plugins/dfsound/spu.c

   1 /***************************************************************************
   2                             spu.c  -  description
   3                              -------------------
   4     begin                : Wed May 15 2002
   5     copyright            : (C) 2002 by Pete Bernert
   6     email                : BlackDove@addcom.de
   7
   8  Portions (C) Gražvydas "notaz" Ignotas, 2010-2011
   9
  10  ***************************************************************************/
  11 /***************************************************************************
  12  *                                                                         *
  13  *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify  *
  14  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by  *
  15  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or     *
  16  *   (at your option) any later version. See also the license.txt file for *
  17  *   additional informations.                                              *
  18  *                                                                         *
  19  ***************************************************************************/
  20
  21 #include "stdafx.h"
  22
  23 #define _IN_SPU
  24
  25 #include "externals.h"
  26 #include "registers.h"
  27 #include "cfg.h"
  28 #include "dsoundoss.h"
  29
  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__
  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 /*
  51 #if defined (USEMACOSX)
  52 static char * libraryName     = N_("Mac OS X Sound");
  53 #elif defined (USEALSA)
  54 static char * libraryName     = N_("ALSA Sound");
  55 #elif defined (USEOSS)
  56 static char * libraryName     = N_("OSS Sound");
  57 #elif defined (USESDL)
  58 static char * libraryName     = N_("SDL Sound");
  59 #elif defined (USEPULSEAUDIO)
  60 static char * libraryName     = N_("PulseAudio Sound");
  61 #else
  62 static char * libraryName     = N_("NULL Sound");
  63 #endif
  64
  65 static char * libraryInfo     = N_("P.E.Op.S. Sound Driver V1.7\nCoded by Pete Bernert and the P.E.Op.S. team\n");
  66 */
  67
  68 // globals
  69
  70 // psx buffer / addresses
  71
  72 unsigned short  regArea[10000];
  73 unsigned short  spuMem[256*1024];
  74 unsigned char * spuMemC;
  75 unsigned char * pSpuIrq=0;
  76 unsigned char * pSpuBuffer;
  77 unsigned char * pMixIrq=0;
  78
  79 // user settings
  80
  81 int             iVolume=768; // 1024 is 1.0
  82 int             iXAPitch=1;
  83 int             iUseTimer=2;
  84 int             iSPUIRQWait=1;
  85 int             iDebugMode=0;
  86 int             iRecordMode=0;
  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 int             iSpuAsyncWait=0;
  98
  99 unsigned short  spuCtrl=0;                             // some vars to store psx reg infos
 100 unsigned short  spuStat=0;
 101 unsigned short  spuIrq=0;
 102 unsigned long   spuAddr=0xffffffff;                    // address into spu mem
 103 int             bEndThread=0;                          // thread handlers
 104 int             bThreadEnded=0;
 105 int             bSpuInit=0;
 106 int             bSPUIsOpen=0;
 107
 108 static pthread_t thread = (pthread_t)-1;               // thread id (linux)
 109
 110 unsigned int dwNewChannel=0;                           // flags for faster testing, if new channel starts
 111 unsigned int dwChannelOn=0;                            // not silent channels
 112 unsigned int dwPendingChanOff=0;
 113 unsigned int dwChannelDead=0;                          // silent+not useful channels
 114
 115 void (CALLBACK *irqCallback)(void)=0;                  // func of main emu, called on spu irq
 116 void (CALLBACK *cddavCallback)(unsigned short,unsigned short)=0;
 117
 118 // certain globals (were local before, but with the new timeproc I need em global)
 119
 120 static const int f[8][2] = {   {    0,  0  },
 121                         {   60,  0  },
 122                         {  115, -52 },
 123                         {   98, -55 },
 124                         {  122, -60 } };
 125 int ChanBuf[NSSIZE+3];
 126 int SSumLR[(NSSIZE+3)*2];
 127 int iFMod[NSSIZE];
 128 int iCycle = 0;
 129 short * pS;
 130
 131 int lastch=-1;             // last channel processed on spu irq in timer mode
 132 static int lastns=0;       // last ns pos
 133 static int iSecureStart=0; // secure start counter
 134
 135 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 136 // CODE AREA
 137 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 138
 139 // dirty inline func includes
 140
 141 #include "reverb.c"
 142 #include "adsr.c"
 143
 144 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 145 // helpers for simple interpolation
 146
 147 //
 148 // easy interpolation on upsampling, no special filter, just "Pete's common sense" tm
 149 //
 150 // instead of having n equal sample values in a row like:
 151 //       ____
 152 //           |____
 153 //
 154 // we compare the current delta change with the next delta change.
 155 //
 156 // if curr_delta is positive,
 157 //
 158 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 159 //         \.
 160 //          -__
 161 //
 162 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 163 //         --_
 164 //            \.
 165 //
 166 //  - and next delta is nearly same:
 167 //          \.
 168 //           \.
