
 117 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 118 //          _--
 119 //         /
 120 //
 121 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 122 //            /
 123 //         __-
 124 //
 125 //  - and next delta is nearly same:
 126 //           /
 127 //          /
 128 //
 129
 130 static void InterpolateUp(sample_buf *sb, int sinc)
 131 {
 132  int *SB = sb->SB;
 133  if (sb->sinc_old != sinc)
 134  {
 135   sb->sinc_old = sinc;
 136   SB[32] = 1;
 137  }
 138  if(SB[32]==1)                                         // flag == 1? calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 139   {
 140    const int id1=SB[30]-SB[29];                        // curr delta to next val
 141    const int id2=SB[31]-SB[30];                        // and next delta to next-next val :)
 142
 143    SB[32]=0;
 144
 145    if(id1>0)                                           // curr delta positive
 146     {
 147      if(id2<id1)
 148       {SB[28]=id1;SB[32]=2;}
 149      else
 150      if(id2<(id1<<1))
 151       SB[28]=(id1*sinc)>>16;
 152      else
 153       SB[28]=(id1*sinc)>>17;
 154     }
 155    else                                                // curr delta negative
 156     {
 157      if(id2>id1)
 158       {SB[28]=id1;SB[32]=2;}
 159      else
 160      if(id2>(id1<<1))
 161       SB[28]=(id1*sinc)>>16;
 162      else
 163       SB[28]=(id1*sinc)>>17;
 164     }
 165   }
 166  else
 167  if(SB[32]==2)                                         // flag 1: calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 168   {
 169    SB[32]=0;
 170
 171    SB[28]=(SB[28]*sinc)>>17;
 172    //if(sinc<=0x8000)
 173    //     SB[29]=SB[30]-(SB[28]*((0x10000/sinc)-1));
 174    //else
 175    SB[29]+=SB[28];
 176   }
 177  else                                                  // no flags? add bigger val (if possible), calc smaller step, set flag1
 178   SB[29]+=SB[28];
 179 }
 180
 181 //
 182 // even easier interpolation on downsampling, also no special filter, again just "Pete's common sense" tm
 183 //
 184
 185 static void InterpolateDown(sample_buf *sb, int sinc)
 186 {
 187  int *SB = sb->SB;
 188  if(sinc>=0x20000L)                                 // we would skip at least one val?
 189   {
 190    SB[29]+=(SB[30]-SB[29])/2;                                  // add easy weight
 191    if(sinc>=0x30000L)                               // we would skip even more vals?
 192     SB[29]+=(SB[31]-SB[30])/2;                                 // add additional next weight
 193   }
 194 }
 195
 196 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 197
 198 #include "gauss_i.h"
 199 #include "xa.c"
 200
 201 static void do_irq(int cycles_after)
 202 {
 203  if (spu.spuStat & STAT_IRQ)
 204   log_unhandled("spu: missed irq?\n");
 205  else
 206  {
 207   spu.spuStat |= STAT_IRQ;                             // asserted status?
 208   if (spu.irqCallback)
 209    spu.irqCallback(cycles_after);
 210  }
 211 }
 212
 213 static int check_irq(int ch, unsigned char *pos)
 214 {
 215  if((spu.spuCtrl & (CTRL_ON|CTRL_IRQ)) == (CTRL_ON|CTRL_IRQ) && pos == spu.pSpuIrq)
 216  {
 217   //printf("ch%d irq %04zx\n", ch, pos - spu.spuMemC);
 218   do_irq(0);
 219   return 1;
 220  }
 221  return 0;
 222 }
 223
 224 void check_irq_io(unsigned int addr)
 225 {
 226  unsigned int irq_addr = regAreaGet(H_SPUirqAddr) << 3;
 227  //addr &= ~7; // ?
 228  if((spu.spuCtrl & (CTRL_ON|CTRL_IRQ)) == (CTRL_ON|CTRL_IRQ) && addr == irq_addr)
 229  {
 230   //printf("io   irq %04x\n", irq_addr);
 231   do_irq(0);
 232  }
 233 }
 234
 235 void do_irq_io(int cycles_after)
 236 {
 237  if ((spu.spuCtrl & (CTRL_ON|CTRL_IRQ)) == (CTRL_ON|CTRL_IRQ))
 238  {
 239   do_irq(cycles_after);
 240  }
 241 }
 242
 243 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 244 // START SOUND... called by main thread to setup a new sound on a channel
 245 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 246
 247 static void ResetInterpolation(sample_buf *sb)
 248 {
 249  memset(&sb->interp, 0, sizeof(sb->interp));
 250  sb->sinc_old = -1;
 251 }
 252
 253 static void StartSoundSB(sample_buf *sb)
 254 {
 255  sb->SB[26] = 0;                                       // init mixing vars
 256  sb->SB[27] = 0;
 257  ResetInterpolation(sb);
 258 }
 259
 260 static void StartSoundMain(int ch)
 261 {
 262  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 263
 264  StartADSR(ch);
 265  StartREVERB(ch);
 266
 267  s_chan->prevflags = 2;
 268  s_chan->iSBPos = 27;
 269  s_chan->spos = 0;
 270  s_chan->bStarting = 1;
 271
 272  s_chan->pCurr = spu.spuMemC + ((regAreaGetCh(ch, 6) & ~1) << 3);
 273
 274  spu.dwNewChannel&=~(1<<ch);                           // clear new channel bit
 275  spu.dwChannelDead&=~(1<<ch);
 276  spu.dwChannelsAudible|=1<<ch;
 277 }
 278
 279 static void StartSound(int ch)
 280 {
 281  StartSoundMain(ch);
 282  StartSoundSB(&spu.sb[ch]);
 283 }
 284
 285 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 286 // ALL KIND OF HELPERS
 287 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 288
 289 INLINE int FModChangeFrequency(int pitch, int ns, int *fmod_buf)
 290 {
 291  pitch = (signed short)pitch;
 292  pitch = ((32768 + fmod_buf[ns]) * pitch) >> 15;
 293  pitch &= 0xffff;
 294  if (pitch > 0x3fff)
 295   pitch = 0x3fff;
 296
 297  fmod_buf[ns] = 0;
 298
 299  return pitch << 4;
 300 }
 301
 302 INLINE void StoreInterpolationGaussCubic(sample_buf *sb, int fa)
 303 {
 304  int gpos = sb->interp.gauss.pos & 3;
 305  sb->interp.gauss.val[gpos++] = fa;
 306  sb->interp.gauss.pos = gpos & 3;
 307 }
 308
 309 #define gval(x) (int)sb->interp.gauss.val[(gpos + x) & 3]
 310
 311 INLINE int GetInterpolationCubic(const sample_buf *sb, int spos)
 312 {
 313  int gpos = sb->interp.gauss.pos;
 314  int xd = (spos >> 1) + 1;
 315  int fa;
 316
 317  fa  = gval(3) - 3*gval(2) + 3*gval(1) - gval(0);
 318  fa *= (xd - (2<<15)) / 6;
 319  fa >>= 15;
 320  fa += gval(2) - gval(1) - gval(1) + gval(0);
 321  fa *= (xd - (1<<15)) >> 1;
 322  fa >>= 15;
 323  fa += gval(1) - gval(0);
 324  fa *= xd;
 325  fa >>= 15;
 326  fa = fa + gval(0);
 327  return fa;
 328 }
 329
 330 INLINE int GetInterpolationGauss(const sample_buf *sb, int spos)
 331 {
 332  int gpos = sb->interp.gauss.pos;
 333  int vl = (spos >> 6) & ~3;
 334  int vr;
 335  vr  = (gauss[vl+0] * gval(0)) >> 15;
 336  vr += (gauss[vl+1] * gval(1)) >> 15;
 337  vr += (gauss[vl+2] * gval(2)) >> 15;
 338  vr += (gauss[vl+3] * gval(3)) >> 15;
 339  return vr;
 340 }
 341
 342 static void decode_block_data(int *dest, const unsigned char *src, int predict_nr, int shift_factor)
 343 {
 344  static const int f[16][2] = {
 345     {    0,  0  },
 346     {   60,  0  },
 347     {  115, -52 },
 348     {   98, -55 },
 349     {  122, -60 }
 350  };
 351  int nSample;
 352  int fa, s_1, s_2, d, s;
 353
 354  s_1 = dest[27];
 355  s_2 = dest[26];
 356
 357  for (nSample = 0; nSample < 28; src++)
 358  {
 359   d = (int)*src;
 360   s = (int)(signed short)((d & 0x0f) << 12);
 361
 362   fa  = s >> shift_factor;
 363   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 364   ssat32_to_16(fa);
 365   s_2 = s_1; s_1 = fa;
 366
 367   dest[nSample++] = fa;
 368
 369   s = (int)(signed short)((d & 0xf0) << 8);
 370   fa  = s >> shift_factor;
 371   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 372   ssat32_to_16(fa);
 373   s_2 = s_1; s_1 = fa;
 374
 375   dest[nSample++] = fa;
 376  }
 377 }
 378
 379 static int decode_block(void *unused, int ch, int *SB)
 380 {
 381  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 382  unsigned char *start;
 383  int predict_nr, shift_factor, flags;
 384  int ret = 0;
 385
 386  start = s_chan->pCurr;                    // set up the current pos
 387  if (start - spu.spuMemC < 0x1000) {       // ?
