gpu_neon: basic frameskip, change check, minor stuff
[pcsx_rearmed.git] / plugins / gpu_neon / gpu.c
index da6317e..91a1738 100644 (file)
@@ -14,6 +14,7 @@
 
 #define ARRAY_SIZE(x) (sizeof(x) / sizeof((x)[0]))
 #define unlikely(x) __builtin_expect((x), 0)
+#define noinline __attribute__((noinline))
 
 //#define log_io printf
 #define log_io(...)
@@ -25,6 +26,10 @@ long GPUinit(void)
 {
   int ret = vout_init();
   gpu.status.reg = 0x14802000;
+  gpu.status.blanking = 1;
+  gpu.regs[3] = 1;
+  gpu.screen.hres = gpu.screen.w = 320;
+  gpu.screen.vres = gpu.screen.h = 240;
   gpu.lcf_hc = &gpu.zero;
   return ret;
 }
@@ -34,15 +39,55 @@ long GPUshutdown(void)
   return vout_finish();
 }
 
+static noinline void update_width(void)
+{
+  int sw = gpu.screen.x2 - gpu.screen.x1;
+  if (sw <= 0 || sw >= 2560)
+    // full width
+    gpu.screen.w = gpu.screen.hres;
+  else
+    gpu.screen.w = sw * gpu.screen.hres / 2560;
+}
+
+static noinline void update_height(void)
+{
+  int sh = gpu.screen.y2 - gpu.screen.y1;
+  if (gpu.status.dheight)
+    sh *= 2;
+  if (sh <= 0)
+    sh = gpu.screen.vres;
+
+  gpu.screen.h = sh;
+}
+
+static noinline void decide_frameskip(void)
+{
+  gpu.frameskip.frame_ready = !gpu.frameskip.active;
+
+  if (!gpu.frameskip.active && *gpu.frameskip.advice)
+    gpu.frameskip.active = 1;
+  else
+    gpu.frameskip.active = 0;
+}
+
 void GPUwriteStatus(uint32_t data)
 {
   static const short hres[8] = { 256, 368, 320, 384, 512, 512, 640, 640 };
   static const short vres[4] = { 240, 480, 256, 480 };
   uint32_t cmd = data >> 24;
 
-  switch (data >> 24) {
+  if (cmd < ARRAY_SIZE(gpu.regs)) {
+    if (cmd != 0 && gpu.regs[cmd] == data)
+      return;
+    gpu.regs[cmd] = data;
+  }
+
+  gpu.state.fb_dirty = 1;
+
+  switch (cmd) {
     case 0x00:
       gpu.status.reg = 0x14802000;
+      gpu.status.blanking = 1;
       break;
     case 0x03:
       gpu.status.blanking = data & 1;
@@ -53,20 +98,27 @@ void GPUwriteStatus(uint32_t data)
     case 0x05:
       gpu.screen.x = data & 0x3ff;
       gpu.screen.y = (data >> 10) & 0x3ff;
+      if (gpu.frameskip.enabled)
+        decide_frameskip();
+      break;
+    case 0x06:
+      gpu.screen.x1 = data & 0xfff;
+      gpu.screen.x2 = (data >> 12) & 0xfff;
+      update_width();
       break;
     case 0x07:
       gpu.screen.y1 = data & 0x3ff;
       gpu.screen.y2 = (data >> 10) & 0x3ff;
+      update_height();
       break;
     case 0x08:
       gpu.status.reg = (gpu.status.reg & ~0x7f0000) | ((data & 0x3F) << 17) | ((data & 0x40) << 10);
-      gpu.screen.w = hres[(gpu.status.reg >> 16) & 7];
-      gpu.screen.h = vres[(gpu.status.reg >> 19) & 3];
+      gpu.screen.hres = hres[(gpu.status.reg >> 16) & 7];
+      gpu.screen.vres = vres[(gpu.status.reg >> 19) & 3];
+      update_width();
+      update_height();
       break;
   }
-
-  if (cmd < ARRAY_SIZE(gpu.regs))
-    gpu.regs[cmd] = data;
 }
 
 const unsigned char cmd_lengths[256] =
@@ -106,18 +158,26 @@ static int do_vram_io(uint32_t *data, int count, int is_read)
   uint16_t *sdata = (uint16_t *)data;
   int x = gpu.dma.x, y = gpu.dma.y;
   int w = gpu.dma.w, h = gpu.dma.h;
+  int o = gpu.dma.offset;
   int l;
   count *= 2; // operate in 16bpp pixels
 
   if (gpu.dma.offset) {
     l = w - gpu.dma.offset;
-    if (l > count)
+    if (count < l)
       l = count;
-    do_vram_line(x + gpu.dma.offset, y, sdata, l, is_read);
+
+    do_vram_line(x + o, y, sdata, l, is_read);
+
+    if (o + l < w)
+      o += l;
+    else {
+      o = 0;
+      y++;
+      h--;
+    }
     sdata += l;
     count -= l;
-    y++;
-    h--;
   }
 
   for (; h > 0 && count >= w; sdata += w, count -= w, y++, h--) {
@@ -128,19 +188,21 @@ static int do_vram_io(uint32_t *data, int count, int is_read)
   if (h > 0 && count > 0) {
     y &= 511;
     do_vram_line(x, y, sdata, count, is_read);
-    gpu.dma.offset = count;
+    o = count;
     count = 0;
   }
-  else
-    gpu.dma.offset = 0;
   gpu.dma.y = y;
   gpu.dma.h = h;
+  gpu.dma.offset = o;
 
   return count_initial - (count + 1) / 2;
 }
 
 static void start_vram_transfer(uint32_t pos_word, uint32_t size_word, int is_read)
 {
+  if (gpu.dma.h)
+    log_anomaly("start_vram_transfer while old unfinished\n");
+
   gpu.dma.x = pos_word & 1023;
   gpu.dma.y = (pos_word >> 16) & 511;
   gpu.dma.w = size_word & 0xffff; // ?
@@ -157,18 +219,22 @@ static void start_vram_transfer(uint32_t pos_word, uint32_t size_word, int is_re
 static int check_cmd(uint32_t *data, int count)
 {
   int len, cmd, start, pos;
+  int vram_dirty = 0;
 
