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
   9
  10  ***************************************************************************/
  11 /***************************************************************************
  12  *                                                                         *
  13  *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify  *
  14  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by  *
  15  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or     *
  16  *   (at your option) any later version. See also the license.txt file for *
  17  *   additional informations.                                              *
  18  *                                                                         *
  19  ***************************************************************************/
  20
  21 #include "stdafx.h"
  22
  23 #define _IN_SPU
  24
  25 #include "externals.h"
  26 #include "registers.h"
  27 #include "out.h"
  28 #include "arm_features.h"
  29 #include "spu_config.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_ARCH_7A__
  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 #define PSXCLK  33868800        /* 33.8688 MHz */
  52
  53 // intended to be ~1 frame
  54 #define IRQ_NEAR_BLOCKS 32
  55
  56 /*
  57 #if defined (USEMACOSX)
  58 static char * libraryName     = N_("Mac OS X Sound");
  59 #elif defined (USEALSA)
  60 static char * libraryName     = N_("ALSA Sound");
  61 #elif defined (USEOSS)
  62 static char * libraryName     = N_("OSS Sound");
  63 #elif defined (USESDL)
  64 static char * libraryName     = N_("SDL Sound");
  65 #elif defined (USEPULSEAUDIO)
  66 static char * libraryName     = N_("PulseAudio Sound");
  67 #else
  68 static char * libraryName     = N_("NULL Sound");
  69 #endif
  70
  71 static char * libraryInfo     = N_("P.E.Op.S. Sound Driver V1.7\nCoded by Pete Bernert and the P.E.Op.S. team\n");
  72 */
  73
  74 // globals
  75
  76 SPUInfo         spu;
  77 SPUConfig       spu_config;
  78
  79 // MAIN infos struct for each channel
  80
  81 SPUCHAN         s_chan[MAXCHAN+1];                     // channel + 1 infos (1 is security for fmod handling)
  82 REVERBInfo      rvb;
  83
  84 // certain globals (were local before, but with the new timeproc I need em global)
  85
  86 static const int f[8][2] = {   {    0,  0  },
  87                         {   60,  0  },
  88                         {  115, -52 },
  89                         {   98, -55 },
  90                         {  122, -60 } };
  91 int ChanBuf[NSSIZE];
  92 int SSumLR[NSSIZE*2];
  93 int iFMod[NSSIZE];
  94
  95 #define CDDA_BUFFER_SIZE (16384 * sizeof(uint32_t)) // must be power of 2
  96
  97 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  98 // CODE AREA
  99 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 100
 101 // dirty inline func includes
 102
 103 #include "reverb.c"
 104 #include "adsr.c"
 105
 106 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 107 // helpers for simple interpolation
 108
 109 //
 110 // easy interpolation on upsampling, no special filter, just "Pete's common sense" tm
 111 //
 112 // instead of having n equal sample values in a row like:
 113 //       ____
 114 //           |____
 115 //
 116 // we compare the current delta change with the next delta change.
 117 //
 118 // if curr_delta is positive,
 119 //
 120 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 121 //         \.
 122 //          -__
 123 //
 124 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 125 //         --_
 126 //            \.
 127 //
 128 //  - and next delta is nearly same:
 129 //          \.
 130 //           \.
 131 //
 132 //
 133 // if curr_delta is negative,
 134 //
 135 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 136 //          _--
 137 //         /
 138 //
 139 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 140 //            /
 141 //         __-
 142 //
 143 //  - and next delta is nearly same:
 144 //           /
 145 //          /
 146 //
 147
 148
 149 INLINE void InterpolateUp(int ch)
 150 {
 151  if(s_chan[ch].SB[32]==1)                              // flag == 1? calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 152   {
 153    const int id1=s_chan[ch].SB[30]-s_chan[ch].SB[29];  // curr delta to next val
 154    const int id2=s_chan[ch].SB[31]-s_chan[ch].SB[30];  // and next delta to next-next val :)
 155
 156    s_chan[ch].SB[32]=0;
 157
 158    if(id1>0)                                           // curr delta positive
 159     {
 160      if(id2<id1)
 161       {s_chan[ch].SB[28]=id1;s_chan[ch].SB[32]=2;}
 162      else
 163      if(id2<(id1<<1))
 164       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x10000L;
 165      else
 166       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 167     }
 168    else                                                // curr delta negative
 169     {
 170      if(id2>id1)
 171       {s_chan[ch].SB[28]=id1;s_chan[ch].SB[32]=2;}
 172      else
 173      if(id2>(id1<<1))
 174       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x10000L;
 175      else
 176       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 177     }
 178   }
 179  else
 180  if(s_chan[ch].SB[32]==2)                              // flag 1: calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 181   {
 182    s_chan[ch].SB[32]=0;
 183
 184    s_chan[ch].SB[28]=(s_chan[ch].SB[28]*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 185    //if(s_chan[ch].sinc<=0x8000)
 186    //     s_chan[ch].SB[29]=s_chan[ch].SB[30]-(s_chan[ch].SB[28]*((0x10000/s_chan[ch].sinc)-1));
 187    //else
 188    s_chan[ch].SB[29]+=s_chan[ch].SB[28];
 189   }
 190  else                                                  // no flags? add bigger val (if possible), calc smaller step, set flag1
 191   s_chan[ch].SB[29]+=s_chan[ch].SB[28];
 192 }
 193
 194 //
 195 // even easier interpolation on downsampling, also no special filter, again just "Pete's common sense" tm
 196 //
 197
 198 INLINE void InterpolateDown(int ch)
 199 {
 200  if(s_chan[ch].sinc>=0x20000L)                                 // we would skip at least one val?