 388   //log_unhandled("ch%02d plays decode bufs @%05lx\n",
 389   //  ch, (long)(start - spu.spuMemC));
 390   ret = 1;
 391  }
 392
 393  if (s_chan->prevflags & 1)                // 1: stop/loop
 394  {
 395   if (!(s_chan->prevflags & 2))
 396    ret = 1;
 397
 398   start = s_chan->pLoop;
 399  }
 400
 401  check_irq(ch, start);
 402
 403  predict_nr = start[0];
 404  shift_factor = predict_nr & 0xf;
 405  predict_nr >>= 4;
 406
 407  decode_block_data(SB, start + 2, predict_nr, shift_factor);
 408
 409  flags = start[1];
 410  if (flags & 4 && !s_chan->bIgnoreLoop)
 411   s_chan->pLoop = start;                   // loop adress
 412
 413  start += 16;
 414
 415  s_chan->pCurr = start;                    // store values for next cycle
 416  s_chan->prevflags = flags;
 417  s_chan->bStarting = 0;
 418
 419  return ret;
 420 }
 421
 422 // do block, but ignore sample data
 423 static int skip_block(int ch)
 424 {
 425  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 426  unsigned char *start = s_chan->pCurr;
 427  int flags;
 428  int ret = 0;
 429
 430  if (s_chan->prevflags & 1) {
 431   if (!(s_chan->prevflags & 2))
 432    ret = 1;
 433
 434   start = s_chan->pLoop;
 435  }
 436
 437  check_irq(ch, start);
 438
 439  flags = start[1];
 440  if (flags & 4 && !s_chan->bIgnoreLoop)
 441   s_chan->pLoop = start;
 442
 443  start += 16;
 444
 445  s_chan->pCurr = start;
 446  s_chan->prevflags = flags;
 447  s_chan->bStarting = 0;
 448
 449  return ret;
 450 }
 451
 452 // if irq is going to trigger sooner than in upd_samples, set upd_samples
 453 static void scan_for_irq(int ch, unsigned int *upd_samples)
 454 {
 455  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 456  int pos, sinc, sinc_inv, end;
 457  unsigned char *block;
 458  int flags;
 459
 460  block = s_chan->pCurr;
 461  pos = s_chan->spos;
 462  sinc = s_chan->sinc;
 463  end = pos + *upd_samples * sinc;
 464  if (s_chan->prevflags & 1)                 // 1: stop/loop
 465   block = s_chan->pLoop;
 466
 467  pos += (28 - s_chan->iSBPos) << 16;
 468  while (pos < end)
 469  {
 470   if (block == spu.pSpuIrq)
 471    break;
 472   flags = block[1];
 473   block += 16;
 474   if (flags & 1) {                          // 1: stop/loop
 475    block = s_chan->pLoop;
 476   }
 477   pos += 28 << 16;
 478  }
 479
 480  if (pos < end)
 481  {
 482   sinc_inv = s_chan->sinc_inv;
 483   if (sinc_inv == 0)
 484    sinc_inv = s_chan->sinc_inv = (0x80000000u / (uint32_t)sinc) << 1;
 485
 486   pos -= s_chan->spos;
 487   *upd_samples = (((uint64_t)pos * sinc_inv) >> 32) + 1;
 488   //xprintf("ch%02d: irq sched: %3d %03d\n",
 489   // ch, *upd_samples, *upd_samples * 60 * 263 / 44100);
 490  }
 491 }
 492
 493 #define make_do_samples(name, fmod_code, interp_start, interp_store, interp_get, interp_end) \
 494 static noinline int name(int *dst, \
 495  int (*decode_f)(void *context, int ch, int *SB), void *ctx, \
 496  int ch, int ns_to, sample_buf *sb, int sinc, int *spos, int *sbpos) \
 497 {                                            \
 498  int ns, d, fa;                              \
 499  int ret = ns_to;                            \
 500  interp_start;                               \
 501                                              \
 502  for (ns = 0; ns < ns_to; ns++)              \
 503  {                                           \
 504   fmod_code;                                 \
 505                                              \
 506   *spos += sinc;                             \
 507   while (*spos >= 0x10000)                   \
 508   {                                          \
 509    fa = sb->SB[(*sbpos)++];                  \
 510    if (*sbpos >= 28)                         \
 511    {                                         \
 512     *sbpos = 0;                              \
 513     d = decode_f(ctx, ch, sb->SB);           \
 514     if (d && ns < ret)                       \
 515      ret = ns;                               \
 516    }                                         \
 517                                              \
 518    interp_store;                             \
 519    *spos -= 0x10000;                         \
 520   }                                          \
 521                                              \
 522   interp_get;                                \
 523  }                                           \
 524                                              \
 525  interp_end;                                 \
 526                                              \
 527  return ret;                                 \
 528 }
 529
 530 // helpers for simple linear interpolation: delay real val for two slots,
 531 // and calc the two deltas, for a 'look at the future behaviour'
 532 #define simple_interp_store \
 533   sb->SB[28] = 0; \
 534   sb->SB[29] = sb->SB[30]; \
 535   sb->SB[30] = sb->SB[31]; \
 536   sb->SB[31] = fa; \
 537   sb->SB[32] = 1
 538
 539 #define simple_interp_get \
 540   if(sinc<0x10000)                /* -> upsampling? */ \
 541        InterpolateUp(sb, sinc);   /* --> interpolate up */ \
 542   else InterpolateDown(sb, sinc); /* --> else down */ \
 543   dst[ns] = sb->SB[29]
 544
 545 make_do_samples(do_samples_nointerp, , fa = sb->SB[29],
 546    , dst[ns] = fa, sb->SB[29] = fa)
 547 make_do_samples(do_samples_simple, , ,
 548   simple_interp_store, simple_interp_get, )
 549 make_do_samples(do_samples_gauss, , ,
 550   StoreInterpolationGaussCubic(sb, fa),
 551   dst[ns] = GetInterpolationGauss(sb, *spos), )
 552 make_do_samples(do_samples_cubic, , ,
 553   StoreInterpolationGaussCubic(sb, fa),
 554   dst[ns] = GetInterpolationCubic(sb, *spos), )