   // process buffer
-  for (start = pos = 0;; )
+  for (start = pos = 0; pos < count; )
   {
     cmd = -1;
     len = 0;
 
     if (gpu.dma.h) {
       pos += do_vram_io(data + pos, count - pos, 0);
+      if (pos == count)
+        break;
       start = pos;
     }
 
+    // do look-ahead pass to detect SR changes and VRAM i/o
     while (pos < count) {
       uint32_t *list = data + pos;
       cmd = list[0] >> 24;
@@ -196,6 +262,8 @@ static int check_cmd(uint32_t *data, int count)
           gpu.status.reg |= (list[0] & 3) << 11;
           break;
       }
+      if (2 <= cmd && cmd < 0xc0)
+        vram_dirty = 1;
 
       if (pos + len > count) {
         cmd = -1;
@@ -207,7 +275,8 @@ static int check_cmd(uint32_t *data, int count)
     }
 
     if (pos - start > 0) {
-      do_cmd_list(data + start, pos - start);
+      if (!gpu.frameskip.active)
+        do_cmd_list(data + start, pos - start);
       start = pos;
     }
 
@@ -217,14 +286,13 @@ static int check_cmd(uint32_t *data, int count)
       pos += len;
     }
 
-    if (pos >= count)
-      return 0;
-
-    if (pos + len > count) {
-      //printf("discarding %d words\n", pos + len - count);
-      return pos + len - count;
-    }
+    if (cmd == -1)
+      break;
   }
+
+  gpu.state.fb_dirty |= vram_dirty;
+
+  return count - pos;
 }
 
 static void flush_cmd_buffer(void)
@@ -257,26 +325,45 @@ void GPUwriteData(uint32_t data)
     flush_cmd_buffer();
 }
 
-long GPUdmaChain(uint32_t *base, uint32_t addr)
+long GPUdmaChain(uint32_t *rambase, uint32_t start_addr)
 {
-  uint32_t *list;
-  int len, left;
+  uint32_t addr, *list;
+  int len, left, count;
 
   if (unlikely(gpu.cmd_len > 0))
     flush_cmd_buffer();
 
   log_io("gpu_dma_chain\n");
-  while (addr != 0xffffff) {
+  addr = start_addr & 0xffffff;
+  for (count = 0; addr != 0xffffff; count++)
+  {
     log_io(".chain %08x\n", addr);
 
-    list = base + (addr & 0x1fffff) / 4;
+    list = rambase + (addr & 0x1fffff) / 4;
     len = list[0] >> 24;
     addr = list[0] & 0xffffff;
+
+    // loop detection marker
+    // (bit23 set causes DMA error on real machine, so
+    //  unlikely to be ever set by the game)
+    list[0] |= 0x800000;
+
     if (len) {
       left = check_cmd(list + 1, len);
       if (left)
         log_anomaly("GPUwriteDataMem: discarded %d/%d words\n", left, len);
     }
+
+    if (addr & 0x800000)
+      break;
+  }
+
+  // remove loop detection markers
+  addr = start_addr & 0x1fffff;
+  while (count-- > 0) {
+    list = rambase + addr / 4;
+    addr = list[0] & 0x1fffff;
+    list[0] &= ~0x800000;
   }
 
   return 0;
@@ -310,12 +397,14 @@ uint32_t GPUreadData(void)
 
 uint32_t GPUreadStatus(void)
 {
-  log_io("gpu_read_status\n");
+  uint32_t ret;
 
   if (unlikely(gpu.cmd_len > 0))
     flush_cmd_buffer();
 
-  return gpu.status.reg | (*gpu.lcf_hc << 31);
+  ret = gpu.status.reg | (*gpu.lcf_hc << 31);
+  log_io("gpu_read_status %08x\n", ret);
+  return ret;
 }
 
 typedef struct GPUFREEZETAG
@@ -328,6 +417,8 @@ typedef struct GPUFREEZETAG
 
 long GPUfreeze(uint32_t type, GPUFreeze_t *freeze)
 {
+  int i;
+
   switch (type) {
     case 1: // save
       if (gpu.cmd_len > 0)
@@ -340,9 +431,10 @@ long GPUfreeze(uint32_t type, GPUFreeze_t *freeze)
       memcpy(gpu.vram, freeze->psxVRam, sizeof(gpu.vram));
       memcpy(gpu.regs, freeze->ulControl, sizeof(gpu.regs));
       gpu.status.reg = freeze->ulStatus;
-      GPUwriteStatus((5 << 24) | gpu.regs[5]);
-      GPUwriteStatus((7 << 24) | gpu.regs[7]);
-      GPUwriteStatus((8 << 24) | gpu.regs[8]);
+      for (i = 8; i > 0; i--) {
+        gpu.regs[i] ^= 1; // avoid reg change detection
+        GPUwriteStatus((i << 24) | (gpu.regs[i] ^ 1));
+      }
       break;
   }