]> Shamusworld >> Repos - apple2/blobdiff - src/sound.cpp
Docs were missing GPLv3. Thanks to schampailler for the heads up. :-)
[apple2] / src / sound.cpp
index 10e8b8141b36ee2e553cfb76e11ec242c7d99513..9ad8f8dd45ff4e09b676edb8026193c019a6771c 100644 (file)
@@ -2,7 +2,7 @@
 // Sound Interface
 //
 // by James Hammons
-// (C) 2005 Underground Software
+// (C) 2005-2018 Underground Software
 //
 // JLH = James Hammons <jlhamm@acm.org>
 //
 
 #include "sound.h"
 
-#include <string.h>                                                            // For memset, memcpy
+#include <string.h>                    // For memset, memcpy
 #include <SDL2/SDL.h>
 #include "log.h"
+#include "mockingboard.h"
+
 
 // Useful defines
 
 //#define DEBUG
-//#define WRITE_OUT_WAVE
 
-//#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)
 // 32K ought to be enough for anybody
 #define SOUND_BUFFER_SIZE      (32768)
 
@@ -48,39 +46,32 @@ static SDL_AudioSpec desired, obtained;
 static SDL_AudioDeviceID device;
 static bool soundInitialized = false;
 static bool speakerState = false;
-static int16_t soundBuffer[SOUND_BUFFER_SIZE];
+static uint16_t soundBuffer[SOUND_BUFFER_SIZE];
 static uint32_t soundBufferPos;
-static uint64_t lastToggleCycles;
-static SDL_cond * conditional = NULL;
-static SDL_mutex * mutex = NULL;
-static SDL_mutex * mutex2 = NULL;
-static int16_t sample;
+static uint16_t sample;
 static uint8_t ampPtr = 12;                                            // Start with -2047 - +2047
-static int16_t amplitude[17] = { 0, 1, 2, 3, 7, 15, 31, 63, 127, 255, 511, 1023, 2047,
-       4095, 8191, 16383, 32767 };
-#ifdef WRITE_OUT_WAVE
-static FILE * fp = NULL;
-#endif
+static int16_t amplitude[17] = { 0, 1, 2, 3, 7, 15, 31, 63, 127, 255,
+       511, 1023, 2047, 4095, 8191, 16383, 32767 };
 
 // Private function prototypes
 
 static void SDLSoundCallback(void * userdata, Uint8 * buffer, int length);
 
 
+/*
+N.B: We can convert this from the current callback model to a push model by using SDL_QueueAudio(SDL_AudioDeviceID id, const void * data, Uint32 len) where id is the audio device ID, data is a pointer to the sound buffer, and len is the size of the buffer in *bytes* (not samples!).  To use this method, we need to set up things as usual but instead of putting the callback function pointer in desired.callback, we put a NULL there.  The downside is that we can't tell if the buffer is being starved or not, which is why we haven't kicked it to the curb just yet--we want to know why we're still getting buffer starvation even if it's not as frequent as it used to be.  :-/
+You can get the size of the audio already queued with SDL_GetQueuedAudioSize(SDL_AudioDeviceID id), which will return the size of the buffer in bytes (again, *not* samples!).
+*/
 //
 // Initialize the SDL sound system
 //
 void SoundInit(void)
 {
-#if 0
-// To weed out problems for now...
-return;
-#endif
        SDL_zero(desired);
-       desired.freq = SAMPLE_RATE;                                     // SDL will do conversion on the fly, if it can't get the exact rate. Nice!
-       desired.format = AUDIO_S16SYS;                          // This uses the native endian (for portability)...
+       desired.freq = SAMPLE_RATE;             // SDL will do conversion on the fly, if it can't get the exact rate. Nice!
+       desired.format = AUDIO_U16SYS;  // This uses the native endian (for portability)...
        desired.channels = 1;
-       desired.samples = 512;                                          // Let's try a 1/2K buffer (can always go lower)
+       desired.samples = 512;                  // Let's try a 1/2K buffer
        desired.callback = SDLSoundCallback;
 
        device = SDL_OpenAudioDevice(NULL, 0, &desired, &obtained, 0);
@@ -88,23 +79,16 @@ return;
        if (device == 0)
        {
                WriteLog("Sound: Failed to initialize SDL sound.\n");
+               WriteLog("SDL sez: %s\n", SDL_GetError());
                return;
        }
 
-       conditional = SDL_CreateCond();
-       mutex = SDL_CreateMutex();
-       mutex2 = SDL_CreateMutex();// Let's try real signalling...
        soundBufferPos = 0;
-       lastToggleCycles = 0;
-       sample = desired.silence;       // ? wilwok ? yes
+       sample = desired.silence;               // ? wilwok ? yes
 
-       SDL_PauseAudioDevice(device, 0);                        // Start playback!
+       SDL_PauseAudioDevice(device, 0);// Start playback!
        soundInitialized = true;
        WriteLog("Sound: Successfully initialized.\n");
-
-#ifdef WRITE_OUT_WAVE
-       fp = fopen("./apple2.wav", "wb");
-#endif
 }
 