 555 make_do_samples(do_samples_fmod,
 556   sinc = FModChangeFrequency(spu.s_chan[ch].iRawPitch, ns, iFMod), ,
 557   StoreInterpolationGaussCubic(sb, fa),
 558   dst[ns] = GetInterpolationGauss(sb, *spos), )
 559
 560 INLINE int do_samples_adpcm(int *dst,
 561  int (*decode_f)(void *context, int ch, int *SB), void *ctx,
 562  int ch, int ns_to, int fmod, sample_buf *sb, int sinc, int *spos, int *sbpos)
 563 {
 564  int interp = spu.interpolation;
 565  if (fmod == 1)
 566   return do_samples_fmod(dst, decode_f, ctx, ch, ns_to, sb, sinc, spos, sbpos);
 567  if (fmod)
 568   interp = 2;
 569  switch (interp) {
 570   case 0:
 571    return do_samples_nointerp(dst, decode_f, ctx, ch, ns_to, sb, sinc, spos, sbpos);
 572   case 1:
 573    return do_samples_simple  (dst, decode_f, ctx, ch, ns_to, sb, sinc, spos, sbpos);
 574   default:
 575    return do_samples_gauss   (dst, decode_f, ctx, ch, ns_to, sb, sinc, spos, sbpos);
 576   case 3:
 577    return do_samples_cubic   (dst, decode_f, ctx, ch, ns_to, sb, sinc, spos, sbpos);
 578  }
 579 }
 580
 581 static int do_samples_skip(int ch, int ns_to)
 582 {
 583  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 584  int spos = s_chan->spos;
 585  int sinc = s_chan->sinc;
 586  int ret = ns_to, ns, d;
 587
 588  spos += s_chan->iSBPos << 16;
 589
 590  for (ns = 0; ns < ns_to; ns++)
 591  {
 592   spos += sinc;
 593   while (spos >= 28*0x10000)
 594   {
 595    d = skip_block(ch);
 596    if (d && ns < ret)
 597     ret = ns;
 598    spos -= 28*0x10000;
 599   }
 600  }
 601
 602  s_chan->iSBPos = spos >> 16;
 603  s_chan->spos = spos & 0xffff;
 604
 605  return ret;
 606 }
 607
 608 static int do_samples_skip_fmod(int ch, int ns_to, int *fmod_buf)
 609 {
 610  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 611  int spos = s_chan->spos;
 612  int ret = ns_to, ns, d;
 613
 614  spos += s_chan->iSBPos << 16;
 615
 616  for (ns = 0; ns < ns_to; ns++)
 617  {
 618   spos += FModChangeFrequency(s_chan->iRawPitch, ns, fmod_buf);
 619   while (spos >= 28*0x10000)
 620   {
 621    d = skip_block(ch);
 622    if (d && ns < ret)
 623     ret = ns;
 624    spos -= 28*0x10000;
 625   }
 626  }
 627
 628  s_chan->iSBPos = spos >> 16;
 629  s_chan->spos = spos & 0xffff;
 630
 631  return ret;
 632 }
 633
 634 static void do_lsfr_samples(int *dst, int ns_to, int ctrl,
 635  unsigned int *dwNoiseCount, unsigned int *dwNoiseVal)
 636 {
 637  unsigned int counter = *dwNoiseCount;
 638  unsigned int val = *dwNoiseVal;
 639  unsigned int level, shift, bit;
 640  int ns;
 641
 642  // modified from DrHell/shalma, no fraction
 643  level = (ctrl >> 10) & 0x0f;
 644  level = 0x8000 >> level;
 645
 646  for (ns = 0; ns < ns_to; ns++)
 647  {
 648   counter += 2;
 649   if (counter >= level)
 650   {
 651    counter -= level;
 652    shift = (val >> 10) & 0x1f;
 653    bit = (0x69696969 >> shift) & 1;
 654    bit ^= (val >> 15) & 1;
 655    val = (val << 1) | bit;
 656   }
 657
 658   dst[ns] = (signed short)val;
 659  }
 660
 661  *dwNoiseCount = counter;
 662  *dwNoiseVal = val;
 663 }
 664
 665 static int do_samples_noise(int *dst, int ch, int ns_to)
 666 {
 667  int ret;
 668
 669  ret = do_samples_skip(ch, ns_to);
 670
 671  do_lsfr_samples(dst, ns_to, spu.spuCtrl, &spu.dwNoiseCount, &spu.dwNoiseVal);
 672
 673  return ret;
 674 }
 675
 676 #ifdef HAVE_ARMV5
 677 // asm code; lv and rv must be 0-3fff
 678 extern void mix_chan(int *SSumLR, int count, int lv, int rv);
 679 extern void mix_chan_rvb(int *SSumLR, int count, int lv, int rv, int *rvb);
 680 #else
 681 static void mix_chan(int *SSumLR, int count, int lv, int rv)
 682 {
 683  const int *src = ChanBuf;
 684  int l, r;
 685
 686  while (count--)
 687   {
 688    int sval = *src++;
 689
 690    l = (sval * lv) >> 14;
 691    r = (sval * rv) >> 14;
 692    *SSumLR++ += l;
 693    *SSumLR++ += r;
 694   }
 695 }
 696
 697 static void mix_chan_rvb(int *SSumLR, int count, int lv, int rv, int *rvb)
 698 {
 699  const int *src = ChanBuf;
 700  int *dst = SSumLR;
 701  int *drvb = rvb;
 702  int l, r;
 703
 704  while (count--)
 705   {
 706    int sval = *src++;
 707
 708    l = (sval * lv) >> 14;
 709    r = (sval * rv) >> 14;
 710    *dst++ += l;
 711    *dst++ += r;
 712    *drvb++ += l;
 713    *drvb++ += r;
 714   }
 715 }
 716 #endif
 717
 718 // 0x0800-0x0bff  Voice 1
 719 // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
 720 static noinline void do_decode_bufs(unsigned short *mem, int which,
 721  int count, int decode_pos)
 722 {
 723  unsigned short *dst = &mem[0x800/2 + which*0x400/2];
 724  const int *src = ChanBuf;
 725  int cursor = decode_pos;
 726
 727  while (count-- > 0)
 728   {
 729    cursor &= 0x1ff;
 730    dst[cursor] = *src++;
 731    cursor++;
 732   }
 733
 734  // decode_pos is updated and irqs are checked later, after voice loop
 735 }
 736
 737 static void do_silent_chans(int ns_to, int silentch)
 738 {
 739  unsigned int mask;
 740  SPUCHAN *s_chan;
 741  int ch;
 742
 743  mask = silentch & 0xffffff;
 744  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)
 745   {
 746    if (!(mask & 1)) continue;
 747    if (spu.dwChannelDead & (1<<ch)) continue;
 748
 749    s_chan = &spu.s_chan[ch];
 750    if (s_chan->pCurr > spu.pSpuIrq && s_chan->pLoop > spu.pSpuIrq)
 751     continue;
 752
 753    s_chan->spos += s_chan->iSBPos << 16;
 754    s_chan->iSBPos = 0;
 755
 756    s_chan->spos += s_chan->sinc * ns_to;
 757    while (s_chan->spos >= 28 * 0x10000)
 758     {
 759      unsigned char *start = s_chan->pCurr;
 760
 761      skip_block(ch);
 762      if (start == s_chan->pCurr || start - spu.spuMemC < 0x1000)
 763       {
 764        // looping on self or stopped(?)
