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 #include "spu.h"
  31
  32 #ifdef __arm__
  33 #include "arm_features.h"
  34 #endif
  35
  36 #ifdef HAVE_ARMV7
  37  #define ssat32_to_16(v) \
  38   asm("ssat %0,#16,%1" : "=r" (v) : "r" (v))
  39 #else
  40  #define ssat32_to_16(v) do { \
  41   if (v < -32768) v = -32768; \
  42   else if (v > 32767) v = 32767; \
  43  } while (0)
  44 #endif
  45
  46 #define PSXCLK  33868800        /* 33.8688 MHz */
  47
  48 // intended to be ~1 frame
  49 #define IRQ_NEAR_BLOCKS 32
  50
  51 /*
  52 #if defined (USEMACOSX)
  53 static char * libraryName     = N_("Mac OS X Sound");
  54 #elif defined (USEALSA)
  55 static char * libraryName     = N_("ALSA Sound");
  56 #elif defined (USEOSS)
  57 static char * libraryName     = N_("OSS Sound");
  58 #elif defined (USESDL)
  59 static char * libraryName     = N_("SDL Sound");
  60 #elif defined (USEPULSEAUDIO)
  61 static char * libraryName     = N_("PulseAudio Sound");
  62 #else
  63 static char * libraryName     = N_("NULL Sound");
  64 #endif
  65
  66 static char * libraryInfo     = N_("P.E.Op.S. Sound Driver V1.7\nCoded by Pete Bernert and the P.E.Op.S. team\n");
  67 */
  68
  69 // globals
  70
  71 SPUInfo         spu;
  72 SPUConfig       spu_config;
  73
  74 static int iFMod[NSSIZE];
  75 static int RVB[NSSIZE * 2];
  76 int ChanBuf[NSSIZE];
  77
  78 #define CDDA_BUFFER_SIZE (16384 * sizeof(uint32_t)) // must be power of 2
  79
  80 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  81 // CODE AREA
  82 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  83
  84 // dirty inline func includes
  85
  86 #include "reverb.c"
  87 #include "adsr.c"
  88
  89 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  90 // helpers for simple interpolation
  91
  92 //
  93 // easy interpolation on upsampling, no special filter, just "Pete's common sense" tm
  94 //
  95 // instead of having n equal sample values in a row like:
  96 //       ____
  97 //           |____
  98 //
  99 // we compare the current delta change with the next delta change.
 100 //
 101 // if curr_delta is positive,
 102 //
 103 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 104 //         \.
 105 //          -__
 106 //
 107 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 108 //         --_
 109 //            \.
 110 //
 111 //  - and next delta is nearly same:
 112 //          \.
 113 //           \.
 114 //
 115 //
 116 // if curr_delta is negative,
 117 //
 118 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 119 //          _--
 120 //         /
 121 //
 122 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 123 //            /
 124 //         __-
 125 //
 126 //  - and next delta is nearly same:
 127 //           /
 128 //          /
 129 //
 130
 131 static void InterpolateUp(sample_buf *sb, int sinc)
 132 {
 133  int *SB = sb->SB;
 134  if (sb->sinc_old != sinc)
 135  {
 136   sb->sinc_old = sinc;
 137   SB[32] = 1;
 138  }
 139  if(SB[32]==1)                                         // flag == 1? calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 140   {
 141    const int id1=SB[30]-SB[29];                        // curr delta to next val
 142    const int id2=SB[31]-SB[30];                        // and next delta to next-next val :)
 143
 144    SB[32]=0;
 145
 146    if(id1>0)                                           // curr delta positive
 147     {
 148      if(id2<id1)
 149       {SB[28]=id1;SB[32]=2;}
 150      else
 151      if(id2<(id1<<1))
 152       SB[28]=(id1*sinc)>>16;
 153      else
 154       SB[28]=(id1*sinc)>>17;
 155     }
 156    else                                                // curr delta negative
 157     {
 158      if(id2>id1)
 159       {SB[28]=id1;SB[32]=2;}
 160      else
 161      if(id2>(id1<<1))
 162       SB[28]=(id1*sinc)>>16;
 163      else
 164       SB[28]=(id1*sinc)>>17;
 165     }
 166   }
 167  else
 168  if(SB[32]==2)                                         // flag 1: calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 169   {
 170    SB[32]=0;
 171
 172    SB[28]=(SB[28]*sinc)>>17;
 173    //if(sinc<=0x8000)
 174    //     SB[29]=SB[30]-(SB[28]*((0x10000/sinc)-1));
 175    //else
 176    SB[29]+=SB[28];
 177   }
 178  else                                                  // no flags? add bigger val (if possible), calc smaller step, set flag1
 179   SB[29]+=SB[28];
 180 }
 181
 182 //
 183 // even easier interpolation on downsampling, also no special filter, again just "Pete's common sense" tm
 184 //
 185
 186 static void InterpolateDown(sample_buf *sb, int sinc)
 187 {
 188  int *SB = sb->SB;
 189  if(sinc>=0x20000L)                                 // we would skip at least one val?
 190   {
 191    SB[29]+=(SB[30]-SB[29])/2;                                  // add easy weight
 192    if(sinc>=0x30000L)                               // we would skip even more vals?
 193     SB[29]+=(SB[31]-SB[30])/2;                                 // add additional next weight
 194   }
 195 }
 196
 197 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 198
 199 #include "gauss_i.h"
 200 #include "xa.c"
 201
 202 static void do_irq(int cycles_after)
 203 {
 204  if (spu.spuStat & STAT_IRQ)
 205   log_unhandled("spu: missed irq?\n");
 206  else
 207  {
 208   spu.spuStat |= STAT_IRQ;                             // asserted status?
 209   if (spu.irqCallback)
 210    spu.irqCallback(cycles_after);
 211  }
 212 }
 213
 214 static int check_irq(int ch, unsigned char *pos)
 215 {
 216  if((spu.spuCtrl & (CTRL_ON|CTRL_IRQ)) == (CTRL_ON|CTRL_IRQ) && pos == spu.pSpuIrq)
 217  {
 218   //printf("ch%d irq %04zx\n", ch, pos - spu.spuMemC);
 219   do_irq(0);
 220   return 1;
 221  }
 222  return 0;
 223 }
 224
 225 void check_irq_io(unsigned int addr)
 226 {
 227  unsigned int irq_addr = regAreaGet(H_SPUirqAddr) << 3;
 228  //addr &= ~7; // ?