 169 //
 170 //
 171 // if curr_delta is negative,
 172 //
 173 //  - and next delta is smaller (or changing direction):
 174 //          _--
 175 //         /
 176 //
 177 //  - and next delta significant (at least twice) bigger:
 178 //            /
 179 //         __-
 180 //
 181 //  - and next delta is nearly same:
 182 //           /
 183 //          /
 184 //
 185
 186
 187 INLINE void InterpolateUp(int ch)
 188 {
 189  if(s_chan[ch].SB[32]==1)                              // flag == 1? calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 190   {
 191    const int id1=s_chan[ch].SB[30]-s_chan[ch].SB[29];  // curr delta to next val
 192    const int id2=s_chan[ch].SB[31]-s_chan[ch].SB[30];  // and next delta to next-next val :)
 193
 194    s_chan[ch].SB[32]=0;
 195
 196    if(id1>0)                                           // curr delta positive
 197     {
 198      if(id2<id1)
 199       {s_chan[ch].SB[28]=id1;s_chan[ch].SB[32]=2;}
 200      else
 201      if(id2<(id1<<1))
 202       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x10000L;
 203      else
 204       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 205     }
 206    else                                                // curr delta negative
 207     {
 208      if(id2>id1)
 209       {s_chan[ch].SB[28]=id1;s_chan[ch].SB[32]=2;}
 210      else
 211      if(id2>(id1<<1))
 212       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x10000L;
 213      else
 214       s_chan[ch].SB[28]=(id1*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 215     }
 216   }
 217  else
 218  if(s_chan[ch].SB[32]==2)                              // flag 1: calc step and set flag... and don't change the value in this pass
 219   {
 220    s_chan[ch].SB[32]=0;
 221
 222    s_chan[ch].SB[28]=(s_chan[ch].SB[28]*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
 223    if(s_chan[ch].sinc<=0x8000)
 224         s_chan[ch].SB[29]=s_chan[ch].SB[30]-(s_chan[ch].SB[28]*((0x10000/s_chan[ch].sinc)-1));
 225    else s_chan[ch].SB[29]+=s_chan[ch].SB[28];
 226   }
 227  else                                                  // no flags? add bigger val (if possible), calc smaller step, set flag1
 228   s_chan[ch].SB[29]+=s_chan[ch].SB[28];
 229 }
 230
 231 //
 232 // even easier interpolation on downsampling, also no special filter, again just "Pete's common sense" tm
 233 //
 234
 235 INLINE void InterpolateDown(int ch)
 236 {
 237  if(s_chan[ch].sinc>=0x20000L)                                 // we would skip at least one val?
 238   {
 239    s_chan[ch].SB[29]+=(s_chan[ch].SB[30]-s_chan[ch].SB[29])/2; // add easy weight
 240    if(s_chan[ch].sinc>=0x30000L)                               // we would skip even more vals?
 241     s_chan[ch].SB[29]+=(s_chan[ch].SB[31]-s_chan[ch].SB[30])/2;// add additional next weight
 242   }
 243 }
 244
 245 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 246 // helpers for gauss interpolation
 247
 248 #define gval0 (((short*)(&s_chan[ch].SB[29]))[gpos])
 249 #define gval(x) (((short*)(&s_chan[ch].SB[29]))[(gpos+x)&3])
 250
 251 #include "gauss_i.h"
 252
 253 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 254
 255 #include "xa.c"
 256
 257 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 258 // START SOUND... called by main thread to setup a new sound on a channel
 259 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 260
 261 INLINE void StartSound(int ch)
 262 {
 263  StartADSR(ch);
 264  StartREVERB(ch);
 265
 266  // fussy timing issues - do in VoiceOn
 267  //s_chan[ch].pCurr=s_chan[ch].pStart;                   // set sample start
 268  //s_chan[ch].bStop=0;
 269  //s_chan[ch].bOn=1;
 270
 271  s_chan[ch].SB[26]=0;                                  // init mixing vars
 272  s_chan[ch].SB[27]=0;
 273  s_chan[ch].iSBPos=28;
 274
 275  s_chan[ch].SB[29]=0;                                  // init our interpolation helpers
 276  s_chan[ch].SB[30]=0;
 277
 278  if(iUseInterpolation>=2)                              // gauss interpolation?