 765        spu.dwChannelDead |= 1<<ch;
 766        s_chan->spos = 0;
 767        break;
 768       }
 769
 770      s_chan->spos -= 28 * 0x10000;
 771     }
 772   }
 773 }
 774
 775 static void do_channels(int ns_to)
 776 {
 777  unsigned int mask;
 778  int do_rvb, ch, d;
 779  SPUCHAN *s_chan;
 780
 781  if (unlikely(spu.interpolation != spu_config.iUseInterpolation))
 782  {
 783   spu.interpolation = spu_config.iUseInterpolation;
 784   mask = spu.dwChannelsAudible & 0xffffff;
 785   for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)
 786    if (mask & 1)
 787     ResetInterpolation(&spu.sb[ch]);
 788  }
 789
 790  do_rvb = spu.rvb->StartAddr && spu_config.iUseReverb;
 791  if (do_rvb)
 792   memset(RVB, 0, ns_to * sizeof(RVB[0]) * 2);
 793
 794  mask = spu.dwNewChannel & 0xffffff;
 795  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1) {
 796   if (mask & 1)
 797    StartSound(ch);
 798  }
 799
 800  mask = spu.dwChannelsAudible & 0xffffff;
 801  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)         // loop em all...
 802   {
 803    if (!(mask & 1)) continue;                      // channel not playing? next
 804
 805    s_chan = &spu.s_chan[ch];
 806    if (s_chan->bNoise)
 807     d = do_samples_noise(ChanBuf, ch, ns_to);
 808    else
 809     d = do_samples_adpcm(ChanBuf, decode_block, NULL, ch, ns_to, s_chan->bFMod,
 810           &spu.sb[ch], s_chan->sinc, &s_chan->spos, &s_chan->iSBPos);
 811
 812    if (!s_chan->bStarting) {
 813     d = MixADSR(ChanBuf, &s_chan->ADSRX, d);
 814     if (d < ns_to) {
 815      spu.dwChannelsAudible &= ~(1 << ch);
 816      s_chan->ADSRX.State = ADSR_RELEASE;
 817      s_chan->ADSRX.EnvelopeVol = 0;
 818      memset(&ChanBuf[d], 0, (ns_to - d) * sizeof(ChanBuf[0]));
 819     }
 820    }
 821
 822    if (ch == 1 || ch == 3)
 823     {
 824      do_decode_bufs(spu.spuMem, ch/2, ns_to, spu.decode_pos);
 825      spu.decode_dirty_ch |= 1 << ch;
 826     }
 827
 828    if (s_chan->bFMod == 2)                         // fmod freq channel
 829     memcpy(iFMod, &ChanBuf, ns_to * sizeof(iFMod[0]));
 830    if (!(spu.spuCtrl & CTRL_MUTE))
 831     ;
 832    else if (s_chan->bRVBActive && do_rvb)
 833     mix_chan_rvb(spu.SSumLR, ns_to, s_chan->iLeftVolume, s_chan->iRightVolume, RVB);
 834    else
 835     mix_chan(spu.SSumLR, ns_to, s_chan->iLeftVolume, s_chan->iRightVolume);
 836   }
 837
 838   MixXA(spu.SSumLR, RVB, ns_to, spu.decode_pos);
 839
 840   if (spu.rvb->StartAddr) {
 841    if (do_rvb)
 842     REVERBDo(spu.SSumLR, RVB, ns_to, spu.rvb->CurrAddr);
 843
 844    spu.rvb->CurrAddr += ns_to / 2;
 845    while (spu.rvb->CurrAddr >= 0x40000)
 846     spu.rvb->CurrAddr -= 0x40000 - spu.rvb->StartAddr;
 847   }
 848 }
 849
 850 static void do_samples_finish(int *SSumLR, int ns_to,
 851  int silentch, int decode_pos);
 852
 853 // optional worker thread handling
 854
 855 #if P_HAVE_PTHREAD || defined(WANT_THREAD_CODE)
 856
 857 // worker thread state
 858 static struct spu_worker {
 859  union {
 860   struct {
 861    unsigned int exit_thread;
 862    unsigned int i_ready;
 863    unsigned int i_reaped;
 864    unsigned int last_boot_cnt; // dsp
 865    unsigned int ram_dirty;
 866   };
 867   // aligning for C64X_DSP
 868   unsigned int _pad0[128/4];
 869  };
 870  union {
 871   struct {
 872    unsigned int i_done;
 873    unsigned int active; // dsp
 874    unsigned int boot_cnt;
 875   };
 876   unsigned int _pad1[128/4];
 877  };
 878  struct work_item {
 879   int ns_to;
 880   int ctrl;
 881   int decode_pos;
 882   int rvb_addr;
 883   unsigned int channels_new;
 884   unsigned int channels_on;
 885   unsigned int channels_silent;
 886   struct {
 887    int spos;
 888    int sbpos;
 889    int sinc;
 890    int start;
 891    int loop;
 892    short vol_l;
 893    short vol_r;
 894    unsigned short ns_to;
 895    unsigned short bNoise:1;
 896    unsigned short bFMod:2;
 897    unsigned short bRVBActive:1;
 898    unsigned short bStarting:1;
 899    ADSRInfoEx adsr;
 900   } ch[24];
 901   int SSumLR[NSSIZE * 2];
 902  } i[4];
 903 } *worker;
 904
 905 #define WORK_MAXCNT (sizeof(worker->i) / sizeof(worker->i[0]))
 906 #define WORK_I_MASK (WORK_MAXCNT - 1)
 907
 908 static void thread_work_start(void);
 909 static void thread_work_wait_sync(struct work_item *work, int force);
 910 static void thread_sync_caches(void);
 911 static int  thread_get_i_done(void);
 912
 913 static int decode_block_work(void *context, int ch, int *SB)
 914 {
 915  const unsigned char *ram = spu.spuMemC;
 916  int predict_nr, shift_factor, flags;
 917  struct work_item *work = context;
 918  int start = work->ch[ch].start;
 919  int loop = work->ch[ch].loop;
 920
 921  predict_nr = ram[start];
 922  shift_factor = predict_nr & 0xf;
 923  predict_nr >>= 4;
 924
 925  decode_block_data(SB, ram + start + 2, predict_nr, shift_factor);
 926
 927  flags = ram[start + 1];
 928  if (flags & 4)
 929   loop = start;                            // loop adress
 930
 931  start += 16;
 932
 933  if (flags & 1)                            // 1: stop/loop
 934   start = loop;
 935
 936  work->ch[ch].start = start & 0x7ffff;
 937  work->ch[ch].loop = loop;
 938
 939  return 0;
 940 }
 941
 942 static void queue_channel_work(int ns_to, unsigned int silentch)
 943 {
 944  int tmpFMod[NSSIZE];
 945  struct work_item *work;
 946  SPUCHAN *s_chan;
 947  unsigned int mask;
 948  int ch, d;
 949
 950  work = &worker->i[worker->i_ready & WORK_I_MASK];
 951  work->ns_to = ns_to;
 952  work->ctrl = spu.spuCtrl;
 953  work->decode_pos = spu.decode_pos;
 954  work->channels_silent = silentch;
 955
 956  mask = work->channels_new = spu.dwNewChannel & 0xffffff;
 957  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1) {
 958   if (mask & 1)
 959    StartSound(ch);
 960  }
 961
 962  mask = work->channels_on = spu.dwChannelsAudible & 0xffffff;
