plugins/dfsound/spu.c

   1 /***************************************************************************
   2                             spu.c  -  description
   3                              -------------------
   4     begin                : Wed May 15 2002
   5     copyright            : (C) 2002 by Pete Bernert
   6     email                : BlackDove@addcom.de
   7
   8  Portions (C) Gražvydas "notaz" Ignotas, 2010-2012
   9
  10  ***************************************************************************/
  11 /***************************************************************************
  12  *                                                                         *
  13  *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify  *
  14  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by  *
  15  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or     *
  16  *   (at your option) any later version. See also the license.txt file for *
  17  *   additional informations.                                              *
  18  *                                                                         *
  19  ***************************************************************************/
  20
  21 #include "stdafx.h"
  22
  23 #define _IN_SPU
  24
  25 #include "externals.h"
  26 #include "registers.h"
  27 #include "out.h"
  28 #include "arm_features.h"
  29
  30 #ifdef ENABLE_NLS
  31 #include <libintl.h>
  32 #include <locale.h>
  33 #define _(x)  gettext(x)
  34 #define N_(x) (x)
  35 #else
  36 #define _(x)  (x)
  37 #define N_(x) (x)
  38 #endif
  39
  40 #ifdef __ARM_ARCH_7A__
  41  #define ssat32_to_16(v) \
  42   asm("ssat %0,#16,%1" : "=r" (v) : "r" (v))
  43 #else
  44  #define ssat32_to_16(v) do { \
  45   if (v < -32768) v = -32768; \
  46   else if (v > 32767) v = 32767; \
  47  } while (0)
  48 #endif
  49
  50 #define PSXCLK  33868800        /* 33.8688 MHz */
  51
  52 // intended to be ~1 frame
  53 #define IRQ_NEAR_BLOCKS 32
  54
  55 /*
  56 #if defined (USEMACOSX)
  57 static char * libraryName     = N_("Mac OS X Sound");
  58 #elif defined (USEALSA)
  59 static char * libraryName     = N_("ALSA Sound");
  60 #elif defined (USEOSS)
  61 static char * libraryName     = N_("OSS Sound");
  62 #elif defined (USESDL)
  63 static char * libraryName     = N_("SDL Sound");
  64 #elif defined (USEPULSEAUDIO)
  65 static char * libraryName     = N_("PulseAudio Sound");
  66 #else
  67 static char * libraryName     = N_("NULL Sound");
  68 #endif
  69
  70 static char * libraryInfo     = N_("P.E.Op.S. Sound Driver V1.7\nCoded by Pete Bernert and the P.E.Op.S. team\n");
  71 */
  72
  73 // globals
  74
  75 // psx buffer / addresses
  76
  77 unsigned short  regArea[10000];
  78 unsigned short  spuMem[256*1024];
  79 unsigned char * spuMemC;
  80 unsigned char * pSpuIrq=0;
  81 unsigned char * pSpuBuffer;
  82
  83 // user settings
  84
  85 int             iVolume=768; // 1024 is 1.0
  86 int             iXAPitch=1;
  87 int             iUseReverb=2;
  88 int             iUseInterpolation=2;
  89
  90 // MAIN infos struct for each channel
  91
  92 SPUCHAN         s_chan[MAXCHAN+1];                     // channel + 1 infos (1 is security for fmod handling)
  93 REVERBInfo      rvb;
  94
  95 unsigned int    dwNoiseVal;                            // global noise generator
  96 unsigned int    dwNoiseCount;
  97
  98 unsigned short  spuCtrl=0;                             // some vars to store psx reg infos
  99 unsigned short  spuStat=0;
 100 unsigned short  spuIrq=0;
 101 unsigned long   spuAddr=0xffffffff;                    // address into spu mem
 102 int             bSpuInit=0;
 103 int             bSPUIsOpen=0;
 104
 105 unsigned int dwNewChannel=0;                           // flags for faster testing, if new channel starts
 106 unsigned int dwChannelOn=0;                            // not silent channels
 107 unsigned int dwPendingChanOff=0;
 108 unsigned int dwChannelDead=0;                          // silent+not useful channels
 109
 110 void (CALLBACK *irqCallback)(void)=0;                  // func of main emu, called on spu irq
 111 void (CALLBACK *cddavCallback)(unsigned short,unsigned short)=0;
 112 void (CALLBACK *scheduleCallback)(unsigned int)=0;
 113
 114 // certain globals (were local before, but with the new timeproc I need em global)
 115
 116 static const int f[8][2] = {   {    0,  0  },
 117                         {   60,  0  },
 118                         {  115, -52 },
 119                         {   98, -55 },
 120                         {  122, -60 } };
 121 int ChanBuf[NSSIZE+3];
 122 int SSumLR[(NSSIZE+3)*2];
 123 int iFMod[NSSIZE];
 124 short * pS;
 125
 126 static int decode_dirty_ch;
 127 int decode_pos;
 128 unsigned int cycles_played;
 129
 130 #define CDDA_BUFFER_SIZE (16384 * sizeof(uint32_t)) // must be power of 2
 131
 132 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 133 // CODE AREA
 134 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 135
 136 // dirty inline func includes
 137
 138 #include "reverb.c"
 139 #include "adsr.c"
 140
 141 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 142 // helpers for simple interpolation
 143
 144 //
 145 // easy interpolation on upsampling, no special filter, just "Pete's common sense" tm
 146 //
 147 // instead of having n equal sample values in a row like:
 148 //       ____
 149 //           |____
 150 //
 151 // we compare the current delta change with the next delta change.