 229  if((spu.spuCtrl & (CTRL_ON|CTRL_IRQ)) == (CTRL_ON|CTRL_IRQ) && addr == irq_addr)
 230  {
 231   //printf("io   irq %04x\n", irq_addr);
 232   do_irq(0);
 233  }
 234 }
 235
 236 void do_irq_io(int cycles_after)
 237 {
 238  if ((spu.spuCtrl & (CTRL_ON|CTRL_IRQ)) == (CTRL_ON|CTRL_IRQ))
 239  {
 240   do_irq(cycles_after);
 241  }
 242 }
 243
 244 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 245 // START SOUND... called by main thread to setup a new sound on a channel
 246 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 247
 248 static void ResetInterpolation(sample_buf *sb)
 249 {
 250  memset(&sb->interp, 0, sizeof(sb->interp));
 251  sb->sinc_old = -1;
 252 }
 253
 254 static void StartSoundSB(sample_buf *sb)
 255 {
 256  sb->SB[26] = 0;                                       // init mixing vars
 257  sb->SB[27] = 0;
 258  ResetInterpolation(sb);
 259 }
 260
 261 static void StartSoundMain(int ch)
 262 {
 263  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 264
 265  StartADSR(ch);
 266  StartREVERB(ch);
 267
 268  s_chan->prevflags = 2;
 269  s_chan->iSBPos = 27;
 270  s_chan->spos = 0;
 271  s_chan->bStarting = 1;
 272
 273  s_chan->pCurr = spu.spuMemC + ((regAreaGetCh(ch, 6) & ~1) << 3);
 274
 275  spu.dwNewChannel&=~(1<<ch);                           // clear new channel bit
 276  spu.dwChannelDead&=~(1<<ch);
 277  spu.dwChannelsAudible|=1<<ch;
 278 }
 279
 280 static void StartSound(int ch)
 281 {
 282  StartSoundMain(ch);
 283  StartSoundSB(&spu.sb[ch]);
 284 }
 285
 286 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 287 // ALL KIND OF HELPERS
 288 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 289
 290 INLINE int FModChangeFrequency(int pitch, int ns, int *fmod_buf)
 291 {
 292  pitch = (signed short)pitch;
 293  pitch = ((32768 + fmod_buf[ns]) * pitch) >> 15;
 294  pitch &= 0xffff;
 295  if (pitch > 0x3fff)
 296   pitch = 0x3fff;
 297
 298  fmod_buf[ns] = 0;
 299
 300  return pitch << 4;
 301 }
 302
 303 INLINE void StoreInterpolationGaussCubic(sample_buf *sb, int fa)
 304 {
 305  int gpos = sb->interp.gauss.pos & 3;
 306  sb->interp.gauss.val[gpos++] = fa;
 307  sb->interp.gauss.pos = gpos & 3;
 308 }
 309
 310 #define gval(x) (int)sb->interp.gauss.val[(gpos + x) & 3]
 311
 312 INLINE int GetInterpolationCubic(const sample_buf *sb, int spos)
 313 {
 314  int gpos = sb->interp.gauss.pos;
 315  int xd = (spos >> 1) + 1;
 316  int fa;
 317
 318  fa  = gval(3) - 3*gval(2) + 3*gval(1) - gval(0);
 319  fa *= (xd - (2<<15)) / 6;
 320  fa >>= 15;
 321  fa += gval(2) - gval(1) - gval(1) + gval(0);
 322  fa *= (xd - (1<<15)) >> 1;
 323  fa >>= 15;
 324  fa += gval(1) - gval(0);
 325  fa *= xd;
 326  fa >>= 15;
 327  fa = fa + gval(0);
 328  return fa;
 329 }
 330
 331 INLINE int GetInterpolationGauss(const sample_buf *sb, int spos)
 332 {
 333  int gpos = sb->interp.gauss.pos;
 334  int vl = (spos >> 6) & ~3;
 335  int vr;
 336  vr  = (gauss[vl+0] * gval(0)) >> 15;
 337  vr += (gauss[vl+1] * gval(1)) >> 15;
 338  vr += (gauss[vl+2] * gval(2)) >> 15;
 339  vr += (gauss[vl+3] * gval(3)) >> 15;
 340  return vr;
 341 }
 342
 343 static void decode_block_data(int *dest, const unsigned char *src, int predict_nr, int shift_factor)
 344 {
 345  static const int f[16][2] = {
 346     {    0,  0  },
 347     {   60,  0  },
 348     {  115, -52 },
 349     {   98, -55 },
 350     {  122, -60 }
 351  };
 352  int nSample;
 353  int fa, s_1, s_2, d, s;
 354
 355  s_1 = dest[27];
 356  s_2 = dest[26];
 357
 358  for (nSample = 0; nSample < 28; src++)
 359  {
 360   d = (int)*src;
 361   s = (int)(signed short)((d & 0x0f) << 12);
 362
 363   fa  = s >> shift_factor;
 364   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 365   ssat32_to_16(fa);
 366   s_2 = s_1; s_1 = fa;
 367
 368   dest[nSample++] = fa;
 369
 370   s = (int)(signed short)((d & 0xf0) << 8);
 371   fa  = s >> shift_factor;
 372   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 373   ssat32_to_16(fa);
 374   s_2 = s_1; s_1 = fa;
 375
 376   dest[nSample++] = fa;
 377  }
 378 }
 379
 380 static int decode_block(void *unused, int ch, int *SB)
 381 {
 382  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 383  unsigned char *start;
 384  int predict_nr, shift_factor, flags;
 385  int ret = 0;
 386
 387  start = s_chan->pCurr;                    // set up the current pos
 388  if (start - spu.spuMemC < 0x1000) {       // ?
 389   //log_unhandled("ch%02d plays decode bufs @%05lx\n",
 390   //  ch, (long)(start - spu.spuMemC));
 391   ret = 1;
 392  }
 393
 394  if (s_chan->prevflags & 1)                // 1: stop/loop
 395  {
 396   if (!(s_chan->prevflags & 2))
 397    ret = 1;
 398
 399   start = s_chan->pLoop;
 400  }
 401
 402  check_irq(ch, start);
 403
 404  predict_nr = start[0];
 405  shift_factor = predict_nr & 0xf;
 406  predict_nr >>= 4;
 407
 408  decode_block_data(SB, start + 2, predict_nr, shift_factor);
 409
 410  flags = start[1];
 411  if (flags & 4 && !s_chan->bIgnoreLoop)
 412   s_chan->pLoop = start;                   // loop adress
 413
 414  start += 16;
 415
 416  s_chan->pCurr = start;                    // store values for next cycle
 417  s_chan->prevflags = flags;
 418  s_chan->bStarting = 0;
 419
 420  return ret;
 421 }
 422
 423 // do block, but ignore sample data
 424 static int skip_block(int ch)
 425 {
 426  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 427  unsigned char *start = s_chan->pCurr;
 428  int flags;
 429  int ret = 0;
 430
 431  if (s_chan->prevflags & 1) {
 432   if (!(s_chan->prevflags & 2))
 433    ret = 1;
 434
 435   start = s_chan->pLoop;
 436  }
 437
 438  check_irq(ch, start);
 439
 440  flags = start[1];
 441  if (flags & 4 && !s_chan->bIgnoreLoop)
 442   s_chan->pLoop = start;
 443
 444  start += 16;
 445
 446  s_chan->pCurr = start;
 447  s_chan->prevflags = flags;
 448  s_chan->bStarting = 0;
 449
 450  return ret;
 451 }
 452
 453 // if irq is going to trigger sooner than in upd_samples, set upd_samples
 454 static void scan_for_irq(int ch, unsigned int *upd_samples)
 455 {
 456  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 457  int pos, sinc, sinc_inv, end;
 458  unsigned char *block;
 459  int flags;
 460
 461  block = s_chan->pCurr;
 462  pos = s_chan->spos;
 463  sinc = s_chan->sinc;
 464  end = pos + *upd_samples * sinc;
 465  if (s_chan->prevflags & 1)                 // 1: stop/loop
 466   block = s_chan->pLoop;
 467
 468  pos += (28 - s_chan->iSBPos) << 16;
 469  while (pos < end)
 470  {
 471   if (block == spu.pSpuIrq)
 472    break;
 473   flags = block[1];
 474   block += 16;
 475   if (flags & 1) {                          // 1: stop/loop
 476    block = s_chan->pLoop;
 477   }
 478   pos += 28 << 16;
 479  }
 480
 481  if (pos < end)
 482  {
 483   sinc_inv = s_chan->sinc_inv;
 484   if (sinc_inv == 0)
 485    sinc_inv = s_chan->sinc_inv = (0x80000000u / (uint32_t)sinc) << 1;
 486
 487   pos -= s_chan->spos;
 488   *upd_samples = (((uint64_t)pos * sinc_inv) >> 32) + 1;
 489   //xprintf("ch%02d: irq sched: %3d %03d\n",
 490   // ch, *upd_samples, *upd_samples * 60 * 263 / 44100);
 491  }
 492 }
 493
 494 #define make_do_samples(name, fmod_code, interp_start, interp_store, interp_get, interp_end) \
 495 static noinline int name(int *dst, \
 496  int (*decode_f)(void *context, int ch, int *SB), void *ctx, \
 497  int ch, int ns_to, sample_buf *sb, int sinc, int *spos, int *sbpos) \
 498 {                                            \
 499  int ns, d, fa;                              \
 500  int ret = ns_to;                            \
 501  interp_start;                               \
 502                                              \
 503  for (ns = 0; ns < ns_to; ns++)              \
 504  {                                           \
 505   fmod_code;                                 \
 506                                              \