 279       {s_chan[ch].spos=0x30000L;s_chan[ch].SB[28]=0;}  // -> start with more decoding
 280  else {s_chan[ch].spos=0x10000L;s_chan[ch].SB[31]=0;}  // -> no/simple interpolation starts with one 44100 decoding
 281
 282  dwNewChannel&=~(1<<ch);                               // clear new channel bit
 283 }
 284
 285 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 286 // ALL KIND OF HELPERS
 287 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 288
 289 INLINE int FModChangeFrequency(int ch,int ns)
 290 {
 291  unsigned int NP=s_chan[ch].iRawPitch;
 292  int sinc;
 293
 294  NP=((32768L+iFMod[ns])*NP)/32768L;
 295
 296  if(NP>0x3fff) NP=0x3fff;
 297  if(NP<0x1)    NP=0x1;
 298
 299  sinc=NP<<4;                                           // calc frequency
 300  if(iUseInterpolation==1)                              // freq change in simple interpolation mode
 301   s_chan[ch].SB[32]=1;
 302  iFMod[ns]=0;
 303
 304  return sinc;
 305 }
 306
 307 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 308
 309 INLINE void StoreInterpolationVal(int ch,int fa)
 310 {
 311  if(s_chan[ch].bFMod==2)                               // fmod freq channel
 312   s_chan[ch].SB[29]=fa;
 313  else
 314   {
 315    ssat32_to_16(fa);
 316
 317    if(iUseInterpolation>=2)                            // gauss/cubic interpolation
 318     {
 319      int gpos = s_chan[ch].SB[28];
 320      gval0 = fa;
 321      gpos = (gpos+1) & 3;
 322      s_chan[ch].SB[28] = gpos;
 323     }
 324    else
 325    if(iUseInterpolation==1)                            // simple interpolation
 326     {
 327      s_chan[ch].SB[28] = 0;
 328      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'
 329      s_chan[ch].SB[30] = s_chan[ch].SB[31];
 330      s_chan[ch].SB[31] = fa;
 331      s_chan[ch].SB[32] = 1;                            // -> flag: calc new interolation
 332     }
 333    else s_chan[ch].SB[29]=fa;                          // no interpolation
 334   }
 335 }
 336
 337 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 338
 339 INLINE int iGetInterpolationVal(int ch)
 340 {
 341  int fa;
 342
 343  if(s_chan[ch].bFMod==2) return s_chan[ch].SB[29];
 344
 345  switch(iUseInterpolation)
 346   {
 347    //--------------------------------------------------//
 348    case 3:                                             // cubic interpolation
 349     {
 350      long xd;int gpos;
 351      xd = ((s_chan[ch].spos) >> 1)+1;
 352      gpos = s_chan[ch].SB[28];
 353
 354      fa  = gval(3) - 3*gval(2) + 3*gval(1) - gval0;
 355      fa *= (xd - (2<<15)) / 6;
 356      fa >>= 15;
 357      fa += gval(2) - gval(1) - gval(1) + gval0;
 358      fa *= (xd - (1<<15)) >> 1;
 359      fa >>= 15;
 360      fa += gval(1) - gval0;
 361      fa *= xd;
 362      fa >>= 15;
 363      fa = fa + gval0;
 364
 365     } break;
 366    //--------------------------------------------------//
 367    case 2:                                             // gauss interpolation
 368     {
 369      int vl, vr;int gpos;
 370      vl = (s_chan[ch].spos >> 6) & ~3;
 371      gpos = s_chan[ch].SB[28];
 372      vr=(gauss[vl]*gval0)&~2047;
 373      vr+=(gauss[vl+1]*gval(1))&~2047;
 374      vr+=(gauss[vl+2]*gval(2))&~2047;
 375      vr+=(gauss[vl+3]*gval(3))&~2047;
 376      fa = vr>>11;
 377     } break;
 378    //--------------------------------------------------//
 379    case 1:                                             // simple interpolation
 380     {
 381      if(s_chan[ch].sinc<0x10000L)                      // -> upsampling?
 382           InterpolateUp(ch);                           // --> interpolate up
 383      else InterpolateDown(ch);                         // --> else down
 384      fa=s_chan[ch].SB[29];
 385     } break;
 386    //--------------------------------------------------//
 387    default:                                            // no interpolation
 388     {
 389      fa=s_chan[ch].SB[29];
 390     } break;
 391    //--------------------------------------------------//
 392   }
 393
 394  return fa;
 395 }
 396
 397 static void do_irq(void)
 398 {
 399  if(!(spuStat & STAT_IRQ))
 400  {
 401   spuStat |= STAT_IRQ;
 402   if(irqCallback) irqCallback();
 403  }
 404 }
 405
 406 static void decode_block_data(int *dest, const unsigned char *src, int predict_nr, int shift_factor)
 407 {
 408  int nSample;
 409  int fa, s_1, s_2, d, s;
 410
 411  s_1 = dest[27];
 412  s_2 = dest[26];
 413
 414  for (nSample = 0; nSample < 28; src++)
 415  {
 416   d = (int)*src;
 417   s = (int)(signed short)((d & 0x0f) << 12);
 418
 419   fa = s >> shift_factor;
 420   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 421   s_2=s_1;s_1=fa;
 422
 423   dest[nSample++] = fa;
 424
 425   s = (int)(signed short)((d & 0xf0) << 8);
 426   fa = s >> shift_factor;
 427   fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
 428   s_2=s_1;s_1=fa;
 429
 430   dest[nSample++] = fa;
 431  }
 432 }
 433
 434 static int decode_block(int ch)
 435 {
 436  unsigned char *start;
 437  int predict_nr,shift_factor,flags;
 438  int ret = 0;
 439
 440  start=s_chan[ch].pCurr;                   // set up the current pos
 441  if(dwPendingChanOff&(1<<ch))
 442  {
 443   dwChannelOn&=~(1<<ch);                   // -> turn everything off
 444   dwPendingChanOff&=~(1<<ch);
 445   s_chan[ch].bStop=1;
 446   s_chan[ch].ADSRX.EnvelopeVol=0;
 447  }
 448
 449  //////////////////////////////////////////// irq check
 450
 451  if(spuCtrl&CTRL_IRQ)
 452  {
 453   if(pSpuIrq == start)                     // irq address reached?
