spu: remove some hacks
[pcsx_rearmed.git] / plugins / dfsound / spu.c
index d6cd952..d2eed13 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
 
  ***************************************************************************/
 /***************************************************************************
@@ -24,9 +24,8 @@
 
 #include "externals.h"
 #include "registers.h"
-#include "cfg.h"
-#include "dsoundoss.h"
-#include "regs.h"
+#include "out.h"
+#include "arm_features.h"
 
 #ifdef ENABLE_NLS
 #include <libintl.h>
@@ -38,7 +37,7 @@
 #define N_(x) (x)
 #endif
 
-#ifdef __arm__
+#ifdef __ARM_ARCH_7A__
  #define ssat32_to_16(v) \
   asm("ssat %0,#16,%1" : "=r" (v) : "r" (v))
 #else
  } while (0)
 #endif
 
+#define PSXCLK 33868800        /* 33.8688 MHz */
+
+// intended to be ~1 frame
+#define IRQ_NEAR_BLOCKS 32
+
 /*
 #if defined (USEMACOSX)
 static char * libraryName     = N_("Mac OS X Sound");
@@ -75,16 +79,11 @@ unsigned short  spuMem[256*1024];
 unsigned char * spuMemC;
 unsigned char * pSpuIrq=0;
 unsigned char * pSpuBuffer;
-unsigned char * pMixIrq=0;
 
 // user settings
 
-int             iVolume=3;
+int             iVolume=768; // 1024 is 1.0
 int             iXAPitch=1;
-int             iUseTimer=2;
-int             iSPUIRQWait=1;
-int             iDebugMode=0;
-int             iRecordMode=0;
 int             iUseReverb=2;
 int             iUseInterpolation=2;
 
@@ -93,26 +92,24 @@ int             iUseInterpolation=2;
 SPUCHAN         s_chan[MAXCHAN+1];                     // channel + 1 infos (1 is security for fmod handling)
 REVERBInfo      rvb;
 
-unsigned long   dwNoiseVal=1;                          // global noise generator
-int             iSpuAsyncWait=0;
+unsigned int    dwNoiseVal;                            // global noise generator
+unsigned int    dwNoiseCount;
 
 unsigned short  spuCtrl=0;                             // some vars to store psx reg infos
 unsigned short  spuStat=0;
 unsigned short  spuIrq=0;
 unsigned long   spuAddr=0xffffffff;                    // address into spu mem
-int             bEndThread=0;                          // thread handlers
-int             bThreadEnded=0;
 int             bSpuInit=0;
 int             bSPUIsOpen=0;
 
-static pthread_t thread = (pthread_t)-1;               // thread id (linux)
-
-unsigned long dwNewChannel=0;                          // flags for faster testing, if new channel starts
-unsigned long dwChannelOn=0;
-unsigned long dwPendingChanOff=0;
+unsigned int dwNewChannel=0;                           // flags for faster testing, if new channel starts
+unsigned int dwChannelOn=0;                            // not silent channels
+unsigned int dwPendingChanOff=0;
+unsigned int dwChannelDead=0;                          // silent+not useful channels
 
 void (CALLBACK *irqCallback)(void)=0;                  // func of main emu, called on spu irq
 void (CALLBACK *cddavCallback)(unsigned short,unsigned short)=0;
+void (CALLBACK *scheduleCallback)(unsigned int)=0;
 
 // certain globals (were local before, but with the new timeproc I need em global)
 
@@ -121,15 +118,16 @@ static const int f[8][2] = {   {    0,  0  },
                         {  115, -52 },
                         {   98, -55 },
                         {  122, -60 } };
-int ChanBuf[NSSIZE];
-int SSumLR[NSSIZE*2];
+int ChanBuf[NSSIZE+3];
+int SSumLR[(NSSIZE+3)*2];
 int iFMod[NSSIZE];
-int iCycle = 0;
 short * pS;
 
-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 decode_dirty_ch;
+int decode_pos;
+unsigned int cycles_played;
+
+#define CDDA_BUFFER_SIZE (16384 * sizeof(uint32_t)) // must be power of 2
 
 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 // CODE AREA
@@ -219,9 +217,10 @@ INLINE void InterpolateUp(int ch)
    s_chan[ch].SB[32]=0;
 
    s_chan[ch].SB[28]=(s_chan[ch].SB[28]*s_chan[ch].sinc)/0x20000L;
-   if(s_chan[ch].sinc<=0x8000)
-        s_chan[ch].SB[29]=s_chan[ch].SB[30]-(s_chan[ch].SB[28]*((0x10000/s_chan[ch].sinc)-1));
-   else s_chan[ch].SB[29]+=s_chan[ch].SB[28];
+   //if(s_chan[ch].sinc<=0x8000)
+   //     s_chan[ch].SB[29]=s_chan[ch].SB[30]-(s_chan[ch].SB[28]*((0x10000/s_chan[ch].sinc)-1));
+   //else
+   s_chan[ch].SB[29]+=s_chan[ch].SB[28];
   }
  else                                                  // no flags? add bigger val (if possible), calc smaller step, set flag1
   s_chan[ch].SB[29]+=s_chan[ch].SB[28];
@@ -245,7 +244,7 @@ INLINE void InterpolateDown(int ch)
 // helpers for gauss interpolation
 
 #define gval0 (((short*)(&s_chan[ch].SB[29]))[gpos])
-#define gval(x) (((short*)(&s_chan[ch].SB[29]))[(gpos+x)&3])
+#define gval(x) ((int)((short*)(&s_chan[ch].SB[29]))[(gpos+x)&3])
 