 201   {
 202    s_chan[ch].SB[29]+=(s_chan[ch].SB[30]-s_chan[ch].SB[29])/2; // add easy weight
 203    if(s_chan[ch].sinc>=0x30000L)                               // we would skip even more vals?
 204     s_chan[ch].SB[29]+=(s_chan[ch].SB[31]-s_chan[ch].SB[30])/2;// add additional next weight
 205   }
 206 }
 207
 208 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 209 // helpers for gauss interpolation
 210
 211 #define gval0 (((short*)(&s_chan[ch].SB[29]))[gpos&3])
 212 #define gval(x) ((int)((short*)(&s_chan[ch].SB[29]))[(gpos+x)&3])
 213
 214 #include "gauss_i.h"
 215
 216 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 217
 218 #include "xa.c"
 219
 220 static void do_irq(void)
 221 {
 222  //if(!(spu.spuStat & STAT_IRQ))
 223  {
 224   spu.spuStat |= STAT_IRQ;                             // asserted status?
 225   if(spu.irqCallback) spu.irqCallback();
 226  }
 227 }
 228
 229 static int check_irq(int ch, unsigned char *pos)
 230 {
 231  if((spu.spuCtrl & CTRL_IRQ) && pos == spu.pSpuIrq)
 232  {
 233   //printf("ch%d irq %04x\n", ch, pos - spu.spuMemC);
 234   do_irq();
 235   return 1;
 236  }
 237  return 0;
 238 }
 239
 240 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 241 // START SOUND... called by main thread to setup a new sound on a channel
 242 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 243
 244 INLINE void StartSound(int ch)
 245 {
 246  StartADSR(ch);
 247  StartREVERB(ch);
 248
 249  // fussy timing issues - do in VoiceOn
 250  //s_chan[ch].pCurr=s_chan[ch].pStart;                   // set sample start
 251  //s_chan[ch].bStop=0;
 252  //s_chan[ch].bOn=1;
 253
 254  s_chan[ch].SB[26]=0;                                  // init mixing vars
 255  s_chan[ch].SB[27]=0;
 256  s_chan[ch].iSBPos=27;
 257
 258  s_chan[ch].SB[28]=0;
 259  s_chan[ch].SB[29]=0;                                  // init our interpolation helpers
 260  s_chan[ch].SB[30]=0;
 261  s_chan[ch].SB[31]=0;
 262  s_chan[ch].spos=0;
 263
 264  spu.dwNewChannel&=~(1<<ch);                           // clear new channel bit
 265 }
 266
 267 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 268 // ALL KIND OF HELPERS
 269 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 270
 271 INLINE int FModChangeFrequency(int ch,int ns)
 272 {
 273  unsigned int NP=s_chan[ch].iRawPitch;
 274  int sinc;
 275
 276  NP=((32768L+iFMod[ns])*NP)/32768L;
 277
 278  if(NP>0x3fff) NP=0x3fff;
 279  if(NP<0x1)    NP=0x1;
 280
 281  sinc=NP<<4;                                           // calc frequency
 282  if(spu_config.iUseInterpolation==1)                   // freq change in simple interpolation mode
 283   s_chan[ch].SB[32]=1;
 284  iFMod[ns]=0;
 285
 286  return sinc;
 287 }
 288
 289 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 290
 291 INLINE void StoreInterpolationVal(int ch,int fa)
 292 {
 293  if(s_chan[ch].bFMod==2)                               // fmod freq channel
 294   s_chan[ch].SB[29]=fa;
 295  else
 296   {
 297    ssat32_to_16(fa);
 298
 299    if(spu_config.iUseInterpolation>=2)                 // gauss/cubic interpolation
 300     {
 301      int gpos = s_chan[ch].SB[28];
 302      gval0 = fa;
 303      gpos = (gpos+1) & 3;
 304      s_chan[ch].SB[28] = gpos;
 305     }
 306    else
 307    if(spu_config.iUseInterpolation==1)                 // simple interpolation
 308     {
 309      s_chan[ch].SB[28] = 0;
 310      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'
 311      s_chan[ch].SB[30] = s_chan[ch].SB[31];
 312      s_chan[ch].SB[31] = fa;
 313      s_chan[ch].SB[32] = 1;                            // -> flag: calc new interolation
 314     }
 315    else s_chan[ch].SB[29]=fa;                          // no interpolation
 316   }
 317 }
 318
 319 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 320
 321 INLINE int iGetInterpolationVal(int ch, int spos)
 322 {
 323  int fa;
 324
 325  if(s_chan[ch].bFMod==2) return s_chan[ch].SB[29];
 326
 327  switch(spu_config.iUseInterpolation)
 328   {
 329    //--------------------------------------------------//
 330    case 3:                                             // cubic interpolation
 331     {
 332      long xd;int gpos;
 333      xd = (spos >> 1)+1;
 334      gpos = s_chan[ch].SB[28];
 335
 336      fa  = gval(3) - 3*gval(2) + 3*gval(1) - gval0;
 337      fa *= (xd - (2<<15)) / 6;
 338      fa >>= 15;
 339      fa += gval(2) - gval(1) - gval(1) + gval0;
 340      fa *= (xd - (1<<15)) >> 1;
 341      fa >>= 15;
 342      fa += gval(1) - gval0;
 343      fa *= xd;
 344      fa >>= 15;
 345      fa = fa + gval0;
 346
 347     } break;
 348    //--------------------------------------------------//
 349    case 2:                                             // gauss interpolation
 350     {
 351      int vl, vr;int gpos;
 352      vl = (spos >> 6) & ~3;
 353      gpos = s_chan[ch].SB[28];
 354      vr=(gauss[vl]*(int)gval0)&~2047;
 355      vr+=(gauss[vl+1]*gval(1))&~2047;
 356      vr+=(gauss[vl+2]*gval(2))&~2047;
 357      vr+=(gauss[vl+3]*gval(3))&~2047;
 358      fa = vr>>11;
 359     } break;
 360    //--------------------------------------------------//
 361    case 1:                                             // simple interpolation
 362     {
 363      if(s_chan[ch].sinc<0x10000L)                      // -> upsampling?