 454   {
 455    do_irq();                               // -> call main emu
 456    ret = 1;
 457   }
 458  }
 459
 460  predict_nr=(int)start[0];
 461  shift_factor=predict_nr&0xf;
 462  predict_nr >>= 4;
 463
 464  decode_block_data(s_chan[ch].SB, start + 2, predict_nr, shift_factor);
 465
 466  //////////////////////////////////////////// flag handler
 467
 468  flags=(int)start[1];
 469  if(flags&4)
 470   s_chan[ch].pLoop=start;                  // loop adress
 471
 472  start+=16;
 473  if(flags&1)                               // 1: stop/loop
 474  {
 475   if(!(flags&2))
 476    dwPendingChanOff|=1<<ch;
 477
 478   start = s_chan[ch].pLoop;
 479  }
 480
 481  if (start - spuMemC >= 0x80000) {
 482   // most likely wrong
 483   start = spuMemC;
 484   printf("ch%d oflow\n", ch);
 485  }
 486
 487  s_chan[ch].pCurr = start;                 // store values for next cycle
 488  s_chan[ch].bJump = flags & 1;
 489
 490  return ret;
 491 }
 492
 493 // do block, but ignore sample data
 494 static int skip_block(int ch)
 495 {
 496  unsigned char *start = s_chan[ch].pCurr;
 497  int flags = start[1];
 498  int ret = 0;
 499
 500  if(start == pSpuIrq)
 501  {
 502   do_irq();
 503   ret = 1;
 504  }
 505
 506  if(flags & 4)
 507   s_chan[ch].pLoop = start;
 508
 509  s_chan[ch].pCurr += 16;
 510
 511  if(flags & 1)
 512   s_chan[ch].pCurr = s_chan[ch].pLoop;
 513
 514  s_chan[ch].bJump = flags & 1;
 515  return ret;
 516 }
 517
 518 #define make_do_samples(name, fmod_code, interp_start, interp1_code, interp2_code, interp_end) \
 519 static int do_samples_##name(int ch, int ns, int ns_to) \
 520 {                                            \
 521  int sinc = s_chan[ch].sinc;                 \
 522  int spos = s_chan[ch].spos;                 \
 523  int sbpos = s_chan[ch].iSBPos;              \
 524  int *SB = s_chan[ch].SB;                    \
 525  int ret = -1;                               \
 526  int d, fa;                                  \
 527  interp_start;                               \
 528                                              \
 529  for (; ns < ns_to; ns++)                    \
 530  {                                           \
 531   fmod_code;                                 \
 532                                              \
 533   while (spos >= 0x10000)                    \
 534   {                                          \
 535    if(sbpos == 28)                           \
 536    {                                         \
 537     sbpos = 0;                               \
 538     d = decode_block(ch);                    \
 539     if(d && iSPUIRQWait)                     \
 540     {                                        \
 541      ret = ns;                               \
 542      goto out;                               \
 543     }                                        \
 544    }                                         \
 545                                              \
 546    fa = SB[sbpos++];                         \
 547    interp1_code;                             \
 548    spos -= 0x10000;                          \
 549   }                                          \
 550                                              \
 551   interp2_code;                              \
 552   spos += sinc;                              \
 553  }                                           \
 554                                              \
 555 out:                                         \
 556  s_chan[ch].sinc = sinc;                     \
 557  s_chan[ch].spos = spos;                     \
 558  s_chan[ch].iSBPos = sbpos;                  \
 559  interp_end;                                 \
 560                                              \
 561  return ret;                                 \
 562 }
 563
 564 #define fmod_recv_check \
 565   if(s_chan[ch].bFMod==1 && iFMod[ns]) \
 566     sinc = FModChangeFrequency(ch,ns)
 567
 568 make_do_samples(default, fmod_recv_check, ,
 569   StoreInterpolationVal(ch, fa),
 570   ChanBuf[ns] = iGetInterpolationVal(ch), )
 571 make_do_samples(noint, , fa = s_chan[ch].SB[29], , ChanBuf[ns] = fa, s_chan[ch].SB[29] = fa)
 572
 573 #define simple_interp_store \
 574   s_chan[ch].SB[28] = 0; \
 575   s_chan[ch].SB[29] = s_chan[ch].SB[30]; \
 576   s_chan[ch].SB[30] = s_chan[ch].SB[31]; \
 577   s_chan[ch].SB[31] = fa; \
 578   s_chan[ch].SB[32] = 1
 579
 580 #define simple_interp_get \
 581   if(sinc<0x10000)          /* -> upsampling? */ \
 582        InterpolateUp(ch);   /* --> interpolate up */ \
 583   else InterpolateDown(ch); /* --> else down */ \
 584   ChanBuf[ns] = s_chan[ch].SB[29]
 585
 586 make_do_samples(simple, , ,
 587   simple_interp_store, simple_interp_get, )
 588
 589 static int do_samples_noise(int ch, int ns, int ns_to)
 590 {
 591  int level, shift, bit;
 592
 593  s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * (ns_to - ns);
 594  while (s_chan[ch].spos >= 28*0x10000)
 595  {
 596   skip_block(ch);
 597   s_chan[ch].spos -= 28*0x10000;
 598  }
 599
 600  // modified from DrHell/shalma, no fraction
 601  level = (spuCtrl >> 10) & 0x0f;
 602  level = 0x8000 >> level;
 603
 604  for (; ns < ns_to; ns++)
 605  {
 606   dwNoiseCount += 2;
 607   if (dwNoiseCount >= level)
 608   {
 609    dwNoiseCount -= level;
 610    shift = (dwNoiseVal >> 10) & 0x1f;
 611    bit = (0x69696969 >> shift) & 1;
 612    if (dwNoiseVal & 0x8000)
 613     bit ^= 1;
 614    dwNoiseVal = (dwNoiseVal << 1) | bit;
 615   }
 616
 617   ChanBuf[ns] = (signed short)dwNoiseVal;
 618  }
 619
 620  return -1;
 621 }
 622
 623 #ifdef __arm__
 624 // asm code
 625 extern void mix_chan(int start, int count, int lv, int rv);
 626 extern void mix_chan_rvb(int start, int count, int lv, int rv);
 627 #else
 628 static void mix_chan(int start, int count, int lv, int rv)
 629 {
 630  int *dst = SSumLR + start * 2;
 631  const int *src = ChanBuf + start;
 632  int l, r;
 633
 634  while (count--)
 635   {
 636    int sval = *src++;
 637
 638    l = (sval * lv) >> 14;
 639    r = (sval * rv) >> 14;
 640    *dst++ += l;
 641    *dst++ += r;
 642   }
 643 }
 644
 645 static void mix_chan_rvb(int start, int count, int lv, int rv)
 646 {
 647  int *dst = SSumLR + start * 2;
 648  int *drvb = sRVBStart + start * 2;
 649  const int *src = ChanBuf + start;
 650  int l, r;
 651
 652  while (count--)
 653   {
 654    int sval = *src++;
 655
 656    l = (sval * lv) >> 14;
 657    r = (sval * rv) >> 14;
 658    *dst++ += l;
 659    *dst++ += r;
 660    *drvb++ += l;
 661    *drvb++ += r;
 662   }
 663 }
 664 #endif
 665
 666 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 667 // MAIN SPU FUNCTION
 668 // here is the main job handler... thread, timer or direct func call
 669 // basically the whole sound processing is done in this fat func!
