libs/ardour/audioengine.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2002 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 #include <unistd.h>
  21 #include <cerrno>
  22 #include <vector>
  23 #include <exception>
  24 #include <stdexcept>
  25 #include <sstream>
  26
  27 #include <glibmm/timer.h>
  28 #include <pbd/pthread_utils.h>
  29 #include <pbd/stacktrace.h>
  30 #include <pbd/unknown_type.h>
  31
  32 #include <midi++/jack.h>
  33
  34 #include <ardour/audioengine.h>
  35 #include <ardour/buffer.h>
  36 #include <ardour/port.h>
  37 #include <ardour/jack_audio_port.h>
  38 #include <ardour/jack_midi_port.h>
  39 #include <ardour/audio_port.h>
  40 #include <ardour/session.h>
  41 #include <ardour/cycle_timer.h>
  42 #include <ardour/utils.h>
  43 #ifdef VST_SUPPORT
  44 #include <fst.h>
  45 #endif
  46
  47 #include <ardour/timestamps.h>
  48
  49 #include "i18n.h"
  50
  51 using namespace std;
  52 using namespace ARDOUR;
  53 using namespace PBD;
  54
  55 gint AudioEngine::m_meter_exit;
  56
  57 static void
  58 ardour_jack_error (const char* msg)
  59 {
  60         error << "JACK: " << msg << endmsg;
  61 }
  62
  63 AudioEngine::AudioEngine (string client_name)
  64         : ports (new Ports)
  65 {
  66         session = 0;
  67         session_remove_pending = false;
  68         _running = false;
  69         _has_run = false;
  70         last_monitor_check = 0;
  71         monitor_check_interval = max_frames;
  72         _processed_frames = 0;
  73         _usecs_per_cycle = 0;
  74         _jack = 0;
  75         _frame_rate = 0;
  76         _buffer_size = 0;
  77         _freewheel_thread_registered = false;
  78         _freewheeling = false;
  79
  80         m_meter_thread = 0;
  81         g_atomic_int_set (&m_meter_exit, 0);
  82
  83         if (connect_to_jack (client_name)) {
  84                 throw NoBackendAvailable ();
  85         }
  86
  87         Port::set_engine (this);
  88
  89         // Initialize parameter metadata (e.g. ranges)
  90         Evoral::Parameter p(NullAutomation);
  91         p = EventTypeMap::instance().new_parameter(NullAutomation);
  92         p = EventTypeMap::instance().new_parameter(GainAutomation);
  93         p = EventTypeMap::instance().new_parameter(PanAutomation);
  94         p = EventTypeMap::instance().new_parameter(PluginAutomation);
  95         p = EventTypeMap::instance().new_parameter(SoloAutomation);
  96         p = EventTypeMap::instance().new_parameter(MuteAutomation);
  97         p = EventTypeMap::instance().new_parameter(MidiCCAutomation);
  98         p = EventTypeMap::instance().new_parameter(MidiPgmChangeAutomation);
  99         p = EventTypeMap::instance().new_parameter(MidiPitchBenderAutomation);
 100         p = EventTypeMap::instance().new_parameter(MidiChannelPressureAutomation);
 101         p = EventTypeMap::instance().new_parameter(FadeInAutomation);
 102         p = EventTypeMap::instance().new_parameter(FadeOutAutomation);
 103         p = EventTypeMap::instance().new_parameter(EnvelopeAutomation);
 104         p = EventTypeMap::instance().new_parameter(MidiCCAutomation);
 105 }
 106
 107 AudioEngine::~AudioEngine ()
 108 {
 109         {
 110                 Glib::Mutex::Lock tm (_process_lock);
 111                 session_removed.signal ();
 112
 113                 if (_running) {
 114                         jack_client_close (_jack);
 115                         _jack = 0;
 116                 }
 117
 118                 stop_metering_thread ();
 119         }
 120 }
 121
 122 jack_client_t*
 123 AudioEngine::jack() const
 124 {
 125         return _jack;
 126 }
 127
 128 void
 129 _thread_init_callback (void *arg)
 130 {
 131         /* make sure that anybody who needs to know about this thread
 132            knows about it.
 133         */
 134
 135         PBD::ThreadCreatedWithRequestSize (pthread_self(), X_("Audioengine"), 4096);
 136         MIDI::JACK_MidiPort::set_process_thread (pthread_self());
 137 }
 138
 139 int
 140 AudioEngine::start ()
 141 {
 142         if (!_jack) {
 143                 error << _("AudioEngine::start() called while disconnected from JACK") << endmsg;
 144                 return -1;
 145         }
 146
 147         if (!_running) {
 148
 149                 if (session) {
 150                         nframes_t blocksize = jack_get_buffer_size (_jack);
 151
 152                         BootMessage (_("Connect session to engine"));
 153
 154                         session->set_block_size (blocksize);
 155                         session->set_frame_rate (jack_get_sample_rate (_jack));
 156
 157                         /* page in as much of the session process code as we
 158                            can before we really start running.