 507   *spos += sinc;                             \
 508   while (*spos >= 0x10000)                   \
 509   {                                          \
 510    fa = sb->SB[(*sbpos)++];                  \
 511    if (*sbpos >= 28)                         \
 512    {                                         \
 513     *sbpos = 0;                              \
 514     d = decode_f(ctx, ch, sb->SB);           \
 515     if (d && ns < ret)                       \
 516      ret = ns;                               \
 517    }                                         \
 518                                              \
 519    interp_store;                             \
 520    *spos -= 0x10000;                         \
 521   }                                          \
 522                                              \
 523   interp_get;                                \
 524  }                                           \
 525                                              \
 526  interp_end;                                 \
 527                                              \
 528  return ret;                                 \
 529 }
 530
 531 // helpers for simple linear interpolation: delay real val for two slots,
 532 // and calc the two deltas, for a 'look at the future behaviour'
 533 #define simple_interp_store \
 534   sb->SB[28] = 0; \
 535   sb->SB[29] = sb->SB[30]; \
 536   sb->SB[30] = sb->SB[31]; \
 537   sb->SB[31] = fa; \
 538   sb->SB[32] = 1
 539
 540 #define simple_interp_get \
 541   if(sinc<0x10000)                /* -> upsampling? */ \
 542        InterpolateUp(sb, sinc);   /* --> interpolate up */ \
 543   else InterpolateDown(sb, sinc); /* --> else down */ \
 544   dst[ns] = sb->SB[29]
 545
 546 make_do_samples(do_samples_nointerp, , fa = sb->SB[29],
 547    , dst[ns] = fa, sb->SB[29] = fa)
 548 make_do_samples(do_samples_simple, , ,
 549   simple_interp_store, simple_interp_get, )
 550 make_do_samples(do_samples_gauss, , ,
 551   StoreInterpolationGaussCubic(sb, fa),
 552   dst[ns] = GetInterpolationGauss(sb, *spos), )
 553 make_do_samples(do_samples_cubic, , ,
 554   StoreInterpolationGaussCubic(sb, fa),
 555   dst[ns] = GetInterpolationCubic(sb, *spos), )
 556 make_do_samples(do_samples_fmod,
 557   sinc = FModChangeFrequency(spu.s_chan[ch].iRawPitch, ns, iFMod), ,
 558   StoreInterpolationGaussCubic(sb, fa),
 559   dst[ns] = GetInterpolationGauss(sb, *spos), )
 560
 561 INLINE int do_samples_adpcm(int *dst,
 562  int (*decode_f)(void *context, int ch, int *SB), void *ctx,
 563  int ch, int ns_to, int fmod, sample_buf *sb, int sinc, int *spos, int *sbpos)
 564 {
 565  int interp = spu.interpolation;
 566  if (fmod == 1)
 567   return do_samples_fmod(dst, decode_f, ctx, ch, ns_to, sb, sinc, spos, sbpos);
 568  if (fmod)
 569   interp = 2;
 570  switch (interp) {
 571   case 0:
 572    return do_samples_nointerp(dst, decode_f, ctx, ch, ns_to, sb, sinc, spos, sbpos);
 573   case 1:
 574    return do_samples_simple  (dst, decode_f, ctx, ch, ns_to, sb, sinc, spos, sbpos);
 575   default:
 576    return do_samples_gauss   (dst, decode_f, ctx, ch, ns_to, sb, sinc, spos, sbpos);
 577   case 3:
 578    return do_samples_cubic   (dst, decode_f, ctx, ch, ns_to, sb, sinc, spos, sbpos);
 579  }
 580 }
 581
 582 static int do_samples_skip(int ch, int ns_to)
 583 {
 584  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 585  int spos = s_chan->spos;
 586  int sinc = s_chan->sinc;
 587  int ret = ns_to, ns, d;
 588
 589  spos += s_chan->iSBPos << 16;
 590
 591  for (ns = 0; ns < ns_to; ns++)
 592  {
 593   spos += sinc;
 594   while (spos >= 28*0x10000)
 595   {
 596    d = skip_block(ch);
 597    if (d && ns < ret)
 598     ret = ns;
 599    spos -= 28*0x10000;
 600   }
 601  }
 602
 603  s_chan->iSBPos = spos >> 16;
 604  s_chan->spos = spos & 0xffff;
 605
 606  return ret;
 607 }
 608
 609 static int do_samples_skip_fmod(int ch, int ns_to, int *fmod_buf)
 610 {
 611  SPUCHAN *s_chan = &spu.s_chan[ch];
 612  int spos = s_chan->spos;
 613  int ret = ns_to, ns, d;
 614
 615  spos += s_chan->iSBPos << 16;
 616
 617  for (ns = 0; ns < ns_to; ns++)
 618  {
 619   spos += FModChangeFrequency(s_chan->iRawPitch, ns, fmod_buf);
 620   while (spos >= 28*0x10000)
 621   {
 622    d = skip_block(ch);
 623    if (d && ns < ret)
 624     ret = ns;
 625    spos -= 28*0x10000;
 626   }
 627  }
 628
 629  s_chan->iSBPos = spos >> 16;
 630  s_chan->spos = spos & 0xffff;
 631
 632  return ret;
 633 }
 634
 635 static void do_lsfr_samples(int *dst, int ns_to, int ctrl,
 636  unsigned int *dwNoiseCount, unsigned int *dwNoiseVal)
 637 {
 638  unsigned int counter = *dwNoiseCount;
 639  unsigned int val = *dwNoiseVal;
 640  unsigned int level, shift, bit;
 641  int ns;
 642
 643  // modified from DrHell/shalma, no fraction
 644  level = (ctrl >> 10) & 0x0f;
 645  level = 0x8000 >> level;
 646
 647  for (ns = 0; ns < ns_to; ns++)
 648  {
 649   counter += 2;
 650   if (counter >= level)
 651   {
 652    counter -= level;
 653    shift = (val >> 10) & 0x1f;
 654    bit = (0x69696969 >> shift) & 1;
 655    bit ^= (val >> 15) & 1;
 656    val = (val << 1) | bit;
 657   }
 658
 659   dst[ns] = (signed short)val;
 660  }
 661
 662  *dwNoiseCount = counter;
 663  *dwNoiseVal = val;
 664 }
 665
 666 static int do_samples_noise(int *dst, int ch, int ns_to)
 667 {
 668  int ret;
 669
 670  ret = do_samples_skip(ch, ns_to);
 671
 672  do_lsfr_samples(dst, ns_to, spu.spuCtrl, &spu.dwNoiseCount, &spu.dwNoiseVal);
 673
 674  return ret;
 675 }
 676
 677 #ifdef HAVE_ARMV5
 678 // asm code; lv and rv must be 0-3fff
 679 extern void mix_chan(int *SSumLR, int count, int lv, int rv);
 680 extern void mix_chan_rvb(int *SSumLR, int count, int lv, int rv, int *rvb);
 681 #else
 682 static void mix_chan(int *SSumLR, int count, int lv, int rv)
 683 {
 684  const int *src = ChanBuf;
 685  int l, r;
 686
 687  while (count--)
 688   {
 689    int sval = *src++;
 690
 691    l = (sval * lv) >> 14;
 692    r = (sval * rv) >> 14;
 693    *SSumLR++ += l;
 694    *SSumLR++ += r;
 695   }
 696 }
 697
 698 static void mix_chan_rvb(int *SSumLR, int count, int lv, int rv, int *rvb)
 699 {
 700  const int *src = ChanBuf;
 701  int *dst = SSumLR;
 702  int *drvb = rvb;
 703  int l, r;
 704
 705  while (count--)
 706   {
 707    int sval = *src++;
 708
 709    l = (sval * lv) >> 14;
 710    r = (sval * rv) >> 14;
 711    *dst++ += l;
 712    *dst++ += r;
 713    *drvb++ += l;
 714    *drvb++ += r;
 715   }
 716 }
 717 #endif
 718
 719 // 0x0800-0x0bff  Voice 1
 720 // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
 721 static noinline void do_decode_bufs(unsigned short *mem, int which,
 722  int count, int decode_pos)
 723 {
 724  unsigned short *dst = &mem[0x800/2 + which*0x400/2];
 725  const int *src = ChanBuf;
 726  int cursor = decode_pos;
 727
 728  while (count-- > 0)
 729   {
 730    cursor &= 0x1ff;
 731    dst[cursor] = *src++;
 732    cursor++;
 733   }
 734
 735  // decode_pos is updated and irqs are checked later, after voice loop
 736 }
 737
 738 static void do_silent_chans(int ns_to, int silentch)
 739 {
 740  unsigned int mask;
 741  SPUCHAN *s_chan;
 742  int ch;
 743
 744  mask = silentch & 0xffffff;
 745  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)
 746   {
 747    if (!(mask & 1)) continue;
 748    if (spu.dwChannelDead & (1<<ch)) continue;
 749
 750    s_chan = &spu.s_chan[ch];
 751    if (s_chan->pCurr > spu.pSpuIrq && s_chan->pLoop > spu.pSpuIrq)
 752     continue;
 753
 754    s_chan->spos += s_chan->iSBPos << 16;
 755    s_chan->iSBPos = 0;
 756
 757    s_chan->spos += s_chan->sinc * ns_to;
 758    while (s_chan->spos >= 28 * 0x10000)
 759     {
 760      unsigned char *start = s_chan->pCurr;
 761
 762      skip_block(ch);
 763      if (start == s_chan->pCurr || start - spu.spuMemC < 0x1000)
 764       {
 765        // looping on self or stopped(?)