 670 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 671
 672 // 5 ms waiting phase, if buffer is full and no new sound has to get started
 673 // .. can be made smaller (smallest val: 1 ms), but bigger waits give
 674 // better performance
 675
 676 #define PAUSE_W 5
 677 #define PAUSE_L 5000
 678
 679 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 680
 681 static void *MAINThread(void *arg)
 682 {
 683  int volmult = iVolume;
 684  int ns,ns_from,ns_to;
 685  int ch,d,silentch;
 686  int bIRQReturn=0;
 687
 688  while(!bEndThread)                                    // until we are shutting down
 689   {
 690    // ok, at the beginning we are looking if there is
 691    // enuff free place in the dsound/oss buffer to
 692    // fill in new data, or if there is a new channel to start.
 693    // if not, we wait (thread) or return (timer/spuasync)
 694    // until enuff free place is available/a new channel gets
 695    // started
 696
 697    if(dwNewChannel)                                    // new channel should start immedately?
 698     {                                                  // (at least one bit 0 ... MAXCHANNEL is set?)
 699      iSecureStart++;                                   // -> set iSecure
 700      if(iSecureStart>5) iSecureStart=0;                //    (if it is set 5 times - that means on 5 tries a new samples has been started - in a row, we will reset it, to give the sound update a chance)
 701     }
 702    else iSecureStart=0;                                // 0: no new channel should start
 703
 704    while(!iSecureStart && !bEndThread &&               // no new start? no thread end?
 705          (SoundGetBytesBuffered()>TESTSIZE))           // and still enuff data in sound buffer?
 706     {
 707      iSecureStart=0;                                   // reset secure
 708
 709      if(iUseTimer) return 0;                           // linux no-thread mode? bye
 710      usleep(PAUSE_L);                                  // else sleep for x ms (linux)
 711
 712      if(dwNewChannel) iSecureStart=1;                  // if a new channel kicks in (or, of course, sound buffer runs low), we will leave the loop
 713     }
 714
 715    //--------------------------------------------------// continue from irq handling in timer mode?
 716
 717    ns_from=0;
 718    ns_to=NSSIZE;
 719    ch=0;
 720    if(lastch>=0)                                       // will be -1 if no continue is pending
 721     {
 722      ch=lastch; ns_from=lastns; lastch=-1;             // -> setup all kind of vars to continue
 723     }
 724
 725    silentch=~(dwChannelOn|dwNewChannel);
 726
 727    //--------------------------------------------------//
 728    //- main channel loop                              -//
 729    //--------------------------------------------------//
 730     {
 731      for(;ch<MAXCHAN;ch++)                             // loop em all... we will collect 1 ms of sound of each playing channel
 732       {
 733        if(dwNewChannel&(1<<ch)) StartSound(ch);        // start new sound
 734        if(!(dwChannelOn&(1<<ch))) continue;            // channel not playing? next
 735
 736        if(s_chan[ch].bNoise)
 737         d=do_samples_noise(ch, ns_from, ns_to);
 738        else if(s_chan[ch].bFMod==2 || (s_chan[ch].bFMod==0 && iUseInterpolation==0))
 739         d=do_samples_noint(ch, ns_from, ns_to);
 740        else if(s_chan[ch].bFMod==0 && iUseInterpolation==1)
 741         d=do_samples_simple(ch, ns_from, ns_to);
 742        else
 743         d=do_samples_default(ch, ns_from, ns_to);
 744        if(d>=0)
 745         {
 746          bIRQReturn=1;
 747          lastch=ch;
 748          lastns=ns_to=d;
 749          if(d==0)
 750           break;
 751         }
 752
 753        MixADSR(ch, ns_from, ns_to);
 754
 755        if(s_chan[ch].bFMod==2)                         // fmod freq channel
 756         memcpy(iFMod, ChanBuf, sizeof(iFMod));
 757        else if(s_chan[ch].bRVBActive)
 758         mix_chan_rvb(ns_from,ns_to-ns_from,s_chan[ch].iLeftVolume,s_chan[ch].iRightVolume);
 759        else
 760         mix_chan(ns_from,ns_to-ns_from,s_chan[ch].iLeftVolume,s_chan[ch].iRightVolume);
 761       }
 762     }
 763
 764     // advance "stopped" channels that can cause irqs
 765     // (all chans are always playing on the real thing..)