 #include "gauss_i.h"
 
@@ -253,6 +252,26 @@ 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
 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
@@ -267,8 +286,8 @@ INLINE void StartSound(int ch)
  //s_chan[ch].bStop=0;
  //s_chan[ch].bOn=1;
 
- s_chan[ch].s_1=0;                                     // init mixing vars
- s_chan[ch].s_2=0;
+ s_chan[ch].SB[26]=0;                                  // init mixing vars
+ s_chan[ch].SB[27]=0;
  s_chan[ch].iSBPos=28;
 
  s_chan[ch].SB[29]=0;                                  // init our interpolation helpers
@@ -285,19 +304,9 @@ INLINE void StartSound(int ch)
 // ALL KIND OF HELPERS
 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
-INLINE void VoiceChangeFrequency(int ch)
-{
- s_chan[ch].iUsedFreq=s_chan[ch].iActFreq;             // -> take it and calc steps
- s_chan[ch].sinc=s_chan[ch].iRawPitch<<4;
- if(!s_chan[ch].sinc) s_chan[ch].sinc=1;
- if(iUseInterpolation==1) s_chan[ch].SB[32]=1;         // -> freq change in simle imterpolation mode: set flag
-}
-
-////////////////////////////////////////////////////////////////////////
-
 INLINE int FModChangeFrequency(int ch,int ns)
 {
- int NP=s_chan[ch].iRawPitch;
unsigned int NP=s_chan[ch].iRawPitch;
  int sinc;
 
  NP=((32768L+iFMod[ns])*NP)/32768L;
@@ -305,12 +314,7 @@ INLINE int FModChangeFrequency(int ch,int ns)
  if(NP>0x3fff) NP=0x3fff;
  if(NP<0x1)    NP=0x1;
 
- NP=(44100L*NP)/(4096L);                               // calc frequency
-
- s_chan[ch].iActFreq=NP;
- s_chan[ch].iUsedFreq=NP;
- sinc=(((NP/10)<<16)/4410);
- if(!sinc) sinc=1;
+ sinc=NP<<4;                                           // calc frequency
  if(iUseInterpolation==1)                              // freq change in simple interpolation mode
   s_chan[ch].SB[32]=1;
  iFMod[ns]=0;
@@ -320,47 +324,13 @@ INLINE int FModChangeFrequency(int ch,int ns)
 
 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
-// noise handler... just produces some noise data
-// surely wrong... and no noise frequency (spuCtrl&0x3f00) will be used...
-// and sometimes the noise will be used as fmod modulation... pfff
-
-INLINE int iGetNoiseVal(int ch)
-{
- int fa;
-
- if((dwNoiseVal<<=1)&0x80000000L)
-  {
-   dwNoiseVal^=0x0040001L;
-   fa=((dwNoiseVal>>2)&0x7fff);
-   fa=-fa;
-  }
- else fa=(dwNoiseVal>>2)&0x7fff;
-
- // mmm... depending on the noise freq we allow bigger/smaller changes to the previous val
- fa=s_chan[ch].iOldNoise+((fa-s_chan[ch].iOldNoise)/((0x001f-((spuCtrl&0x3f00)>>9))+1));
- if(fa>32767L)  fa=32767L;
- if(fa<-32767L) fa=-32767L;              
- s_chan[ch].iOldNoise=fa;
-
- if(iUseInterpolation<2)                               // no gauss/cubic interpolation?
- s_chan[ch].SB[29] = fa;                               // -> store noise val in "current sample" slot
- return fa;
-}                                 
-
-////////////////////////////////////////////////////////////////////////
-
 INLINE void StoreInterpolationVal(int ch,int fa)
 {
  if(s_chan[ch].bFMod==2)                               // fmod freq channel
   s_chan[ch].SB[29]=fa;
  else
   {
-   if((spuCtrl&0x4000)==0) fa=0;                       // muted?
-   else                                                // else adjust
-    {
-     if(fa>32767L)  fa=32767L;
-     if(fa<-32767L) fa=-32767L;              
-    }
+   ssat32_to_16(fa);
 
    if(iUseInterpolation>=2)                            // gauss/cubic interpolation
     {     
@@ -384,7 +354,7 @@ INLINE void StoreInterpolationVal(int ch,int fa)
 
 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
-INLINE int iGetInterpolationVal(int ch)
+INLINE int iGetInterpolationVal(int ch, int spos)
 {
  int fa;
 
@@ -396,7 +366,7 @@ INLINE int iGetInterpolationVal(int ch)
    case 3:                                             // cubic interpolation
     {
      long xd;int gpos;
-     xd = ((s_chan[ch].spos) >> 1)+1;
+     xd = (spos >> 1)+1;
      gpos = s_chan[ch].SB[28];
 
      fa  = gval(3) - 3*gval(2) + 3*gval(1) - gval0;
@@ -415,9 +385,9 @@ INLINE int iGetInterpolationVal(int ch)
    case 2:                                             // gauss interpolation
     {
      int vl, vr;int gpos;
-     vl = (s_chan[ch].spos >> 6) & ~3;
+     vl = (spos >> 6) & ~3;
      gpos = s_chan[ch].SB[28];
-     vr=(gauss[vl]*gval0)&~2047;
+     vr=(gauss[vl]*(int)gval0)&~2047;
      vr+=(gauss[vl+1]*gval(1))&~2047;
      vr+=(gauss[vl+2]*gval(2))&~2047;
      vr+=(gauss[vl+3]*gval(3))&~2047;
@@ -442,97 +412,84 @@ INLINE int iGetInterpolationVal(int ch)
  return fa;
 }
 