 963  spu.decode_dirty_ch |= mask & 0x0a;
 964
 965  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)
 966   {
 967    if (!(mask & 1)) continue;
 968
 969    s_chan = &spu.s_chan[ch];
 970    work->ch[ch].spos = s_chan->spos;
 971    work->ch[ch].sbpos = s_chan->iSBPos;
 972    work->ch[ch].sinc = s_chan->sinc;
 973    work->ch[ch].adsr = s_chan->ADSRX;
 974    work->ch[ch].vol_l = s_chan->iLeftVolume;
 975    work->ch[ch].vol_r = s_chan->iRightVolume;
 976    work->ch[ch].start = s_chan->pCurr - spu.spuMemC;
 977    work->ch[ch].loop = s_chan->pLoop - spu.spuMemC;
 978    work->ch[ch].bNoise = s_chan->bNoise;
 979    work->ch[ch].bFMod = s_chan->bFMod;
 980    work->ch[ch].bRVBActive = s_chan->bRVBActive;
 981    work->ch[ch].bStarting = s_chan->bStarting;
 982    if (s_chan->prevflags & 1)
 983     work->ch[ch].start = work->ch[ch].loop;
 984
 985    if (unlikely(s_chan->bFMod == 2))
 986    {
 987     // sucks, have to do double work
 988     assert(!s_chan->bNoise);
 989     d = do_samples_gauss(tmpFMod, decode_block, NULL, ch, ns_to,
 990           &spu.sb[ch], s_chan->sinc, &s_chan->spos, &s_chan->iSBPos);
 991     if (!s_chan->bStarting) {
 992      d = MixADSR(tmpFMod, &s_chan->ADSRX, d);
 993      if (d < ns_to) {
 994       spu.dwChannelsAudible &= ~(1 << ch);
 995       s_chan->ADSRX.State = ADSR_RELEASE;
 996       s_chan->ADSRX.EnvelopeVol = 0;
 997      }
 998     }
 999     memset(&tmpFMod[d], 0, (ns_to - d) * sizeof(tmpFMod[d]));
1000     work->ch[ch].ns_to = d;
1001     continue;
1002    }
1003    if (unlikely(s_chan->bFMod))
1004     d = do_samples_skip_fmod(ch, ns_to, tmpFMod);
1005    else
1006     d = do_samples_skip(ch, ns_to);
1007    work->ch[ch].ns_to = d;
1008
1009    if (!s_chan->bStarting) {
1010     // note: d is not accurate on skip
1011     d = SkipADSR(&s_chan->ADSRX, d);
1012     if (d < ns_to) {
1013      spu.dwChannelsAudible &= ~(1 << ch);
1014      s_chan->ADSRX.State = ADSR_RELEASE;
1015      s_chan->ADSRX.EnvelopeVol = 0;
1016     }
1017    }
1018   } // for (ch;;)
1019
1020  work->rvb_addr = 0;
1021  if (spu.rvb->StartAddr) {
1022   if (spu_config.iUseReverb)
1023    work->rvb_addr = spu.rvb->CurrAddr;
1024
1025   spu.rvb->CurrAddr += ns_to / 2;
1026   while (spu.rvb->CurrAddr >= 0x40000)
1027    spu.rvb->CurrAddr -= 0x40000 - spu.rvb->StartAddr;
1028  }
1029
1030  worker->i_ready++;
1031  thread_work_start();
1032 }
1033
1034 static void do_channel_work(struct work_item *work)
1035 {
1036  unsigned int mask;
1037  int spos, sbpos;
1038  int d, ch, ns_to;
1039
1040  ns_to = work->ns_to;
1041
1042  if (unlikely(spu.interpolation != spu_config.iUseInterpolation))
1043  {
1044   spu.interpolation = spu_config.iUseInterpolation;
1045   mask = work->channels_on;
1046   for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)
1047    if (mask & 1)
1048     ResetInterpolation(&spu.sb_thread[ch]);
1049  }
1050
1051  if (work->rvb_addr)
1052   memset(RVB, 0, ns_to * sizeof(RVB[0]) * 2);
1053
1054  mask = work->channels_new;
1055  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1) {
1056   if (mask & 1)
1057    StartSoundSB(&spu.sb_thread[ch]);
1058  }
1059
1060  mask = work->channels_on;
1061  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)
1062   {
1063    if (!(mask & 1)) continue;
1064
1065    d = work->ch[ch].ns_to;
1066    spos = work->ch[ch].spos;
1067    sbpos = work->ch[ch].sbpos;
1068
1069    if (work->ch[ch].bNoise)
1070     do_lsfr_samples(ChanBuf, d, work->ctrl, &spu.dwNoiseCount, &spu.dwNoiseVal);
1071    else
1072     do_samples_adpcm(ChanBuf, decode_block_work, work, ch, d, work->ch[ch].bFMod,
1073           &spu.sb_thread[ch], work->ch[ch].sinc, &spos, &sbpos);
1074
1075    d = MixADSR(ChanBuf, &work->ch[ch].adsr, d);
1076    if (d < ns_to) {
1077     work->ch[ch].adsr.EnvelopeVol = 0;
1078     memset(&ChanBuf[d], 0, (ns_to - d) * sizeof(ChanBuf[0]));
1079    }
1080
1081    if (ch == 1 || ch == 3)
1082     do_decode_bufs(spu.spuMem, ch/2, ns_to, work->decode_pos);
1083
1084    if (work->ch[ch].bFMod == 2)                         // fmod freq channel
1085     memcpy(iFMod, &ChanBuf, ns_to * sizeof(iFMod[0]));
1086    if (work->ch[ch].bRVBActive && work->rvb_addr)
1087     mix_chan_rvb(work->SSumLR, ns_to,
1088       work->ch[ch].vol_l, work->ch[ch].vol_r, RVB);
1089    else
1090     mix_chan(work->SSumLR, ns_to, work->ch[ch].vol_l, work->ch[ch].vol_r);
1091   }
1092
1093   if (work->rvb_addr)
1094    REVERBDo(work->SSumLR, RVB, ns_to, work->rvb_addr);
1095 }
1096
1097 static void sync_worker_thread(int force)
1098 {
1099  struct work_item *work;
1100  int done, used_space;
1101
1102  // rvb offsets will change, thread may be using them
1103  force |= spu.rvb->dirty && spu.rvb->StartAddr;
1104
1105  done = thread_get_i_done() - worker->i_reaped;
1106  used_space = worker->i_ready - worker->i_reaped;
1107
1108  //printf("done: %d use: %d dsp: %u/%u\n", done, used_space,
1109  //  worker->boot_cnt, worker->i_done);
1110
1111  while ((force && used_space > 0) || used_space >= WORK_MAXCNT || done > 0) {
1112   work = &worker->i[worker->i_reaped & WORK_I_MASK];
1113   thread_work_wait_sync(work, force);
1114
1115   MixXA(work->SSumLR, RVB, work->ns_to, work->decode_pos);
1116   do_samples_finish(work->SSumLR, work->ns_to,
1117    work->channels_silent, work->decode_pos);
1118
1119   worker->i_reaped++;
1120   done = thread_get_i_done() - worker->i_reaped;
1121   used_space = worker->i_ready - worker->i_reaped;
1122  }
1123  if (force)
1124   thread_sync_caches();
1125 }
1126
1127 #else
1128
1129 static void queue_channel_work(int ns_to, int silentch) {}
1130 static void sync_worker_thread(int force) {}
1131
1132 static const void * const worker = NULL;
1133
1134 #endif // P_HAVE_PTHREAD || defined(WANT_THREAD_CODE)
1135
1136 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1137 // MAIN SPU FUNCTION
1138 // here is the main job handler...