 766     if(!bIRQReturn && (spuCtrl&CTRL_IRQ))
 767      for(ch=0;ch<MAXCHAN;ch++)
 768       {
 769        if(!(silentch&(1<<ch))) continue;               // already handled
 770        if(dwChannelDead&(1<<ch)) continue;
 771        if(s_chan[ch].pCurr > pSpuIrq && s_chan[ch].pLoop > pSpuIrq)
 772         continue;
 773
 774        s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * NSSIZE;
 775        while(s_chan[ch].spos >= 28 * 0x10000)
 776         {
 777          unsigned char *start = s_chan[ch].pCurr;
 778
 779          // no need for bIRQReturn since the channel is silent
 780          iSpuAsyncWait |= skip_block(ch);
 781          if(start == s_chan[ch].pCurr)
 782           {
 783            // looping on self
 784            dwChannelDead |= 1<<ch;
 785            s_chan[ch].spos = 0;
 786            break;
 787           }
 788
 789          s_chan[ch].spos -= 28 * 0x10000;
 790         }
 791       }
 792
 793     if(bIRQReturn && iSPUIRQWait)                      // special return for "spu irq - wait for cpu action"
 794      {
 795       iSpuAsyncWait=1;
 796       bIRQReturn=0;
 797       if(iUseTimer!=2)
 798        {
 799         DWORD dwWatchTime=timeGetTime_spu()+2500;
 800
 801         while(iSpuAsyncWait && !bEndThread &&
 802               timeGetTime_spu()<dwWatchTime)
 803             usleep(1000L);
 804         continue;
 805        }
 806       else
 807        {
 808         return 0;
 809        }
 810      }
 811
 812
 813   //---------------------------------------------------//
 814   //- here we have another 1 ms of sound data
 815   //---------------------------------------------------//
 816   // mix XA infos (if any)
 817
 818   MixXA();
 819
 820   ///////////////////////////////////////////////////////
 821   // mix all channels (including reverb) into one buffer
 822
 823   if(iUseReverb)
 824    REVERBDo();
 825
 826   if((spuCtrl&0x4000)==0) // muted? (rare, don't optimize for this)
 827    {
 828     memset(pS, 0, NSSIZE * 2 * sizeof(pS[0]));
 829     pS += NSSIZE*2;
 830    }
 831   else
 832   for (ns = 0; ns < NSSIZE*2; )
 833    {
 834     d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
 835     d = d * volmult >> 10;
 836     ssat32_to_16(d);
 837     *pS++ = d;
 838     ns++;
 839
 840     d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
 841     d = d * volmult >> 10;
 842     ssat32_to_16(d);
 843     *pS++ = d;
 844     ns++;
 845    }
 846
 847   //////////////////////////////////////////////////////
 848   // special irq handling in the decode buffers (0x0000-0x1000)
 849   // we know:
 850   // the decode buffers are located in spu memory in the following way:
 851   // 0x0000-0x03ff  CD audio left
 852   // 0x0400-0x07ff  CD audio right
 853   // 0x0800-0x0bff  Voice 1
 854   // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
 855   // and decoded data is 16 bit for one sample
 856   // we assume:
 857   // even if voices 1/3 are off or no cd audio is playing, the internal
 858   // play positions will move on and wrap after 0x400 bytes.
 859   // Therefore: we just need a pointer from spumem+0 to spumem+3ff, and
 860   // increase this pointer on each sample by 2 bytes. If this pointer
 861   // (or 0x400 offsets of this pointer) hits the spuirq address, we generate
 862   // an IRQ. Only problem: the "wait for cpu" option is kinda hard to do here
 863   // in some of Peops timer modes. So: we ignore this option here (for now).
 864
 865   if(pMixIrq)
 866    {
 867     for(ns=0;ns<NSSIZE;ns++)
 868      {
 869       if((spuCtrl&0x40) && pSpuIrq && pSpuIrq<spuMemC+0x1000)
 870        {
 871         for(ch=0;ch<4;ch++)
 872          {
 873           if(pSpuIrq>=pMixIrq+(ch*0x400) && pSpuIrq<pMixIrq+(ch*0x400)+2)
 874            do_irq();
 875          }
 876        }
 877       pMixIrq+=2;if(pMixIrq>spuMemC+0x3ff) pMixIrq=spuMemC;
 878      }
 879    }
 880
 881   InitREVERB();
 882
 883   // feed the sound
 884   // wanna have around 1/60 sec (16.666 ms) updates
 885   if (iCycle++ > 16/FRAG_MSECS)
 886    {
 887     SoundFeedStreamData((unsigned char *)pSpuBuffer,
 888                         ((unsigned char *)pS) - ((unsigned char *)pSpuBuffer));
 889     pS = (short *)pSpuBuffer;
 890     iCycle = 0;
 891    }
 892  }
 893
 894  // end of big main loop...