-static void do_irq(void)
+static void decode_block_data(int *dest, const unsigned char *src, int predict_nr, int shift_factor)
 {
- if(!(spuStat & STAT_IRQ))
+ int nSample;
+ int fa, s_1, s_2, d, s;
+
+ s_1 = dest[27];
+ s_2 = dest[26];
+
+ for (nSample = 0; nSample < 28; src++)
  {
-  spuStat |= STAT_IRQ;
-  if(irqCallback) irqCallback();
+  d = (int)*src;
+  s = (int)(signed short)((d & 0x0f) << 12);
+
+  fa = s >> shift_factor;
+  fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
+  s_2=s_1;s_1=fa;
+
+  dest[nSample++] = fa;
+
+  s = (int)(signed short)((d & 0xf0) << 8);
+  fa = s >> shift_factor;
+  fa += ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
+  s_2=s_1;s_1=fa;
+
+  dest[nSample++] = fa;
  }
 }
 
 static int decode_block(int ch)
 {
  unsigned char *start;
- unsigned int nSample;
- int predict_nr,shift_factor,flags,d,s;
- int fa,s_1,s_2;
+ int predict_nr,shift_factor,flags;
+ int stop = 0;
  int ret = 0;
 
- s_chan[ch].iSBPos=0;
+ start = s_chan[ch].pCurr;                 // set up the current pos
+ if(start == spuMemC)                      // ?
+  stop = 1;
 
- start=s_chan[ch].pCurr;                   // set up the current pos
- if(start == (unsigned char*)-1 ||         // special "stop" sign
-    (dwPendingChanOff&(1<<ch)))
+ if(s_chan[ch].prevflags&1)                // 1: stop/loop
  {
-  dwChannelOn&=~(1<<ch);                   // -> turn everything off
-  dwPendingChanOff&=~(1<<ch);
-  s_chan[ch].bStop=1;
-  s_chan[ch].ADSRX.EnvelopeVol=0;
-  return 0;                                // -> and done for this channel
- }
+  if(!(s_chan[ch].prevflags&2))
+   stop = 1;
 
- //////////////////////////////////////////// irq check
+  start = s_chan[ch].pLoop;
+ }
+ else
+  ret = check_irq(ch, start);              // hack, see check_irq below..
 
- if(spuCtrl&CTRL_IRQ)
+ if(stop)
  {
-  if(pSpuIrq == start)                     // irq address reached?
-  {
-   do_irq();                               // -> call main emu
-   ret = 1;
-  }
+  dwChannelOn &= ~(1<<ch);                 // -> turn everything off
+  s_chan[ch].bStop = 1;
+  s_chan[ch].ADSRX.EnvelopeVol = 0;
  }
 
- s_1=s_chan[ch].s_1;
- s_2=s_chan[ch].s_2;
-
- predict_nr=(int)*start;start++;
+ predict_nr=(int)start[0];
  shift_factor=predict_nr&0xf;
  predict_nr >>= 4;
- flags=(int)*start;start++;
-
- // -------------------------------------- // 
-
- for (nSample=0;nSample<28;start++)      
- {
-  d=(int)*start;
-  s=((d&0xf)<<12);
-  if(s&0x8000) s|=0xffff0000;
-
-  fa=(s >> shift_factor);
-  fa=fa + ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
-  s_2=s_1;s_1=fa;
-  s=((d & 0xf0) << 8);
-
-  s_chan[ch].SB[nSample++]=fa;
 
-  if(s&0x8000) s|=0xffff0000;
-  fa=(s>>shift_factor);
-  fa=fa + ((s_1 * f[predict_nr][0])>>6) + ((s_2 * f[predict_nr][1])>>6);
-  s_2=s_1;s_1=fa;
-
-  s_chan[ch].SB[nSample++]=fa;
- }
+ 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
 
- if((flags&4) && (!s_chan[ch].bIgnoreLoop))
-  s_chan[ch].pLoop=start-16;               // loop adress
-
- if(flags&1)                               // 1: stop/loop
- {
-  if(!(flags&2))
-   dwPendingChanOff|=1<<ch;
+ start+=16;
 
+ if(flags&1) {                             // 1: stop/loop
   start = s_chan[ch].pLoop;
+  ret |= check_irq(ch, start);             // hack.. :(
  }
 
  if (start - spuMemC >= 0x80000)
-  start = (unsigned char*)-1;
+  start = spuMemC;
 
- s_chan[ch].pCurr=start;                   // store values for next cycle
- s_chan[ch].s_1=s_1;
- s_chan[ch].s_2=s_2;
+ s_chan[ch].pCurr = start;                 // store values for next cycle
+ s_chan[ch].prevflags = flags;
 
  return ret;
 }
@@ -542,33 +499,72 @@ 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);
 
- // Tron Bonne hack, probably wrong (could be wrong memory contents..)
- if(flags & ~7) flags = 0;
-
- if(start == pSpuIrq)
- {
-  do_irq();
-  ret = 1;
- }
+ if(s_chan[ch].prevflags & 1)
+  start = s_chan[ch].pLoop;
 
