spu: rework irqs, again..
[pcsx_rearmed.git] / plugins / dfsound / spu.c
index f5aab9f..69d6217 100644 (file)
@@ -5,7 +5,7 @@
     copyright            : (C) 2002 by Pete Bernert
     email                : BlackDove@addcom.de
 
- Portions (C) Gražvydas "notaz" Ignotas, 2010-2011
+ Portions (C) Gražvydas "notaz" Ignotas, 2010-2012
 
  ***************************************************************************/
 /***************************************************************************
@@ -46,6 +46,8 @@
  } while (0)
 #endif
 
+#define PSXCLK 33868800        /* 33.8688 MHz */
+
 /*
 #if defined (USEMACOSX)
 static char * libraryName     = N_("Mac OS X Sound");
@@ -73,15 +75,11 @@ unsigned short  spuMem[256*1024];
 unsigned char * spuMemC;
 unsigned char * pSpuIrq=0;
 unsigned char * pSpuBuffer;
-unsigned char * pMixIrq=0;
 
 // user settings
 
 int             iVolume=768; // 1024 is 1.0
 int             iXAPitch=1;
-int             iSPUIRQWait=1;
-int             iDebugMode=0;
-int             iRecordMode=0;
 int             iUseReverb=2;
 int             iUseInterpolation=2;
 
@@ -92,7 +90,6 @@ REVERBInfo      rvb;
 
 unsigned int    dwNoiseVal;                            // global noise generator
 unsigned int    dwNoiseCount;
-int             iSpuAsyncWait=0;
 
 unsigned short  spuCtrl=0;                             // some vars to store psx reg infos
 unsigned short  spuStat=0;
@@ -122,9 +119,12 @@ int iFMod[NSSIZE];
 int iCycle = 0;
 short * pS;
 
+static int decode_dirty_ch;
+int decode_pos;
+int had_dma;
 int lastch=-1;             // last channel processed on spu irq in timer mode
 static int lastns=0;       // last ns pos
-static int iSecureStart=0; // secure start counter
+static int cycles_since_update;
 
 #define CDDA_BUFFER_SIZE (16384 * sizeof(uint32_t)) // must be power of 2
 
@@ -251,6 +251,26 @@ INLINE void InterpolateDown(int ch)
 
 #include "xa.c"
 
+static void do_irq(void)
+{
+ //if(!(spuStat & STAT_IRQ))
+ {
+  spuStat |= STAT_IRQ;                                 // asserted status?
+  if(irqCallback) irqCallback();
+ }
+}
+
+static int check_irq(int ch, unsigned char *pos)
+{
+ if((spuCtrl & CTRL_IRQ) && pos == pSpuIrq)
+ {
+  //printf("ch%d irq %04x\n", ch, pos - spuMemC);
+  do_irq();
+  return 1;
+ }
+ return 0;
+}
+
 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 // START SOUND... called by main thread to setup a new sound on a channel
 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
@@ -391,15 +411,6 @@ INLINE int iGetInterpolationVal(int ch, int spos)
  return fa;
 }
 
-static void do_irq(void)
-{
- //if(!(spuStat & STAT_IRQ))
- {
-  spuStat |= STAT_IRQ;                                 // asserted status?
-  if(irqCallback) irqCallback();
- }
-}
-
 static void decode_block_data(int *dest, const unsigned char *src, int predict_nr, int shift_factor)
 {
  int nSample;
@@ -435,24 +446,20 @@ static int decode_block(int ch)
  int ret = 0;
 
  start=s_chan[ch].pCurr;                   // set up the current pos
- if(dwPendingChanOff&(1<<ch))
- {
-  dwChannelOn&=~(1<<ch);                   // -> turn everything off
-  dwPendingChanOff&=~(1<<ch);
-  s_chan[ch].bStop=1;
-  s_chan[ch].ADSRX.EnvelopeVol=0;
- }
-
- //////////////////////////////////////////// irq check
 