 766        spu.dwChannelDead |= 1<<ch;
 767        s_chan->spos = 0;
 768        break;
 769       }
 770
 771      s_chan->spos -= 28 * 0x10000;
 772     }
 773   }
 774 }
 775
 776 static void do_channels(int ns_to)
 777 {
 778  unsigned int mask;
 779  int do_rvb, ch, d;
 780  SPUCHAN *s_chan;
 781
 782  if (unlikely(spu.interpolation != spu_config.iUseInterpolation))
 783  {
 784   spu.interpolation = spu_config.iUseInterpolation;
 785   mask = spu.dwChannelsAudible & 0xffffff;
 786   for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)
 787    if (mask & 1)
 788     ResetInterpolation(&spu.sb[ch]);
 789  }
 790
 791  do_rvb = spu.rvb->StartAddr && spu_config.iUseReverb;
 792  if (do_rvb)
 793   memset(RVB, 0, ns_to * sizeof(RVB[0]) * 2);
 794
 795  mask = spu.dwNewChannel & 0xffffff;
 796  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1) {
 797   if (mask & 1)
 798    StartSound(ch);
 799  }
 800
 801  mask = spu.dwChannelsAudible & 0xffffff;
 802  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)         // loop em all...
 803   {
 804    if (!(mask & 1)) continue;                      // channel not playing? next
 805
 806    s_chan = &spu.s_chan[ch];
 807    if (s_chan->bNoise)
 808     d = do_samples_noise(ChanBuf, ch, ns_to);
 809    else
 810     d = do_samples_adpcm(ChanBuf, decode_block, NULL, ch, ns_to, s_chan->bFMod,
 811           &spu.sb[ch], s_chan->sinc, &s_chan->spos, &s_chan->iSBPos);
 812
 813    if (!s_chan->bStarting) {
 814     d = MixADSR(ChanBuf, &s_chan->ADSRX, d);
 815     if (d < ns_to) {
 816      spu.dwChannelsAudible &= ~(1 << ch);
 817      s_chan->ADSRX.State = ADSR_RELEASE;
 818      s_chan->ADSRX.EnvelopeVol = 0;
 819      memset(&ChanBuf[d], 0, (ns_to - d) * sizeof(ChanBuf[0]));
 820     }
 821    }
 822
 823    if (ch == 1 || ch == 3)
 824     {
 825      do_decode_bufs(spu.spuMem, ch/2, ns_to, spu.decode_pos);
 826      spu.decode_dirty_ch |= 1 << ch;
 827     }
 828
 829    if (s_chan->bFMod == 2)                         // fmod freq channel
 830     memcpy(iFMod, &ChanBuf, ns_to * sizeof(iFMod[0]));
 831    if (!(spu.spuCtrl & CTRL_MUTE))
 832     ;
 833    else if (s_chan->bRVBActive && do_rvb)
 834     mix_chan_rvb(spu.SSumLR, ns_to, s_chan->iLeftVolume, s_chan->iRightVolume, RVB);
 835    else
 836     mix_chan(spu.SSumLR, ns_to, s_chan->iLeftVolume, s_chan->iRightVolume);
 837   }
 838
 839   MixCD(spu.SSumLR, RVB, ns_to, spu.decode_pos);
 840
 841   if (spu.rvb->StartAddr) {
 842    if (do_rvb)
 843     REVERBDo(spu.SSumLR, RVB, ns_to, spu.rvb->CurrAddr);
 844
 845    spu.rvb->CurrAddr += ns_to / 2;
 846    while (spu.rvb->CurrAddr >= 0x40000)
 847     spu.rvb->CurrAddr -= 0x40000 - spu.rvb->StartAddr;
 848   }
 849 }
 850
 851 static void do_samples_finish(int *SSumLR, int ns_to,
 852  int silentch, int decode_pos);
 853
 854 // optional worker thread handling
 855
 856 #if P_HAVE_PTHREAD || defined(WANT_THREAD_CODE)
 857
 858 // worker thread state
 859 static struct spu_worker {
 860  union {
 861   struct {
 862    unsigned char exit_thread;
 863    unsigned char prev_work_in_thread;
 864    unsigned char pad[2];
 865    unsigned int i_ready;
 866    unsigned int i_reaped;
 867    unsigned int last_boot_cnt; // dsp
 868    unsigned int ram_dirty;
 869    unsigned int channels_last;
 870   };
 871   // aligning for C64X_DSP
 872   unsigned int _pad0[128/4];
 873  };
 874  union {
 875   struct {
 876    unsigned int i_done;
 877    unsigned int active; // dsp
 878    unsigned int boot_cnt;
 879   };
 880   unsigned int _pad1[128/4];
 881  };
 882  struct work_item {
 883   int ns_to;
 884   int ctrl;
 885   int decode_pos;
 886   int rvb_addr;
 887   unsigned int channels_new;
 888   unsigned int channels_on;
 889   unsigned int channels_silent;
 890   struct {
 891    int spos;
 892    int sbpos;
 893    int sinc;
 894    int start;
 895    int loop;
 896    short vol_l;
 897    short vol_r;
 898    unsigned short ns_to;
 899    unsigned short bNoise:1;
 900    unsigned short bFMod:2;
 901    unsigned short bRVBActive:1;
 902    unsigned short bStarting:1;
 903    ADSRInfoEx adsr;
 904   } ch[24];
 905   int SSumLR[NSSIZE * 2];
 906  } i[4];
 907 } *worker;
 908
 909 #define WORK_MAXCNT (sizeof(worker->i) / sizeof(worker->i[0]))
 910 #define WORK_I_MASK (WORK_MAXCNT - 1)
 911
 912 static void thread_work_start(void);
 913 static void thread_work_wait_sync(struct work_item *work, int force);
 914 static void thread_sync_caches(void);
 915 static int  thread_get_i_done(void);
 916
 917 static int decode_block_work(void *context, int ch, int *SB)
 918 {
 919  const unsigned char *ram = spu.spuMemC;
 920  int predict_nr, shift_factor, flags;
 921  struct work_item *work = context;
 922  int start = work->ch[ch].start;
 923  int loop = work->ch[ch].loop;
 924
 925  predict_nr = ram[start];
 926  shift_factor = predict_nr & 0xf;
 927  predict_nr >>= 4;
 928
 929  decode_block_data(SB, ram + start + 2, predict_nr, shift_factor);
 930
 931  flags = ram[start + 1];
 932  if (flags & 4)
 933   loop = start;                            // loop adress
 934
 935  start += 16;
 936
 937  if (flags & 1)                            // 1: stop/loop
