9f8f6f277e4bf91a30d63a14772837158ee939b2
[qemu] / hw / adlib.c
1 /*
2  * QEMU Proxy for OPL2/3 emulation by MAME team
3  *
4  * Copyright (c) 2004-2005 Vassili Karpov (malc)
5  *
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
22  * THE SOFTWARE.
23  */
24
25 #include <assert.h>
26 #include "hw.h"
27 #include "audiodev.h"
28 #include "audio/audio.h"
29 #include "isa.h"
30
31 //#define DEBUG
32
33 #define ADLIB_KILL_TIMERS 1
34
35 #ifdef DEBUG
36 #include "qemu-timer.h"
37 #endif
38
39 #define dolog(...) AUD_log ("adlib", __VA_ARGS__)
40 #ifdef DEBUG
41 #define ldebug(...) dolog (__VA_ARGS__)
42 #else
43 #define ldebug(...)
44 #endif
45
46 #ifdef HAS_YMF262
47 #include "ymf262.h"
48 void YMF262UpdateOneQEMU (int which, INT16 *dst, int length);
49 #define SHIFT 2
50 #else
51 #include "fmopl.h"
52 #define SHIFT 1
53 #endif
54
55 #define IO_READ_PROTO(name) \
56     uint32_t name (void *opaque, uint32_t nport)
57 #define IO_WRITE_PROTO(name) \
58     void name (void *opaque, uint32_t nport, uint32_t val)
59
60 static struct {
61     int port;
62     int freq;
63 } conf = {0x220, 44100};
64
65 typedef struct {
66     QEMUSoundCard card;
67     int ticking[2];
68     int enabled;
69     int active;
70     int bufpos;
71 #ifdef DEBUG
72     int64_t exp[2];
73 #endif
74     int16_t *mixbuf;
75     uint64_t dexp[2];
76     SWVoiceOut *voice;
77     int left, pos, samples;
78     QEMUAudioTimeStamp ats;
79 #ifndef HAS_YMF262
80     FM_OPL *opl;
81 #endif
82 } AdlibState;
83
84 static AdlibState glob_adlib;
85
86 static void adlib_stop_opl_timer (AdlibState *s, size_t n)
87 {
88 #ifdef HAS_YMF262
89     YMF262TimerOver (0, n);
90 #else
91     OPLTimerOver (s->opl, n);
92 #endif
93     s->ticking[n] = 0;
94 }
95
96 static void adlib_kill_timers (AdlibState *s)
97 {
98     size_t i;
99
100     for (i = 0; i < 2; ++i) {
101         if (s->ticking[i]) {
102             uint64_t delta;
103
104             delta = AUD_get_elapsed_usec_out (s->voice, &s->ats);
105             ldebug (
106                 "delta = %f dexp = %f expired => %d\n",
107                 delta / 1000000.0,
108                 s->dexp[i] / 1000000.0,
109                 delta >= s->dexp[i]
110                 );
111             if (ADLIB_KILL_TIMERS || delta >= s->dexp[i]) {
112                 adlib_stop_opl_timer (s, i);
113                 AUD_init_time_stamp_out (s->voice, &s->ats);
114             }
115         }
116     }
117 }
118
119 static IO_WRITE_PROTO(adlib_write)
120 {
121     AdlibState *s = opaque;
122     int a = nport & 3;
123     int status;
124
125     s->active = 1;
126     AUD_set_active_out (s->voice, 1);
127
128     adlib_kill_timers (s);
129
130 #ifdef HAS_YMF262
131     status = YMF262Write (0, a, val);
132 #else
133     status = OPLWrite (s->opl, a, val);
134 #endif
135 }
136
137 static IO_READ_PROTO(adlib_read)
138 {
139     AdlibState *s = opaque;
140     uint8_t data;
141     int a = nport & 3;
142
143     adlib_kill_timers (s);
144
145 #ifdef HAS_YMF262
146     data = YMF262Read (0, a);
147 #else
148     data = OPLRead (s->opl, a);
149 #endif
150     return data;
151 }
152
153 static void timer_handler (int c, double interval_Sec)
154 {
155     AdlibState *s = &glob_adlib;
156     unsigned n = c & 1;
157 #ifdef DEBUG
158     double interval;
159     int64_t exp;
160 #endif
161
162     if (interval_Sec == 0.0) {
163         s->ticking[n] = 0;
164         return;
165     }
166
167     s->ticking[n] = 1;
168 #ifdef DEBUG
169     interval = ticks_per_sec * interval_Sec;
170     exp = qemu_get_clock (vm_clock) + interval;
171     s->exp[n] = exp;
172 #endif
173
174     s->dexp[n] = interval_Sec * 1000000.0;
175     AUD_init_time_stamp_out (s->voice, &s->ats);
176 }
177
178 static int write_audio (AdlibState *s, int samples)
179 {
180     int net = 0;
181     int pos = s->pos;
182
183     while (samples) {
184         int nbytes, wbytes, wsampl;
185
186         nbytes = samples << SHIFT;
187         wbytes = AUD_write (