- if((flags & 4) && !s_chan[ch].bIgnoreLoop)
-  s_chan[ch].pLoop=start;
+ 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;
 
  return ret;
 }
 
+// if irq is going to trigger sooner than in upd_samples, set upd_samples
+static void scan_for_irq(int ch, unsigned int *upd_samples)
+{
+ int pos, sinc, sinc_inv, end;
+ unsigned char *block;
+ int flags;
+
+ block = s_chan[ch].pCurr;
+ pos = s_chan[ch].spos;
+ sinc = s_chan[ch].sinc;
+ end = pos + *upd_samples * sinc;
+
+ pos += (28 - s_chan[ch].iSBPos) << 16;
+ while (pos < end)
+ {
+  if (block == pSpuIrq)
+   break;
+  flags = block[1];
+  block += 16;
+  if (flags & 1) {                          // 1: stop/loop
+   block = s_chan[ch].pLoop;
+   if (block == pSpuIrq)                    // hack.. (see decode_block)
+    break;
+  }
+  pos += 28 << 16;
+ }
+
+ if (pos < end)
+ {
+  sinc_inv = s_chan[ch].sinc_inv;
+  if (sinc_inv == 0)
+   sinc_inv = s_chan[ch].sinc_inv = (0x80000000u / (uint32_t)sinc) << 1;
+
+  pos -= s_chan[ch].spos;
+  *upd_samples = (((uint64_t)pos * sinc_inv) >> 32) + 1;
+  //xprintf("ch%02d: irq sched: %3d %03d\n",
+  // ch, *upd_samples, *upd_samples * 60 * 263 / 44100);
+ }
+}
+
 #define make_do_samples(name, fmod_code, interp_start, interp1_code, interp2_code, interp_end) \
-static int do_samples_##name(int ch, int ns, int ns_to) \
+static noinline int do_samples_##name(int ch, int ns, int ns_to) \
 {                                            \
  int sinc = s_chan[ch].sinc;                 \
  int spos = s_chan[ch].spos;                 \
+ int sbpos = s_chan[ch].iSBPos;              \
+ int *SB = s_chan[ch].SB;                    \
  int ret = -1;                               \
  int d, fa;                                  \
  interp_start;                               \
@@ -577,30 +573,28 @@ static int do_samples_##name(int ch, int ns, int ns_to) \
  {                                           \
   fmod_code;                                 \
                                              \
+  spos += sinc;                              \
   while (spos >= 0x10000)                    \
   {                                          \
-   if(s_chan[ch].iSBPos == 28)               \
+   fa = SB[sbpos++];                         \
+   if(sbpos >= 28)                           \
    {                                         \
+    sbpos = 0;                               \
     d = decode_block(ch);                    \
-    if(d && iSPUIRQWait)                     \
-    {                                        \
-     ret = ns;                               \
-     goto out;                               \
-    }                                        \
+    if(d)                                    \
+     ret = /*ns_to =*/ ns + 1;               \
    }                                         \
                                              \
-   fa = s_chan[ch].SB[s_chan[ch].iSBPos++];  \
    interp1_code;                             \
    spos -= 0x10000;                          \
   }                                          \
                                              \
   interp2_code;                              \
-  spos += sinc;                              \
  }                                           \
                                              \
-out:                                         \
  s_chan[ch].sinc = sinc;                     \
  s_chan[ch].spos = spos;                     \
+ s_chan[ch].iSBPos = sbpos;                  \
  interp_end;                                 \
                                              \
  return ret;                                 \
@@ -612,7 +606,7 @@ out:                                         \
 
 make_do_samples(default, fmod_recv_check, ,
   StoreInterpolationVal(ch, fa),
-  ChanBuf[ns] = iGetInterpolationVal(ch), )
+  ChanBuf[ns] = iGetInterpolationVal(ch, spos), )
 make_do_samples(noint, , fa = s_chan[ch].SB[29], , ChanBuf[ns] = fa, s_chan[ch].SB[29] = fa)
 
 #define simple_interp_store \
@@ -631,166 +625,227 @@ make_do_samples(noint, , fa = s_chan[ch].SB[29], , ChanBuf[ns] = fa, s_chan[ch].
 make_do_samples(simple, , ,
   simple_interp_store, simple_interp_get, )
 
-static int do_samples_noise(int ch, int ns, int ns_to)
+static noinline 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;
  }
 
+ // modified from DrHell/shalma, no fraction
+ level = (spuCtrl >> 10) & 0x0f;
+ level = 0x8000 >> level;
+
  for (; ns < ns_to; ns++)
-  ChanBuf[ns] = iGetNoiseVal(ch);
+ {
+  dwNoiseCount += 2;
+  if (dwNoiseCount >= level)
+  {
+   dwNoiseCount -= level;
+   shift = (dwNoiseVal >> 10) & 0x1f;
+   bit = (0x69696969 >> shift) & 1;
+   if (dwNoiseVal & 0x8000)
+    bit ^= 1;
+   dwNoiseVal = (dwNoiseVal << 1) | bit;
+  }
 
return -1;
-}
 ChanBuf[ns] = (signed short)dwNoiseVal;
+ }
 
-////////////////////////////////////////////////////////////////////////
-// MAIN SPU FUNCTION
-// here is the main job handler... thread, timer or direct func call
-// basically the whole sound processing is done in this fat func!
-////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+ return ret;
+}
 
-// 5 ms waiting phase, if buffer is full and no new sound has to get started
-// .. can be made smaller (smallest val: 1 ms), but bigger waits give
-// better performance
+#ifdef HAVE_ARMV5
+// asm code; lv and rv must be 0-3fff
+extern void mix_chan(int start, int count, int lv, int rv);
+extern void mix_chan_rvb(int start, int count, int lv, int rv);
+#else
+static void mix_chan(int start, int count, int lv, int rv)
+{
+ int *dst = SSumLR + start * 2;
+ const int *src = ChanBuf + start;
+ int l, r;
 
-#define PAUSE_W 5
-#define PAUSE_L 5000
+ while (count--)
+  {
+   int sval = *src++;
 