1139 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1140
1141 void do_samples(unsigned int cycles_to, int do_direct)
1142 {
1143  unsigned int silentch;
1144  int cycle_diff;
1145  int ns_to;
1146
1147  cycle_diff = cycles_to - spu.cycles_played;
1148  if (cycle_diff < -2*1048576 || cycle_diff > 2*1048576)
1149   {
1150    log_unhandled("desync %u %d\n", cycles_to, cycle_diff);
1151    spu.cycles_played = cycles_to;
1152    return;
1153   }
1154
1155  silentch = ~(spu.dwChannelsAudible | spu.dwNewChannel) & 0xffffff;
1156
1157  do_direct |= (silentch == 0xffffff);
1158  if (worker != NULL)
1159   sync_worker_thread(do_direct);
1160
1161  if (cycle_diff < 2 * 768)
1162   return;
1163
1164  ns_to = (cycle_diff / 768 + 1) & ~1;
1165  if (ns_to > NSSIZE) {
1166   // should never happen
1167   log_unhandled("ns_to oflow %d %d\n", ns_to, NSSIZE);
1168   ns_to = NSSIZE;
1169  }
1170
1171   //////////////////////////////////////////////////////
1172   // special irq handling in the decode buffers (0x0000-0x1000)
1173   // we know:
1174   // the decode buffers are located in spu memory in the following way:
1175   // 0x0000-0x03ff  CD audio left
1176   // 0x0400-0x07ff  CD audio right
1177   // 0x0800-0x0bff  Voice 1
1178   // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
1179   // and decoded data is 16 bit for one sample
1180   // we assume:
1181   // even if voices 1/3 are off or no cd audio is playing, the internal
1182   // play positions will move on and wrap after 0x400 bytes.
1183   // Therefore: we just need a pointer from spumem+0 to spumem+3ff, and
1184   // increase this pointer on each sample by 2 bytes. If this pointer
1185   // (or 0x400 offsets of this pointer) hits the spuirq address, we generate
1186   // an IRQ.
1187
1188   if (unlikely((spu.spuCtrl & CTRL_IRQ)
1189        && spu.pSpuIrq < spu.spuMemC+0x1000))
1190    {
1191     int irq_pos = (spu.pSpuIrq - spu.spuMemC) / 2 & 0x1ff;
1192     int left = (irq_pos - spu.decode_pos) & 0x1ff;
1193     if (0 < left && left <= ns_to)
1194      {
1195       //xprintf("decoder irq %x\n", spu.decode_pos);
1196       do_irq(0);
1197      }
1198    }
1199   if (!spu.cycles_dma_end || (int)(spu.cycles_dma_end - cycles_to) < 0) {
1200    spu.cycles_dma_end = 0;
1201    check_irq_io(spu.spuAddr);
1202   }
1203
1204   if (unlikely(spu.rvb->dirty))
1205    REVERBPrep();
1206
1207   if (do_direct || worker == NULL || !spu_config.iUseThread) {
1208    do_channels(ns_to);
1209    do_samples_finish(spu.SSumLR, ns_to, silentch, spu.decode_pos);
1210   }
1211   else {
1212    queue_channel_work(ns_to, silentch);
1213    //sync_worker_thread(1); // uncomment for debug
1214   }
1215
1216   // advance "stopped" channels that can cause irqs
1217   // (all chans are always playing on the real thing..)
1218   if (spu.spuCtrl & CTRL_IRQ)
1219    do_silent_chans(ns_to, silentch);
1220
1221   spu.cycles_played += ns_to * 768;
1222   spu.decode_pos = (spu.decode_pos + ns_to) & 0x1ff;
1223 #if 0
1224   static int ccount; static time_t ctime; ccount++;
1225   if (time(NULL) != ctime)
1226     { printf("%d\n", ccount); ccount = 0; ctime = time(NULL); }
1227 #endif
1228 }
1229
1230 static void do_samples_finish(int *SSumLR, int ns_to,
1231  int silentch, int decode_pos)
1232 {
1233   int vol_l = ((int)regAreaGet(H_SPUmvolL) << 17) >> 17;
1234   int vol_r = ((int)regAreaGet(H_SPUmvolR) << 17) >> 17;
1235   int ns;
1236   int d;
1237
1238   // must clear silent channel decode buffers
1239   if(unlikely(silentch & spu.decode_dirty_ch & (1<<1)))
1240    {
1241     memset(&spu.spuMem[0x800/2], 0, 0x400);
1242     spu.decode_dirty_ch &= ~(1<<1);
1243    }
1244   if(unlikely(silentch & spu.decode_dirty_ch & (1<<3)))
1245    {
1246     memset(&spu.spuMem[0xc00/2], 0, 0x400);
1247     spu.decode_dirty_ch &= ~(1<<3);
1248    }
1249
1250   vol_l = vol_l * spu_config.iVolume >> 10;
1251   vol_r = vol_r * spu_config.iVolume >> 10;
1252
1253   if (!(vol_l | vol_r))
1254    {
1255     // muted? (rare)
1256     memset(spu.pS, 0, ns_to * 2 * sizeof(spu.pS[0]));
1257     memset(SSumLR, 0, ns_to * 2 * sizeof(SSumLR[0]));
1258     spu.pS += ns_to * 2;
1259    }
1260   else
1261   for (ns = 0; ns < ns_to * 2; )
1262    {
1263     d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
1264     d = d * vol_l >> 14;
1265     ssat32_to_16(d);
1266     *spu.pS++ = d;
1267     ns++;
1268
1269     d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
1270     d = d * vol_r >> 14;
1271     ssat32_to_16(d);
1272     *spu.pS++ = d;
1273     ns++;
1274    }
1275 }
1276
1277 void schedule_next_irq(void)
1278 {
1279  unsigned int upd_samples;
1280  int ch;
1281
1282  if (spu.scheduleCallback == NULL)
1283   return;
1284
1285  upd_samples = 44100 / 50;
1286
1287  for (ch = 0; ch < MAXCHAN; ch++)
1288  {
1289   if (spu.dwChannelDead & (1 << ch))
1290    continue;
1291   if ((unsigned long)(spu.pSpuIrq - spu.s_chan[ch].pCurr) > IRQ_NEAR_BLOCKS * 16
1292     && (unsigned long)(spu.pSpuIrq - spu.s_chan[ch].pLoop) > IRQ_NEAR_BLOCKS * 16)
1293    continue;
1294   if (spu.s_chan[ch].sinc == 0)
1295    continue;
1296
1297   scan_for_irq(ch, &upd_samples);
1298  }
1299