 152 //
 153 // if curr_delta is positive,
 154 //
 155 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 156 //         \.
 157 //          -__
 158 //
 159 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 160 //         --_
 161 //            \.
 162 //
 163 //  - and next delta is nearly same:
 164 //          \.
 165 //           \.
 166 //
 167 //
 168 // if curr_delta is negative,
 169 //
 170 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 171 //          _--
 172 //         /
 173 //
 174 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 175 //            /
 176 //         __-
 177 //
 178 //  - and next delta is nearly same:
 179 //           /
 180 //          /
 181 //
 182
 183
 184 INLINE void InterpolateUp(int ch)
 185 {
 186  if(s_chan[ch].SB[32]==1)                              // flag == 1? calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 187   {
 188    const int id1=s_chan[ch].SB[30]-s_chan[ch].SB[29];  // curr delta to next val
 189    const int id2=s_chan[ch].SB[31]-s_chan[ch].SB[30];  // and next delta to next-next val :)
 190
 191    s_chan[ch].SB[32]=0;
 192
 193    if(id1>0)                                           // curr delta positive
 194     {
 195      if(id2<id1)
 196       {s_chan[ch].SB[28]=id1;s_chan[ch].SB[32]=2;}
 197      else
 198      if(id2<(id1<<1))
 199       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x10000L;
 200      else
 201       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 202     }
 203    else                                                // curr delta negative
 204     {
 205      if(id2>id1)
 206       {s_chan[ch].SB[28]=id1;s_chan[ch].SB[32]=2;}
 207      else
 208      if(id2>(id1<<1))
 209       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x10000L;
 210      else
 211       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 212     }
 213   }
 214  else
 215  if(s_chan[ch].SB[32]==2)                              // flag 1: calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 216   {
 217    s_chan[ch].SB[32]=0;
 218
 219    s_chan[ch].SB[28]=(s_chan[ch].SB[28]*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 220    //if(s_chan[ch].sinc<=0x8000)
 221    //     s_chan[ch].SB[29]=s_chan[ch].SB[30]-(s_chan[ch].SB[28]*((0x10000/s_chan[ch].sinc)-1));
 222    //else
 223    s_chan[ch].SB[29]+=s_chan[ch].SB[28];
 224   }
 225  else                                                  // no flags? add bigger val (if possible), calc smaller step, set flag1
 226   s_chan[ch].SB[29]+=s_chan[ch].SB[28];
 227 }
 228
 229 //
 230 // even easier interpolation on downsampling, also no special filter, again just "Pete's common sense" tm
 231 //
 232
 233 INLINE void InterpolateDown(int ch)
 234 {
 235  if(s_chan[ch].sinc>=0x20000L)                                 // we would skip at least one val?
 236   {
 237    s_chan[ch].SB[29]+=(s_chan[ch].SB[30]-s_chan[ch].SB[29])/2; // add easy weight
 238    if(s_chan[ch].sinc>=0x30000L)                               // we would skip even more vals?
 239     s_chan[ch].SB[29]+=(s_chan[ch].SB[31]-s_chan[ch].SB[30])/2;// add additional next weight
 240   }
 241 }
 242
 243 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 244 // helpers for gauss interpolation
 245
 246 #define gval0 (((short*)(&s_chan[ch].SB[29]))[gpos])
 247 #define gval(x) ((int)((short*)(&s_chan[ch].SB[29]))[(gpos+x)&3])
 248
 249 #include "gauss_i.h"
 250
 251 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 252
 253 #include "xa.c"
 254
 255 static void do_irq(void)
 256 {
 257  //if(!(spuStat & STAT_IRQ))
 258  {
 259   spuStat |= STAT_IRQ;                                 // asserted status?
 260   if(irqCallback) irqCallback();
 261  }
 262 }
 263
 264 static int check_irq(int ch, unsigned char *pos)
 265 {
 266  if((spuCtrl & CTRL_IRQ) && pos == pSpuIrq)
 267  {
 268   //printf("ch%d irq %04x\n", ch, pos - spuMemC);
 269   do_irq();
 270   return 1;
 271  }
 272  return 0;
 273 }
 274
 275 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 276 // START SOUND... called by main thread to setup a new sound on a channel
 277 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 278
 279 INLINE void StartSound(int ch)
 280 {
 281  StartADSR(ch);
 282  StartREVERB(ch);
 283
 284  // fussy timing issues - do in VoiceOn
 285  //s_chan[ch].pCurr=s_chan[ch].pStart;                   // set sample start
 286  //s_chan[ch].bStop=0;
 287  //s_chan[ch].bOn=1;
 288
 289  s_chan[ch].SB[26]=0;                                  // init mixing vars
 290  s_chan[ch].SB[27]=0;
 291  s_chan[ch].iSBPos=28;
 292
 293  s_chan[ch].SB[29]=0;                                  // init our interpolation helpers
 294  s_chan[ch].SB[30]=0;
 295
 296  if(iUseInterpolation>=2)                              // gauss interpolation?