 
@@ -117,14 +101,7 @@ void SoundDone(void)
        {
                SDL_PauseAudioDevice(device, 1);
                SDL_CloseAudioDevice(device);
-               SDL_DestroyCond(conditional);
-               SDL_DestroyMutex(mutex);
-               SDL_DestroyMutex(mutex2);
                WriteLog("Sound: Done.\n");
-
-#ifdef WRITE_OUT_WAVE
-               fclose(fp);
-#endif
        }
 }
 
@@ -146,28 +123,24 @@ void SoundResume(void)
 //
 // Sound card callback handler
 //
+static uint32_t sndFrmCnt = 0;
+static uint32_t lastStarve = 0;
 static void SDLSoundCallback(void * /*userdata*/, Uint8 * buffer8, int length8)
 {
-//WriteLog("SDLSoundCallback(): begin (soundBufferPos=%i)\n", soundBufferPos);
-       // The sound buffer should only starve when starting which will cause it to
-       // lag behind the emulation at most by around 1 frame...
-       // (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...
-//Actually, I think Lock/UnlockAudio() does this already...
-//WriteLog("SDLSoundCallback: soundBufferPos = %i\n", soundBufferPos);
-       SDL_mutexP(mutex2);
+sndFrmCnt++;
 
        // Recast this as a 16-bit type...
-       int16_t * buffer = (int16_t *)buffer8;
+       uint16_t * buffer = (uint16_t *)buffer8;
        uint32_t length = (uint32_t)length8 / 2;
 
-//WriteLog("SDLSoundCallback(): filling buffer...\n");
        if (soundBufferPos < length)
        {
+//WriteLog("*** Sound buffer starved (%d short) *** [%d delta %d]\n", length - soundBufferPos, sndFrmCnt, sndFrmCnt - lastStarve);
+lastStarve = sndFrmCnt;
+#if 1
+               for(uint32_t i=0; i<length; i++)
+                       buffer[i] = desired.silence;
+#else
                // The sound buffer is starved...
                for(uint32_t i=0; i<soundBufferPos; i++)
                        buffer[i] = soundBuffer[i];
@@ -178,6 +151,7 @@ static void SDLSoundCallback(void * /*userdata*/, Uint8 * buffer8, int length8)
 
                // Reset soundBufferPos to start of buffer...
                soundBufferPos = 0;
+#endif
        }
        else
        {
@@ -191,36 +165,29 @@ static void SDLSoundCallback(void * /*userdata*/, Uint8 * buffer8, int length8)
                for(uint32_t i=0; i<soundBufferPos; i++)
                        soundBuffer[i] = soundBuffer[length + i];
        }
-
-       // Free the mutex...
-//WriteLog("SDLSoundCallback(): SDL_mutexV(mutex2)\n");
-       SDL_mutexV(mutex2);
-       // Wake up any threads waiting for the buffer to drain...
-       SDL_CondSignal(conditional);
-//WriteLog("SDLSoundCallback(): end\n");
 }
 
 
-// This is called by the main CPU thread every ~21.333 cycles.
+//
+// This is called by the main CPU thread every ~21.666 cycles.
+//
 void WriteSampleToBuffer(void)
 {
-//WriteLog("WriteSampleToBuffer(): SDL_mutexP(mutex2)\n");
-       SDL_mutexP(mutex2);
+//     uint16_t s1 = AYGetSample(0);
+//     uint16_t s2 = AYGetSample(1);
+       uint16_t s1 = mb[0].ay[0].GetSample();
+       uint16_t s2 = mb[0].ay[1].GetSample();
 
        // This should almost never happen, but, if it does...
        while (soundBufferPos >= (SOUND_BUFFER_SIZE - 1))
        {
 //WriteLog("WriteSampleToBuffer(): Waiting for sound thread. soundBufferPos=%i, SOUNDBUFFERSIZE-1=%i\n", soundBufferPos, SOUND_BUFFER_SIZE-1);
-               SDL_mutexV(mutex2);     // Release it so sound thread can get it,
-               SDL_mutexP(mutex);      // Must lock the mutex for the cond to work properly...
-               SDL_CondWait(conditional, mutex);       // Sleep/wait for the sound thread
-               SDL_mutexV(mutex);      // Must unlock the mutex for the cond to work properly...
-               SDL_mutexP(mutex2);     // Re-lock it until we're done with it...
+               SDL_Delay(1);
        }
 
-       soundBuffer[soundBufferPos++] = sample;
-//WriteLog("WriteSampleToBuffer(): SDL_mutexV(mutex2)\n");
-       SDL_mutexV(mutex2);
+       SDL_LockAudioDevice(device);
+       soundBuffer[soundBufferPos++] = sample + s1 + s2;
+       SDL_UnlockAudioDevice(device);
 }
 
 
@@ -230,7 +197,7 @@ void ToggleSpeaker(void)
                return;
 
        speakerState = !speakerState;
-       sample = (speakerState ? amplitude[ampPtr] : -amplitude[ampPtr]);
+       sample = (speakerState ? amplitude[ampPtr] : 0);
 }