 895
 896  bThreadEnded = 1;
 897
 898  return 0;
 899 }
 900
 901 // SPU ASYNC... even newer epsxe func
 902 //  1 time every 'cycle' cycles... harhar
 903
 904 void CALLBACK SPUasync(unsigned long cycle)
 905 {
 906  if(iSpuAsyncWait)
 907   {
 908    iSpuAsyncWait++;
 909    if(iSpuAsyncWait<=16/FRAG_MSECS) return;
 910    iSpuAsyncWait=0;
 911   }
 912
 913  if(iUseTimer==2)                                      // special mode, only used in Linux by this spu (or if you enable the experimental Windows mode)
 914   {
 915    if(!bSpuInit) return;                               // -> no init, no call
 916
 917    MAINThread(0);                                      // -> linux high-compat mode
 918
 919    // abuse iSpuAsyncWait mechanism to reduce calls to above function
 920    // to make it do larger chunks
 921    // note: doing it less often than once per frame causes skips
 922    iSpuAsyncWait=1;
 923   }
 924 }
 925
 926 // SPU UPDATE... new epsxe func
 927 //  1 time every 32 hsync lines
 928 //  (312/32)x50 in pal
 929 //  (262/32)x60 in ntsc
 930
 931 // since epsxe 1.5.2 (linux) uses SPUupdate, not SPUasync, I will
 932 // leave that func in the linux port, until epsxe linux is using
 933 // the async function as well
 934
 935 void CALLBACK SPUupdate(void)
 936 {
 937  SPUasync(0);
 938 }
 939
 940 // XA AUDIO
 941
 942 void CALLBACK SPUplayADPCMchannel(xa_decode_t *xap)
 943 {
 944  if(!xap)       return;
 945  if(!xap->freq) return;                                // no xa freq ? bye
 946
 947  FeedXA(xap);                                          // call main XA feeder
 948 }
 949
 950 // CDDA AUDIO
 951 void CALLBACK SPUplayCDDAchannel(short *pcm, int nbytes)
 952 {
 953  if (!pcm)      return;
 954  if (nbytes<=0) return;
 955
 956  FeedCDDA((unsigned char *)pcm, nbytes);
 957 }
 958
 959 // SETUPTIMER: init of certain buffers and threads/timers
 960 void SetupTimer(void)
 961 {
 962  memset(SSumLR,0,sizeof(SSumLR));                      // init some mixing buffers
 963  memset(iFMod,0,NSSIZE*sizeof(int));
 964  pS=(short *)pSpuBuffer;                               // setup soundbuffer pointer
 965
 966  bEndThread=0;                                         // init thread vars
 967  bThreadEnded=0;
 968  bSpuInit=1;                                           // flag: we are inited
 969
 970  if(!iUseTimer)                                        // linux: use thread
 971   {
 972    pthread_create(&thread, NULL, MAINThread, NULL);
 973   }
 974 }
 975
 976 // REMOVETIMER: kill threads/timers
 977 void RemoveTimer(void)
 978 {
 979  bEndThread=1;                                         // raise flag to end thread
 980
 981  if(!iUseTimer)                                        // linux tread?
 982   {
 983    int i=0;
 984    while(!bThreadEnded && i<2000) {usleep(1000L);i++;} // -> wait until thread has ended
 985    if(thread!=(pthread_t)-1) {pthread_cancel(thread);thread=(pthread_t)-1;}  // -> cancel thread anyway
 986   }
 987
 988  bThreadEnded=0;                                       // no more spu is running
 989  bSpuInit=0;
 990 }
 991
 992 // SETUPSTREAMS: init most of the spu buffers
 993 void SetupStreams(void)
 994 {
 995  int i;
 996
 997  pSpuBuffer=(unsigned char *)malloc(32768);            // alloc mixing buffer
 998
 999  if(iUseReverb==1) i=88200*2;
1000  else              i=NSSIZE*2;
1001
1002  sRVBStart = (int *)malloc(i*4);                       // alloc reverb buffer
1003  memset(sRVBStart,0,i*4);
1004  sRVBEnd  = sRVBStart + i;
1005  sRVBPlay = sRVBStart;
1006
1007  XAStart =                                             // alloc xa buffer
1008   (uint32_t *)malloc(44100 * sizeof(uint32_t));
1009  XAEnd   = XAStart + 44100;
1010  XAPlay  = XAStart;
1011  XAFeed  = XAStart;
1012
1013  CDDAStart =                                           // alloc cdda buffer
1014   (uint32_t *)malloc(16384 * sizeof(uint32_t));
1015  CDDAEnd   = CDDAStart + 16384;
1016  CDDAPlay  = CDDAStart;
1017  CDDAFeed  = CDDAStart;
1018
1019  for(i=0;i<MAXCHAN;i++)                                // loop sound channels
1020   {
1021 // we don't use mutex sync... not needed, would only
1022 // slow us down:
1023 //   s_chan[i].hMutex=CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);
1024    s_chan[i].ADSRX.SustainLevel = 0xf;                 // -> init sustain
1025    s_chan[i].pLoop=spuMemC;
1026    s_chan[i].pCurr=spuMemC;
1027   }
1028
1029   pMixIrq=spuMemC;                                     // enable decoded buffer irqs by setting the address
1030 }
1031
1032 // REMOVESTREAMS: free most buffer
1033 void RemoveStreams(void)
1034 {
1035  free(pSpuBuffer);                                     // free mixing buffer
1036  pSpuBuffer = NULL;
1037  free(sRVBStart);                                      // free reverb buffer
1038  sRVBStart = NULL;
1039  free(XAStart);                                        // free XA buffer
1040  XAStart = NULL;
1041  free(CDDAStart);                                      // free CDDA buffer
1042  CDDAStart = NULL;
1043 }
1044
1045 // INIT/EXIT STUFF
1046
1047 // SPUINIT: this func will be called first by the main emu
1048 long CALLBACK SPUinit(void)
1049 {
1050  spuMemC = (unsigned char *)spuMem;                    // just small setup
1051  memset((void *)&rvb, 0, sizeof(REVERBInfo));
1052  InitADSR();
1053
1054  spuIrq = 0;
1055  spuAddr = 0xffffffff;
1056  bEndThread = 0;
1057  bThreadEnded = 0;
1058  spuMemC = (unsigned char *)spuMem;
1059  pMixIrq = 0;
1060  memset((void *)s_chan, 0, (MAXCHAN + 1) * sizeof(SPUCHAN));
1061  pSpuIrq = 0;
1062  //iSPUIRQWait = 0;
1063  lastch = -1;
1064
1065  //ReadConfigSPU();                                      // read user stuff
1066  SetupStreams();                                       // prepare streaming
1067
1068  return 0;
1069 }
1070
1071 // SPUOPEN: called by main emu after init
1072 long CALLBACK SPUopen(void)
1073 {
1074  if (bSPUIsOpen) return 0;                             // security for some stupid main emus
