]> Shamusworld >> Repos - apple2/blobdiff - src/sound.cpp
Changes to sound system relating to the new threaded CPU core. It works,
[apple2] / src / sound.cpp
index 3fffcae0d0ffef324828f0348340d4bd885ee5c2..53c6fb05ef6389df9fb366bb6faecaff51675e65 100755 (executable)
 #include <SDL.h>
 #include "log.h"
 
+// Useful defines
+
+//#define DEBUG
 
 //#define SAMPLE_RATE                  (44100.0)
 #define SAMPLE_RATE                    (48000.0)
 #define SAMPLES_PER_FRAME      (SAMPLE_RATE / 60.0)
-#define CYCLES_PER_SAMPLE      (1024000.0 / SAMPLE_RATE)
-#define SOUND_BUFFER_SIZE      (8192)
-//#define AMPLITUDE                    (16)                            // -32 - +32 seems to be plenty loud!
+// ~ 21
+//#define CYCLES_PER_SAMPLE    (1024000.0 / SAMPLE_RATE)
+// ~ 17 (lower pitched than above...!)
+// Makes sense, as this is the divisor for # of cycles passed
+#define CYCLES_PER_SAMPLE      (800000.0 / SAMPLE_RATE)
+//nope, too high #define CYCLES_PER_SAMPLE     (960000.0 / SAMPLE_RATE)
+//#define SOUND_BUFFER_SIZE    (8192)
+#define SOUND_BUFFER_SIZE      (16384)
 
 // Global variables
 
@@ -50,7 +58,8 @@ static uint64 samplePosition;
 static SDL_cond * conditional = NULL;
 static SDL_mutex * mutex = NULL;
 static SDL_mutex * mutex2 = NULL;
-static uint8 ampPtr = 5;
+static int8 sample;
+static uint8 ampPtr = 5;                                               // Start with -16 - +16
 static uint16 amplitude[17] = { 0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256, 512, 1024, 2048,
        4096, 8192, 16384, 32768 };
 
@@ -63,7 +72,7 @@ static void SDLSoundCallback(void * userdata, Uint8 * buffer, int length);
 //
 void SoundInit(void)
 {
-#if 1
+#if 0
 // To weed out problems for now...
 return;
 #endif
@@ -91,6 +100,7 @@ return;
        sampleBase = 0;
        lastToggleCycles = 0;
        samplePosition = 0;
+       sample = desired.silence;       // ? wilwok ? yes
 
        SDL_PauseAudio(false);                                          // Start playback!
        soundInitialized = true;
@@ -123,6 +133,7 @@ static void SDLSoundCallback(void * userdata, Uint8 * buffer, int length)
        // (Actually, this should never happen since we fill the buffer beforehand.)
        // (But, then again, if the sound hasn't been toggled for a while, then this
        //  makes perfect sense as the buffer won't have been filled at all!)
+       // (Should NOT starve now, now that we properly handle frame edges...)
 
        // Let's try using a mutex for shared resource consumption...
        SDL_mutexP(mutex2);
@@ -135,8 +146,8 @@ static void SDLSoundCallback(void * userdata, Uint8 * buffer, int length)
                        buffer[i] = soundBuffer[i];
 
                // Fill buffer with last value
-               memset(buffer + soundBufferPos, (uint8)(speakerState ? amplitude[ampPtr] : -amplitude[ampPtr]), length - soundBufferPos);
-               soundBufferPos = 0;                                             // Reset soundBufferPos to start of buffer...
+//             memset(buffer + soundBufferPos, (uint8)(speakerState ? amplitude[ampPtr] : -amplitude[ampPtr]), length - soundBufferPos);
+               memset(buffer + soundBufferPos, (uint8)sample, length - soundBufferPos);                soundBufferPos = 0;                                             // Reset soundBufferPos to start of buffer...
                sampleBase = 0;                                                 // & sampleBase...
 //Ick. This should never happen!
 //Actually, this probably happens a lot. (?)
@@ -218,10 +229,21 @@ Could check current CPU clock, take delta. If delta > 1024, then ...
 
 Could add # of cycles in IRQ to lastToggleCycles, then currentPos will be guaranteed
 to fall within acceptable limits.
+
+This *should* work, but if the IRQ isn't scheduled & etc, could screw timing up.
+Need to have a way to suspend IRQ thread as well as CPU thread when in the GUI,
+for example
+
+Another method would be to add to lastToggleCycles on every timeslice of the CPU,
+just like we used to.
+
+Or, run the CPU for CYCLES_PER_SAMPLE and take a sample, then copy the buffer over
+at the end of the timeslice. That way, we could just fill the buffer and let the
+IRQ handle draining it. No muss, no fuss.
 */
 
 
-       if (currentPos > SOUND_BUFFER_SIZE - 1)
+       if ((soundBufferPos + currentPos) > (SOUND_BUFFER_SIZE - 1))
        {
 #if 0
 WriteLog("ToggleSpeaker() about to go into spinlock at time: %08X (%u) (sampleBase=%u)!\n", time, time, sampleBase);
@@ -242,23 +264,30 @@ Seems like it's OK now that I've fixed the buffer-less-than-length bug...
 //             SDL_CondWait(conditional, mutex);
 //             SDL_LockAudio();
 // Hm.
+// This might not empty the buffer enough, causing hash and trash. !!! FIX !!!
 SDL_mutexV(mutex2);//Release it so sound thread can get it,
 SDL_CondWait(conditional, mutex);//Sleep/wait for the sound thread
 SDL_mutexP(mutex2);//Re-lock it until we're done with it...
 