 364           InterpolateUp(ch);                           // --> interpolate up
 365      else InterpolateDown(ch);                         // --> else down
 366      fa=s_chan[ch].SB[29];
 367     } break;
 368    //--------------------------------------------------//
 369    default:                                            // no interpolation
 370     {
 371      fa=s_chan[ch].SB[29];
 372     } break;
 373    //--------------------------------------------------//
 374   }
 375
 376  return fa;
 377 }
 378
 379 static void decode_block_data(int *dest, const unsigned char *src, int predict_nr, int shift_factor)
 380 {
 381  int nSample;
 382  int fa, s_1, s_2, d, s;
 383
 384  s_1 = dest[27];
 385  s_2 = dest[26];
 386
 387  for (nSample = 0; nSample < 28; src++)
 388  {
 389   d = (int)*src;
 390   s = (int)(signed short)((d & 0x0f) << 12);
 391
 392   fa = s >> shift_factor;
 393   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 394   s_2=s_1;s_1=fa;
 395
 396   dest[nSample++] = fa;
 397
 398   s = (int)(signed short)((d & 0xf0) << 8);
 399   fa = s >> shift_factor;
 400   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 401   s_2=s_1;s_1=fa;
 402
 403   dest[nSample++] = fa;
 404  }
 405 }
 406
 407 static int decode_block(int ch)
 408 {
 409  unsigned char *start;
 410  int predict_nr,shift_factor,flags;
 411  int stop = 0;
 412  int ret = 0;
 413
 414  start = s_chan[ch].pCurr;                 // set up the current pos
 415  if(start == spu.spuMemC)                  // ?
 416   stop = 1;
 417
 418  if(s_chan[ch].prevflags&1)                // 1: stop/loop
 419  {
 420   if(!(s_chan[ch].prevflags&2))
 421    stop = 1;
 422
 423   start = s_chan[ch].pLoop;
 424  }
 425  else
 426   ret = check_irq(ch, start);              // hack, see check_irq below..
 427
 428  if(stop)
 429  {
 430   spu.dwChannelOn &= ~(1<<ch);             // -> turn everything off
 431   s_chan[ch].bStop = 1;
 432   s_chan[ch].ADSRX.EnvelopeVol = 0;
 433  }
 434
 435  predict_nr=(int)start[0];
 436  shift_factor=predict_nr&0xf;
 437  predict_nr >>= 4;
 438
 439  decode_block_data(s_chan[ch].SB, start + 2, predict_nr, shift_factor);
 440
 441  flags=(int)start[1];
 442  if(flags&4)
 443   s_chan[ch].pLoop=start;                  // loop adress
 444
 445  start+=16;
 446
 447  if(flags&1) {                             // 1: stop/loop
 448   start = s_chan[ch].pLoop;
 449   ret |= check_irq(ch, start);             // hack.. :(
 450  }
 451
 452  if (start - spu.spuMemC >= 0x80000)
 453   start = spu.spuMemC;
 454
 455  s_chan[ch].pCurr = start;                 // store values for next cycle
 456  s_chan[ch].prevflags = flags;
 457
 458  return ret;
 459 }
 460
 461 // do block, but ignore sample data
 462 static int skip_block(int ch)
 463 {
 464  unsigned char *start = s_chan[ch].pCurr;
 465  int flags = start[1];
 466  int ret = check_irq(ch, start);
 467
 468  if(s_chan[ch].prevflags & 1)
 469   start = s_chan[ch].pLoop;
 470
 471  if(flags & 4)
 472   s_chan[ch].pLoop = start;
 473
 474  start += 16;
 475
 476  if(flags & 1)
 477   start = s_chan[ch].pLoop;
 478
 479  s_chan[ch].pCurr = start;
 480  s_chan[ch].prevflags = flags;
 481
 482  return ret;
 483 }
 484
 485 // if irq is going to trigger sooner than in upd_samples, set upd_samples
 486 static void scan_for_irq(int ch, unsigned int *upd_samples)
 487 {
 488  int pos, sinc, sinc_inv, end;
 489  unsigned char *block;
 490  int flags;
 491
 492  block = s_chan[ch].pCurr;
 493  pos = s_chan[ch].spos;
 494  sinc = s_chan[ch].sinc;
 495  end = pos + *upd_samples * sinc;
 496
 497  pos += (28 - s_chan[ch].iSBPos) << 16;
 498  while (pos < end)
 499  {
 500   if (block == spu.pSpuIrq)
 501    break;
 502   flags = block[1];
 503   block += 16;
 504   if (flags & 1) {                          // 1: stop/loop
 505    block = s_chan[ch].pLoop;
 506    if (block == spu.pSpuIrq)                // hack.. (see decode_block)
 507     break;
 508   }
 509   pos += 28 << 16;
 510  }
 511
 512  if (pos < end)
 513  {
 514   sinc_inv = s_chan[ch].sinc_inv;
 515   if (sinc_inv == 0)
 516    sinc_inv = s_chan[ch].sinc_inv = (0x80000000u / (uint32_t)sinc) << 1;
 517
 518   pos -= s_chan[ch].spos;