 938   start = loop;
 939
 940  work->ch[ch].start = start & 0x7ffff;
 941  work->ch[ch].loop = loop;
 942
 943  return 0;
 944 }
 945
 946 static void queue_channel_work(int ns_to, unsigned int silentch)
 947 {
 948  int tmpFMod[NSSIZE];
 949  struct work_item *work;
 950  SPUCHAN *s_chan;
 951  unsigned int mask;
 952  int ch, d;
 953
 954  work = &worker->i[worker->i_ready & WORK_I_MASK];
 955  work->ns_to = ns_to;
 956  work->ctrl = spu.spuCtrl;
 957  work->decode_pos = spu.decode_pos;
 958  work->channels_silent = silentch;
 959
 960  if (!worker->prev_work_in_thread) {
 961   // copy adpcm and interpolation state to sb_thread
 962   worker->prev_work_in_thread = 1;
 963   mask = spu.dwChannelsAudible & ~spu.dwNewChannel & 0xffffff;
 964   for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1) {
 965    if (mask & 1)
 966     memcpy(spu.sb_thread[ch].SB, spu.sb[ch].SB, sizeof(spu.sb_thread[ch].SB));
 967   }
 968  }
 969
 970  mask = work->channels_new = spu.dwNewChannel & 0xffffff;
 971  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1) {
 972   if (mask & 1)
 973    StartSound(ch);
 974  }
 975
 976  mask = work->channels_on = spu.dwChannelsAudible & 0xffffff;
 977  worker->channels_last = mask;
 978  spu.decode_dirty_ch |= mask & 0x0a;
 979
 980  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)
 981   {
 982    if (!(mask & 1)) continue;
 983
 984    s_chan = &spu.s_chan[ch];
 985    work->ch[ch].spos = s_chan->spos;
 986    work->ch[ch].sbpos = s_chan->iSBPos;
 987    work->ch[ch].sinc = s_chan->sinc;
 988    work->ch[ch].adsr = s_chan->ADSRX;
 989    work->ch[ch].vol_l = s_chan->iLeftVolume;
 990    work->ch[ch].vol_r = s_chan->iRightVolume;
 991    work->ch[ch].start = s_chan->pCurr - spu.spuMemC;
 992    work->ch[ch].loop = s_chan->pLoop - spu.spuMemC;
 993    work->ch[ch].bNoise = s_chan->bNoise;
 994    work->ch[ch].bFMod = s_chan->bFMod;
 995    work->ch[ch].bRVBActive = s_chan->bRVBActive;
 996    work->ch[ch].bStarting = s_chan->bStarting;
 997    if (s_chan->prevflags & 1)
 998     work->ch[ch].start = work->ch[ch].loop;
 999
1000    if (unlikely(s_chan->bFMod == 2))
1001    {
1002     // sucks, have to do double work
1003     if (s_chan->bNoise)
1004      d = do_samples_noise(tmpFMod, ch, ns_to);
1005     else
1006      d = do_samples_gauss(tmpFMod, decode_block, NULL, ch, ns_to,
1007           &spu.sb[ch], s_chan->sinc, &s_chan->spos, &s_chan->iSBPos);
1008     if (!s_chan->bStarting) {
1009      d = MixADSR(tmpFMod, &s_chan->ADSRX, d);
1010      if (d < ns_to) {
1011       spu.dwChannelsAudible &= ~(1 << ch);
1012       s_chan->ADSRX.State = ADSR_RELEASE;
1013       s_chan->ADSRX.EnvelopeVol = 0;
1014      }
1015     }
1016     memset(&tmpFMod[d], 0, (ns_to - d) * sizeof(tmpFMod[d]));
1017     work->ch[ch].ns_to = d;
1018     continue;
1019    }
1020    if (unlikely(s_chan->bFMod))
1021     d = do_samples_skip_fmod(ch, ns_to, tmpFMod);
1022    else
1023     d = do_samples_skip(ch, ns_to);
1024    work->ch[ch].ns_to = d;
1025
1026    if (!s_chan->bStarting) {
1027     // note: d is not accurate on skip
1028     d = SkipADSR(&s_chan->ADSRX, d);
1029     if (d < ns_to) {
1030      spu.dwChannelsAudible &= ~(1 << ch);
1031      s_chan->ADSRX.State = ADSR_RELEASE;
1032      s_chan->ADSRX.EnvelopeVol = 0;
1033     }
1034    }
1035   } // for (ch;;)
1036
1037  work->rvb_addr = 0;
1038  if (spu.rvb->StartAddr) {
1039   if (spu_config.iUseReverb)
1040    work->rvb_addr = spu.rvb->CurrAddr;
1041
1042   spu.rvb->CurrAddr += ns_to / 2;
1043   while (spu.rvb->CurrAddr >= 0x40000)
1044    spu.rvb->CurrAddr -= 0x40000 - spu.rvb->StartAddr;
1045  }
1046
1047  worker->i_ready++;
1048  thread_work_start();
1049 }
1050
1051 static void do_channel_work(struct work_item *work)
1052 {
1053  unsigned int mask;
1054  int spos, sbpos;
1055  int d, ch, ns_to;
1056
1057  ns_to = work->ns_to;
1058
1059  if (unlikely(spu.interpolation != spu_config.iUseInterpolation))
1060  {
1061   spu.interpolation = spu_config.iUseInterpolation;
1062   mask = work->channels_on;
1063   for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)
1064    if (mask & 1)
1065     ResetInterpolation(&spu.sb_thread[ch]);
1066  }
1067
1068  if (work->rvb_addr)
1069   memset(RVB, 0, ns_to * sizeof(RVB[0]) * 2);
1070
1071  mask = work->channels_new;
1072  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1) {
1073   if (mask & 1)
1074    StartSoundSB(&spu.sb_thread[ch]);
1075  }
1076
1077  mask = work->channels_on;
1078  for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1)
1079   {
1080    if (!(mask & 1)) continue;
1081
1082    d = work->ch[ch].ns_to;
1083    spos = work->ch[ch].spos;
1084    sbpos = work->ch[ch].sbpos;
1085
1086    if (work->ch[ch].bNoise)
1087     do_lsfr_samples(ChanBuf, d, work->ctrl, &spu.dwNoiseCount, &spu.dwNoiseVal);
1088    else
1089     do_samples_adpcm(ChanBuf, decode_block_work, work, ch, d, work->ch[ch].bFMod,
1090           &spu.sb_thread[ch], work->ch[ch].sinc, &spos, &sbpos);
1091
1092    d = MixADSR(ChanBuf, &work->ch[ch].adsr, d);
1093    if (d < ns_to) {
1094     work->ch[ch].adsr.EnvelopeVol = 0;
1095     memset(&ChanBuf[d], 0, (ns_to - d) * sizeof(ChanBuf[0]));
1096    }
1097
