hc
2023-05-26 a23f51ed7a39e452c1037343a84d7db1ca2c5bd7
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
378
379
380
381
382
383
384
385
386
387
388
389
390
391
392
393
394
395
396
397
398
399
400
401
402
403
404
405
406
407
408
409
410
411
412
413
414
415
416
417
418
419
420
421
422
423
424
425
426
427
428
429
430
431
432
433
434
435
436
437
438
439
440
441
442
443
444
445
446
447
448
449
450
451
452
453
454
455
456
457
458
459
460
461
462
463
464
465
466
467
468
469
470
471
472
473
474
475
476
477
478
479
480
481
482
483
484
485
486
487
488
489
490
491
492
493
494
495
496
497
498
499
500
501
502
503
504
505
506
507
508
509
510
511
512
513
514
515
516
517
518
519
520
521
522
523
524
525
526
527
528
529
530
531
532
533
534
535
536
537
538
539
540
541
542
543
544
545
546
547
548
549
550
551
552
553
554
555
556
557
558
559
560
561
562
563
564
565
566
567
568
569
570
571
572
573
574
575
576
577
578
579
580
581
582
583
584
585
586
From ec91c68690014125ce11c3ea3ba5388f50329831 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Jeffy Chen <jeffy.chen@rock-chips.com>
Date: Tue, 14 May 2019 19:56:32 +0800
Subject: [PATCH] sfc: performance: Async render_scanline
 
---
 Makefile                              |   2 +-
 sfc/alt/ppu-performance/mmio/mmio.cpp | 113 ++++++++++++++++++----------------
 sfc/alt/ppu-performance/ppu.cpp       |  41 +++++++++++-
 sfc/alt/ppu-performance/ppu.hpp       |   8 +++
 target-libretro/Makefile              |   2 +-
 5 files changed, 111 insertions(+), 55 deletions(-)
 
diff --git a/Makefile b/Makefile
index e208c156..10737acf 100644
--- a/Makefile
+++ b/Makefile
@@ -32,7 +32,7 @@ sfc_lagfix := 1
 ifeq ($(DEBUG), 1)
   flags := -I. -Ilibco -O0 -g
 else
-  flags := -I. -Ilibco -O3 -fomit-frame-pointer
+  flags := -I. -Ilibco -Ofast -ffast-math -fomit-frame-pointer
 endif
 
 cflags := -std=gnu99 -xc
diff --git a/sfc/alt/ppu-performance/mmio/mmio.cpp b/sfc/alt/ppu-performance/mmio/mmio.cpp
index 46244e23..28748c6b 100644
--- a/sfc/alt/ppu-performance/mmio/mmio.cpp
+++ b/sfc/alt/ppu-performance/mmio/mmio.cpp
@@ -281,12 +281,14 @@ uint8 PPU::mmio_read(unsigned addr) {
 void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
   cpu.synchronize_ppu();
 
+  pthread_mutex_lock(&render_mutex);
+
   switch(addr & 0xffff) {
   case 0x2100: {  //INIDISP
     if(regs.display_disable && cpu.vcounter() == display.height) sprite.address_reset();
     regs.display_disable = data & 0x80;
     regs.display_brightness = data & 0x0f;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2101: {  //OBSEL
@@ -294,20 +296,20 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     sprite.regs.nameselect = (data >> 3) & 3;
     sprite.regs.tiledata_addr = (data & 3) << 14;
     sprite.list_valid = false;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2102: {  //OAMADDL
     regs.oam_baseaddr = (regs.oam_baseaddr & 0x0100) | (data << 0);
     sprite.address_reset();
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2103: {  //OAMADDH
     regs.oam_priority = data & 0x80;
     regs.oam_baseaddr = ((data & 1) << 8) | (regs.oam_baseaddr & 0x00ff);
     sprite.address_reset();
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2104: {  //OAMDATA
@@ -320,7 +322,7 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     }
     regs.oam_addr = (regs.oam_addr + 1) & 0x03ff;
     sprite.set_first();
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2105: {  //BGMODE
@@ -331,7 +333,7 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     regs.bg3_priority = data & 0x08;
     regs.bgmode = data & 0x07;
     mmio_update_video_mode();
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2106: {  //MOSAIC
@@ -340,43 +342,43 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     bg3.regs.mosaic = (data & 0x04 ? mosaic_size : 0);
     bg2.regs.mosaic = (data & 0x02 ? mosaic_size : 0);
     bg1.regs.mosaic = (data & 0x01 ? mosaic_size : 0);
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2107: {  //BG1SC
     bg1.regs.screen_addr = (data & 0x7c) << 9;
     bg1.regs.screen_size = data & 3;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2108: {  //BG2SC
     bg2.regs.screen_addr = (data & 0x7c) << 9;
     bg2.regs.screen_size = data & 3;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2109: {  //BG3SC
     bg3.regs.screen_addr = (data & 0x7c) << 9;
     bg3.regs.screen_size = data & 3;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x210a: {  //BG4SC
     bg4.regs.screen_addr = (data & 0x7c) << 9;
     bg4.regs.screen_size = data & 3;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x210b: {  //BG12NBA
     bg1.regs.tiledata_addr = (data & 0x07) << 13;
     bg2.regs.tiledata_addr = (data & 0x70) <<  9;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x210c: {  //BG34NBA
     bg3.regs.tiledata_addr = (data & 0x07) << 13;
     bg4.regs.tiledata_addr = (data & 0x70) <<  9;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x210d: {  //BG1HOFS
@@ -385,7 +387,7 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
 