-               currentPos = sampleBase + (uint32)((double)elapsedCycles / CYCLES_PER_SAMPLE);
+//             currentPos = sampleBase + (uint32)((double)deltaCycles / CYCLES_PER_SAMPLE);
+               currentPos = (uint32)((double)deltaCycles / CYCLES_PER_SAMPLE);
 #if 0
 WriteLog("--> after spinlock (sampleBase=%u)...\n", sampleBase);
 #endif
        }
 
-       int8 sample = (speakerState ? amplitude[ampPtr] : -amplitude[ampPtr]);
+       sample = (speakerState ? amplitude[ampPtr] : -amplitude[ampPtr]);
+
+       // currentPos is position from "zero" or soundBufferPos...
+       currentPos += soundBufferPos;
 
        while (soundBufferPos < currentPos)
                soundBuffer[soundBufferPos++] = (uint8)sample;
 
        // This is done *after* in case the buffer had a long dead spot (I think...)
        speakerState = !speakerState;
+       sample = (speakerState ? amplitude[ampPtr] : -amplitude[ampPtr]);
+       lastToggleCycles = elapsedCycles;
        SDL_mutexV(mutex2);
 //     SDL_UnlockAudio();
 }
@@ -275,6 +304,88 @@ void AddToSoundTimeBase(uint32 cycles)
 //     SDL_UnlockAudio();
 }
 
+void AdjustLastToggleCycles(uint64 elapsedCycles)
+{
+#if 0
+       if (!soundInitialized)
+               return;
+
+       SDL_mutexP(mutex2);
+       lastToggleCycles += elapsedCycles;
+       SDL_mutexV(mutex2);
+
+// We should also fill the buffer here as well, even if the speaker
+// didn't toggle... !!! FIX !!!
+#else
+/*
+BOOKKEEPING
+
+We need to know the following:
+
+ o  Where in the sound buffer the base or "zero" time is
+ o  At what CPU timestamp the speaker was last toggled
+    NOTE: we keep things "right" by advancing this number every frame, even
+          if nothing happened! That way, we can keep track without having
+          to detect whether or not several frames have gone by without any
+          activity.
+
+How to do it:
+
+Every time the speaker is toggled, we move the base or "zero" time to the
+current spot in the buffer. We also backfill the buffer up to that point with
+the old toggle value. The next time the speaker is toggled, we measure the
+difference in time between the last time it was toggled (the "zero") and now,
+and repeat the cycle.
+
+We handle dead spots by backfilling the buffer with the current toggle value
+every frame--this way we don't have to worry about keeping current time and
+crap like that. So, we have to move the "zero" the right amount, just like
+in ToggleSpeaker(), and backfill only without toggling.
+*/
+#warning "This is VERY similar to ToggleSpeaker(); merge into common function. !!! FIX !!!"
+       if (!soundInitialized)
+               return;
+
+#ifdef DEBUG
+printf("SOUND: AdjustLastToggleCycles() start...\n");
+#endif
+       // Step 1: Calculate delta time
+       uint64 deltaCycles = elapsedCycles - lastToggleCycles;
+
+       // Step 2: Calculate new buffer position
+       uint32 currentPos = (uint32)((double)deltaCycles / CYCLES_PER_SAMPLE);
+
+       // Step 3: Make sure there's room for it
+       // We need to lock since we touch both soundBuffer and soundBufferPos
+       SDL_mutexP(mutex2);
+       while ((soundBufferPos + currentPos) > (SOUND_BUFFER_SIZE - 1))
+       {
+               // Hm.
+               // This might not empty the buffer enough, causing hash and trash. !!! FIX !!! [DONE]
+               SDL_mutexV(mutex2);//Release it so sound thread can get it,
+               SDL_CondWait(conditional, mutex);//Sleep/wait for the sound thread
+               SDL_mutexP(mutex2);//Re-lock it until we're done with it...
+
+//HMM, this doesn't need to lock or recalculate this value
+//             currentPos = (uint32)((double)deltaCycles / CYCLES_PER_SAMPLE);
+       }
+
+       // Step 4: Backfill and adjust lastToggleCycles
+       // currentPos is position from "zero" or soundBufferPos...
+       currentPos += soundBufferPos;
+
+       // Backfill with current toggle state
+       while (soundBufferPos < currentPos)
+               soundBuffer[soundBufferPos++] = (uint8)sample;
+
+       SDL_mutexV(mutex2);
+       lastToggleCycles = elapsedCycles;
+#ifdef DEBUG
+printf("SOUND: AdjustLastToggleCycles() end...\n");
+#endif
+#endif
+}
+
 void VolumeUp(void)
 {
        // Currently set for 8-bit samples