1098    if (ch == 1 || ch == 3)
1099     do_decode_bufs(spu.spuMem, ch/2, ns_to, work->decode_pos);
1100
1101    if (work->ch[ch].bFMod == 2)                         // fmod freq channel
1102     memcpy(iFMod, &ChanBuf, ns_to * sizeof(iFMod[0]));
1103    if (work->ch[ch].bRVBActive && work->rvb_addr)
1104     mix_chan_rvb(work->SSumLR, ns_to,
1105       work->ch[ch].vol_l, work->ch[ch].vol_r, RVB);
1106    else
1107     mix_chan(work->SSumLR, ns_to, work->ch[ch].vol_l, work->ch[ch].vol_r);
1108   }
1109
1110   if (work->rvb_addr)
1111    REVERBDo(work->SSumLR, RVB, ns_to, work->rvb_addr);
1112 }
1113
1114 static void sync_worker_thread(int force_no_thread)
1115 {
1116  int force = force_no_thread;
1117  struct work_item *work;
1118  int done, used_space;
1119
1120  // rvb offsets will change, thread may be using them
1121  force |= spu.rvb->dirty && spu.rvb->StartAddr;
1122
1123  done = thread_get_i_done() - worker->i_reaped;
1124  used_space = worker->i_ready - worker->i_reaped;
1125
1126  //printf("done: %d use: %d dsp: %u/%u\n", done, used_space,
1127  //  worker->boot_cnt, worker->i_done);
1128
1129  while ((force && used_space > 0) || used_space >= WORK_MAXCNT || done > 0) {
1130   work = &worker->i[worker->i_reaped & WORK_I_MASK];
1131   thread_work_wait_sync(work, force);
1132
1133   MixCD(work->SSumLR, RVB, work->ns_to, work->decode_pos);
1134   do_samples_finish(work->SSumLR, work->ns_to,
1135    work->channels_silent, work->decode_pos);
1136
1137   worker->i_reaped++;
1138   done = thread_get_i_done() - worker->i_reaped;
1139   used_space = worker->i_ready - worker->i_reaped;
1140  }
1141  if (force_no_thread && worker->prev_work_in_thread) {
1142   unsigned int ch, mask = worker->channels_last;
1143   worker->prev_work_in_thread = 0;
1144   thread_sync_caches();
1145   for (ch = 0; mask != 0; ch++, mask >>= 1) {
1146    if (mask & 1)
1147     memcpy(spu.sb[ch].SB, spu.sb_thread[ch].SB, sizeof(spu.sb_thread[ch].SB));
1148   }
1149  }
1150 }
1151
1152 #else
1153
1154 static void queue_channel_work(int ns_to, int silentch) {}
1155 static void sync_worker_thread(int force_no_thread) {}
1156
1157 static const void * const worker = NULL;
1158
1159 #endif // P_HAVE_PTHREAD || defined(WANT_THREAD_CODE)
1160
1161 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1162 // MAIN SPU FUNCTION
1163 // here is the main job handler...
1164 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1165
1166 void do_samples(unsigned int cycles_to, int force_no_thread)
1167 {
1168  unsigned int silentch;
1169  int cycle_diff;
1170  int ns_to;
1171
1172  cycle_diff = cycles_to - spu.cycles_played;
1173  if (cycle_diff < -2*1048576 || cycle_diff > 2*1048576)
1174   {
1175    log_unhandled("desync %u %d\n", cycles_to, cycle_diff);
1176    spu.cycles_played = cycles_to;
1177    return;
1178   }
1179
1180  silentch = ~(spu.dwChannelsAudible | spu.dwNewChannel) & 0xffffff;
1181
1182  force_no_thread |= (silentch == 0xffffff);
1183  if (worker != NULL)
1184   sync_worker_thread(force_no_thread);
1185
1186  if (cycle_diff < 2 * 768)
1187   return;
1188
1189  ns_to = (cycle_diff / 768 + 1) & ~1;
1190  if (ns_to > NSSIZE) {
1191   // should never happen
1192   log_unhandled("ns_to oflow %d %d\n", ns_to, NSSIZE);
1193   ns_to = NSSIZE;
1194  }
1195
1196   //////////////////////////////////////////////////////
1197   // special irq handling in the decode buffers (0x0000-0x1000)
1198   // we know:
1199   // the decode buffers are located in spu memory in the following way:
1200   // 0x0000-0x03ff  CD audio left
1201   // 0x0400-0x07ff  CD audio right
1202   // 0x0800-0x0bff  Voice 1
1203   // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
1204   // and decoded data is 16 bit for one sample
1205   // we assume:
1206   // even if voices 1/3 are off or no cd audio is playing, the internal
1207   // play positions will move on and wrap after 0x400 bytes.
1208   // Therefore: we just need a pointer from spumem+0 to spumem+3ff, and
1209   // increase this pointer on each sample by 2 bytes. If this pointer
1210   // (or 0x400 offsets of this pointer) hits the spuirq address, we generate
1211   // an IRQ.
1212
1213   if (unlikely((spu.spuCtrl & CTRL_IRQ)
1214        && spu.pSpuIrq < spu.spuMemC+0x1000))
1215    {
1216     int irq_pos = (spu.pSpuIrq - spu.spuMemC) / 2 & 0x1ff;
1217     int left = (irq_pos - spu.decode_pos) & 0x1ff;
1218     if (0 < left && left <= ns_to)
1219      {
1220       //xprintf("decoder irq %x\n", spu.decode_pos);
1221       do_irq(0);
1222      }
1223    }
1224   if (!spu.cycles_dma_end || (int)(spu.cycles_dma_end - cycles_to) < 0) {
1225    spu.cycles_dma_end = 0;
1226    check_irq_io(spu.spuAddr);
1227   }
1228
1229   if (unlikely(spu.rvb->dirty))
1230    REVERBPrep();
1231
1232   if (force_no_thread || worker == NULL || !spu_config.iUseThread) {
1233    do_channels(ns_to);
1234    do_samples_finish(spu.SSumLR, ns_to, silentch, spu.decode_pos);
1235   }
1236   else {
1237    queue_channel_work(ns_to, silentch);
1238    //sync_worker_thread(1); // uncomment for debug
1239   }
1240
1241   // advance "stopped" channels that can cause irqs
1242   // (all chans are always playing on the real thing..)