 297       {s_chan[ch].spos=0x30000L;s_chan[ch].SB[28]=0;}  // -> start with more decoding
 298  else {s_chan[ch].spos=0x10000L;s_chan[ch].SB[31]=0;}  // -> no/simple interpolation starts with one 44100 decoding
 299
 300  dwNewChannel&=~(1<<ch);                               // clear new channel bit
 301 }
 302
 303 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 304 // ALL KIND OF HELPERS
 305 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 306
 307 INLINE int FModChangeFrequency(int ch,int ns)
 308 {
 309  unsigned int NP=s_chan[ch].iRawPitch;
 310  int sinc;
 311
 312  NP=((32768L+iFMod[ns])*NP)/32768L;
 313
 314  if(NP>0x3fff) NP=0x3fff;
 315  if(NP<0x1)    NP=0x1;
 316
 317  sinc=NP<<4;                                           // calc frequency
 318  if(iUseInterpolation==1)                              // freq change in simple interpolation mode
 319   s_chan[ch].SB[32]=1;
 320  iFMod[ns]=0;
 321
 322  return sinc;
 323 }
 324
 325 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 326
 327 INLINE void StoreInterpolationVal(int ch,int fa)
 328 {
 329  if(s_chan[ch].bFMod==2)                               // fmod freq channel
 330   s_chan[ch].SB[29]=fa;
 331  else
 332   {
 333    ssat32_to_16(fa);
 334
 335    if(iUseInterpolation>=2)                            // gauss/cubic interpolation
 336     {
 337      int gpos = s_chan[ch].SB[28];
 338      gval0 = fa;
 339      gpos = (gpos+1) & 3;
 340      s_chan[ch].SB[28] = gpos;
 341     }
 342    else
 343    if(iUseInterpolation==1)                            // simple interpolation
 344     {
 345      s_chan[ch].SB[28] = 0;
 346      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'
 347      s_chan[ch].SB[30] = s_chan[ch].SB[31];
 348      s_chan[ch].SB[31] = fa;
 349      s_chan[ch].SB[32] = 1;                            // -> flag: calc new interolation
 350     }
 351    else s_chan[ch].SB[29]=fa;                          // no interpolation
 352   }
 353 }
 354
 355 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 356
 357 INLINE int iGetInterpolationVal(int ch, int spos)
 358 {
 359  int fa;
 360
 361  if(s_chan[ch].bFMod==2) return s_chan[ch].SB[29];
 362
 363  switch(iUseInterpolation)
 364   {
 365    //--------------------------------------------------//
 366    case 3:                                             // cubic interpolation
 367     {
 368      long xd;int gpos;
 369      xd = (spos >> 1)+1;
 370      gpos = s_chan[ch].SB[28];
 371
 372      fa  = gval(3) - 3*gval(2) + 3*gval(1) - gval0;
 373      fa *= (xd - (2<<15)) / 6;
 374      fa >>= 15;
 375      fa += gval(2) - gval(1) - gval(1) + gval0;
 376      fa *= (xd - (1<<15)) >> 1;
 377      fa >>= 15;
 378      fa += gval(1) - gval0;
 379      fa *= xd;
 380      fa >>= 15;
 381      fa = fa + gval0;
 382
 383     } break;
 384    //--------------------------------------------------//
 385    case 2:                                             // gauss interpolation
 386     {
 387      int vl, vr;int gpos;
 388      vl = (spos >> 6) & ~3;
 389      gpos = s_chan[ch].SB[28];
 390      vr=(gauss[vl]*(int)gval0)&~2047;
 391      vr+=(gauss[vl+1]*gval(1))&~2047;
 392      vr+=(gauss[vl+2]*gval(2))&~2047;
 393      vr+=(gauss[vl+3]*gval(3))&~2047;
 394      fa = vr>>11;
 395     } break;
 396    //--------------------------------------------------//
 397    case 1:                                             // simple interpolation
 398     {
 399      if(s_chan[ch].sinc<0x10000L)                      // -> upsampling?
 400           InterpolateUp(ch);                           // --> interpolate up
 401      else InterpolateDown(ch);                         // --> else down
 402      fa=s_chan[ch].SB[29];
 403     } break;
 404    //--------------------------------------------------//
 405    default:                                            // no interpolation
 406     {
 407      fa=s_chan[ch].SB[29];
 408     } break;
 409    //--------------------------------------------------//
 410   }
 411
 412  return fa;
 413 }
 414
 415 static void decode_block_data(int *dest, const unsigned char *src, int predict_nr, int shift_factor)
 416 {
 417  int nSample;
 418  int fa, s_1, s_2, d, s;
 419
 420  s_1 = dest[27];
 421  s_2 = dest[26];
 422
 423  for (nSample = 0; nSample < 28; src++)
 424  {
 425   d = (int)*src;
 426   s = (int)(signed short)((d & 0x0f) << 12);
 427
 428   fa = s >> shift_factor;
 429   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 430   s_2=s_1;s_1=fa;
 431
 432   dest[nSample++] = fa;
 433
 434   s = (int)(signed short)((d & 0xf0) << 8);
 435   fa = s >> shift_factor;
 436   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 437   s_2=s_1;s_1=fa;
 438
 439   dest[nSample++] = fa;
 440  }
 441 }
 442
 443 static int decode_block(int ch)
 444 {
 445  unsigned char *start;
 446  int predict_nr,shift_factor,flags;
 447  int stop = 0;
 448  int ret = 0;
 449
 450  start = s_chan[ch].pCurr;                 // set up the current pos
 451  if(start == spuMemC)                      // ?
 452   stop = 1;
 453
 454  if(s_chan[ch].prevflags&1)                // 1: stop/loop
 455  {
 456   if(!(s_chan[ch].prevflags&2))
 457    stop = 1;
 458
 459   start = s_chan[ch].pLoop;
 460  }
 461  else
 462   ret = check_irq(ch, start);              // hack, see check_irq below..