 519   *upd_samples = (((uint64_t)pos * sinc_inv) >> 32) + 1;
 520   //xprintf("ch%02d: irq sched: %3d %03d\n",
 521   // ch, *upd_samples, *upd_samples * 60 * 263 / 44100);
 522  }
 523 }
 524
 525 #define make_do_samples(name, fmod_code, interp_start, interp1_code, interp2_code, interp_end) \
 526 static noinline int do_samples_##name(int ch, int ns, int ns_to) \
 527 {                                            \
 528  int sinc = s_chan[ch].sinc;                 \
 529  int spos = s_chan[ch].spos;                 \
 530  int sbpos = s_chan[ch].iSBPos;              \
 531  int *SB = s_chan[ch].SB;                    \
 532  int ret = -1;                               \
 533  int d, fa;                                  \
 534  interp_start;                               \
 535                                              \
 536  for (; ns < ns_to; ns++)                    \
 537  {                                           \
 538   fmod_code;                                 \
 539                                              \
 540   spos += sinc;                              \
 541   while (spos >= 0x10000)                    \
 542   {                                          \
 543    fa = SB[sbpos++];                         \
 544    if(sbpos >= 28)                           \
 545    {                                         \
 546     sbpos = 0;                               \
 547     d = decode_block(ch);                    \
 548     if(d)                                    \
 549      ret = /*ns_to =*/ ns + 1;               \
 550    }                                         \
 551                                              \
 552    interp1_code;                             \
 553    spos -= 0x10000;                          \
 554   }                                          \
 555                                              \
 556   interp2_code;                              \
 557  }                                           \
 558                                              \
 559  s_chan[ch].sinc = sinc;                     \
 560  s_chan[ch].spos = spos;                     \
 561  s_chan[ch].iSBPos = sbpos;                  \
 562  interp_end;                                 \
 563                                              \
 564  return ret;                                 \
 565 }
 566
 567 #define fmod_recv_check \
 568   if(s_chan[ch].bFMod==1 && iFMod[ns]) \
 569     sinc = FModChangeFrequency(ch,ns)
 570
 571 make_do_samples(default, fmod_recv_check, ,
 572   StoreInterpolationVal(ch, fa),
 573   ChanBuf[ns] = iGetInterpolationVal(ch, spos), )
 574 make_do_samples(noint, , fa = s_chan[ch].SB[29], , ChanBuf[ns] = fa, s_chan[ch].SB[29] = fa)
 575
 576 #define simple_interp_store \
 577   s_chan[ch].SB[28] = 0; \
 578   s_chan[ch].SB[29] = s_chan[ch].SB[30]; \
 579   s_chan[ch].SB[30] = s_chan[ch].SB[31]; \
 580   s_chan[ch].SB[31] = fa; \
 581   s_chan[ch].SB[32] = 1
 582
 583 #define simple_interp_get \
 584   if(sinc<0x10000)          /* -> upsampling? */ \
 585        InterpolateUp(ch);   /* --> interpolate up */ \
 586   else InterpolateDown(ch); /* --> else down */ \
 587   ChanBuf[ns] = s_chan[ch].SB[29]
 588
 589 make_do_samples(simple, , ,
 590   simple_interp_store, simple_interp_get, )
 591
 592 static noinline int do_samples_noise(int ch, int ns, int ns_to)
 593 {
 594  int level, shift, bit;
 595  int ret = -1, d;
 596
 597  s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * (ns_to - ns);
 598  while (s_chan[ch].spos >= 28*0x10000)
 599  {
 600   d = skip_block(ch);
 601   if (d)
 602    ret = ns_to;
 603   s_chan[ch].spos -= 28*0x10000;
 604  }
 605
 606  // modified from DrHell/shalma, no fraction
 607  level = (spu.spuCtrl >> 10) & 0x0f;
 608  level = 0x8000 >> level;
 609
 610  for (; ns < ns_to; ns++)
 611  {
 612   spu.dwNoiseCount += 2;
 613   if (spu.dwNoiseCount >= level)
 614   {
 615    spu.dwNoiseCount -= level;
 616    shift = (spu.dwNoiseVal >> 10) & 0x1f;
 617    bit = (0x69696969 >> shift) & 1;
 618    if (spu.dwNoiseVal & 0x8000)
 619     bit ^= 1;
 620    spu.dwNoiseVal = (spu.dwNoiseVal << 1) | bit;
 621   }
 622
 623   ChanBuf[ns] = (signed short)spu.dwNoiseVal;
