libs/ardour/ardour/audioengine.h

   1 /*
   2     Copyright (C) 2002-2004 Paul Davis
   3
   4     This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7     (at your option) any later version.
   8
   9     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12     GNU General Public License for more details.
  13
  14     You should have received a copy of the GNU General Public License
  15     along with this program; if not, write to the Free Software
  16     Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17
  18 */
  19
  20 #ifndef __ardour_audioengine_h__
  21 #define __ardour_audioengine_h__
  22
  23 #ifdef WAF_BUILD
  24 #include "libardour-config.h"
  25 #endif
  26
  27 #include <iostream>
  28 #include <list>
  29 #include <set>
  30 #include <cmath>
  31 #include <exception>
  32 #include <string>
  33
  34 #include <glibmm/threads.h>
  35
  36 #include "pbd/signals.h"
  37 #include "pbd/stacktrace.h"
  38
  39 #include <jack/weakjack.h>
  40 #include <jack/jack.h>
  41 #include <jack/transport.h>
  42 #include <jack/thread.h>
  43
  44 #include "ardour/ardour.h"
  45
  46 #include "ardour/data_type.h"
  47 #include "ardour/session_handle.h"
  48 #include "ardour/types.h"
  49 #include "ardour/chan_count.h"
  50 #include "ardour/port_manager.h"
  51
  52 #ifdef HAVE_JACK_SESSION
  53 #include <jack/session.h>
  54 #endif
  55
  56 namespace ARDOUR {
  57
  58 class InternalPort;
  59 class MidiPort;
  60 class Port;
  61 class Session;
  62 class ProcessThread;
  63 class AudioBackend;
  64 class AudioBackendInfo;
  65
  66 class AudioEngine : public SessionHandlePtr, public PortManager
  67 {
  68 public:
  69
  70     static AudioEngine* create (const std::string&  client_name, const std::string& session_uuid);
  71
  72     virtual ~AudioEngine ();
  73
  74     int discover_backends();
  75     std::vector<std::string> available_backends() const;
  76     std::string current_backend_name () const;
  77     int set_backend (const std::string&);
  78
  79     ProcessThread* main_thread() const { return _main_thread; }
  80
  81     std::string client_name() const { return backend_client_name; }
  82
  83     /* START BACKEND PROXY API
  84      *
  85      * See audio_backend.h for full documentation and semantics. These wrappers
  86      * just forward to a backend implementation.
  87      */
  88
  89     int            start ();
  90     int            stop ();
  91     int            pause ();
  92     int            freewheel (bool start_stop);
  93     float          get_cpu_load() const ;
  94     void           transport_start ();
  95     void           transport_stop ();
  96     TransportState transport_state ();
  97     void           transport_locate (framepos_t pos);
  98     framepos_t     transport_frame();
  99     framecnt_t     sample_rate () const;
 100     pframes_t      samples_per_cycle () const;
 101     int            usecs_per_cycle () const;
 102     size_t         raw_buffer_size (DataType t);
 103     pframes_t      sample_time ();
 104     pframes_t      sample_time_at_cycle_start ();
 105     pframes_t      samples_since_cycle_start ();
 106     bool           get_sync_offset (pframes_t& offset) const;
 107     int            create_process_thread (boost::function<void()> func, pthread_t*, size_t stacksize);
 108     bool           is_realtime() const;
 109     bool           connected() const;
 110
 111     int set_device_name (const std::string&);
 112     int set_sample_rate (float);
 113     int set_buffer_size (uint32_t);
 114     int set_sample_format (SampleFormat);
 115     int set_interleaved (bool yn);
 116     int set_input_channels (uint32_t);
 117     int set_output_channels (uint32_t);
 118     int set_systemic_input_latency (uint32_t);
 119     int set_systemic_output_latency (uint32_t);
 120
 121     /* END BACKEND PROXY API */
 122
 123     bool freewheeling() const { return _freewheeling; }
 124     bool running() const { return _running; }
 125
 126     Glib::Threads::Mutex& process_lock() { return _process_lock; }
 127
 128     int request_buffer_size (pframes_t samples) {
 129             return set_buffer_size (samples);
 130     }
 131
 132     framecnt_t processed_frames() const { return _processed_frames; }
 133
 134     void set_session (Session *);
 135     void remove_session (); // not a replacement for SessionHandle::session_going_away()
 136
 137     class NoBackendAvailable : public std::exception {
 138       public:
 139         virtual const char *what() const throw() { return "could not connect to engine backend"; }
 140     };
 141
 142     void split_cycle (pframes_t offset);
 143
 144     int  reset_timebase ();
 145
 146     void update_latencies ();
 147
 148
 149     /* this signal is sent for every process() cycle while freewheeling.