 463
 464  if(stop)
 465  {
 466   dwChannelOn &= ~(1<<ch);                 // -> turn everything off
 467   s_chan[ch].bStop = 1;
 468   s_chan[ch].ADSRX.EnvelopeVol = 0;
 469  }
 470
 471  predict_nr=(int)start[0];
 472  shift_factor=predict_nr&0xf;
 473  predict_nr >>= 4;
 474
 475  decode_block_data(s_chan[ch].SB, start + 2, predict_nr, shift_factor);
 476
 477  flags=(int)start[1];
 478  if(flags&4)
 479   s_chan[ch].pLoop=start;                  // loop adress
 480
 481  start+=16;
 482
 483  if(flags&1) {                             // 1: stop/loop
 484   start = s_chan[ch].pLoop;
 485   ret |= check_irq(ch, start);             // hack.. :(
 486  }
 487
 488  if (start - spuMemC >= 0x80000)
 489   start = spuMemC;
 490
 491  s_chan[ch].pCurr = start;                 // store values for next cycle
 492  s_chan[ch].prevflags = flags;
 493
 494  return ret;
 495 }
 496
 497 // do block, but ignore sample data
 498 static int skip_block(int ch)
 499 {
 500  unsigned char *start = s_chan[ch].pCurr;
 501  int flags = start[1];
 502  int ret = check_irq(ch, start);
 503
 504  if(s_chan[ch].prevflags & 1)
 505   start = s_chan[ch].pLoop;
 506
 507  if(flags & 4)
 508   s_chan[ch].pLoop = start;
 509
 510  start += 16;
 511
 512  if(flags & 1)
 513   start = s_chan[ch].pLoop;
 514
 515  s_chan[ch].pCurr = start;
 516  s_chan[ch].prevflags = flags;
 517
 518  return ret;
 519 }
 520
 521 // if irq is going to trigger sooner than in upd_samples, set upd_samples
 522 static void scan_for_irq(int ch, unsigned int *upd_samples)
 523 {
 524  int pos, sinc, sinc_inv, end;
 525  unsigned char *block;
 526  int flags;
 527
 528  block = s_chan[ch].pCurr;
 529  pos = s_chan[ch].spos;
 530  sinc = s_chan[ch].sinc;
 531  end = pos + *upd_samples * sinc;
 532
 533  pos += (28 - s_chan[ch].iSBPos) << 16;
 534  while (pos < end)
 535  {
 536   if (block == pSpuIrq)
 537    break;
 538   flags = block[1];
 539   block += 16;
 540   if (flags & 1) {                          // 1: stop/loop
 541    block = s_chan[ch].pLoop;
 542    if (block == pSpuIrq)                    // hack.. (see decode_block)
 543     break;
 544   }
 545   pos += 28 << 16;
 546  }
 547
 548  if (pos < end)
 549  {
 550   sinc_inv = s_chan[ch].sinc_inv;
 551   if (sinc_inv == 0)
 552    sinc_inv = s_chan[ch].sinc_inv = (0x80000000u / (uint32_t)sinc) << 1;
 553
 554   pos -= s_chan[ch].spos;
 555   *upd_samples = (((uint64_t)pos * sinc_inv) >> 32) + 1;
 556   //xprintf("ch%02d: irq sched: %3d %03d\n",
 557   // ch, *upd_samples, *upd_samples * 60 * 263 / 44100);
 558  }
 559 }
 560
 561 #define make_do_samples(name, fmod_code, interp_start, interp1_code, interp2_code, interp_end) \
 562 static noinline int do_samples_##name(int ch, int ns, int ns_to) \
 563 {                                            \
 564  int sinc = s_chan[ch].sinc;                 \
 565  int spos = s_chan[ch].spos;                 \
 566  int sbpos = s_chan[ch].iSBPos;              \
 567  int *SB = s_chan[ch].SB;                    \
 568  int ret = -1;                               \
 569  int d, fa;                                  \
 570  interp_start;                               \
 571                                              \
 572  for (; ns < ns_to; ns++)                    \
 573  {                                           \
 574   fmod_code;                                 \
 575                                              \
 576   spos += sinc;                              \
 577   while (spos >= 0x10000)                    \
 578   {                                          \
 579    fa = SB[sbpos++];                         \
 580    if(sbpos >= 28)                           \
 581    {                                         \
 582     sbpos = 0;                               \
 583     d = decode_block(ch);                    \
 584     if(d)                                    \
 585      ret = /*ns_to =*/ ns + 1;               \
 586    }                                         \
 587                                              \
 588    interp1_code;                             \
 589    spos -= 0x10000;                          \
 590   }                                          \
 591                                              \
 592   interp2_code;                              \
 593  }                                           \
 594                                              \
 595  s_chan[ch].sinc = sinc;                     \
 596  s_chan[ch].spos = spos;                     \
 597  s_chan[ch].iSBPos = sbpos;                  \
 598  interp_end;                                 \
 599                                              \
 600  return ret;                                 \
 601 }
 602
 603 #define fmod_recv_check \
 604   if(s_chan[ch].bFMod==1 && iFMod[ns]) \
 605     sinc = FModChangeFrequency(ch,ns)