 624  }
 625
 626  return ret;
 627 }
 628
 629 #ifdef HAVE_ARMV5
 630 // asm code; lv and rv must be 0-3fff
 631 extern void mix_chan(int start, int count, int lv, int rv);
 632 extern void mix_chan_rvb(int start, int count, int lv, int rv, int *rvb);
 633 #else
 634 static void mix_chan(int start, int count, int lv, int rv)
 635 {
 636  int *dst = SSumLR + start * 2;
 637  const int *src = ChanBuf + start;
 638  int l, r;
 639
 640  while (count--)
 641   {
 642    int sval = *src++;
 643
 644    l = (sval * lv) >> 14;
 645    r = (sval * rv) >> 14;
 646    *dst++ += l;
 647    *dst++ += r;
 648   }
 649 }
 650
 651 static void mix_chan_rvb(int start, int count, int lv, int rv, int *rvb)
 652 {
 653  int *dst = SSumLR + start * 2;
 654  int *drvb = rvb + start * 2;
 655  const int *src = ChanBuf + start;
 656  int l, r;
 657
 658  while (count--)
 659   {
 660    int sval = *src++;
 661
 662    l = (sval * lv) >> 14;
 663    r = (sval * rv) >> 14;
 664    *dst++ += l;
 665    *dst++ += r;
 666    *drvb++ += l;
 667    *drvb++ += r;
 668   }
 669 }
 670 #endif
 671
 672 // 0x0800-0x0bff  Voice 1
 673 // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
 674 static noinline void do_decode_bufs(int which, int start, int count)
 675 {
 676  const int *src = ChanBuf + start;
 677  unsigned short *dst = &spu.spuMem[0x800/2 + which*0x400/2];
 678  int cursor = spu.decode_pos + start;
 679
 680  while (count-- > 0)
 681   {
 682    cursor &= 0x1ff;
 683    dst[cursor] = *src++;
 684    cursor++;
 685   }
 686
 687  // decode_pos is updated and irqs are checked later, after voice loop
 688 }
 689
 690 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 691 // MAIN SPU FUNCTION
 692 // here is the main job handler...
 693 // basically the whole sound processing is done in this fat func!
 694 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 695
 696 void do_samples(unsigned int cycles_to)
 697 {
 698  const int ns_from = 0;
 699  int ns,ns_to,ns_len;
 700  int volmult = spu_config.iVolume;
 701  int ch,d,silentch;
 702  int cycle_diff;
 703
 704  cycle_diff = cycles_to - spu.cycles_played;
 705  if (cycle_diff < -2*1048576 || cycle_diff > 2*1048576)
 706   {
 707    //xprintf("desync %u %d\n", cycles_to, cycle_diff);
 708    spu.cycles_played = cycles_to;
 709    return;
 710   }
 711
 712  if (cycle_diff < 2 * 768)
 713   return;
 714
 715  ns_to = (cycle_diff / 768 + 1) & ~1;
 716  if (ns_to > NSSIZE) {
 717   // should never happen
 718   //xprintf("ns_to oflow %d %d\n", ns_to, NSSIZE);
 719   ns_to = NSSIZE;
 720  }
 721
 722   //////////////////////////////////////////////////////
 723   // special irq handling in the decode buffers (0x0000-0x1000)
 724   // we know:
 725   // the decode buffers are located in spu memory in the following way:
 726   // 0x0000-0x03ff  CD audio left
 727   // 0x0400-0x07ff  CD audio right
 728   // 0x0800-0x0bff  Voice 1
 729   // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
 730   // and decoded data is 16 bit for one sample
 731   // we assume:
 732   // even if voices 1/3 are off or no cd audio is playing, the internal
 733   // play positions will move on and wrap after 0x400 bytes.
 734   // Therefore: we just need a pointer from spumem+0 to spumem+3ff, and
 735   // increase this pointer on each sample by 2 bytes. If this pointer
 736   // (or 0x400 offsets of this pointer) hits the spuirq address, we generate
 737   // an IRQ.
 738
 739   if (unlikely((spu.spuCtrl & CTRL_IRQ)
 740        && spu.pSpuIrq < spu.spuMemC+0x1000))
 741    {
 742     int irq_pos = (spu.pSpuIrq - spu.spuMemC) / 2 & 0x1ff;
 743     int left = (irq_pos - spu.decode_pos) & 0x1ff;
 744     if (0 < left && left <= ns_to)
 745      {
 746       //xprintf("decoder irq %x\n", spu.decode_pos);
 747       do_irq();
 748      }
 749    }
 750
 751   InitREVERB(ns_to);
 752
 753   {
 754    silentch=~(spu.dwChannelOn|spu.dwNewChannel);
 755
 756    //--------------------------------------------------//
 757    //- main channel loop                              -//
 758    //--------------------------------------------------//
 759     {
 760      for(ch=0;ch<MAXCHAN;ch++)                         // loop em all...