     bg1.regs.hoffset = (data << 8) | (regs.bgofs_latchdata & ~7) | ((bg1.regs.hoffset >> 8) & 7);
     regs.bgofs_latchdata = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x210e: {  //BG1VOFS
@@ -394,43 +396,43 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
 
     bg1.regs.voffset = (data << 8) | regs.bgofs_latchdata;
     regs.bgofs_latchdata = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x210f: {  //BG2HOFS
     bg2.regs.hoffset = (data << 8) | (regs.bgofs_latchdata & ~7) | ((bg2.regs.hoffset >> 8) & 7);
     regs.bgofs_latchdata = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2110: {  //BG2VOFS
     bg2.regs.voffset = (data << 8) | regs.bgofs_latchdata;
     regs.bgofs_latchdata = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2111: {  //BG3HOFS
     bg3.regs.hoffset = (data << 8) | (regs.bgofs_latchdata & ~7) | ((bg3.regs.hoffset >> 8) & 7);
     regs.bgofs_latchdata = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2112: {  //BG3VOFS
     bg3.regs.voffset = (data << 8) | regs.bgofs_latchdata;
     regs.bgofs_latchdata = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2113: {  //BG4HOFS
     bg4.regs.hoffset = (data << 8) | (regs.bgofs_latchdata & ~7) | ((bg4.regs.hoffset >> 8) & 7);
     regs.bgofs_latchdata = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2114: {  //BG4VOFS
     bg4.regs.voffset = (data << 8) | regs.bgofs_latchdata;
     regs.bgofs_latchdata = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2115: {  //VMAIN
@@ -442,7 +444,7 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     case 2: regs.vram_incsize = 128; break;
     case 3: regs.vram_incsize = 128; break;
     }
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2116: {  //VMADDL
@@ -450,7 +452,7 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     uint16 addr = get_vram_addr();
     regs.vram_readbuffer  = vram_read(addr + 0) << 0;
     regs.vram_readbuffer |= vram_read(addr + 1) << 8;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2117: {  //VMADDH
@@ -458,67 +460,67 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     uint16 addr = get_vram_addr();
     regs.vram_readbuffer  = vram_read(addr + 0) << 0;
     regs.vram_readbuffer |= vram_read(addr + 1) << 8;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2118: {  //VMDATAL
     vram_write(get_vram_addr() + 0, data);
     if(regs.vram_incmode == 0) regs.vram_addr += regs.vram_incsize;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2119: {  //VMDATAH
     vram_write(get_vram_addr() + 1, data);
     if(regs.vram_incmode == 1) regs.vram_addr += regs.vram_incsize;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x211a: {  //M7SEL
     regs.mode7_repeat = (data >> 6) & 3;
     regs.mode7_vflip = data & 0x02;
     regs.mode7_hflip = data & 0x01;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x211b: {  //M7A
     regs.m7a = (data << 8) | regs.mode7_latchdata;
     regs.mode7_latchdata = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x211c: {  //M7B
     regs.m7b = (data << 8) | regs.mode7_latchdata;
     regs.mode7_latchdata = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x211d: {  //M7C
     regs.m7c = (data << 8) | regs.mode7_latchdata;
     regs.mode7_latchdata = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x211e: {  //M7D
     regs.m7d = (data << 8) | regs.mode7_latchdata;
     regs.mode7_latchdata = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x211f: {  //M7X
     regs.m7x = (data << 8) | regs.mode7_latchdata;
     regs.mode7_latchdata = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2120: {  //M7Y
     regs.m7y = (data << 8) | regs.mode7_latchdata;
     regs.mode7_latchdata = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2121: {  //CGADD
     regs.cgram_addr = data << 1;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2122: {  //CGDATA
@@ -529,7 +531,7 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
       cgram_write((regs.cgram_addr & ~1) + 1, data & 0x7f);
     }
     regs.cgram_addr = (regs.cgram_addr + 1) & 0x01ff;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2123: {  //W12SEL
@@ -541,7 +543,7 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     bg1.window.two_invert = data & 0x04;