- if(spuCtrl&CTRL_IRQ)
+ if(s_chan[ch].prevflags&1)                // 1: stop/loop
  {
-  if(pSpuIrq == start)                     // irq address reached?
+  if(!(s_chan[ch].prevflags&2))
   {
-   do_irq();                               // -> call main emu
-   ret = 1;
+   dwChannelOn&=~(1<<ch);                  // -> turn everything off
+   s_chan[ch].bStop=1;
+   s_chan[ch].ADSRX.EnvelopeVol=0;
   }
+
+  start = s_chan[ch].pLoop;
  }
+ else
+  ret = check_irq(ch, start);              // hack, see check_irq below..
 
  predict_nr=(int)start[0];
  shift_factor=predict_nr&0xf;
@@ -460,29 +467,22 @@ static int decode_block(int ch)
 
  decode_block_data(s_chan[ch].SB, start + 2, predict_nr, shift_factor);
 
- //////////////////////////////////////////// flag handler
-
  flags=(int)start[1];
  if(flags&4)
   s_chan[ch].pLoop=start;                  // loop adress
 
  start+=16;
- if(flags&1)                               // 1: stop/loop
- {
-  if(!(flags&2))
-   dwPendingChanOff|=1<<ch;
 
+ if(flags&1) {                             // 1: stop/loop
   start = s_chan[ch].pLoop;
+  ret |= check_irq(ch, start);             // hack.. :(
  }
 
- if (start - spuMemC >= 0x80000) {
-  // most likely wrong
+ if (start - spuMemC >= 0x80000)
   start = spuMemC;
-  printf("ch%d oflow\n", ch);
- }
 
  s_chan[ch].pCurr = start;                 // store values for next cycle
- s_chan[ch].bJump = flags & 1;
+ s_chan[ch].prevflags = flags;
 
  return ret;
 }
@@ -492,23 +492,22 @@ static int skip_block(int ch)
 {
  unsigned char *start = s_chan[ch].pCurr;
  int flags = start[1];
- int ret = 0;
+ int ret = check_irq(ch, start);
 
- if(start == pSpuIrq)
- {
-  do_irq();
-  ret = 1;
- }
+ if(s_chan[ch].prevflags & 1)
+  start = s_chan[ch].pLoop;
 
  if(flags & 4)
   s_chan[ch].pLoop = start;
 
- s_chan[ch].pCurr += 16;
+ start += 16;
 
  if(flags & 1)
-  s_chan[ch].pCurr = s_chan[ch].pLoop;
+  start = s_chan[ch].pLoop;
+
+ s_chan[ch].pCurr = start;
+ s_chan[ch].prevflags = flags;
 
- s_chan[ch].bJump = flags & 1;
  return ret;
 }
 
@@ -533,11 +532,8 @@ static int do_samples_##name(int ch, int ns, int ns_to) \
    {                                         \
     sbpos = 0;                               \
     d = decode_block(ch);                    \
-    if(d && iSPUIRQWait)                     \
-    {                                        \
-     ret = ns;                               \
-     goto out;                               \
-    }                                        \
+    if(d)                                    \
+     ret = ns_to = ns + 1;                   \
    }                                         \
                                              \
    fa = SB[sbpos++];                         \
@@ -549,7 +545,6 @@ static int do_samples_##name(int ch, int ns, int ns_to) \
   spos += sinc;                              \
  }                                           \
                                              \
-out:                                         \
  s_chan[ch].sinc = sinc;                     \
  s_chan[ch].spos = spos;                     \
  s_chan[ch].iSBPos = sbpos;                  \
@@ -586,11 +581,14 @@ make_do_samples(simple, , ,
 static int do_samples_noise(int ch, int ns, int ns_to)
 {
  int level, shift, bit;
+ int ret = -1, d;
 
  s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * (ns_to - ns);
  while (s_chan[ch].spos >= 28*0x10000)
  {
-  skip_block(ch);
+  d = skip_block(ch);
+  if (d)
+   ret = ns_to;
   s_chan[ch].spos -= 28*0x10000;
  }
 
@@ -614,7 +612,7 @@ static int do_samples_noise(int ch, int ns, int ns_to)
   ChanBuf[ns] = (signed short)dwNoiseVal;
  }
 
- return -1;
+ return ret;
 }
 
 #ifdef __arm__
@@ -660,13 +658,30 @@ static void mix_chan_rvb(int start, int count, int lv, int rv)
 }
 #endif
 