-////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+   l = (sval * lv) >> 14;
+   r = (sval * rv) >> 14;
+   *dst++ += l;
+   *dst++ += r;
+  }
+}
 
-static void *MAINThread(void *arg)
+static void mix_chan_rvb(int start, int count, int lv, int rv)
 {
- int ns,ns_from,ns_to;
-#if !defined(_MACOSX) && !defined(__arm__)
- int voldiv = iVolume;
-#else
- const int voldiv = 2;
+ int *dst = SSumLR + start * 2;
+ int *drvb = sRVBStart + start * 2;
+ const int *src = ChanBuf + start;
+ int l, r;
+
+ while (count--)
+  {
+   int sval = *src++;
+
+   l = (sval * lv) >> 14;
+   r = (sval * rv) >> 14;
+   *dst++ += l;
+   *dst++ += r;
+   *drvb++ += l;
+   *drvb++ += r;
+  }
+}
 #endif
- int ch,d;
- int bIRQReturn=0;
 
- while(!bEndThread)                                    // until we are shutting down
+// 0x0800-0x0bff  Voice 1
+// 0x0c00-0x0fff  Voice 3
+static noinline void 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 + start;
+
+ while (count-- > 0)
   {
-   // ok, at the beginning we are looking if there is
-   // enuff free place in the dsound/oss buffer to
-   // fill in new data, or if there is a new channel to start.
-   // if not, we wait (thread) or return (timer/spuasync)
-   // 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
+   cursor &= 0x1ff;
+   dst[cursor] = *src++;
+   cursor++;
+  }
 
-   while(!iSecureStart && !bEndThread &&               // no new start? no thread end?
-         (SoundGetBytesBuffered()>TESTSIZE))           // and still enuff data in sound buffer?
-    {
-     iSecureStart=0;                                   // reset secure
+ // decode_pos is updated and irqs are checked later, after voice loop
+}
 
-     if(iUseTimer) return 0;                           // linux no-thread mode? bye
-     usleep(PAUSE_L);                                  // else sleep for x ms (linux)
+////////////////////////////////////////////////////////////////////////
+// MAIN SPU FUNCTION
+// here is the main job handler...
+// basically the whole sound processing is done in this fat func!
+////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 
-     if(dwNewChannel) iSecureStart=1;                  // if a new channel kicks in (or, of course, sound buffer runs low), we will leave the loop
-    }
+void do_samples(unsigned int cycles_to)
+{
+ const int ns_from = 0;
+ int ns,ns_to,ns_len;
+ int volmult = iVolume;
+ int ch,d,silentch;
+ int cycle_diff;
+
+ cycle_diff = cycles_to - cycles_played;
+ if (cycle_diff < -2*1048576 || cycle_diff > 2*1048576)
+  {
+   //xprintf("desync %u %d\n", cycles_to, cycle_diff);
+   cycles_played = cycles_to;
+   return;
+  }
 
-   //--------------------------------------------------// continue from irq handling in timer mode? 
+ if (cycle_diff < 2 * 768)
+  return;
 
-   ns_from=0;
-   ns_to=NSSIZE;
-   ch=0;
-   if(lastch>=0)                                       // will be -1 if no continue is pending
-    {
-     ch=lastch; ns_from=lastns; lastch=-1;             // -> setup all kind of vars to continue
-    }
+ ns_to = (cycle_diff / 768 + 1) & ~1;
+ if (ns_to > NSSIZE) {
+  // should never happen
+  //xprintf("ns_to oflow %d %d\n", ns_to, NSSIZE);
+  ns_to = NSSIZE;
+ }
+
+  //////////////////////////////////////////////////////
+  // special irq handling in the decode buffers (0x0000-0x1000)
+  // we know:
+  // the decode buffers are located in spu memory in the following way:
+  // 0x0000-0x03ff  CD audio left
+  // 0x0400-0x07ff  CD audio right
+  // 0x0800-0x0bff  Voice 1
+  // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
+  // and decoded data is 16 bit for one sample
+  // we assume:
+  // even if voices 1/3 are off or no cd audio is playing, the internal
+  // play positions will move on and wrap after 0x400 bytes.
+  // Therefore: we just need a pointer from spumem+0 to spumem+3ff, and
+  // increase this pointer on each sample by 2 bytes. If this pointer
+  // (or 0x400 offsets of this pointer) hits the spuirq address, we generate
+  // an IRQ.
+
+  if (unlikely((spuCtrl & CTRL_IRQ) && pSpuIrq && pSpuIrq < spuMemC+0x1000))
+   {
+    int irq_pos = (pSpuIrq - spuMemC) / 2 & 0x1ff;
+    int left = (irq_pos - decode_pos) & 0x1ff;
+    if (0 < left && left <= ns_to)
+     {
+      //xprintf("decoder irq %x\n", decode_pos);
+      do_irq();
+     }
+   }
+
+  InitREVERB(ns_to);
+
+  {
+   silentch=~(dwChannelOn|dwNewChannel);
 
    //--------------------------------------------------//
    //- main channel loop                              -// 
    //--------------------------------------------------//
     {
-     for(;ch<MAXCHAN;ch++)                             // loop em all... we will collect 1 ms of sound of each playing channel
+     for(ch=0;ch<MAXCHAN;ch++)                         // loop em all...
       {
        if(dwNewChannel&(1<<ch)) StartSound(ch);        // start new sound
        if(!(dwChannelOn&(1<<ch))) continue;            // channel not playing? next
 