 606
 607 make_do_samples(default, fmod_recv_check, ,
 608   StoreInterpolationVal(ch, fa),
 609   ChanBuf[ns] = iGetInterpolationVal(ch, spos), )
 610 make_do_samples(noint, , fa = s_chan[ch].SB[29], , ChanBuf[ns] = fa, s_chan[ch].SB[29] = fa)
 611
 612 #define simple_interp_store \
 613   s_chan[ch].SB[28] = 0; \
 614   s_chan[ch].SB[29] = s_chan[ch].SB[30]; \
 615   s_chan[ch].SB[30] = s_chan[ch].SB[31]; \
 616   s_chan[ch].SB[31] = fa; \
 617   s_chan[ch].SB[32] = 1
 618
 619 #define simple_interp_get \
 620   if(sinc<0x10000)          /* -> upsampling? */ \
 621        InterpolateUp(ch);   /* --> interpolate up */ \
 622   else InterpolateDown(ch); /* --> else down */ \
 623   ChanBuf[ns] = s_chan[ch].SB[29]
 624
 625 make_do_samples(simple, , ,
 626   simple_interp_store, simple_interp_get, )
 627
 628 static noinline int do_samples_noise(int ch, int ns, int ns_to)
 629 {
 630  int level, shift, bit;
 631  int ret = -1, d;
 632
 633  s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * (ns_to - ns);
 634  while (s_chan[ch].spos >= 28*0x10000)
 635  {
 636   d = skip_block(ch);
 637   if (d)
 638    ret = ns_to;
 639   s_chan[ch].spos -= 28*0x10000;
 640  }
 641
 642  // modified from DrHell/shalma, no fraction
 643  level = (spuCtrl >> 10) & 0x0f;
 644  level = 0x8000 >> level;
 645
 646  for (; ns < ns_to; ns++)
 647  {
 648   dwNoiseCount += 2;
 649   if (dwNoiseCount >= level)
 650   {
 651    dwNoiseCount -= level;
 652    shift = (dwNoiseVal >> 10) & 0x1f;
 653    bit = (0x69696969 >> shift) & 1;
 654    if (dwNoiseVal & 0x8000)
 655     bit ^= 1;
 656    dwNoiseVal = (dwNoiseVal << 1) | bit;
 657   }
 658
 659   ChanBuf[ns] = (signed short)dwNoiseVal;
 660  }
 661
 662  return ret;
 663 }
 664
 665 #ifdef HAVE_ARMV5
 666 // asm code; lv and rv must be 0-3fff
 667 extern void mix_chan(int start, int count, int lv, int rv);
 668 extern void mix_chan_rvb(int start, int count, int lv, int rv);
 669 #else
 670 static void mix_chan(int start, int count, int lv, int rv)
 671 {
 672  int *dst = SSumLR + start * 2;
 673  const int *src = ChanBuf + start;
 674  int l, r;
 675
 676  while (count--)
 677   {
 678    int sval = *src++;
 679
 680    l = (sval * lv) >> 14;
 681    r = (sval * rv) >> 14;
 682    *dst++ += l;
 683    *dst++ += r;
 684   }
 685 }
 686
 687 static void mix_chan_rvb(int start, int count, int lv, int rv)
 688 {
 689  int *dst = SSumLR + start * 2;
 690  int *drvb = sRVBStart + start * 2;
 691  const int *src = ChanBuf + start;
 692  int l, r;
 693
 694  while (count--)
 695   {
 696    int sval = *src++;
 697
 698    l = (sval * lv) >> 14;
 699    r = (sval * rv) >> 14;
 700    *dst++ += l;
 701    *dst++ += r;
 702    *drvb++ += l;
 703    *drvb++ += r;
 704   }
 705 }
 706 #endif
 707
 708 // 0x0800-0x0bff  Voice 1
 709 // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
 710 static noinline void do_decode_bufs(int which, int start, int count)
 711 {
 712  const int *src = ChanBuf + start;
 713  unsigned short *dst = &spuMem[0x800/2 + which*0x400/2];
 714  int cursor = decode_pos + start;
 715
 716  while (count-- > 0)
 717   {
 718    cursor &= 0x1ff;
 719    dst[cursor] = *src++;
 720    cursor++;
 721   }
 722
 723  // decode_pos is updated and irqs are checked later, after voice loop
 724 }
 725
 726 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 727 // MAIN SPU FUNCTION
 728 // here is the main job handler...
 729 // basically the whole sound processing is done in this fat func!
 730 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 731
 732 void do_samples(unsigned int cycles_to)
 733 {
 734  const int ns_from = 0;
 735  int ns,ns_to,ns_len;
 736  int volmult = iVolume;
 737  int ch,d,silentch;
 738  int cycle_diff;
 739
 740  cycle_diff = cycles_to - cycles_played;
 741  if (cycle_diff < -2*1048576 || cycle_diff > 2*1048576)
 742   {
 743    //xprintf("desync %u %d\n", cycles_to, cycle_diff);
 744    cycles_played = cycles_to;
 745    return;
 746   }
 747
 748  if (cycle_diff < 2 * 768)
 749   return;
 750
 751  ns_to = (cycle_diff / 768 + 1) & ~1;
 752  if (ns_to > NSSIZE) {
 753   // should never happen
 754   //xprintf("ns_to oflow %d %d\n", ns_to, NSSIZE);
 755   ns_to = NSSIZE;
 756  }
 757
 758   //////////////////////////////////////////////////////
 759   // special irq handling in the decode buffers (0x0000-0x1000)
 760   // we know:
 761   // the decode buffers are located in spu memory in the following way:
 762   // 0x0000-0x03ff  CD audio left
 763   // 0x0400-0x07ff  CD audio right
 764   // 0x0800-0x0bff  Voice 1
 765   // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
 766   // and decoded data is 16 bit for one sample
 767   // we assume:
 768   // even if voices 1/3 are off or no cd audio is playing, the internal
 769   // play positions will move on and wrap after 0x400 bytes.