+// 0x0800-0x0bff  Voice 1
+// 0x0c00-0x0fff  Voice 3
+static void noinline do_decode_bufs(int which, int start, int count)
+{
+ const int *src = ChanBuf + start;
+ unsigned short *dst = &spuMem[0x800/2 + which*0x400/2];
+ int cursor = decode_pos;
+
+ while (count-- > 0)
+  {
+   dst[cursor] = *src++;
+   cursor = (cursor + 1) & 0x1ff;
+  }
+
+ // decode_pos is updated and irqs are checked later, after voice loop
+}
+
 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 // MAIN SPU FUNCTION
 // here is the main job handler...
 // basically the whole sound processing is done in this fat func!
 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
-static int do_samples(void)
+static int do_samples(int forced_updates)
 {
  int volmult = iVolume;
  int ns,ns_from,ns_to;
@@ -682,19 +697,15 @@ static int do_samples(void)
    // until enuff free place is available/a new channel gets
    // started
 
-   if(dwNewChannel)                                    // new channel should start immedately?
-    {                                                  // (at least one bit 0 ... MAXCHANNEL is set?)
-     iSecureStart++;                                   // -> set iSecure
-     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)
-    }
-   else iSecureStart=0;                                // 0: no new channel should start
-
-   if(!iSecureStart &&                                 // no new start?
-         (SoundGetBytesBuffered()>TESTSIZE))           // and still enuff data in sound buffer?
+   if(!forced_updates && SoundGetBytesBuffered())      // still enuff data in sound buffer?
     {
      return 0;
     }
 
+   cycles_since_update = 0;
+   if(forced_updates > 0)
+    forced_updates--;
+
    //--------------------------------------------------// continue from irq handling in timer mode? 
 
    ns_from=0;
@@ -729,12 +740,16 @@ static int do_samples(void)
          bIRQReturn=1;
          lastch=ch; 
          lastns=ns_to=d;
-         if(d==0)
-          break;
         }
 
        MixADSR(ch, ns_from, ns_to);
 
+       if(ch==1 || ch==3)
+        {
+         do_decode_bufs(ch/2, ns_from, ns_to-ns_from);
+         decode_dirty_ch |= 1<<ch;
+        }
+
        if(s_chan[ch].bFMod==2)                         // fmod freq channel
         memcpy(iFMod, ChanBuf, sizeof(iFMod));
        else if(s_chan[ch].bRVBActive)
@@ -746,7 +761,7 @@ static int do_samples(void)
 
     // advance "stopped" channels that can cause irqs
     // (all chans are always playing on the real thing..)
-    if(!bIRQReturn && (spuCtrl&CTRL_IRQ))
+    if(spuCtrl&CTRL_IRQ)
      for(ch=0;ch<MAXCHAN;ch++)
       {
        if(!(silentch&(1<<ch))) continue;               // already handled
@@ -754,13 +769,13 @@ static int do_samples(void)
        if(s_chan[ch].pCurr > pSpuIrq && s_chan[ch].pLoop > pSpuIrq)
         continue;
 
-       s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * NSSIZE;
+       s_chan[ch].spos += s_chan[ch].sinc * (ns_to - ns_from);
        while(s_chan[ch].spos >= 28 * 0x10000)
         {
          unsigned char *start = s_chan[ch].pCurr;
 
          // no need for bIRQReturn since the channel is silent
-         iSpuAsyncWait |= skip_block(ch);
+         skip_block(ch);
          if(start == s_chan[ch].pCurr)
           {
            // looping on self
@@ -773,13 +788,19 @@ static int do_samples(void)
         }
       }
 
-    if(bIRQReturn && iSPUIRQWait)                      // special return for "spu irq - wait for cpu action"
-     {
-      iSpuAsyncWait=1;
-      bIRQReturn=0;
+    if(bIRQReturn)                                     // special return for "spu irq - wait for cpu action"
       return 0;
-     }
 
+  if(unlikely(silentch & decode_dirty_ch & (1<<1)))    // must clear silent channel decode buffers
+   {
+    memset(&spuMem[0x800/2], 0, 0x400);
+    decode_dirty_ch &= ~(1<<1);
+   }
+  if(unlikely(silentch & decode_dirty_ch & (1<<3)))
+   {
+    memset(&spuMem[0xc00/2], 0, 0x400);
+    decode_dirty_ch &= ~(1<<3);
+   }
 
   //---------------------------------------------------//
   //- here we have another 1 ms of sound data
@@ -833,21 +854,17 @@ static int do_samples(void)
   // an IRQ. Only problem: the "wait for cpu" option is kinda hard to do here
   // in some of Peops timer modes. So: we ignore this option here (for now).
 