-       if(s_chan[ch].iActFreq!=s_chan[ch].iUsedFreq)   // new psx frequency?
-        VoiceChangeFrequency(ch);
-
        if(s_chan[ch].bNoise)
-        d=do_samples_noise(ch, ns_from, ns_to);
+        do_samples_noise(ch, ns_from, ns_to);
        else if(s_chan[ch].bFMod==2 || (s_chan[ch].bFMod==0 && iUseInterpolation==0))
-        d=do_samples_noint(ch, ns_from, ns_to);
+        do_samples_noint(ch, ns_from, ns_to);
        else if(s_chan[ch].bFMod==0 && iUseInterpolation==1)
-        d=do_samples_simple(ch, ns_from, ns_to);
+        do_samples_simple(ch, ns_from, ns_to);
        else
-        d=do_samples_default(ch, ns_from, ns_to);
-       if(d>=0)
-        {
-         bIRQReturn=1;
-         lastch=ch; 
-         lastns=ns_to=d;
-        }
+        do_samples_default(ch, ns_from, ns_to);
+
+       ns_len = ns_to - ns_from;
 
        MixADSR(ch, ns_from, ns_to);
 
-       if(s_chan[ch].bFMod==2)                         // fmod freq channel
-        memcpy(iFMod, ChanBuf, sizeof(iFMod));
-       else
+       if(ch==1 || ch==3)
         {
-         int lv=s_chan[ch].iLeftVolume;
-         int rv=s_chan[ch].iRightVolume;
-
-         for(ns=ns_from;ns<ns_to;ns++)
-          {
-           int sval = ChanBuf[ns];
-           int l, r;
-
-           //////////////////////////////////////////////
-           // ok, left/right sound volume (psx volume goes from 0 ... 0x3fff)
-
-           l=(sval*lv)>>14;
-           r=(sval*rv)>>14;
-           SSumLR[ns*2]  +=l;
-           SSumLR[ns*2+1]+=r;
-
-           //////////////////////////////////////////////
-           // now let us store sound data for reverb    
-
-           if(s_chan[ch].bRVBActive) StoreREVERB(ch,ns,l,r);
-          }
+         do_decode_bufs(ch/2, ns_from, ns_len);
+         decode_dirty_ch |= 1<<ch;
         }
+
+       if(s_chan[ch].bFMod==2)                         // fmod freq channel
+        memcpy(&iFMod[ns_from], &ChanBuf[ns_from], ns_len * sizeof(iFMod[0]));
+       if(s_chan[ch].bRVBActive)
+        mix_chan_rvb(ns_from, ns_len, s_chan[ch].iLeftVolume, s_chan[ch].iRightVolume);
+       else
+        mix_chan(ns_from, ns_len, s_chan[ch].iLeftVolume, s_chan[ch].iRightVolume);
       }
     }
 
     // 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(dwChannelOn&(1<<ch)) continue;               // already handled
-       if(s_chan[ch].pCurr == (unsigned char *)-1)
-        continue;
+       if(!(silentch&(1<<ch))) continue;               // already handled
+       if(dwChannelDead&(1<<ch)) continue;
        if(s_chan[ch].pCurr > pSpuIrq && s_chan[ch].pLoop > pSpuIrq)
         continue;
 
-       if(s_chan[ch].iActFreq!=s_chan[ch].iUsedFreq)   // new psx frequency?
-         VoiceChangeFrequency(ch);
-
-       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;
+         unsigned char *start = s_chan[ch].pCurr;
 
-         bIRQReturn |= skip_block(ch);
-         if(start == s_chan[ch].pCurr)
+         skip_block(ch);
+         if(start == s_chan[ch].pCurr || start - spuMemC < 0x1000)
           {
-           // looping on self
-           s_chan[ch].pCurr=(unsigned char *)-1;
+           // looping on self or stopped(?)
+           dwChannelDead |= 1<<ch;
+           s_chan[ch].spos = 0;
            break;
           }
 
@@ -798,135 +853,115 @@ static void *MAINThread(void *arg)
         }
       }
 
-    if(bIRQReturn && iSPUIRQWait)                      // special return for "spu irq - wait for cpu action"
-     {
-      iSpuAsyncWait=1;
-      bIRQReturn=0;
-      if(iUseTimer!=2)
-       { 
-        DWORD dwWatchTime=timeGetTime_spu()+2500;
-
-        while(iSpuAsyncWait && !bEndThread && 
-              timeGetTime_spu()<dwWatchTime)
-            usleep(1000L);
-       continue;
-       }
-      else
-       {
-        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
   //---------------------------------------------------//
   // mix XA infos (if any)
 
-  MixXA();
+  MixXA(ns_to);
   
   ///////////////////////////////////////////////////////
   // mix all channels (including reverb) into one buffer
 
   if(iUseReverb)
-   REVERBDo();
+   REVERBDo(ns_to);
 
   if((spuCtrl&0x4000)==0) // muted? (rare, don't optimize for this)
    {
-    memset(pS, 0, NSSIZE * 2 * sizeof(pS[0]));
-    pS += NSSIZE*2;
+    memset(pS, 0, ns_to * 2 * sizeof(pS[0]));
+    pS += ns_to * 2;
    }
   else
-  for (ns = 0; ns < NSSIZE*2; )
+  for (ns = 0; ns < ns_to * 2; )
    {
-    d = SSumLR[ns] / voldiv; SSumLR[ns] = 0;
+    d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
+    d = d * volmult >> 10;
     ssat32_to_16(d);
     *pS++ = d;
     ns++;
 
-    d = SSumLR[ns] / voldiv; SSumLR[ns] = 0;
+    d = SSumLR[ns]; SSumLR[ns] = 0;
+    d = d * volmult >> 10;
     ssat32_to_16(d);
     *pS++ = d;
     ns++;
    }
 
