plugins/gpu_neon/psx_gpu/psx_gpu.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2011 Gilead Kutnick "Exophase" <exophase@gmail.com>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or
   5  * modify it under the terms of the GNU General Public License as
   6  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of
   7  * the License, or (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  12  * General Public License for more details.
  13  */
  14
  15 #ifndef PSX_GPU_H
  16 #define PSX_GPU_H
  17
  18 #define MAX_SPANS             512
  19 #define MAX_BLOCKS            64
  20 #define MAX_BLOCKS_PER_ROW    128
  21
  22 #define SPAN_DATA_BLOCKS_SIZE 32
  23
  24 #define AHACK_TEXTURE_ADJ_U   (1 << 0)
  25 #define AHACK_TEXTURE_ADJ_V   (1 << 1)
  26
  27 #ifndef __ASSEMBLER__
  28
  29 #include "vector_types.h"
  30
  31 #ifndef unlikely
  32 #define unlikely(x) __builtin_expect((x), 0)
  33 #endif
  34
  35 #define sign_extend_11bit(value) \
  36   (((s32)((value) << 21)) >> 21)
  37
  38 typedef enum
  39 {
  40   PRIMITIVE_TYPE_TRIANGLE = 0,
  41   PRIMITIVE_TYPE_SPRITE = 1,
  42   PRIMITIVE_TYPE_LINE = 2,
  43   PRIMITIVE_TYPE_UNKNOWN = 3
  44 } primitive_type_enum;
  45
  46 typedef enum
  47 {
  48   TEXTURE_MODE_4BPP  = 0,
  49   TEXTURE_MODE_8BPP  = 1,
  50   TEXTURE_MODE_16BPP = 2
  51 } texture_mode_enum;
  52
  53 typedef enum
  54 {
  55   BLEND_MODE_AVERAGE    = 0,
  56   BLEND_MODE_ADD        = 1,
  57   BLEND_MODE_SUBTRACT   = 2,
  58   BLEND_MODE_ADD_FOURTH = 3
  59 } blend_mode_enum;
  60
  61 typedef enum
  62 {
  63   RENDER_FLAGS_MODULATE_TEXELS = 0x1,
  64   RENDER_FLAGS_BLEND           = 0x2,
  65   RENDER_FLAGS_TEXTURE_MAP     = 0x4,
  66   RENDER_FLAGS_QUAD            = 0x8,
  67   RENDER_FLAGS_SHADE           = 0x10,
  68 } render_flags_enum;
  69
  70 typedef enum
  71 {
  72   RENDER_STATE_DITHER          = 0x8,
  73   RENDER_STATE_MASK_EVALUATE   = 0x20,
  74 } render_state_enum;
  75
  76 typedef enum
  77 {
  78   RENDER_INTERLACE_ENABLED     = 0x1,
  79   RENDER_INTERLACE_ODD         = 0x2,
  80 } render_mode_enum;
  81
  82 typedef struct
  83 {
  84   u16 left_x;
  85   u16 num_blocks;
  86   u16 right_mask;
  87   u16 y;
  88 } edge_data_struct;
  89
  90 // 64 (72) bytes total
  91 typedef struct
  92 {
  93   // 16 bytes
  94   union
  95   {
  96     vec_8x16u uv;
  97     vec_8x16u texels;
  98     vec_8x16u draw_mask;
  99   };
 100
 101   // 24 bytes
 102   union
 103   {
 104     struct
 105     {
 106       vec_8x8u r;
 107       vec_8x8u g;
 108       vec_8x8u b;
 109     };
 110
 111     vec_8x16u pixels;
 112   };
 113
 114   // 8 (16) bytes
 115   u32 draw_mask_bits;
 116   u16 *fb_ptr;
 117
 118   // 16 bytes
 119   vec_8x16u dither_offsets;
 120 } block_struct;
 121
 122 typedef struct render_block_handler_struct render_block_handler_struct;
 123
 124 typedef struct
 125 {
 126   // 144 bytes
 127   vec_8x16u test_mask;
 128
 129   vec_4x32u uvrg;
 130   vec_4x32u uvrg_dx;
 131   vec_4x32u uvrg_dy;
 132
 133   vec_4x32u u_block_span;
 134   vec_4x32u v_block_span;
 135   vec_4x32u r_block_span;
 136   vec_4x32u g_block_span;
 137   vec_4x32u b_block_span;
 138
 139   u32 b;
 140   u32 b_dy;
 141
 142   u32 triangle_area;
 143
 144   u32 texture_window_settings;
 145   u32 current_texture_mask;
 146   u32 viewport_mask;
 147   u32 dirty_textures_4bpp_mask;
 148   u32 dirty_textures_8bpp_mask;
 149   u32 dirty_textures_8bpp_alternate_mask;
 150
 151   u32 triangle_color;
 152   u32 dither_table[4];
 153
 154   struct render_block_handler_struct *render_block_handler;
 155   void *texture_page_ptr;
 156   void *texture_page_base;
 157   u16 *clut_ptr;
 158   u16 *vram_ptr;
 159   u16 *vram_out_ptr;
 160
 161   u32 uvrgb_phase;
 162
 163   u16 render_state_base;
 164   u16 render_state;
 165
 166   u16 num_spans;
 167   u16 num_blocks;
 168
 169   s16 viewport_start_x;
 170   s16 viewport_start_y;
 171   s16 viewport_end_x;
 172   s16 viewport_end_y;
 173
 174   u16 mask_msb;
 175
 176   u8 triangle_winding;
 177
 178   u8 display_area_draw_enable;
 179
 180   u8 current_texture_page;
 181   u8 last_8bpp_texture_page;
 182
 183   u8 texture_mask_width;
 184   u8 texture_mask_height;
 185   u8 texture_window_x;
 186   u8 texture_window_y;
 187
 188   u8 primitive_type;
 189   u8 render_mode;
 190
 191   s16 offset_x;
 192   s16 offset_y;
 193
 194   u16 clut_settings;
 195   u16 texture_settings;
 196
 197   u32 *reciprocal_table_ptr;
 198
 199   // enhancement stuff
 200   u16 *enhancement_buf_ptr;          // main alloc
 201   u16 *enhancement_current_buf_ptr;  // offset into above, 4 bufs
 202   u32 hacks_active;                  // AHACK_TEXTURE_ADJ_U ...