1075
1076  SetupSound();                                         // setup sound (before init!)
1077  SetupTimer();                                         // timer for feeding data
1078
1079  bSPUIsOpen = 1;
1080
1081  return PSE_SPU_ERR_SUCCESS;
1082 }
1083
1084 // SPUCLOSE: called before shutdown
1085 long CALLBACK SPUclose(void)
1086 {
1087  if (!bSPUIsOpen) return 0;                            // some security
1088
1089  bSPUIsOpen = 0;                                       // no more open
1090
1091  RemoveTimer();                                        // no more feeding
1092  RemoveSound();                                        // no more sound handling
1093
1094  return 0;
1095 }
1096
1097 // SPUSHUTDOWN: called by main emu on final exit
1098 long CALLBACK SPUshutdown(void)
1099 {
1100  SPUclose();
1101  RemoveStreams();                                      // no more streaming
1102
1103  return 0;
1104 }
1105
1106 // SPUTEST: we don't test, we are always fine ;)
1107 long CALLBACK SPUtest(void)
1108 {
1109  return 0;
1110 }
1111
1112 // SPUCONFIGURE: call config dialog
1113 long CALLBACK SPUconfigure(void)
1114 {
1115 #ifdef _MACOSX
1116  DoConfiguration();
1117 #else
1118 // StartCfgTool("CFG");
1119 #endif
1120  return 0;
1121 }
1122
1123 // SPUABOUT: show about window
1124 void CALLBACK SPUabout(void)
1125 {
1126 #ifdef _MACOSX
1127  DoAbout();
1128 #else
1129 // StartCfgTool("ABOUT");
1130 #endif
1131 }
1132
1133 // SETUP CALLBACKS
1134 // this functions will be called once,
1135 // passes a callback that should be called on SPU-IRQ/cdda volume change
1136 void CALLBACK SPUregisterCallback(void (CALLBACK *callback)(void))
1137 {
1138  irqCallback = callback;
1139 }
1140
1141 void CALLBACK SPUregisterCDDAVolume(void (CALLBACK *CDDAVcallback)(unsigned short,unsigned short))
1142 {
1143  cddavCallback = CDDAVcallback;
1144 }
1145
1146 // COMMON PLUGIN INFO FUNCS
1147 /*
1148 char * CALLBACK PSEgetLibName(void)
1149 {
1150  return _(libraryName);
1151 }
1152
1153 unsigned long CALLBACK PSEgetLibType(void)
1154 {
1155  return  PSE_LT_SPU;
1156 }
1157
1158 unsigned long CALLBACK PSEgetLibVersion(void)
1159 {
1160  return (1 << 16) | (6 << 8);
1161 }
1162
1163 char * SPUgetLibInfos(void)
1164 {
1165  return _(libraryInfo);
1166 }
1167 */
1168
1169 // debug
1170 void spu_get_debug_info(int *chans_out, int *run_chans, int *fmod_chans_out, int *noise_chans_out)
1171 {
1172  int ch = 0, fmod_chans = 0, noise_chans = 0, irq_chans = 0;
1173
1174  for(;ch<MAXCHAN;ch++)
1175  {
1176   if (!(dwChannelOn & (1<<ch)))
1177    continue;
1178   if (s_chan[ch].bFMod == 2)
1179    fmod_chans |= 1 << ch;
1180   if (s_chan[ch].bNoise)
1181    noise_chans |= 1 << ch;
1182   if((spuCtrl&CTRL_IRQ) && s_chan[ch].pCurr <= pSpuIrq && s_chan[ch].pLoop <= pSpuIrq)
1183    irq_chans |= 1 << ch;
1184  }
1185
1186  *chans_out = dwChannelOn;
1187  *run_chans = ~dwChannelOn & ~dwChannelDead & irq_chans;
1188  *fmod_chans_out = fmod_chans;
1189  *noise_chans_out = noise_chans;
1190 }
1191
1192 // vim:shiftwidth=1:expandtab