1300  if (unlikely(spu.pSpuIrq < spu.spuMemC + 0x1000))
1301  {
1302   int irq_pos = (spu.pSpuIrq - spu.spuMemC) / 2 & 0x1ff;
1303   int left = (irq_pos - spu.decode_pos) & 0x1ff;
1304   if (0 < left && left < upd_samples) {
1305    //xprintf("decode: %3d (%3d/%3d)\n", left, spu.decode_pos, irq_pos);
1306    upd_samples = left;
1307   }
1308  }
1309
1310  if (upd_samples < 44100 / 50)
1311   spu.scheduleCallback(upd_samples * 768);
1312 }
1313
1314 // SPU ASYNC... even newer epsxe func
1315 //  1 time every 'cycle' cycles... harhar
1316
1317 // rearmed: called dynamically now
1318
1319 void CALLBACK SPUasync(unsigned int cycle, unsigned int flags)
1320 {
1321  do_samples(cycle, 0);
1322
1323  if (spu.spuCtrl & CTRL_IRQ)
1324   schedule_next_irq();
1325
1326  if (flags & 1) {
1327   out_current->feed(spu.pSpuBuffer, (unsigned char *)spu.pS - spu.pSpuBuffer);
1328   spu.pS = (short *)spu.pSpuBuffer;
1329
1330   if (spu_config.iTempo) {
1331    if (!out_current->busy())
1332     // cause more samples to be generated
1333     // (and break some games because of bad sync)
1334     spu.cycles_played -= 44100 / 60 / 2 * 768;
1335   }
1336  }
1337 }
1338
1339 // SPU UPDATE... new epsxe func
1340 //  1 time every 32 hsync lines
1341 //  (312/32)x50 in pal
1342 //  (262/32)x60 in ntsc
1343
1344 // since epsxe 1.5.2 (linux) uses SPUupdate, not SPUasync, I will
1345 // leave that func in the linux port, until epsxe linux is using
1346 // the async function as well
1347
1348 void CALLBACK SPUupdate(void)
1349 {
1350 }
1351
1352 // XA AUDIO
1353
1354 void CALLBACK SPUplayADPCMchannel(xa_decode_t *xap, unsigned int cycle, int unused)
1355 {
1356  if(!xap)       return;
1357  if(!xap->freq) return;                // no xa freq ? bye
1358
1359  if (spu.XAPlay == spu.XAFeed)
1360   do_samples(cycle, 1);                // catch up to prevent source underflows later
1361
1362  FeedXA(xap);                          // call main XA feeder
1363  spu.xapGlobal = xap;                  // store info for save states
1364 }
1365
1366 // CDDA AUDIO
1367 int CALLBACK SPUplayCDDAchannel(short *pcm, int nbytes, unsigned int cycle, int unused)
1368 {
1369  if (!pcm)      return -1;
1370  if (nbytes<=0) return -1;
1371
1372  if (spu.CDDAPlay == spu.CDDAFeed)
1373   do_samples(cycle, 1);                // catch up to prevent source underflows later
1374
1375  FeedCDDA((unsigned char *)pcm, nbytes);
1376  return 0;
1377 }
1378
1379 // to be called after state load
1380 void ClearWorkingState(void)
1381 {
1382  memset(iFMod, 0, sizeof(iFMod));
1383  spu.pS=(short *)spu.pSpuBuffer;                       // setup soundbuffer pointer
1384 }
1385
1386 // SETUPSTREAMS: init most of the spu buffers
1387 static void SetupStreams(void)
1388 {
1389  spu.pSpuBuffer = (unsigned char *)malloc(32768);      // alloc mixing buffer
1390  spu.SSumLR = calloc(NSSIZE * 2, sizeof(spu.SSumLR[0]));
1391
1392  spu.XAStart = malloc(44100 * sizeof(uint32_t));       // alloc xa buffer
1393  spu.XAEnd   = spu.XAStart + 44100;
1394  spu.XAPlay  = spu.XAStart;
1395  spu.XAFeed  = spu.XAStart;
1396
1397  spu.CDDAStart = malloc(CDDA_BUFFER_SIZE);             // alloc cdda buffer
1398  spu.CDDAEnd   = spu.CDDAStart + CDDA_BUFFER_SIZE / sizeof(uint32_t);
1399  spu.CDDAPlay  = spu.CDDAStart;
1400  spu.CDDAFeed  = spu.CDDAStart;
1401
1402  ClearWorkingState();
1403 }
1404
1405 // REMOVESTREAMS: free most buffer
1406 static void RemoveStreams(void)
1407 {
1408  free(spu.pSpuBuffer);                                 // free mixing buffer
1409  spu.pSpuBuffer = NULL;
1410  free(spu.SSumLR);
1411  spu.SSumLR = NULL;
1412  free(spu.XAStart);                                    // free XA buffer
1413  spu.XAStart = NULL;
1414  free(spu.CDDAStart);                                  // free CDDA buffer
1415  spu.CDDAStart = NULL;
1416 }
1417
1418 #if defined(C64X_DSP)
1419
1420 /* special code for TI C64x DSP */
1421 #include "spu_c64x.c"
1422
1423 #elif P_HAVE_PTHREAD
1424
1425 #include <pthread.h>
1426 #include <semaphore.h>
1427 #include <unistd.h>
1428
1429 static struct {
1430  pthread_t thread;
1431  sem_t sem_avail;
1432  sem_t sem_done;
1433 } t;
1434
1435 /* generic pthread implementation */
1436
1437 static void thread_work_start(void)
1438 {
1439  sem_post(&t.sem_avail);
1440 }
1441
1442 static void thread_work_wait_sync(struct work_item *work, int force)
1443 {
1444  sem_wait(&t.sem_done);
1445 }
1446
1447 static int thread_get_i_done(void)
1448 {
1449  return worker->i_done;
1450 }
1451
1452 static void thread_sync_caches(void)
1453 {
1454 }
1455
1456 static void *spu_worker_thread(void *unused)
1457 {
1458  struct work_item *work;
1459
1460  while (1) {
1461   sem_wait(&t.sem_avail);
1462   if (worker->exit_thread)
1463    break;
1464
1465   work = &worker->i[worker->i_done & WORK_I_MASK];
1466   do_channel_work(work);
1467   worker->i_done++;
1468
1469   sem_post(&t.sem_done);
1470  }
1471
1472  return NULL;
1473 }
1474
1475 static void init_spu_thread(void)
1476 {
1477  int ret;
1478
1479  if (sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN) <= 1)
1480   return;
1481
1482  worker = calloc(1, sizeof(*worker));
1483  if (worker == NULL)
1484   return;
1485  ret = sem_init(&t.sem_avail, 0, 0);