1243   if (spu.spuCtrl & CTRL_IRQ)
1244    do_silent_chans(ns_to, silentch);
1245
1246   spu.cycles_played += ns_to * 768;
1247   spu.decode_pos = (spu.decode_pos + ns_to) & 0x1ff;
1248   spu.spuStat = (spu.spuStat & ~0x800) | ((spu.decode_pos << 3) & 0x800);
1249 #if 0
1250   static int ccount; static time_t ctime; ccount++;
1251   if (time(NULL) != ctime)
1252     { printf("%d\n", ccount); ccount = 0; ctime = time(NULL); }
1253 #endif
1254 }
1255
1256 static void do_samples_finish(int *SSumLR, int ns_to,
1257  int silentch, int decode_pos)
1258 {
1259   int vol_l = ((int)regAreaGet(H_SPUmvolL) << 17) >> 17;
1260   int vol_r = ((int)regAreaGet(H_SPUmvolR) << 17) >> 17;
1261   int ns;
1262   int d;
1263
1264   // must clear silent channel decode buffers
1265   if(unlikely(silentch & spu.decode_dirty_ch & (1<<1)))
1266    {
1267     memset(&spu.spuMem[0x800/2], 0, 0x400);
1268     spu.decode_dirty_ch &= ~(1<<1);
1269    }
1270   if(unlikely(silentch & spu.decode_dirty_ch & (1<<3)))
1271    {
1272     memset(&spu.spuMem[0xc00/2], 0, 0x400);
1273     spu.decode_dirty_ch &= ~(1<<3);
1274    }
1275
1276   vol_l = vol_l * spu_config.iVolume >> 10;
1277   vol_r = vol_r * spu_config.iVolume >> 10;
1278
1279   if (!(vol_l | vol_r))
1280    {
1281     // muted? (rare)
1282     memset(spu.pS, 0, ns_to * 2 * sizeof(spu.pS[0]));
1283     memset(SSumLR, 0, ns_to * 2 * sizeof(SSumLR[0]));
1284     spu.pS += ns_to * 2;
1285    }
1286   else
1287   for (ns = 0; ns < ns_to * 2; )
1288    {
1289     d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
1290     d = d * vol_l >> 14;
1291     ssat32_to_16(d);
1292     *spu.pS++ = d;
1293     ns++;
1294
1295     d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
1296     d = d * vol_r >> 14;
1297     ssat32_to_16(d);
1298     *spu.pS++ = d;
1299     ns++;
1300    }
1301 }
1302
1303 void schedule_next_irq(void)
1304 {
1305  unsigned int upd_samples;
1306  int ch;
1307
1308  if (spu.scheduleCallback == NULL)
1309   return;
1310
1311  upd_samples = 44100 / 50;
1312
1313  for (ch = 0; ch < MAXCHAN; ch++)
1314  {
1315   if (spu.dwChannelDead & (1 << ch))
1316    continue;
1317   if ((unsigned long)(spu.pSpuIrq - spu.s_chan[ch].pCurr) > IRQ_NEAR_BLOCKS * 16
1318     && (unsigned long)(spu.pSpuIrq - spu.s_chan[ch].pLoop) > IRQ_NEAR_BLOCKS * 16)
1319    continue;
1320   if (spu.s_chan[ch].sinc == 0)
1321    continue;
1322
1323   scan_for_irq(ch, &upd_samples);
1324  }
1325
1326  if (unlikely(spu.pSpuIrq < spu.spuMemC + 0x1000))
1327  {
1328   int irq_pos = (spu.pSpuIrq - spu.spuMemC) / 2 & 0x1ff;
1329   int left = (irq_pos - spu.decode_pos) & 0x1ff;
1330   if (0 < left && left < upd_samples) {
1331    //xprintf("decode: %3d (%3d/%3d)\n", left, spu.decode_pos, irq_pos);
1332    upd_samples = left;
1333   }
1334  }
1335
1336  if (upd_samples < 44100 / 50)
1337   spu.scheduleCallback(upd_samples * 768);
1338 }
1339
1340 // SPU ASYNC... even newer epsxe func
1341 //  1 time every 'cycle' cycles... harhar
1342
1343 // rearmed: called dynamically now
1344
1345 void CALLBACK SPUasync(unsigned int cycle, unsigned int flags)
1346 {
1347  do_samples(cycle, 0);
1348
1349  if (spu.spuCtrl & CTRL_IRQ)
1350   schedule_next_irq();
1351
1352  if (flags & 1) {
1353   out_current->feed(spu.pSpuBuffer, (unsigned char *)spu.pS - spu.pSpuBuffer);
1354   spu.pS = (short *)spu.pSpuBuffer;
1355
1356   if (spu_config.iTempo) {
1357    if (!out_current->busy())
1358     // cause more samples to be generated
1359     // (and break some games because of bad sync)
1360     spu.cycles_played -= 44100 / 60 / 2 * 768;
1361   }
1362  }
1363 }
1364
1365 // SPU UPDATE... new epsxe func
1366 //  1 time every 32 hsync lines
1367 //  (312/32)x50 in pal
1368 //  (262/32)x60 in ntsc
1369
1370 // since epsxe 1.5.2 (linux) uses SPUupdate, not SPUasync, I will
1371 // leave that func in the linux port, until epsxe linux is using
1372 // the async function as well
1373
1374 void CALLBACK SPUupdate(void)
1375 {
1376 }
1377
1378 // XA AUDIO
1379
1380 void CALLBACK SPUplayADPCMchannel(xa_decode_t *xap, unsigned int cycle, int is_start)
1381 {
1382  if(!xap)       return;
1383  if(!xap->freq) return;                // no xa freq ? bye
1384
1385  if (is_start)
1386   spu.XAPlay = spu.XAFeed = spu.XAStart;
1387  if (spu.XAPlay == spu.XAFeed)
1388   do_samples(cycle, 1);                // catch up to prevent source underflows later
1389
1390  FeedXA(xap);                          // call main XA feeder
1391  spu.xapGlobal = xap;                  // store info for save states
1392  spu.cdClearSamples = 512;
1393 }
1394
1395 // CDDA AUDIO
1396 int CALLBACK SPUplayCDDAchannel(short *pcm, int nbytes, unsigned int cycle, int unused)
1397 {
1398  if (!pcm)      return -1;
1399  if (nbytes<=0) return -1;
1400
1401  if (spu.CDDAPlay == spu.CDDAFeed)
1402   do_samples(cycle, 1);                // catch up to prevent source underflows later
1403
1404  FeedCDDA((unsigned char *)pcm, nbytes);
1405  spu.cdClearSamples = 512;
1406  return 0;
1407 }
1408
1409 void CALLBACK SPUsetCDvol(unsigned char ll, unsigned char lr,
1410   unsigned char rl, unsigned char rr, unsigned int cycle)
1411 {
1412  if (spu.XAPlay != spu.XAFeed || spu.CDDAPlay != spu.CDDAFeed)
1413   do_samples(cycle, 1);
1414  spu.cdv.ll = ll;
1415  spu.cdv.lr = lr;
1416  spu.cdv.rl = rl;
1417  spu.cdv.rr = rr;
1418 }
1419
1420 // to be called after state load
1421 void ClearWorkingState(void)
1422 {
1423  memset(iFMod, 0, sizeof(iFMod));
1424  spu.pS=(short *)spu.pSpuBuffer;                       // setup soundbuffer pointer
1425 }
1426
1427 // SETUPSTREAMS: init most of the spu buffers
1428 static void SetupStreams(void)
1429 {
1430  spu.pSpuBuffer = (unsigned char *)malloc(32768);      // alloc mixing buffer
1431  spu.SSumLR = calloc(NSSIZE * 2, sizeof(spu.SSumLR[0]));
1432
1433  spu.XAStart = malloc(44100 * sizeof(uint32_t));       // alloc xa buffer
1434  spu.XAEnd   = spu.XAStart + 44100;
1435  spu.XAPlay  = spu.XAStart;
1436  spu.XAFeed  = spu.XAStart;
1437
1438  spu.CDDAStart = malloc(CDDA_BUFFER_SIZE);             // alloc cdda buffer
1439  spu.CDDAEnd   = spu.CDDAStart + CDDA_BUFFER_SIZE / sizeof(uint32_t);
1440  spu.CDDAPlay  = spu.CDDAStart;
1441  spu.CDDAFeed  = spu.CDDAStart;
1442
1443  ClearWorkingState();
1444 }
1445
1446 // REMOVESTREAMS: free most buffer
1447 static void RemoveStreams(void)
1448 {
1449  free(spu.pSpuBuffer);                                 // free mixing buffer
1450  spu.pSpuBuffer = NULL;
1451  free(spu.SSumLR);
1452  spu.SSumLR = NULL;
1453  free(spu.XAStart);                                    // free XA buffer
1454  spu.XAStart = NULL;
1455  free(spu.CDDAStart);                                  // free CDDA buffer
1456  spu.CDDAStart = NULL;