 761       {
 762        if(spu.dwNewChannel&(1<<ch)) StartSound(ch);    // start new sound
 763        if(!(spu.dwChannelOn&(1<<ch))) continue;        // channel not playing? next
 764
 765        if(s_chan[ch].bNoise)
 766         do_samples_noise(ch, ns_from, ns_to);
 767        else if(s_chan[ch].bFMod==2 || (s_chan[ch].bFMod==0 && spu_config.iUseInterpolation==0))
 768         do_samples_noint(ch, ns_from, ns_to);
 769        else if(s_chan[ch].bFMod==0 && spu_config.iUseInterpolation==1)
 770         do_samples_simple(ch, ns_from, ns_to);
 771        else
 772         do_samples_default(ch, ns_from, ns_to);
 773
 774        ns_len = ns_to - ns_from;
 775
 776        MixADSR(ch, ns_from, ns_to);
 777
 778        if(ch==1 || ch==3)
 779         {
 780          do_decode_bufs(ch/2, ns_from, ns_len);
 781          spu.decode_dirty_ch |= 1<<ch;
 782         }
 783
 784        if(s_chan[ch].bFMod==2)                         // fmod freq channel
 785         memcpy(&iFMod[ns_from], &ChanBuf[ns_from], ns_len * sizeof(iFMod[0]));
 786        if(s_chan[ch].bRVBActive)
 787         mix_chan_rvb(ns_from, ns_len, s_chan[ch].iLeftVolume, s_chan[ch].iRightVolume, spu.sRVBStart);
 788        else
 789         mix_chan(ns_from, ns_len, s_chan[ch].iLeftVolume, s_chan[ch].iRightVolume);
 790       }
 791     }
 792
 793     // advance "stopped" channels that can cause irqs
 794     // (all chans are always playing on the real thing..)
 795     if(spu.spuCtrl&CTRL_IRQ)
 796      for(ch=0;ch<MAXCHAN;ch++)
 797       {
 798        if(!(silentch&(1<<ch))) continue;               // already handled
 799        if(spu.dwChannelDead&(1<<ch)) continue;
 800        if(s_chan[ch].pCurr > spu.pSpuIrq && s_chan[ch].pLoop > spu.pSpuIrq)
 801         continue;
 802
 803        s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * (ns_to - ns_from);
 804        while(s_chan[ch].spos >= 28 * 0x10000)
 805         {
 806          unsigned char *start = s_chan[ch].pCurr;
 807
 808          skip_block(ch);
 809          if(start == s_chan[ch].pCurr || start - spu.spuMemC < 0x1000)
 810           {
 811            // looping on self or stopped(?)
 812            spu.dwChannelDead |= 1<<ch;
 813            s_chan[ch].spos = 0;
 814            break;
 815           }
 816
 817          s_chan[ch].spos -= 28 * 0x10000;
 818         }
 819       }
 820
 821   if(unlikely(silentch & spu.decode_dirty_ch & (1<<1))) // must clear silent channel decode buffers
 822    {
 823     memset(&spu.spuMem[0x800/2], 0, 0x400);
 824     spu.decode_dirty_ch &= ~(1<<1);
 825    }
 826   if(unlikely(silentch & spu.decode_dirty_ch & (1<<3)))
 827    {
 828     memset(&spu.spuMem[0xc00/2], 0, 0x400);
 829     spu.decode_dirty_ch &= ~(1<<3);
 830    }
 831
 832   //---------------------------------------------------//
 833   // mix XA infos (if any)
 834
 835   MixXA(ns_to);
 836
 837   ///////////////////////////////////////////////////////
 838   // mix all channels (including reverb) into one buffer
 839
 840   if(spu_config.iUseReverb)
 841    REVERBDo(ns_to);
 842
 843   if((spu.spuCtrl&0x4000)==0) // muted? (rare, don't optimize for this)
 844    {
 845     memset(spu.pS, 0, ns_to * 2 * sizeof(spu.pS[0]));
 846     spu.pS += ns_to * 2;
 847    }
 848   else
 849   for (ns = 0; ns < ns_to * 2; )
 850    {
 851     d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
 852     d = d * volmult >> 10;
 853     ssat32_to_16(d);
 854     *spu.pS++ = d;
 855     ns++;
 856
 857     d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
 858     d = d * volmult >> 10;
 859     ssat32_to_16(d);
 860     *spu.pS++ = d;
 861     ns++;
 862    }
 863
 864   spu.cycles_played += ns_to * 768;
 865
 866   spu.decode_pos = (spu.decode_pos + ns_to) & 0x1ff;
 867  }
 868 }
 869
 870 void schedule_next_irq(void)
 871 {
 872  unsigned int upd_samples;
 873  int ch;
 874
 875  if (spu.scheduleCallback == NULL)
 876   return;
 877
 878  upd_samples = 44100 / 50;
 879
 880  for (ch = 0; ch < MAXCHAN; ch++)
 881  {
 882   if (spu.dwChannelDead & (1 << ch))
 883    continue;
 884   if ((unsigned long)(spu.pSpuIrq - s_chan[ch].pCurr) > IRQ_NEAR_BLOCKS * 16
 885     && (unsigned long)(spu.pSpuIrq - s_chan[ch].pLoop) > IRQ_NEAR_BLOCKS * 16)
 886    continue;
 887
 888   scan_for_irq(ch, &upd_samples);
 889  }
 890
 891  if (unlikely(spu.pSpuIrq < spu.spuMemC + 0x1000))
 892  {
 893   int irq_pos = (spu.pSpuIrq - spu.spuMemC) / 2 & 0x1ff;