-  //////////////////////////////////////////////////////                   
-  // special irq handling in the decode buffers (0x0000-0x1000)
-  // we know: 
-  // the decode buffers are located in spu memory in the following way:
-  // 0x0000-0x03ff  CD audio left
-  // 0x0400-0x07ff  CD audio right
-  // 0x0800-0x0bff  Voice 1
-  // 0x0c00-0x0fff  Voice 3
-  // and decoded data is 16 bit for one sample
-  // we assume: 
-  // even if voices 1/3 are off or no cd audio is playing, the internal
-  // play positions will move on and wrap after 0x400 bytes.
-  // Therefore: we just need a pointer from spumem+0 to spumem+3ff, and 
-  // increase this pointer on each sample by 2 bytes. If this pointer
-  // (or 0x400 offsets of this pointer) hits the spuirq address, we generate
-  // 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).
+  cycles_played += ns_to * 768;
 
-  if(pMixIrq)
-   {
-    for(ns=0;ns<NSSIZE;ns++)
-     {
-      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;
-     }
-   }
+  decode_pos = (decode_pos + ns_to) & 0x1ff;
+ }
+}
 
-  InitREVERB();
+void schedule_next_irq(void)
+{
+ unsigned int upd_samples;
+ int ch;
 
-  // feed the sound
-  // wanna have around 1/60 sec (16.666 ms) updates
-  if (iCycle++ > 16)
-   {
-    SoundFeedStreamData((unsigned char *)pSpuBuffer,
-                        ((unsigned char *)pS) - ((unsigned char *)pSpuBuffer));
-    pS = (short *)pSpuBuffer;
-    iCycle = 0;
-   }
- }
+ if (scheduleCallback == NULL)
+  return;
 
- // end of big main loop...
+ upd_samples = 44100 / 50;
 
- bThreadEnded = 1;
+ for (ch = 0; ch < MAXCHAN; ch++)
+ {
+  if (dwChannelDead & (1 << ch))
+   continue;
+  if ((unsigned long)(pSpuIrq - s_chan[ch].pCurr) > IRQ_NEAR_BLOCKS * 16
+    && (unsigned long)(pSpuIrq - s_chan[ch].pLoop) > IRQ_NEAR_BLOCKS * 16)
+   continue;
 
- return 0;
+  scan_for_irq(ch, &upd_samples);
+ }
+
+ if (unlikely(pSpuIrq < spuMemC + 0x1000))
+ {
+  int irq_pos = (pSpuIrq - spuMemC) / 2 & 0x1ff;
+  int left = (irq_pos - decode_pos) & 0x1ff;
+  if (0 < left && left < upd_samples) {
+   //xprintf("decode: %3d (%3d/%3d)\n", left, decode_pos, irq_pos);
+   upd_samples = left;
+  }
+ }
+
+ if (upd_samples < 44100 / 50)
+  scheduleCallback(upd_samples * 768);
 }
 
 // SPU ASYNC... even newer epsxe func
 //  1 time every 'cycle' cycles... harhar
 
-void CALLBACK SPUasync(unsigned long cycle)
+// rearmed: called dynamically now
+
+void CALLBACK SPUasync(unsigned int cycle, unsigned int flags)
 {
- if(iSpuAsyncWait)
-  {
-   iSpuAsyncWait++;
-   if(iSpuAsyncWait<=16) return;
-   iSpuAsyncWait=0;
-  }
+ do_samples(cycle);
 
- if(iUseTimer==2)                                      // special mode, only used in Linux by this spu (or if you enable the experimental Windows mode)
-  {
-   if(!bSpuInit) return;                               // -> no init, no call
+ if (spuCtrl & CTRL_IRQ)
+  schedule_next_irq();
 
-   MAINThread(0);                                      // -> linux high-compat mode
+ if (flags & 1) {
+  out_current->feed(pSpuBuffer, (unsigned char *)pS - pSpuBuffer);
+  pS = (short *)pSpuBuffer;
 
-   // 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 (0) {
+   if (!out_current->busy())
+    // cause more samples to be generated
+    // (and break some games because of bad sync)
+    cycles_played -= 44100 / 60 / 2 * 768;
   }
+ }
 }
 
 // SPU UPDATE... new epsxe func
@@ -940,7 +975,6 @@ void CALLBACK SPUasync(unsigned long cycle)
 
 void CALLBACK SPUupdate(void)
 {
- SPUasync(0);
 }
 
 // XA AUDIO
@@ -954,45 +988,20 @@ void CALLBACK SPUplayADPCMchannel(xa_decode_t *xap)
 }
 
 // CDDA AUDIO
-void CALLBACK SPUplayCDDAchannel(short *pcm, int nbytes)
+int CALLBACK SPUplayCDDAchannel(short *pcm, int nbytes)
 {
- if (!pcm)      return;
- if (nbytes<=0) return;
+ if (!pcm)      return -1;
+ if (nbytes<=0) return -1;
 
- FeedCDDA((unsigned char *)pcm, nbytes);
return FeedCDDA((unsigned char *)pcm, nbytes);
 }
 