1457 }
1458
1459 #if defined(C64X_DSP)
1460
1461 /* special code for TI C64x DSP */
1462 #include "spu_c64x.c"
1463
1464 #elif P_HAVE_PTHREAD
1465
1466 #include <pthread.h>
1467 #include <semaphore.h>
1468 #include <unistd.h>
1469
1470 static struct {
1471  pthread_t thread;
1472  sem_t sem_avail;
1473  sem_t sem_done;
1474 } t;
1475
1476 /* generic pthread implementation */
1477
1478 static void thread_work_start(void)
1479 {
1480  sem_post(&t.sem_avail);
1481 }
1482
1483 static void thread_work_wait_sync(struct work_item *work, int force)
1484 {
1485  sem_wait(&t.sem_done);
1486 }
1487
1488 static int thread_get_i_done(void)
1489 {
1490  return worker->i_done;
1491 }
1492
1493 static void thread_sync_caches(void)
1494 {
1495 }
1496
1497 static void *spu_worker_thread(void *unused)
1498 {
1499  struct work_item *work;
1500
1501  while (1) {
1502   sem_wait(&t.sem_avail);
1503   if (worker->exit_thread)
1504    break;
1505
1506   work = &worker->i[worker->i_done & WORK_I_MASK];
1507   do_channel_work(work);
1508   worker->i_done++;
1509
1510   sem_post(&t.sem_done);
1511  }
1512
1513  return NULL;
1514 }
1515
1516 static void init_spu_thread(void)
1517 {
1518  int ret;
1519
1520  spu.sb_thread = spu.sb_thread_;
1521
1522  if (sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN) <= 1)
1523   return;
1524
1525  worker = calloc(1, sizeof(*worker));
1526  if (worker == NULL)
1527   return;
1528  ret = sem_init(&t.sem_avail, 0, 0);
1529  if (ret != 0)
1530   goto fail_sem_avail;
1531  ret = sem_init(&t.sem_done, 0, 0);
1532  if (ret != 0)
1533   goto fail_sem_done;
1534
1535  ret = pthread_create(&t.thread, NULL, spu_worker_thread, NULL);
1536  if (ret != 0)
1537   goto fail_thread;
1538
1539  spu_config.iThreadAvail = 1;
1540  return;
1541
1542 fail_thread:
1543  sem_destroy(&t.sem_done);
1544 fail_sem_done:
1545  sem_destroy(&t.sem_avail);
1546 fail_sem_avail:
1547  free(worker);
1548  worker = NULL;
1549  spu_config.iThreadAvail = 0;
1550 }
1551
1552 static void exit_spu_thread(void)
1553 {
1554  if (worker == NULL)
1555   return;
1556  worker->exit_thread = 1;
1557  sem_post(&t.sem_avail);
1558  pthread_join(t.thread, NULL);
1559  sem_destroy(&t.sem_done);
1560  sem_destroy(&t.sem_avail);
1561  free(worker);
1562  worker = NULL;
1563 }
1564
1565 #else // if !P_HAVE_PTHREAD
1566
1567 static void init_spu_thread(void)
1568 {
1569 }
1570
1571 static void exit_spu_thread(void)
1572 {
1573 }
1574
1575 #endif
1576
1577 // SPUINIT: this func will be called first by the main emu
1578 long CALLBACK SPUinit(void)
1579 {
1580  int i;
1581
1582  memset(&spu, 0, sizeof(spu));
1583  spu.spuMemC = calloc(1, 512 * 1024 + 16);
1584  // a guard for runaway channels - End+Mute
1585  spu.spuMemC[512 * 1024 + 1] = 1;
1586
1587  InitADSR();
1588
1589  spu.s_chan = calloc(MAXCHAN+1, sizeof(spu.s_chan[0])); // channel + 1 infos (1 is security for fmod handling)
1590  spu.rvb = calloc(1, sizeof(REVERBInfo));
1591
1592  spu.spuAddr = 0;
1593  spu.decode_pos = 0;
1594  spu.pSpuIrq = spu.spuMemC;
1595
1596  SetupStreams();                                       // prepare streaming
1597
1598  if (spu_config.iVolume == 0)
1599   spu_config.iVolume = 768; // 1024 is 1.0
1600
1601  init_spu_thread();
1602
1603  for (i = 0; i < MAXCHAN; i++)                         // loop sound channels
1604   {
1605    spu.s_chan[i].ADSRX.SustainLevel = 0xf;             // -> init sustain
1606    spu.s_chan[i].ADSRX.SustainIncrease = 1;
1607    spu.s_chan[i].pLoop = spu.spuMemC;
1608    spu.s_chan[i].pCurr = spu.spuMemC;
1609    spu.s_chan[i].bIgnoreLoop = 0;
1610   }
1611
1612  spu.bSpuInit=1;                                       // flag: we are inited
1613
1614  return 0;
1615 }
1616
1617 // SPUOPEN: called by main emu after init
1618 long CALLBACK SPUopen(void)
1619 {
1620  if (spu.bSPUIsOpen) return 0;                         // security for some stupid main emus
1621
1622  SetupSound();                                         // setup sound (before init!)
1623
1624  spu.bSPUIsOpen = 1;
1625
1626  return PSE_SPU_ERR_SUCCESS;
1627 }
1628
1629 // SPUCLOSE: called before shutdown
1630 long CALLBACK SPUclose(void)
1631 {
1632  if (!spu.bSPUIsOpen) return 0;                        // some security
1633
1634  spu.bSPUIsOpen = 0;                                   // no more open
1635
1636  out_current->finish();                                // no more sound handling
1637
1638  return 0;
1639 }
1640
1641 // SPUSHUTDOWN: called by main emu on final exit
1642 long CALLBACK SPUshutdown(void)
1643 {
1644  SPUclose();
1645
1646  exit_spu_thread();
1647
1648  free(spu.spuMemC);
1649  spu.spuMemC = NULL;
1650  free(spu.s_chan);
1651  spu.s_chan = NULL;
1652  free(spu.rvb);
1653  spu.rvb = NULL;
1654
1655  RemoveStreams();                                      // no more streaming
1656  spu.bSpuInit=0;
1657
1658  return 0;
1659 }
1660
1661 // SETUP CALLBACKS
1662 // this functions will be called once,
1663 // passes a callback that should be called on SPU-IRQ/cdda volume change
1664 void CALLBACK SPUregisterCallback(void (CALLBACK *callback)(int))
1665 {
1666  spu.irqCallback = callback;
1667 }
1668
1669 void CALLBACK SPUregisterCDDAVolume(void (CALLBACK *CDDAVcallback)(short, short))
1670 {
1671  //spu.cddavCallback = CDDAVcallback;
1672 }
1673
1674 void CALLBACK SPUregisterScheduleCb(void (CALLBACK *callback)(unsigned int))
1675 {
1676  spu.scheduleCallback = callback;
1677 }
1678
1679 // COMMON PLUGIN INFO FUNCS
1680 /*
1681 char * CALLBACK PSEgetLibName(void)
1682 {
1683  return _(libraryName);
1684 }
1685
1686 unsigned long CALLBACK PSEgetLibType(void)
1687 {
1688  return  PSE_LT_SPU;
1689 }
1690
1691 unsigned long CALLBACK PSEgetLibVersion(void)
1692 {
1693  return (1 << 16) | (6 << 8);
1694 }
1695
1696 char * SPUgetLibInfos(void)
1697 {
1698  return _(libraryInfo);
1699 }
1700 */
1701
1702 // debug
1703 void spu_get_debug_info(int *chans_out, int *run_chans, int *fmod_chans_out, int *noise_chans_out)
1704 {
1705  int ch = 0, fmod_chans = 0, noise_chans = 0, irq_chans = 0;
1706
1707  if (spu.s_chan == NULL)
1708   return;
1709
1710  for(;ch<MAXCHAN;ch++)
1711  {
1712   if (!(spu.dwChannelsAudible & (1<<ch)))
1713    continue;
1714   if (spu.s_chan[ch].bFMod == 2)
1715    fmod_chans |= 1 << ch;
1716   if (spu.s_chan[ch].bNoise)
1717    noise_chans |= 1 << ch;
1718   if((spu.spuCtrl&CTRL_IRQ) && spu.s_chan[ch].pCurr <= spu.pSpuIrq && spu.s_chan[ch].pLoop <= spu.pSpuIrq)
1719    irq_chans |= 1 << ch;
1720  }
1721
1722  *chans_out = spu.dwChannelsAudible;
1723  *run_chans = ~spu.dwChannelsAudible & ~spu.dwChannelDead & irq_chans;
1724  *fmod_chans_out = fmod_chans;
1725  *noise_chans_out = noise_chans;
1726 }
1727
1728 // vim:shiftwidth=1:expandtab