 770   // Therefore: we just need a pointer from spumem+0 to spumem+3ff, and
 771   // increase this pointer on each sample by 2 bytes. If this pointer
 772   // (or 0x400 offsets of this pointer) hits the spuirq address, we generate
 773   // an IRQ.
 774
 775   if (unlikely((spuCtrl & CTRL_IRQ) && pSpuIrq && pSpuIrq < spuMemC+0x1000))
 776    {
 777     int irq_pos = (pSpuIrq - spuMemC) / 2 & 0x1ff;
 778     int left = (irq_pos - decode_pos) & 0x1ff;
 779     if (0 < left && left <= ns_to)
 780      {
 781       //xprintf("decoder irq %x\n", decode_pos);
 782       do_irq();
 783      }
 784    }
 785
 786   InitREVERB(ns_to);
 787
 788   {
 789    silentch=~(dwChannelOn|dwNewChannel);
 790
 791    //--------------------------------------------------//
 792    //- main channel loop                              -//
 793    //--------------------------------------------------//
 794     {
 795      for(ch=0;ch<MAXCHAN;ch++)                         // loop em all...
 796       {
 797        if(dwNewChannel&(1<<ch)) StartSound(ch);        // start new sound
 798        if(!(dwChannelOn&(1<<ch))) continue;            // channel not playing? next
 799
 800        if(s_chan[ch].bNoise)
 801         do_samples_noise(ch, ns_from, ns_to);
 802        else if(s_chan[ch].bFMod==2 || (s_chan[ch].bFMod==0 && iUseInterpolation==0))
 803         do_samples_noint(ch, ns_from, ns_to);
 804        else if(s_chan[ch].bFMod==0 && iUseInterpolation==1)
 805         do_samples_simple(ch, ns_from, ns_to);
 806        else
 807         do_samples_default(ch, ns_from, ns_to);
 808
 809        ns_len = ns_to - ns_from;
 810
 811        MixADSR(ch, ns_from, ns_to);
 812
 813        if(ch==1 || ch==3)
 814         {
 815          do_decode_bufs(ch/2, ns_from, ns_len);
 816          decode_dirty_ch |= 1<<ch;
 817         }
 818
 819        if(s_chan[ch].bFMod==2)                         // fmod freq channel
 820         memcpy(&iFMod[ns_from], &ChanBuf[ns_from], ns_len * sizeof(iFMod[0]));
 821        if(s_chan[ch].bRVBActive)
 822         mix_chan_rvb(ns_from, ns_len, s_chan[ch].iLeftVolume, s_chan[ch].iRightVolume);
 823        else
 824         mix_chan(ns_from, ns_len, s_chan[ch].iLeftVolume, s_chan[ch].iRightVolume);
 825       }
 826     }
 827
 828     // advance "stopped" channels that can cause irqs
 829     // (all chans are always playing on the real thing..)
 830     if(spuCtrl&CTRL_IRQ)
 831      for(ch=0;ch<MAXCHAN;ch++)
 832       {
 833        if(!(silentch&(1<<ch))) continue;               // already handled
 834        if(dwChannelDead&(1<<ch)) continue;
 835        if(s_chan[ch].pCurr > pSpuIrq && s_chan[ch].pLoop > pSpuIrq)
 836         continue;
 837
 838        s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * (ns_to - ns_from);
 839        while(s_chan[ch].spos >= 28 * 0x10000)
 840         {
 841          unsigned char *start = s_chan[ch].pCurr;
 842
 843          skip_block(ch);
 844          if(start == s_chan[ch].pCurr || start - spuMemC < 0x1000)
 845           {
 846            // looping on self or stopped(?)
 847            dwChannelDead |= 1<<ch;
 848            s_chan[ch].spos = 0;
 849            break;
 850           }
 851
 852          s_chan[ch].spos -= 28 * 0x10000;
 853         }
 854       }
 855
 856   if(unlikely(silentch & decode_dirty_ch & (1<<1)))    // must clear silent channel decode buffers
 857    {
 858     memset(&spuMem[0x800/2], 0, 0x400);
 859     decode_dirty_ch &= ~(1<<1);
 860    }
 861   if(unlikely(silentch & decode_dirty_ch & (1<<3)))
 862    {
 863     memset(&spuMem[0xc00/2], 0, 0x400);
 864     decode_dirty_ch &= ~(1<<3);
 865    }
 866
 867   //---------------------------------------------------//
 868   //- here we have another 1 ms of sound data
 869   //---------------------------------------------------//
 870   // mix XA infos (if any)
 871
 872   MixXA(ns_to);
 873
 874   ///////////////////////////////////////////////////////
 875   // mix all channels (including reverb) into one buffer
 876
 877   if(iUseReverb)
 878    REVERBDo(ns_to);
 879
 880   if((spuCtrl&0x4000)==0) // muted? (rare, don't optimize for this)
 881    {
 882     memset(pS, 0, ns_to * 2 * sizeof(pS[0]));
 883     pS += ns_to * 2;
 884    }
 885   else
 886   for (ns = 0; ns < ns_to * 2; )
 887    {
 888     d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
 889     d = d * volmult >> 10;
 890     ssat32_to_16(d);
 891     *pS++ = d;
 892     ns++;
 893
 894     d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
 895     d = d * volmult >> 10;
 896     ssat32_to_16(d);
 897     *pS++ = d;
 898     ns++;
 899    }
 900
 901   cycles_played += ns_to * 768;
 902
 903   decode_pos = (decode_pos + ns_to) & 0x1ff;
 904  }
 905 }
 906
 907 void schedule_next_irq(void)
 908 {
 909  unsigned int upd_samples;
 910  int ch;
 911
 912  if (scheduleCallback == NULL)
 913   return;
 914
 915  upd_samples = 44100 / 50;
 916
 917  for (ch = 0; ch < MAXCHAN; ch++)
 918  {
 919   if (dwChannelDead & (1 << ch))
 920    continue;
 921   if ((unsigned long)(pSpuIrq - s_chan[ch].pCurr) > IRQ_NEAR_BLOCKS * 16
 922     && (unsigned long)(pSpuIrq - s_chan[ch].pLoop) > IRQ_NEAR_BLOCKS * 16)