188             s->voice,
189             s->mixbuf + (pos << (SHIFT - 1)),
190             nbytes
191             );
192
193         if (wbytes) {
194             wsampl = wbytes >> SHIFT;
195
196             samples -= wsampl;
197             pos = (pos + wsampl) % s->samples;
198
199             net += wsampl;
200         }
201         else {
202             break;
203         }
204     }
205
206     return net;
207 }
208
209 static void adlib_callback (void *opaque, int free)
210 {
211     AdlibState *s = opaque;
212     int samples, net = 0, to_play, written;
213
214     samples = free >> SHIFT;
215     if (!(s->active && s->enabled) || !samples) {
216         return;
217     }
218
219     to_play = audio_MIN (s->left, samples);
220     while (to_play) {
221         written = write_audio (s, to_play);
222
223         if (written) {
224             s->left -= written;
225             samples -= written;
226             to_play -= written;
227             s->pos = (s->pos + written) % s->samples;
228         }
229         else {
230             return;
231         }
232     }
233
234     samples = audio_MIN (samples, s->samples - s->pos);
235     if (!samples) {
236         return;
237     }
238
239 #ifdef HAS_YMF262
240     YMF262UpdateOneQEMU (0, s->mixbuf + s->pos * 2, samples);
241 #else
242     YM3812UpdateOne (s->opl, s->mixbuf + s->pos, samples);
243 #endif
244
245     while (samples) {
246         written = write_audio (s, samples);
247
248         if (written) {
249             net += written;
250             samples -= written;
251             s->pos = (s->pos + written) % s->samples;
252         }
253         else {
254             s->left = samples;
255             return;
256         }
257     }
258 }
259
260 static void Adlib_fini (AdlibState *s)
261 {
262 #ifdef HAS_YMF262
263     YMF262Shutdown ();
264 #else
265     if (s->opl) {
266         OPLDestroy (s->opl);
267         s->opl = NULL;
268     }
269 #endif
270
271     if (s->mixbuf) {
272         qemu_free (s->mixbuf);
273     }
274
275     s->active = 0;
276     s->enabled = 0;
277     AUD_remove_card (&s->card);
278 }
279
280 int Adlib_init (AudioState *audio, qemu_irq *pic)
281 {
282     AdlibState *s = &glob_adlib;
283     struct audsettings as;
284
285     if (!audio) {
286         dolog ("No audio state\n");
287         return -1;
288     }
289
290 #ifdef HAS_YMF262
291     if (YMF262Init (1, 14318180, conf.freq)) {
292         dolog ("YMF262Init %d failed\n", conf.freq);
293         return -1;
294     }
295     else {
296         YMF262SetTimerHandler (0, timer_handler, 0);
297         s->enabled = 1;
298     }
299 #else
300     s->opl = OPLCreate (OPL_TYPE_YM3812, 3579545, conf.freq);
301     if (!s->opl) {
302         dolog ("OPLCreate %d failed\n", conf.freq);
303         return -1;
304     }
305     else {
306         OPLSetTimerHandler (s->opl, timer_handler, 0);
307         s->enabled = 1;
308     }
309 #endif
310
311     as.freq = conf.freq;
312     as.nchannels = SHIFT;
313     as.fmt = AUD_FMT_S16;
314     as.endianness = AUDIO_HOST_ENDIANNESS;
315
316     AUD_register_card (audio, "adlib", &s->card);
317
318     s->voice = AUD_open_out (
319         &s->card,
320         s->voice,
321         "adlib",
322         s,
323         adlib_callback,
324         &as
325         );
326     if (!s->voice) {
327         Adlib_fini (s);
328         return -1;
329     }
330
331     s->samples = AUD_get_buffer_size_out (s->voice) >> SHIFT;
332     s->mixbuf = qemu_mallocz (s->samples << SHIFT);
333
334     register_ioport_read (0x388, 4, 1, adlib_read, s);
335     register_ioport_write (0x388, 4, 1, adlib_write, s);
336
337     register_ioport_read (conf.port, 4, 1, adlib_read, s);
338     register_ioport_write (conf.port, 4, 1, adlib_write, s);
339
340     register_ioport_read (conf.port + 8, 2, 1, adlib_read, s);
341     register_ioport_write (conf.port + 8, 2, 1, adlib_write, s);
342
343     return 0;
344 }