1486  if (ret != 0)
1487   goto fail_sem_avail;
1488  ret = sem_init(&t.sem_done, 0, 0);
1489  if (ret != 0)
1490   goto fail_sem_done;
1491
1492  ret = pthread_create(&t.thread, NULL, spu_worker_thread, NULL);
1493  if (ret != 0)
1494   goto fail_thread;
1495
1496  spu_config.iThreadAvail = 1;
1497  return;
1498
1499 fail_thread:
1500  sem_destroy(&t.sem_done);
1501 fail_sem_done:
1502  sem_destroy(&t.sem_avail);
1503 fail_sem_avail:
1504  free(worker);
1505  worker = NULL;
1506  spu_config.iThreadAvail = 0;
1507 }
1508
1509 static void exit_spu_thread(void)
1510 {
1511  if (worker == NULL)
1512   return;
1513  worker->exit_thread = 1;
1514  sem_post(&t.sem_avail);
1515  pthread_join(t.thread, NULL);
1516  sem_destroy(&t.sem_done);
1517  sem_destroy(&t.sem_avail);
1518  free(worker);
1519  worker = NULL;
1520 }
1521
1522 #else // if !P_HAVE_PTHREAD
1523
1524 static void init_spu_thread(void)
1525 {
1526 }
1527
1528 static void exit_spu_thread(void)
1529 {
1530 }
1531
1532 #endif
1533
1534 // SPUINIT: this func will be called first by the main emu
1535 long CALLBACK SPUinit(void)
1536 {
1537  int i;
1538
1539  memset(&spu, 0, sizeof(spu));
1540  spu.spuMemC = calloc(1, 512 * 1024);
1541  InitADSR();
1542
1543  spu.s_chan = calloc(MAXCHAN+1, sizeof(spu.s_chan[0])); // channel + 1 infos (1 is security for fmod handling)
1544  spu.rvb = calloc(1, sizeof(REVERBInfo));
1545
1546  spu.spuAddr = 0;
1547  spu.decode_pos = 0;
1548  spu.pSpuIrq = spu.spuMemC;
1549
1550  SetupStreams();                                       // prepare streaming
1551
1552  if (spu_config.iVolume == 0)
1553   spu_config.iVolume = 768; // 1024 is 1.0
1554
1555  init_spu_thread();
1556
1557  for (i = 0; i < MAXCHAN; i++)                         // loop sound channels
1558   {
1559    spu.s_chan[i].ADSRX.SustainLevel = 0xf;             // -> init sustain
1560    spu.s_chan[i].ADSRX.SustainIncrease = 1;
1561    spu.s_chan[i].pLoop = spu.spuMemC;
1562    spu.s_chan[i].pCurr = spu.spuMemC;
1563    spu.s_chan[i].bIgnoreLoop = 0;
1564   }
1565
1566  spu.bSpuInit=1;                                       // flag: we are inited
1567
1568  return 0;
1569 }
1570
1571 // SPUOPEN: called by main emu after init
1572 long CALLBACK SPUopen(void)
1573 {
1574  if (spu.bSPUIsOpen) return 0;                         // security for some stupid main emus
1575
1576  SetupSound();                                         // setup sound (before init!)
1577
1578  spu.bSPUIsOpen = 1;
1579
1580  return PSE_SPU_ERR_SUCCESS;
1581 }
1582
1583 // SPUCLOSE: called before shutdown
1584 long CALLBACK SPUclose(void)
1585 {
1586  if (!spu.bSPUIsOpen) return 0;                        // some security
1587
1588  spu.bSPUIsOpen = 0;                                   // no more open
1589
1590  out_current->finish();                                // no more sound handling
1591
1592  return 0;
1593 }
1594
1595 // SPUSHUTDOWN: called by main emu on final exit
1596 long CALLBACK SPUshutdown(void)
1597 {
1598  SPUclose();
1599
1600  exit_spu_thread();
1601
1602  free(spu.spuMemC);
1603  spu.spuMemC = NULL;
1604  free(spu.s_chan);
1605  spu.s_chan = NULL;
1606  free(spu.rvb);
1607  spu.rvb = NULL;
1608
1609  RemoveStreams();                                      // no more streaming
1610  spu.bSpuInit=0;
1611
1612  return 0;
1613 }
1614
1615 // SETUP CALLBACKS
1616 // this functions will be called once,
1617 // passes a callback that should be called on SPU-IRQ/cdda volume change
1618 void CALLBACK SPUregisterCallback(void (CALLBACK *callback)(int))
1619 {
1620  spu.irqCallback = callback;
1621 }
1622
1623 void CALLBACK SPUregisterCDDAVolume(void (CALLBACK *CDDAVcallback)(short, short))
1624 {
1625  //spu.cddavCallback = CDDAVcallback;
1626 }
1627
1628 void CALLBACK SPUregisterScheduleCb(void (CALLBACK *callback)(unsigned int))
1629 {
1630  spu.scheduleCallback = callback;
1631 }
1632
1633 // COMMON PLUGIN INFO FUNCS
1634 /*
1635 char * CALLBACK PSEgetLibName(void)
1636 {
1637  return _(libraryName);
1638 }
1639
1640 unsigned long CALLBACK PSEgetLibType(void)
1641 {
1642  return  PSE_LT_SPU;
1643 }
1644
1645 unsigned long CALLBACK PSEgetLibVersion(void)
1646 {
1647  return (1 << 16) | (6 << 8);
1648 }
1649
1650 char * SPUgetLibInfos(void)
1651 {
1652  return _(libraryInfo);
1653 }
1654 */
1655
1656 // debug
1657 void spu_get_debug_info(int *chans_out, int *run_chans, int *fmod_chans_out, int *noise_chans_out)
1658 {
1659  int ch = 0, fmod_chans = 0, noise_chans = 0, irq_chans = 0;
1660
1661  if (spu.s_chan == NULL)
1662   return;
1663
1664  for(;ch<MAXCHAN;ch++)
1665  {
1666   if (!(spu.dwChannelsAudible & (1<<ch)))
1667    continue;
1668   if (spu.s_chan[ch].bFMod == 2)
1669    fmod_chans |= 1 << ch;
1670   if (spu.s_chan[ch].bNoise)
1671    noise_chans |= 1 << ch;
1672   if((spu.spuCtrl&CTRL_IRQ) && spu.s_chan[ch].pCurr <= spu.pSpuIrq && spu.s_chan[ch].pLoop <= spu.pSpuIrq)
1673    irq_chans |= 1 << ch;
1674  }
1675
1676  *chans_out = spu.dwChannelsAudible;
1677  *run_chans = ~spu.dwChannelsAudible & ~spu.dwChannelDead & irq_chans;
1678  *fmod_chans_out = fmod_chans;
1679  *noise_chans_out = noise_chans;
1680 }
1681
1682 // vim:shiftwidth=1:expandtab