-  if(pMixIrq)
+  if(unlikely((spuCtrl&CTRL_IRQ) && pSpuIrq && pSpuIrq<spuMemC+0x1000))
    {
-    for(ns=0;ns<NSSIZE;ns++)
+    int irq_pos=(pSpuIrq-spuMemC)/2 & 0x1ff;
+    if((decode_pos <= irq_pos && irq_pos < decode_pos+NSSIZE)
+       || (decode_pos+NSSIZE > 0x200 && irq_pos < ((decode_pos+NSSIZE) & 0x1ff)))
      {
-      if((spuCtrl&0x40) && pSpuIrq && pSpuIrq<spuMemC+0x1000)                 
-       {
-        for(ch=0;ch<4;ch++)
-         {
-          if(pSpuIrq>=pMixIrq+(ch*0x400) && pSpuIrq<pMixIrq+(ch*0x400)+2)
-           do_irq();
-         }
-       }
-      pMixIrq+=2;if(pMixIrq>spuMemC+0x3ff) pMixIrq=spuMemC;
+      //printf("decoder irq %x\n", decode_pos);
+      do_irq();
      }
    }
+  decode_pos = (decode_pos + NSSIZE) & 0x1ff;
 
   InitREVERB();
 
@@ -872,21 +889,34 @@ static int do_samples(void)
 
 void CALLBACK SPUasync(unsigned long cycle)
 {
- if(iSpuAsyncWait)
+ static int old_ctrl;
+ int forced_updates = 0;
+ int do_update = 0;
+
+ if(!bSpuInit) return;                               // -> no init, no call
+
+ cycles_since_update += cycle;
+
+ if(dwNewChannel || had_dma)
   {
-   iSpuAsyncWait++;
-   if(iSpuAsyncWait<=16/FRAG_MSECS) return;
-   iSpuAsyncWait=0;
+   forced_updates = 1;
+   do_update = 1;
+   had_dma = 0;
   }
 
- if(!bSpuInit) return;                               // -> no init, no call
+ if((spuCtrl&CTRL_IRQ) && (((spuCtrl^old_ctrl)&CTRL_IRQ) // irq was enabled
+    || cycles_since_update > PSXCLK/60 / 4)) {
+  do_update = 1;
+  forced_updates = cycles_since_update / (PSXCLK/44100) / NSSIZE;
+ }
+ // with no irqs, once per frame should be fine (using a bit more because of BIAS)
+ else if(cycles_since_update > PSXCLK/60 * 5/4)
+  do_update = 1;
 
do_samples();
old_ctrl = spuCtrl;
 
- // abuse iSpuAsyncWait mechanism to reduce calls to above function
- // to make it do larger chunks
- // note: doing it less often than once per frame causes skips
- iSpuAsyncWait=1;
+ if(do_update)
+  do_samples(forced_updates);
 }
 
 // SPU UPDATE... new epsxe func
@@ -967,8 +997,6 @@ void SetupStreams(void)
    s_chan[i].pCurr=spuMemC;
   }
 
- pMixIrq=spuMemC;                                      // enable decoded buffer irqs by setting the address
-
  ClearWorkingState();
 
  bSpuInit=1;                                           // flag: we are inited
@@ -999,10 +1027,9 @@ long CALLBACK SPUinit(void)
  spuIrq = 0;
  spuAddr = 0xffffffff;
  spuMemC = (unsigned char *)spuMem;
pMixIrq = 0;
decode_pos = 0;
  memset((void *)s_chan, 0, (MAXCHAN + 1) * sizeof(SPUCHAN));
  pSpuIrq = 0;
- //iSPUIRQWait = 0;
  lastch = -1;
 
  SetupStreams();                                       // prepare streaming