     bg1.window.one_enable = data & 0x02;
     bg1.window.one_invert = data & 0x01;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2124: {  //W34SEL
@@ -553,7 +555,7 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     bg3.window.two_invert = data & 0x04;
     bg3.window.one_enable = data & 0x02;
     bg3.window.one_invert = data & 0x01;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2125: {  //WOBJSEL
@@ -565,27 +567,27 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     sprite.window.two_invert = data & 0x04;
     sprite.window.one_enable = data & 0x02;
     sprite.window.one_invert = data & 0x01;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2126: {  //WH0
     regs.window_one_left = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2127: {  //WH1
     regs.window_one_right = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2128: {  //WH2
     regs.window_two_left = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2129: {  //WH3
     regs.window_two_right = data;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x212a: {  //WBGLOG
@@ -593,13 +595,13 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     bg3.window.mask = (data >> 4) & 3;
     bg2.window.mask = (data >> 2) & 3;
     bg1.window.mask = (data >> 0) & 3;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x212b: {  //WOBJLOG
     screen.window.mask = (data >> 2) & 3;
     sprite.window.mask = (data >> 0) & 3;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x212c: {  //TM
@@ -608,7 +610,7 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     bg3.regs.main_enable = data & 0x04;
     bg2.regs.main_enable = data & 0x02;
     bg1.regs.main_enable = data & 0x01;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x212d: {  //TS
@@ -617,7 +619,7 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     bg3.regs.sub_enable = data & 0x04;
     bg2.regs.sub_enable = data & 0x02;
     bg1.regs.sub_enable = data & 0x01;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x212e: {  //TMW
@@ -626,7 +628,7 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     bg3.window.main_enable = data & 0x04;
     bg2.window.main_enable = data & 0x02;
     bg1.window.main_enable = data & 0x01;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x212f: {  //TSW
@@ -635,7 +637,7 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     bg3.window.sub_enable = data & 0x04;
     bg2.window.sub_enable = data & 0x02;
     bg1.window.sub_enable = data & 0x01;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2130: {  //CGWSEL
@@ -643,7 +645,7 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     screen.window.sub_mask = (data >> 4) & 3;
     screen.regs.addsub_mode = data & 0x02;
     screen.regs.direct_color = data & 0x01;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2131: {  //CGADDSUB
@@ -656,7 +658,7 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     screen.regs.color_enable[2] = data & 0x04;
     screen.regs.color_enable[1] = data & 0x02;
     screen.regs.color_enable[0] = data & 0x01;
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2132: {  //COLDATA
@@ -664,7 +666,7 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     if(data & 0x40) screen.regs.color_g = data & 0x1f;
     if(data & 0x20) screen.regs.color_r = data & 0x1f;
     screen.regs.color = (screen.regs.color_b << 10) | (screen.regs.color_g << 5) | (screen.regs.color_r << 0);
-    return;
+    break;
   }
 
   case 0x2133: {  //SETINI
@@ -675,12 +677,17 @@ void PPU::mmio_write(unsigned addr, uint8 data) {
     regs.interlace = data & 0x01;
     mmio_update_video_mode();
     sprite.list_valid = false;
-    return;
+    break;
   }
   }
+
+  pthread_mutex_unlock(&render_mutex);
 }
 
 void PPU::mmio_reset() {
+
+  pthread_mutex_lock(&render_mutex);
+
   //internal
   regs.ppu1_mdr = 0;
   regs.ppu2_mdr = 0;
@@ -886,6 +893,8 @@ void PPU::mmio_reset() {
   sprite.regs.range_over = 0;
 
   mmio_update_video_mode();
+
+  pthread_mutex_unlock(&render_mutex);
 }
 
 #endif
diff --git a/sfc/alt/ppu-performance/ppu.cpp b/sfc/alt/ppu-performance/ppu.cpp
index b598cc70..c3cee939 100644
--- a/sfc/alt/ppu-performance/ppu.cpp
+++ b/sfc/alt/ppu-performance/ppu.cpp
@@ -27,6 +27,25 @@ void PPU::synchronize_cpu() {
 