 150        (the regular process() call to session->process() is not made)
 151     */
 152
 153     PBD::Signal1<int, pframes_t> Freewheel;
 154
 155     PBD::Signal0<void> Xrun;
 156
 157     /* this signal is if the backend notifies us of a graph order event */
 158
 159     PBD::Signal0<void> GraphReordered;
 160
 161 #ifdef HAVE_JACK_SESSION
 162     PBD::Signal1<void,jack_session_event_t *> JackSessionEvent;
 163 #endif
 164
 165     /* this signal is emitted if the sample rate changes */
 166
 167     PBD::Signal1<void, framecnt_t> SampleRateChanged;
 168
 169     /* this signal is sent if the backend ever disconnects us */
 170
 171     PBD::Signal1<void,const char*> Halted;
 172
 173     /* these two are emitted when the engine itself is
 174        started and stopped
 175     */
 176
 177     PBD::Signal0<void> Running;
 178     PBD::Signal0<void> Stopped;
 179
 180     static AudioEngine* instance() { return _instance; }
 181     static void destroy();
 182     void died ();
 183
 184     /* The backend will cause these at the appropriate time(s)
 185      */
 186     int  process_callback (pframes_t nframes);
 187     int  buffer_size_change (pframes_t nframes);
 188     int  sample_rate_change (pframes_t nframes);
 189     void freewheel_callback (bool);
 190     void timebase_callback (TransportState state, pframes_t nframes, framepos_t pos, int new_position);
 191     int  sync_callback (TransportState state, framepos_t position);
 192     int  port_registration_callback ();
 193     void latency_callback (bool for_playback);
 194     void halted_callback (const char* reason);
 195
 196     /* sets up the process callback thread */
 197     static void thread_init_callback (void *);
 198
 199   private:
 200     AudioEngine (const std::string&  client_name, const std::string& session_uuid);
 201
 202     static AudioEngine*       _instance;
 203
 204     boost::shared_ptr<AudioBackend> _backend;
 205
 206     Glib::Threads::Mutex      _process_lock;
 207     Glib::Threads::Cond        session_removed;
 208     bool                       session_remove_pending;
 209     frameoffset_t              session_removal_countdown;
 210     gain_t                     session_removal_gain;
 211     gain_t                     session_removal_gain_step;
 212     bool                      _running;
 213     bool                      _has_run;
 214     mutable framecnt_t        _buffer_size;
 215     std::map<DataType,size_t> _raw_buffer_sizes;
 216     mutable framecnt_t        _frame_rate;
 217     /// number of frames between each check for changes in monitor input
 218     framecnt_t                 monitor_check_interval;
 219     /// time of the last monitor check in frames
 220     framecnt_t                 last_monitor_check;
 221     /// the number of frames processed since start() was called
 222     framecnt_t                _processed_frames;
 223     bool                      _freewheeling;
 224     bool                      _pre_freewheel_mmc_enabled;
 225     int                       _usecs_per_cycle;
 226     bool                       port_remove_in_progress;
 227     Glib::Threads::Thread*     m_meter_thread;
 228     ProcessThread*            _main_thread;
 229
 230     std::string               backend_client_name;
 231     std::string               backend_session_uuid;
 232
 233     void meter_thread ();
 234     void start_metering_thread ();
 235     void stop_metering_thread ();
 236
 237     static gint      m_meter_exit;
 238
 239     void parameter_changed (const std::string&);
 240     PBD::ScopedConnection config_connection;
 241
 242     typedef std::map<std::string,AudioBackendInfo*> BackendMap;
 243     BackendMap _backends;
 244     AudioBackendInfo* backend_discover (const std::string&);
 245     void drop_backend ();
 246 };
 247
 248 } // namespace ARDOUR
 249
 250 #endif /* __ardour_audioengine_h__ */