[ALSA] Fix emu10k1 synth problems.
[linux-3.10.git] / sound / synth / emux / emux_effect.c
1 /*
2  *  Midi synth routines for the Emu8k/Emu10k1
3  *
4  *  Copyright (C) 1999 Steve Ratcliffe
5  *  Copyright (c) 1999-2000 Takashi Iwai <tiwai@suse.de>
6  *
7  *  Contains code based on awe_wave.c by Takashi Iwai
8  *
9  *   This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10  *   it under the terms of the GNU General Public License as published by
11  *   the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
12  *   (at your option) any later version.
13  *
14  *   This program is distributed in the hope that it will be useful,
15  *   but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  *   MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17  *   GNU General Public License for more details.
18  *
19  *   You should have received a copy of the GNU General Public License
20  *   along with this program; if not, write to the Free Software
21  *   Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307 USA
22  *
23  */
24
25 #include "emux_voice.h"
26 #include <linux/slab.h>
27
28 #ifdef SNDRV_EMUX_USE_RAW_EFFECT
29 /*
30  * effects table
31  */
32
33 #define xoffsetof(type,tag)     ((long)(&((type)NULL)->tag) - (long)(NULL))
34
35 #define parm_offset(tag)        xoffsetof(soundfont_voice_parm_t*, tag)
36
37 #define PARM_IS_BYTE            (1 << 0)
38 #define PARM_IS_WORD            (1 << 1)
39 #define PARM_IS_ALIGNED         (3 << 2)
40 #define PARM_IS_ALIGN_HI        (1 << 2)
41 #define PARM_IS_ALIGN_LO        (2 << 2)
42 #define PARM_IS_SIGNED          (1 << 4)
43
44 #define PARM_WORD       (PARM_IS_WORD)
45 #define PARM_BYTE_LO    (PARM_IS_BYTE|PARM_IS_ALIGN_LO)
46 #define PARM_BYTE_HI    (PARM_IS_BYTE|PARM_IS_ALIGN_HI)
47 #define PARM_BYTE       (PARM_IS_BYTE)
48 #define PARM_SIGN_LO    (PARM_IS_BYTE|PARM_IS_ALIGN_LO|PARM_IS_SIGNED)
49 #define PARM_SIGN_HI    (PARM_IS_BYTE|PARM_IS_ALIGN_HI|PARM_IS_SIGNED)
50
51 static struct emux_parm_defs {
52         int type;       /* byte or word */
53         int low, high;  /* value range */
54         long offset;    /* offset in parameter record (-1 = not written) */
55         int update;     /* flgas for real-time update */
56 } parm_defs[EMUX_NUM_EFFECTS] = {
57         {PARM_WORD, 0, 0x8000, parm_offset(moddelay), 0},       /* env1 delay */
58         {PARM_BYTE_LO, 1, 0x80, parm_offset(modatkhld), 0},     /* env1 attack */
59         {PARM_BYTE_HI, 0, 0x7e, parm_offset(modatkhld), 0},     /* env1 hold */
60         {PARM_BYTE_LO, 1, 0x7f, parm_offset(moddcysus), 0},     /* env1 decay */
61         {PARM_BYTE_LO, 1, 0x7f, parm_offset(modrelease), 0},    /* env1 release */
62         {PARM_BYTE_HI, 0, 0x7f, parm_offset(moddcysus), 0},     /* env1 sustain */
63         {PARM_BYTE_HI, 0, 0xff, parm_offset(pefe), 0},  /* env1 pitch */
64         {PARM_BYTE_LO, 0, 0xff, parm_offset(pefe), 0},  /* env1 fc */
65
66         {PARM_WORD, 0, 0x8000, parm_offset(voldelay), 0},       /* env2 delay */
67         {PARM_BYTE_LO, 1, 0x80, parm_offset(volatkhld), 0},     /* env2 attack */
68         {PARM_BYTE_HI, 0, 0x7e, parm_offset(volatkhld), 0},     /* env2 hold */
69         {PARM_BYTE_LO, 1, 0x7f, parm_offset(voldcysus), 0},     /* env2 decay */
70         {PARM_BYTE_LO, 1, 0x7f, parm_offset(volrelease), 0},    /* env2 release */
71         {PARM_BYTE_HI, 0, 0x7f, parm_offset(voldcysus), 0},     /* env2 sustain */
72
73         {PARM_WORD, 0, 0x8000, parm_offset(lfo1delay), 0},      /* lfo1 delay */
74         {PARM_BYTE_LO, 0, 0xff, parm_offset(tremfrq), SNDRV_EMUX_UPDATE_TREMFREQ},      /* lfo1 freq */
75         {PARM_SIGN_HI, -128, 127, parm_offset(tremfrq), SNDRV_EMUX_UPDATE_TREMFREQ},    /* lfo1 vol */
76         {PARM_SIGN_HI, -128, 127, parm_offset(fmmod), SNDRV_EMUX_UPDATE_FMMOD}, /* lfo1 pitch */