 void PPU::Enter() { ppu.enter(); }
 
+void *PPU::render_thread_fn(void *arg) {
+  PPU *ppu = (SuperFamicom::PPU *)arg;
+
+  while(true) {
+      pthread_mutex_lock(&ppu->render_mutex);
+      while (!ppu->render_busy)
+              pthread_cond_wait(&ppu->render_cond, &ppu->render_mutex);
+      pthread_mutex_unlock(&ppu->render_mutex);
+
+      ppu->render_scanline();
+      ppu->render_busy = 0;
+
+      pthread_mutex_lock(&ppu->render_mutex);
+      pthread_cond_signal(&ppu->render_cond);
+      pthread_mutex_unlock(&ppu->render_mutex);
+  }
+  return NULL;
+}
+
 void PPU::enter() {
   while(true) {
     if(scheduler.sync == Scheduler::SynchronizeMode::All) {
@@ -36,7 +55,15 @@ void PPU::enter() {
     scanline();
     if(vcounter() < display.height && vcounter()) {
       add_clocks(512);
-      render_scanline();
+
+      pthread_mutex_lock(&render_mutex);
+      while (render_busy)
+        pthread_cond_wait(&render_cond, &render_mutex);
+
+      render_busy = 1;
+      pthread_cond_signal(&render_cond);
+      pthread_mutex_unlock(&render_mutex);
+
       add_clocks(lineclocks() - 512);
     } else {
       add_clocks(lineclocks());
@@ -52,11 +79,17 @@ void PPU::add_clocks(unsigned clocks) {
 
 void PPU::render_scanline() {
   if(display.framecounter) return;  //skip this frame?
+
+  pthread_mutex_lock(&render_mutex);
   bg1.scanline();
   bg2.scanline();
   bg3.scanline();
   bg4.scanline();
+  pthread_mutex_unlock(&render_mutex);
+
   if(regs.display_disable) return screen.render_black();
+
+  pthread_mutex_lock(&render_mutex);
   screen.scanline();
   bg1.render();
   bg2.render();
@@ -64,6 +97,7 @@ void PPU::render_scanline() {
   bg4.render();
   sprite.render();
   screen.render();
+  pthread_mutex_unlock(&render_mutex);
 }
 
 void PPU::scanline() {
@@ -141,6 +175,11 @@ screen(*this) {
   display.height = 224;
   display.frameskip = 0;
   display.framecounter = 0;
+
+  render_busy = 0;
+  pthread_cond_init(&render_cond, NULL);
+  pthread_mutex_init(&render_mutex, NULL);
+  pthread_create(&render_thread, NULL, render_thread_fn, this);
 }
 
 PPU::~PPU() {
diff --git a/sfc/alt/ppu-performance/ppu.hpp b/sfc/alt/ppu-performance/ppu.hpp
index b3427e29..516209a1 100644
--- a/sfc/alt/ppu-performance/ppu.hpp
+++ b/sfc/alt/ppu-performance/ppu.hpp
@@ -1,3 +1,5 @@
+#include <pthread.h>
+
 struct PPU : Thread, public PPUcounter {
   uint8 vram[64 * 1024];
   uint8 oam[544];
@@ -58,6 +60,12 @@ private:
   void add_clocks(unsigned clocks);
   void render_scanline();
 
+  pthread_t render_thread;
+  volatile int render_busy;
+  pthread_cond_t render_cond;
+  pthread_mutex_t render_mutex;
+  static void *render_thread_fn(void *arg);
+
   friend class PPU::Cache;
   friend class PPU::Background;
   friend class PPU::Sprite;
diff --git a/target-libretro/Makefile b/target-libretro/Makefile
index 997cd48b..56e316bf 100644
--- a/target-libretro/Makefile
+++ b/target-libretro/Makefile
@@ -46,7 +46,7 @@ obj/libretro-$(profile).o: $(ui)/libretro.cpp $(ui)/*
 #targets
 build: $(objects)
 ifeq ($(platform),linux)
-    $(compiler) -o out/bsnes_$(profile)_libretro.so -shared $(objects) -ldl -Wl,--no-undefined -Wl,--version-script=$(ui)/link.T
+    $(compiler) -o out/bsnes_$(profile)_libretro.so -shared $(objects) -ldl -Wl,--no-undefined -Wl,--version-script=$(ui)/link.T -lpthread
 else ifneq (,$(findstring ios,$(platform)))
   ifeq ($(platform),ios-arm64)
         $(compiler) -o out/bsnes_$(profile)_libretro_ios.dylib -dynamiclib $(objects) -isysroot $(IOSSDK) -arch arm64
-- 
2.11.0