 203   u32 saved_hres;
 204   s16 saved_viewport_start_x;
 205   s16 saved_viewport_start_y;
 206   s16 saved_viewport_end_x;
 207   s16 saved_viewport_end_y;
 208   struct psx_gpu_scanout {
 209     u16 x, y, w, h;
 210   } enhancement_scanouts[4];         // 0-3 specifying which buf to use
 211   u16 enhancement_scanout_eselect;   // eviction selector
 212   u16 enhancement_current_buf;
 213
 214   u32 allow_dithering:1;
 215   u32 force_dithering:1;
 216   u32 hack_disable_main:1;
 217   u32 hack_texture_adj:1;
 218
 219   // Align up to 64 byte boundary to keep the upcoming buffers cache line
 220   // aligned, also make reachable with single immediate addition
 221   u8 reserved_a[68 + 9*4 - 9*sizeof(void *)];
 222
 223   // space for saving regs on c call to flush_render_block_buffer() and asm
 224   u32 saved_tmp[48 / sizeof(u32)];
 225   u32 saved_q4_q7[64 / sizeof(u32)];
 226
 227   // 8KB
 228   block_struct blocks[MAX_BLOCKS_PER_ROW];
 229
 230   // 14336 bytes
 231   vec_4x32u span_uvrg_offset[MAX_SPANS];
 232   edge_data_struct span_edge_data[MAX_SPANS];
 233   u32 span_b_offset[MAX_SPANS];
 234
 235   u8 texture_4bpp_cache[32][256 * 256];
 236   u8 texture_8bpp_even_cache[16][256 * 256];
 237   u8 texture_8bpp_odd_cache[16][256 * 256];
 238 } psx_gpu_struct;
 239
 240 typedef struct __attribute__((aligned(16)))
 241 {
 242   u8 u;
 243   u8 v;
 244
 245   u8 r;
 246   u8 g;
 247   u8 b;
 248
 249   u8 reserved[3];
 250
 251   s16 x;
 252   s16 y;
 253
 254   u32 padding;
 255 } vertex_struct;
 256
 257 typedef struct
 258 {
 259   vertex_struct *vertexes[3];
 260   s16 offset_x;
 261   s16 offset_y;
 262 } prepared_triangle;
 263
 264 void render_block_fill(psx_gpu_struct *psx_gpu, u32 color, u32 x, u32 y,
 265  u32 width, u32 height);
 266 void render_block_copy(psx_gpu_struct *psx_gpu, u16 *source, u32 x, u32 y,
 267  u32 width, u32 height, u32 pitch);
 268 void render_block_move(psx_gpu_struct *psx_gpu, u32 source_x, u32 source_y,
 269  u32 dest_x, u32 dest_y, u32 width, u32 height);
 270
 271 void render_triangle(psx_gpu_struct *psx_gpu, vertex_struct *vertexes,
 272  u32 flags);
 273 void render_sprite(psx_gpu_struct *psx_gpu, s32 x, s32 y, u32 u, u32 v,
 274  s32 *width, s32 *height, u32 flags, u32 color);
 275 void render_line(psx_gpu_struct *gpu, vertex_struct *vertexes, u32 flags,
 276  u32 color, int double_resolution);
 277
 278 u32 texture_region_mask(s32 x1, s32 y1, s32 x2, s32 y2);
 279
 280 void update_texture_8bpp_cache(psx_gpu_struct *psx_gpu);
 281 void flush_render_block_buffer(psx_gpu_struct *psx_gpu);
 282
 283 void setup_blocks_uv_adj_hack(psx_gpu_struct *psx_gpu, block_struct *block,
 284     edge_data_struct *span_edge_data, vec_4x32u *span_uvrg_offset);
 285
 286 void initialize_psx_gpu(psx_gpu_struct *psx_gpu, u16 *vram);
 287 u32 gpu_parse(psx_gpu_struct *psx_gpu, u32 *list, u32 size,
 288  s32 *cpu_cycles_sum_out, s32 *cpu_cycles_last, u32 *last_command);
 289
 290 void triangle_benchmark(psx_gpu_struct *psx_gpu);
 291
 292 void compute_all_gradients(psx_gpu_struct * __restrict__ psx_gpu,
 293  const vertex_struct * __restrict__ a, const vertex_struct * __restrict__ b,
 294  const vertex_struct * __restrict__ c);
 295
 296 #endif // __ASSEMBLER__
 297 #endif // PSX_GPU_H