 894   int left = (irq_pos - spu.decode_pos) & 0x1ff;
 895   if (0 < left && left < upd_samples) {
 896    //xprintf("decode: %3d (%3d/%3d)\n", left, spu.decode_pos, irq_pos);
 897    upd_samples = left;
 898   }
 899  }
 900
 901  if (upd_samples < 44100 / 50)
 902   spu.scheduleCallback(upd_samples * 768);
 903 }
 904
 905 // SPU ASYNC... even newer epsxe func
 906 //  1 time every 'cycle' cycles... harhar
 907
 908 // rearmed: called dynamically now
 909
 910 void CALLBACK SPUasync(unsigned int cycle, unsigned int flags)
 911 {
 912  do_samples(cycle);
 913
 914  if (spu.spuCtrl & CTRL_IRQ)
 915   schedule_next_irq();
 916
 917  if (flags & 1) {
 918   out_current->feed(spu.pSpuBuffer, (unsigned char *)spu.pS - spu.pSpuBuffer);
 919   spu.pS = (short *)spu.pSpuBuffer;
 920
 921   if (spu_config.iTempo) {
 922    if (!out_current->busy())
 923     // cause more samples to be generated
 924     // (and break some games because of bad sync)
 925     spu.cycles_played -= 44100 / 60 / 2 * 768;
 926   }
 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 }
 942
 943 // XA AUDIO
 944
 945 void CALLBACK SPUplayADPCMchannel(xa_decode_t *xap)
 946 {
 947  if(!xap)       return;
 948  if(!xap->freq) return;                                // no xa freq ? bye
 949
 950  FeedXA(xap);                                          // call main XA feeder
 951 }
 952
 953 // CDDA AUDIO
 954 int CALLBACK SPUplayCDDAchannel(short *pcm, int nbytes)
 955 {
 956  if (!pcm)      return -1;
 957  if (nbytes<=0) return -1;
 958
 959  return FeedCDDA((unsigned char *)pcm, nbytes);
 960 }
 961
 962 // to be called after state load
 963 void ClearWorkingState(void)
 964 {
 965  memset(SSumLR,0,sizeof(SSumLR));                      // init some mixing buffers
 966  memset(iFMod,0,sizeof(iFMod));
 967  spu.pS=(short *)spu.pSpuBuffer;                       // setup soundbuffer pointer
 968 }
 969
 970 // SETUPSTREAMS: init most of the spu buffers
 971 void SetupStreams(void)
 972 {
 973  int i;
 974
 975  spu.pSpuBuffer = (unsigned char *)malloc(32768);      // alloc mixing buffer
 976  spu.sRVBStart = (int *)malloc(NSSIZE*2*4);            // alloc reverb buffer
 977  memset(spu.sRVBStart,0,NSSIZE*2*4);
 978
 979  spu.XAStart =                                         // alloc xa buffer
 980   (uint32_t *)malloc(44100 * sizeof(uint32_t));
 981  spu.XAEnd   = spu.XAStart + 44100;
 982  spu.XAPlay  = spu.XAStart;
 983  spu.XAFeed  = spu.XAStart;
 984
 985  spu.CDDAStart =                                       // alloc cdda buffer
 986   (uint32_t *)malloc(CDDA_BUFFER_SIZE);
 987  spu.CDDAEnd   = spu.CDDAStart + 16384;
 988  spu.CDDAPlay  = spu.CDDAStart;
 989  spu.CDDAFeed  = spu.CDDAStart;
 990
 991  for(i=0;i<MAXCHAN;i++)                                // loop sound channels
 992   {
 993    s_chan[i].ADSRX.SustainLevel = 0xf;                 // -> init sustain
 994    s_chan[i].ADSRX.SustainIncrease = 1;
 995    s_chan[i].pLoop=spu.spuMemC;
 996    s_chan[i].pCurr=spu.spuMemC;
 997   }
 998
 999  ClearWorkingState();
1000
1001  spu.bSpuInit=1;                                       // flag: we are inited
1002 }
1003
1004 // REMOVESTREAMS: free most buffer
1005 void RemoveStreams(void)
1006 {
1007  free(spu.pSpuBuffer);                                 // free mixing buffer
1008  spu.pSpuBuffer = NULL;
1009  free(spu.sRVBStart);                                  // free reverb buffer
1010  spu.sRVBStart = NULL;
1011  free(spu.XAStart);                                    // free XA buffer
1012  spu.XAStart = NULL;
1013  free(spu.CDDAStart);                                  // free CDDA buffer
1014  spu.CDDAStart = NULL;
1015 }
1016
1017 // INIT/EXIT STUFF
1018
1019 // SPUINIT: this func will be called first by the main emu
1020 long CALLBACK SPUinit(void)
1021 {
1022  spu.spuMemC = (unsigned char *)spu.spuMem;            // just small setup
1023  memset((void *)&rvb, 0, sizeof(REVERBInfo));
1024  InitADSR();
1025
1026  spu.spuAddr = 0xffffffff;
1027  spu.decode_pos = 0;
1028  memset((void *)s_chan, 0, sizeof(s_chan));
1029  spu.pSpuIrq = spu.spuMemC;
1030
1031  SetupStreams();                                       // prepare streaming
1032
1033  if (spu_config.iVolume == 0)
1034   spu_config.iVolume = 768; // 1024 is 1.0
1035
1036  return 0;
1037 }
1038
1039 // SPUOPEN: called by main emu after init
1040 long CALLBACK SPUopen(void)
1041 {
1042  if (spu.bSPUIsOpen) return 0;                         // security for some stupid main emus