 923    continue;
 924
 925   scan_for_irq(ch, &upd_samples);
 926  }
 927
 928  if (unlikely(pSpuIrq < spuMemC + 0x1000))
 929  {
 930   int irq_pos = (pSpuIrq - spuMemC) / 2 & 0x1ff;
 931   int left = (irq_pos - decode_pos) & 0x1ff;
 932   if (0 < left && left < upd_samples) {
 933    //xprintf("decode: %3d (%3d/%3d)\n", left, decode_pos, irq_pos);
 934    upd_samples = left;
 935   }
 936  }
 937
 938  if (upd_samples < 44100 / 50)
 939   scheduleCallback(upd_samples * 768);
 940 }
 941
 942 // SPU ASYNC... even newer epsxe func
 943 //  1 time every 'cycle' cycles... harhar
 944
 945 // rearmed: called dynamically now
 946
 947 void CALLBACK SPUasync(unsigned int cycle, unsigned int flags)
 948 {
 949  do_samples(cycle);
 950
 951  if (spuCtrl & CTRL_IRQ)
 952   schedule_next_irq();
 953
 954  if (flags & 1) {
 955   out_current->feed(pSpuBuffer, (unsigned char *)pS - pSpuBuffer);
 956   pS = (short *)pSpuBuffer;
 957
 958   if (0) {
 959    if (!out_current->busy())
 960     // cause more samples to be generated
 961     // (and break some games because of bad sync)
 962     cycles_played -= 44100 / 60 / 2 * 768;
 963   }
 964  }
 965 }
 966
 967 // SPU UPDATE... new epsxe func
 968 //  1 time every 32 hsync lines
 969 //  (312/32)x50 in pal
 970 //  (262/32)x60 in ntsc
 971
 972 // since epsxe 1.5.2 (linux) uses SPUupdate, not SPUasync, I will
 973 // leave that func in the linux port, until epsxe linux is using
 974 // the async function as well
 975
 976 void CALLBACK SPUupdate(void)
 977 {
 978 }
 979
 980 // XA AUDIO
 981
 982 void CALLBACK SPUplayADPCMchannel(xa_decode_t *xap)
 983 {
 984  if(!xap)       return;
 985  if(!xap->freq) return;                                // no xa freq ? bye
 986
 987  FeedXA(xap);                                          // call main XA feeder
 988 }
 989
 990 // CDDA AUDIO
 991 int CALLBACK SPUplayCDDAchannel(short *pcm, int nbytes)
 992 {
 993  if (!pcm)      return -1;
 994  if (nbytes<=0) return -1;
 995
 996  return FeedCDDA((unsigned char *)pcm, nbytes);
 997 }
 998
 999 // to be called after state load
1000 void ClearWorkingState(void)
1001 {
1002  memset(SSumLR,0,sizeof(SSumLR));                      // init some mixing buffers
1003  memset(iFMod,0,sizeof(iFMod));
1004  pS=(short *)pSpuBuffer;                               // setup soundbuffer pointer
1005 }
1006
1007 // SETUPSTREAMS: init most of the spu buffers
1008 void SetupStreams(void)
1009 {
1010  int i;
1011
1012  pSpuBuffer=(unsigned char *)malloc(32768);            // alloc mixing buffer
1013
1014  if(iUseReverb==1) i=88200*2;
1015  else              i=NSSIZE*2;
1016
1017  sRVBStart = (int *)malloc(i*4);                       // alloc reverb buffer
1018  memset(sRVBStart,0,i*4);
1019  sRVBEnd  = sRVBStart + i;
1020  sRVBPlay = sRVBStart;
1021
1022  XAStart =                                             // alloc xa buffer
1023   (uint32_t *)malloc(44100 * sizeof(uint32_t));
1024  XAEnd   = XAStart + 44100;
1025  XAPlay  = XAStart;
1026  XAFeed  = XAStart;
1027
1028  CDDAStart =                                           // alloc cdda buffer
1029   (uint32_t *)malloc(CDDA_BUFFER_SIZE);
1030  CDDAEnd   = CDDAStart + 16384;
1031  CDDAPlay  = CDDAStart;
1032  CDDAFeed  = CDDAStart;
1033
1034  for(i=0;i<MAXCHAN;i++)                                // loop sound channels
1035   {
1036 // we don't use mutex sync... not needed, would only
1037 // slow us down:
1038 //   s_chan[i].hMutex=CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);
1039    s_chan[i].ADSRX.SustainLevel = 0xf;                 // -> init sustain
1040    s_chan[i].ADSRX.SustainIncrease = 1;
1041    s_chan[i].pLoop=spuMemC;
1042    s_chan[i].pCurr=spuMemC;
1043   }
1044
1045  ClearWorkingState();
1046
1047  bSpuInit=1;                                           // flag: we are inited
1048 }
1049
1050 // REMOVESTREAMS: free most buffer
1051 void RemoveStreams(void)
1052 {
1053  free(pSpuBuffer);                                     // free mixing buffer
1054  pSpuBuffer = NULL;
1055  free(sRVBStart);                                      // free reverb buffer
1056  sRVBStart = NULL;
1057  free(XAStart);                                        // free XA buffer
1058  XAStart = NULL;
1059  free(CDDAStart);                                      // free CDDA buffer
1060  CDDAStart = NULL;
1061 }
1062
1063 // INIT/EXIT STUFF
1064
1065 // SPUINIT: this func will be called first by the main emu
1066 long CALLBACK SPUinit(void)
1067 {
1068  spuMemC = (unsigned char *)spuMem;                    // just small setup
1069  memset((void *)&rvb, 0, sizeof(REVERBInfo));
1070  InitADSR();
1071
1072  spuIrq = 0;
1073  spuAddr = 0xffffffff;
1074  spuMemC = (unsigned char *)spuMem;
1075  decode_pos = 0;
1076  memset((void *)s_chan, 0, (MAXCHAN + 1) * sizeof(SPUCHAN));
1077  pSpuIrq = 0;
1078
1079  SetupStreams();                                       // prepare streaming
1080
1081  return 0;
1082 }
1083
1084 // SPUOPEN: called by main emu after init
1085 long CALLBACK SPUopen(void)
1086 {
1087  if (bSPUIsOpen) return 0;                             // security for some stupid main emus