-// SETUPTIMER: init of certain buffers and threads/timers
-void SetupTimer(void)
+// to be called after state load
+void ClearWorkingState(void)
 {
  memset(SSumLR,0,sizeof(SSumLR));                      // init some mixing buffers
- memset(iFMod,0,NSSIZE*sizeof(int));
+ memset(iFMod,0,sizeof(iFMod));     
  pS=(short *)pSpuBuffer;                               // setup soundbuffer pointer
-
- bEndThread=0;                                         // init thread vars
- bThreadEnded=0; 
- bSpuInit=1;                                           // flag: we are inited
-
- if(!iUseTimer)                                        // linux: use thread
-  {
-   pthread_create(&thread, NULL, MAINThread, NULL);
-  }
-}
-
-// REMOVETIMER: kill threads/timers
-void RemoveTimer(void)
-{
- bEndThread=1;                                         // raise flag to end thread
-
- if(!iUseTimer)                                        // linux tread?
-  {
-   int i=0;
-   while(!bThreadEnded && i<2000) {usleep(1000L);i++;} // -> wait until thread has ended
-   if(thread!=(pthread_t)-1) {pthread_cancel(thread);thread=(pthread_t)-1;}  // -> cancel thread anyway
-  }
-
- bThreadEnded=0;                                       // no more spu is running
- bSpuInit=0;
 }
 
 // SETUPSTREAMS: init most of the spu buffers
@@ -1017,7 +1026,7 @@ void SetupStreams(void)
  XAFeed  = XAStart;
 
  CDDAStart =                                           // alloc cdda buffer
-  (uint32_t *)malloc(16384 * sizeof(uint32_t));
+  (uint32_t *)malloc(CDDA_BUFFER_SIZE);
  CDDAEnd   = CDDAStart + 16384;
  CDDAPlay  = CDDAStart;
  CDDAFeed  = CDDAStart;
@@ -1028,12 +1037,14 @@ void SetupStreams(void)
 // slow us down:
 //   s_chan[i].hMutex=CreateMutex(NULL,FALSE,NULL);
    s_chan[i].ADSRX.SustainLevel = 0xf;                 // -> init sustain
+   s_chan[i].ADSRX.SustainIncrease = 1;
    s_chan[i].pLoop=spuMemC;
-   s_chan[i].pStart=spuMemC;
    s_chan[i].pCurr=spuMemC;
   }
 
-  pMixIrq=spuMemC;                                     // enable decoded buffer irqs by setting the address
+ ClearWorkingState();
+
+ bSpuInit=1;                                           // flag: we are inited
 }
 
 // REMOVESTREAMS: free most buffer
@@ -1058,19 +1069,13 @@ long CALLBACK SPUinit(void)
  memset((void *)&rvb, 0, sizeof(REVERBInfo));
  InitADSR();
 
- iVolume = 3;
  spuIrq = 0;
  spuAddr = 0xffffffff;
- bEndThread = 0;
- bThreadEnded = 0;
  spuMemC = (unsigned char *)spuMem;
pMixIrq = 0;
decode_pos = 0;
  memset((void *)s_chan, 0, (MAXCHAN + 1) * sizeof(SPUCHAN));
  pSpuIrq = 0;
- //iSPUIRQWait = 0;
- lastch = -1;
 
- //ReadConfigSPU();                                      // read user stuff
  SetupStreams();                                       // prepare streaming
 
  return 0;
@@ -1082,7 +1087,6 @@ long CALLBACK SPUopen(void)
  if (bSPUIsOpen) return 0;                             // security for some stupid main emus
 
  SetupSound();                                         // setup sound (before init!)
- SetupTimer();                                         // timer for feeding data
 
  bSPUIsOpen = 1;
 
@@ -1096,8 +1100,7 @@ long CALLBACK SPUclose(void)
 
  bSPUIsOpen = 0;                                       // no more open
 
- RemoveTimer();                                        // no more feeding
- RemoveSound();                                        // no more sound handling
+ out_current->finish();                                // no more sound handling
 
  return 0;
 }
@@ -1107,6 +1110,7 @@ long CALLBACK SPUshutdown(void)
 {
  SPUclose();
  RemoveStreams();                                      // no more streaming
+ bSpuInit=0;
 
  return 0;
 }
@@ -1151,6 +1155,11 @@ void CALLBACK SPUregisterCDDAVolume(void (CALLBACK *CDDAVcallback)(unsigned shor
  cddavCallback = CDDAVcallback;
 }
 
+void CALLBACK SPUregisterScheduleCb(void (CALLBACK *callback)(unsigned int))
+{
+ scheduleCallback = callback;
+}
+
 // COMMON PLUGIN INFO FUNCS
 /*
 char * CALLBACK PSEgetLibName(void)
@@ -1175,9 +1184,9 @@ char * SPUgetLibInfos(void)
 */
 
 // debug
-void spu_get_debug_info(int *chans_out, int *fmod_chans_out, int *noise_chans_out)
+void spu_get_debug_info(int *chans_out, int *run_chans, int *fmod_chans_out, int *noise_chans_out)
 {
- int ch = 0, fmod_chans = 0, noise_chans = 0;
+ int ch = 0, fmod_chans = 0, noise_chans = 0, irq_chans = 0;
 
  for(;ch<MAXCHAN;ch++)
  {
@@ -1187,9 +1196,12 @@ void spu_get_debug_info(int *chans_out, int *fmod_chans_out, int *noise_chans_ou
    fmod_chans |= 1 << ch;
   if (s_chan[ch].bNoise)
    noise_chans |= 1 << ch;
+  if((spuCtrl&CTRL_IRQ) && s_chan[ch].pCurr <= pSpuIrq && s_chan[ch].pLoop <= pSpuIrq)
+   irq_chans |= 1 << ch;
  }
 
  *chans_out = dwChannelOn;
+ *run_chans = ~dwChannelOn & ~dwChannelDead & irq_chans;
  *fmod_chans_out = fmod_chans;
  *noise_chans_out = noise_chans;
 }