77         {PARM_BYTE_LO, 0, 0xff, parm_offset(fmmod), SNDRV_EMUX_UPDATE_FMMOD},   /* lfo1 cutoff */
78
79         {PARM_WORD, 0, 0x8000, parm_offset(lfo2delay), 0},      /* lfo2 delay */
80         {PARM_BYTE_LO, 0, 0xff, parm_offset(fm2frq2), SNDRV_EMUX_UPDATE_FM2FRQ2},       /* lfo2 freq */
81         {PARM_SIGN_HI, -128, 127, parm_offset(fm2frq2), SNDRV_EMUX_UPDATE_FM2FRQ2},     /* lfo2 pitch */
82
83         {PARM_WORD, 0, 0xffff, -1, SNDRV_EMUX_UPDATE_PITCH},    /* initial pitch */
84         {PARM_BYTE, 0, 0xff, parm_offset(chorus), 0},   /* chorus */
85         {PARM_BYTE, 0, 0xff, parm_offset(reverb), 0},   /* reverb */
86         {PARM_BYTE, 0, 0xff, parm_offset(cutoff), SNDRV_EMUX_UPDATE_VOLUME},    /* cutoff */
87         {PARM_BYTE, 0, 15, parm_offset(filterQ), SNDRV_EMUX_UPDATE_Q},  /* resonance */
88
89         {PARM_WORD, 0, 0xffff, -1, 0},  /* sample start */
90         {PARM_WORD, 0, 0xffff, -1, 0},  /* loop start */
91         {PARM_WORD, 0, 0xffff, -1, 0},  /* loop end */
92         {PARM_WORD, 0, 0xffff, -1, 0},  /* coarse sample start */
93         {PARM_WORD, 0, 0xffff, -1, 0},  /* coarse loop start */
94         {PARM_WORD, 0, 0xffff, -1, 0},  /* coarse loop end */
95         {PARM_BYTE, 0, 0xff, -1, SNDRV_EMUX_UPDATE_VOLUME},     /* initial attenuation */
96 };
97
98 /* set byte effect value */
99 static void
100 effect_set_byte(unsigned char *valp, snd_midi_channel_t *chan, int type)
101 {
102         short effect;
103         snd_emux_effect_table_t *fx = chan->private;
104
105         effect = fx->val[type];
106         if (fx->flag[type] == EMUX_FX_FLAG_ADD) {
107                 if (parm_defs[type].type & PARM_IS_SIGNED)
108                         effect += *(char*)valp;
109                 else
110                         effect += *valp;
111         }
112         if (effect < parm_defs[type].low)
113                 effect = parm_defs[type].low;
114         else if (effect > parm_defs[type].high)
115                 effect = parm_defs[type].high;
116         *valp = (unsigned char)effect;
117 }
118
119 /* set word effect value */
120 static void
121 effect_set_word(unsigned short *valp, snd_midi_channel_t *chan, int type)
122 {
123         int effect;
124         snd_emux_effect_table_t *fx = chan->private;
125
126         effect = *(unsigned short*)&fx->val[type];
127         if (fx->flag[type] == EMUX_FX_FLAG_ADD)
128                 effect += *valp;
129         if (effect < parm_defs[type].low)
130                 effect = parm_defs[type].low;
131         else if (effect > parm_defs[type].high)
132                 effect = parm_defs[type].high;
133         *valp = (unsigned short)effect;
134 }
135
136 /* address offset */
137 static int
138 effect_get_offset(snd_midi_channel_t *chan, int lo, int hi, int mode)
139 {
140         int addr = 0;
141         snd_emux_effect_table_t *fx = chan->private;
142
143         if (fx->flag[hi])
144                 addr = (short)fx->val[hi];
145         addr = addr << 15;
146         if (fx->flag[lo])
147                 addr += (short)fx->val[lo];
148         if (!(mode & SNDRV_SFNT_SAMPLE_8BITS))
149                 addr /= 2;
150         return addr;
151 }
152
153 #ifdef CONFIG_SND_SEQUENCER_OSS
154 /* change effects - for OSS sequencer compatibility */
155 void
156 snd_emux_send_effect_oss(snd_emux_port_t *port, snd_midi_channel_t *chan, int type, int val)
157 {
158         int mode;
159
160         if (type & 0x40)
161                 mode = EMUX_FX_FLAG_OFF;
162         else if (type & 0x80)
163                 mode = EMUX_FX_FLAG_ADD;
164         else
165                 mode = EMUX_FX_FLAG_SET;
166         type &= 0x3f;
167
168         snd_emux_send_effect(port, chan, type, val, mode);
169 }
170 #endif
171
172 /* Modify the effect value.