1043
1044  SetupSound();                                         // setup sound (before init!)
1045
1046  spu.bSPUIsOpen = 1;
1047
1048  return PSE_SPU_ERR_SUCCESS;
1049 }
1050
1051 // SPUCLOSE: called before shutdown
1052 long CALLBACK SPUclose(void)
1053 {
1054  if (!spu.bSPUIsOpen) return 0;                        // some security
1055
1056  spu.bSPUIsOpen = 0;                                   // no more open
1057
1058  out_current->finish();                                // no more sound handling
1059
1060  return 0;
1061 }
1062
1063 // SPUSHUTDOWN: called by main emu on final exit
1064 long CALLBACK SPUshutdown(void)
1065 {
1066  SPUclose();
1067  RemoveStreams();                                      // no more streaming
1068  spu.bSpuInit=0;
1069
1070  return 0;
1071 }
1072
1073 // SPUTEST: we don't test, we are always fine ;)
1074 long CALLBACK SPUtest(void)
1075 {
1076  return 0;
1077 }
1078
1079 // SPUCONFIGURE: call config dialog
1080 long CALLBACK SPUconfigure(void)
1081 {
1082 #ifdef _MACOSX
1083  DoConfiguration();
1084 #else
1085 // StartCfgTool("CFG");
1086 #endif
1087  return 0;
1088 }
1089
1090 // SPUABOUT: show about window
1091 void CALLBACK SPUabout(void)
1092 {
1093 #ifdef _MACOSX
1094  DoAbout();
1095 #else
1096 // StartCfgTool("ABOUT");
1097 #endif
1098 }
1099
1100 // SETUP CALLBACKS
1101 // this functions will be called once,
1102 // passes a callback that should be called on SPU-IRQ/cdda volume change
1103 void CALLBACK SPUregisterCallback(void (CALLBACK *callback)(void))
1104 {
1105  spu.irqCallback = callback;
1106 }
1107
1108 void CALLBACK SPUregisterCDDAVolume(void (CALLBACK *CDDAVcallback)(unsigned short,unsigned short))
1109 {
1110  spu.cddavCallback = CDDAVcallback;
1111 }
1112
1113 void CALLBACK SPUregisterScheduleCb(void (CALLBACK *callback)(unsigned int))
1114 {
1115  spu.scheduleCallback = callback;
1116 }
1117
1118 // COMMON PLUGIN INFO FUNCS
1119 /*
1120 char * CALLBACK PSEgetLibName(void)
1121 {
1122  return _(libraryName);
1123 }
1124
1125 unsigned long CALLBACK PSEgetLibType(void)
1126 {
1127  return  PSE_LT_SPU;
1128 }
1129
1130 unsigned long CALLBACK PSEgetLibVersion(void)
1131 {
1132  return (1 << 16) | (6 << 8);
1133 }
1134
1135 char * SPUgetLibInfos(void)
1136 {
1137  return _(libraryInfo);
1138 }
1139 */
1140
1141 // debug
1142 void spu_get_debug_info(int *chans_out, int *run_chans, int *fmod_chans_out, int *noise_chans_out)
1143 {
1144  int ch = 0, fmod_chans = 0, noise_chans = 0, irq_chans = 0;
1145
1146  for(;ch<MAXCHAN;ch++)
1147  {
1148   if (!(spu.dwChannelOn & (1<<ch)))
1149    continue;
1150   if (s_chan[ch].bFMod == 2)
1151    fmod_chans |= 1 << ch;
1152   if (s_chan[ch].bNoise)
1153    noise_chans |= 1 << ch;
1154   if((spu.spuCtrl&CTRL_IRQ) && s_chan[ch].pCurr <= spu.pSpuIrq && s_chan[ch].pLoop <= spu.pSpuIrq)
1155    irq_chans |= 1 << ch;
1156  }
1157
1158  *chans_out = spu.dwChannelOn;
1159  *run_chans = ~spu.dwChannelOn & ~spu.dwChannelDead & irq_chans;
1160  *fmod_chans_out = fmod_chans;
1161  *noise_chans_out = noise_chans;
1162 }
1163
1164 // vim:shiftwidth=1:expandtab