1088
1089  SetupSound();                                         // setup sound (before init!)
1090
1091  bSPUIsOpen = 1;
1092
1093  return PSE_SPU_ERR_SUCCESS;
1094 }
1095
1096 // SPUCLOSE: called before shutdown
1097 long CALLBACK SPUclose(void)
1098 {
1099  if (!bSPUIsOpen) return 0;                            // some security
1100
1101  bSPUIsOpen = 0;                                       // no more open
1102
1103  out_current->finish();                                // no more sound handling
1104
1105  return 0;
1106 }
1107
1108 // SPUSHUTDOWN: called by main emu on final exit
1109 long CALLBACK SPUshutdown(void)
1110 {
1111  SPUclose();
1112  RemoveStreams();                                      // no more streaming
1113  bSpuInit=0;
1114
1115  return 0;
1116 }
1117
1118 // SPUTEST: we don't test, we are always fine ;)
1119 long CALLBACK SPUtest(void)
1120 {
1121  return 0;
1122 }
1123
1124 // SPUCONFIGURE: call config dialog
1125 long CALLBACK SPUconfigure(void)
1126 {
1127 #ifdef _MACOSX
1128  DoConfiguration();
1129 #else
1130 // StartCfgTool("CFG");
1131 #endif
1132  return 0;
1133 }
1134
1135 // SPUABOUT: show about window
1136 void CALLBACK SPUabout(void)
1137 {
1138 #ifdef _MACOSX
1139  DoAbout();
1140 #else
1141 // StartCfgTool("ABOUT");
1142 #endif
1143 }
1144
1145 // SETUP CALLBACKS
1146 // this functions will be called once,
1147 // passes a callback that should be called on SPU-IRQ/cdda volume change
1148 void CALLBACK SPUregisterCallback(void (CALLBACK *callback)(void))
1149 {
1150  irqCallback = callback;
1151 }
1152
1153 void CALLBACK SPUregisterCDDAVolume(void (CALLBACK *CDDAVcallback)(unsigned short,unsigned short))
1154 {
1155  cddavCallback = CDDAVcallback;
1156 }
1157
1158 void CALLBACK SPUregisterScheduleCb(void (CALLBACK *callback)(unsigned int))
1159 {
1160  scheduleCallback = callback;
1161 }
1162
1163 // COMMON PLUGIN INFO FUNCS
1164 /*
1165 char * CALLBACK PSEgetLibName(void)
1166 {
1167  return _(libraryName);
1168 }
1169
1170 unsigned long CALLBACK PSEgetLibType(void)
1171 {
1172  return  PSE_LT_SPU;
1173 }
1174
1175 unsigned long CALLBACK PSEgetLibVersion(void)
1176 {
1177  return (1 << 16) | (6 << 8);
1178 }
1179
1180 char * SPUgetLibInfos(void)
1181 {
1182  return _(libraryInfo);
1183 }
1184 */
1185
1186 // debug
1187 void spu_get_debug_info(int *chans_out, int *run_chans, int *fmod_chans_out, int *noise_chans_out)
1188 {
1189  int ch = 0, fmod_chans = 0, noise_chans = 0, irq_chans = 0;
1190
1191  for(;ch<MAXCHAN;ch++)
1192  {
1193   if (!(dwChannelOn & (1<<ch)))
1194    continue;
1195   if (s_chan[ch].bFMod == 2)
1196    fmod_chans |= 1 << ch;
1197   if (s_chan[ch].bNoise)
1198    noise_chans |= 1 << ch;
1199   if((spuCtrl&CTRL_IRQ) && s_chan[ch].pCurr <= pSpuIrq && s_chan[ch].pLoop <= pSpuIrq)
1200    irq_chans |= 1 << ch;
1201  }
1202
1203  *chans_out = dwChannelOn;
1204  *run_chans = ~dwChannelOn & ~dwChannelDead & irq_chans;
1205  *fmod_chans_out = fmod_chans;
1206  *noise_chans_out = noise_chans;
1207 }
1208
1209 // vim:shiftwidth=1:expandtab