173  * if update is necessary, call emu8000_control
174  */
175 void
176 snd_emux_send_effect(snd_emux_port_t *port, snd_midi_channel_t *chan, int type, int val, int mode)
177 {
178         int i;
179         int offset;
180         unsigned char *srcp, *origp;
181         snd_emux_t *emu;
182         snd_emux_effect_table_t *fx;
183         unsigned long flags;
184
185         emu = port->emu;
186         fx = chan->private;
187         if (emu == NULL || fx == NULL)
188                 return;
189         if (type < 0 || type >= EMUX_NUM_EFFECTS)
190                 return;
191
192         fx->val[type] = val;
193         fx->flag[type] = mode;
194
195         /* do we need to modify the register in realtime ? */
196         if (! parm_defs[type].update || (offset = parm_defs[type].offset) < 0)
197                 return;
198
199 #ifdef SNDRV_LITTLE_ENDIAN
200         if (parm_defs[type].type & PARM_IS_ALIGN_HI)
201                 offset++;
202 #else
203         if (parm_defs[type].type & PARM_IS_ALIGN_LO)
204                 offset++;
205 #endif
206         /* modify the register values */
207         spin_lock_irqsave(&emu->voice_lock, flags);
208         for (i = 0; i < emu->max_voices; i++) {
209                 snd_emux_voice_t *vp = &emu->voices[i];
210                 if (!STATE_IS_PLAYING(vp->state) || vp->chan != chan)
211                         continue;
212                 srcp = (unsigned char*)&vp->reg.parm + offset;
213                 origp = (unsigned char*)&vp->zone->v.parm + offset;
214                 if (parm_defs[i].type & PARM_IS_BYTE) {
215                         *srcp = *origp;
216                         effect_set_byte(srcp, chan, type);
217                 } else {
218                         *(unsigned short*)srcp = *(unsigned short*)origp;
219                         effect_set_word((unsigned short*)srcp, chan, type);
220                 }
221         }
222         spin_unlock_irqrestore(&emu->voice_lock, flags);
223
224         /* activate them */
225         snd_emux_update_channel(port, chan, parm_defs[type].update);
226 }
227
228
229 /* copy wavetable registers to voice table */
230 void
231 snd_emux_setup_effect(snd_emux_voice_t *vp)
232 {
233         snd_midi_channel_t *chan = vp->chan;
234         snd_emux_effect_table_t *fx;
235         unsigned char *srcp;
236         int i;
237
238         if (! (fx = chan->private))
239                 return;
240
241         /* modify the register values via effect table */
242         for (i = 0; i < EMUX_FX_END; i++) {
243                 int offset;
244                 if (! fx->flag[i] || (offset = parm_defs[i].offset) < 0)
245                         continue;
246 #ifdef SNDRV_LITTLE_ENDIAN
247                 if (parm_defs[i].type & PARM_IS_ALIGN_HI)
248                         offset++;
249 #else
250                 if (parm_defs[i].type & PARM_IS_ALIGN_LO)
251                         offset++;
252 #endif
253                 srcp = (unsigned char*)&vp->reg.parm + offset;
254                 if (parm_defs[i].type & PARM_IS_BYTE)
255                         effect_set_byte(srcp, chan, i);
256                 else
257                         effect_set_word((unsigned short*)srcp, chan, i);
258         }
259
260         /* correct sample and loop points */
261         vp->reg.start += effect_get_offset(chan, EMUX_FX_SAMPLE_START,
262                                            EMUX_FX_COARSE_SAMPLE_START,
263                                            vp->reg.sample_mode);
264
265         vp->reg.loopstart += effect_get_offset(chan, EMUX_FX_LOOP_START,
266                                                EMUX_FX_COARSE_LOOP_START,
267                                                vp->reg.sample_mode);
268
269         vp->reg.loopend += effect_get_offset(chan, EMUX_FX_LOOP_END,
270                                              EMUX_FX_COARSE_LOOP_END,
271                                              vp->reg.sample_mode);
272 }
273
274 /*
275  * effect table
276  */
277 void
278 snd_emux_create_effect(snd_emux_port_t *p)
279 {
280         int i;
281         p->effect = kcalloc(p->chset.max_channels, sizeof(snd_emux_effect_table_t), GFP_KERNEL);
282         if (p->effect) {
283                 for (i = 0; i < p->chset.max_channels; i++)
284                         p->chset.channels[i].private = p->effect + i;
285         } else {
286                 for (i = 0; i < p->chset.max_channels; i++)
287                         p->chset.channels[i].private = NULL;
288         }
289 }
290
291 void
292 snd_emux_delete_effect(snd_emux_port_t *p)
293 {
294         kfree(p->effect);
295         p->effect = NULL;
296 }
297
298 void
299 snd_emux_clear_effect(snd_emux_port_t *p)
300 {
301         if (p->effect) {
302                 memset(p->effect, 0, sizeof(snd_emux_effect_table_t) * p->chset.max_channels);
303         }
304 }
305
306 #endif /* SNDRV_EMUX_USE_RAW_EFFECT */