 159                         */
 160
 161                         session->process (blocksize);
 162                         session->process (blocksize);
 163                         session->process (blocksize);
 164                         session->process (blocksize);
 165                         session->process (blocksize);
 166                         session->process (blocksize);
 167                         session->process (blocksize);
 168                         session->process (blocksize);
 169                 }
 170
 171                 _processed_frames = 0;
 172                 last_monitor_check = 0;
 173
 174                 jack_on_shutdown (_jack, halted, this);
 175                 jack_set_graph_order_callback (_jack, _graph_order_callback, this);
 176                 jack_set_thread_init_callback (_jack, _thread_init_callback, this);
 177                 jack_set_process_callback (_jack, _process_callback, this);
 178                 jack_set_sample_rate_callback (_jack, _sample_rate_callback, this);
 179                 jack_set_buffer_size_callback (_jack, _bufsize_callback, this);
 180                 jack_set_xrun_callback (_jack, _xrun_callback, this);
 181                 jack_set_sync_callback (_jack, _jack_sync_callback, this);
 182                 jack_set_freewheel_callback (_jack, _freewheel_callback, this);
 183
 184                 if (Config->get_jack_time_master()) {
 185                         jack_set_timebase_callback (_jack, 0, _jack_timebase_callback, this);
 186                 }
 187
 188                 if (jack_activate (_jack) == 0) {
 189                         _running = true;
 190                         _has_run = true;
 191                         Running(); /* EMIT SIGNAL */
 192                 } else {
 193                         // error << _("cannot activate JACK client") << endmsg;
 194                 }
 195
 196                 start_metering_thread();
 197         }
 198
 199         return _running ? 0 : -1;
 200 }
 201
 202 int
 203 AudioEngine::stop (bool forever)
 204 {
 205         if (_jack) {
 206                 if (forever) {
 207                         disconnect_from_jack ();
 208                 } else {
 209                         jack_deactivate (_jack);
 210                         Stopped(); /* EMIT SIGNAL */
 211                 }
 212         }
 213
 214         return _running ? -1 : 0;
 215 }
 216
 217
 218 bool
 219 AudioEngine::get_sync_offset (nframes_t& offset) const
 220 {
 221
 222 #ifdef HAVE_JACK_VIDEO_SUPPORT
 223
 224         jack_position_t pos;
 225
 226         if (_jack) {
 227                 (void) jack_transport_query (_jack, &pos);
 228
 229                 if (pos.valid & JackVideoFrameOffset) {
 230                         offset = pos.video_offset;
 231                         return true;
 232                 }
 233         }
 234
 235 #endif
 236
 237         return false;
 238 }
 239
 240 void
 241 AudioEngine::_jack_timebase_callback (jack_transport_state_t state, nframes_t nframes,
 242                                       jack_position_t* pos, int new_position, void *arg)
 243 {
 244         static_cast<AudioEngine*> (arg)->jack_timebase_callback (state, nframes, pos, new_position);
 245 }
 246
 247 void
 248 AudioEngine::jack_timebase_callback (jack_transport_state_t state, nframes_t nframes,
 249                                      jack_position_t* pos, int new_position)
 250 {
 251         if (_jack && session && session->synced_to_jack()) {
 252                 session->jack_timebase_callback (state, nframes, pos, new_position);
 253         }
 254 }
 255
 256 int
 257 AudioEngine::_jack_sync_callback (jack_transport_state_t state, jack_position_t* pos, void* arg)
 258 {
 259         return static_cast<AudioEngine*> (arg)->jack_sync_callback (state, pos);
 260 }
 261
 262 int
 263 AudioEngine::jack_sync_callback (jack_transport_state_t state, jack_position_t* pos)
 264 {
 265         if (_jack && session) {
 266                 return session->jack_sync_callback (state, pos);
 267         }
 268
 269         return true;
 270 }
 271
 272 int
 273 AudioEngine::_xrun_callback (void *arg)
 274 {
 275         AudioEngine* ae = static_cast<AudioEngine*> (arg);
 276         if (ae->connected()) {
 277                 ae->Xrun (); /* EMIT SIGNAL */
 278         }
 279         return 0;
 280 }
 281
 282 int
 283 AudioEngine::_graph_order_callback (void *arg)
 284 {
 285         AudioEngine* ae = static_cast<AudioEngine*> (arg);
 286         if (ae->connected()) {
 287                 ae->GraphReordered (); /* EMIT SIGNAL */
 288         }
 289         return 0;
 290 }
 291
 292 /** Wrapped which is called by JACK as its process callback.  It is just
 293  * here to get us back into C++ land by calling AudioEngine::process_callback()
 294  * @param nframes Number of frames passed by JACK.
 295  * @param arg User argument passed by JACK, which will be the AudioEngine*.
 296  */
 297 int
 298 AudioEngine::_process_callback (nframes_t nframes, void *arg)
 299 {
 300         return static_cast<AudioEngine *> (arg)->process_callback (nframes);
 301 }
 302
 303 void
 304 AudioEngine::_freewheel_callback (int onoff, void *arg)
 305 {
 306         static_cast<AudioEngine*>(arg)->_freewheeling = onoff;
 307 }
 308
 309 /** Method called by JACK (via _process_callback) which says that there
 310  * is work to be done.
 311  * @param nframes Number of frames to process.
 312  */
 313 int
 314 AudioEngine::process_callback (nframes_t nframes)
 315 {
 316         // CycleTimer ct ("AudioEngine::process");
 317         Glib::Mutex::Lock tm (_process_lock, Glib::TRY_LOCK);
 318
 319         /// The number of frames that will have been processed when we've finished
 320         nframes_t next_processed_frames;
 321
 322         /* handle wrap around of total frames counter */
 323
 324         if (max_frames - _processed_frames < nframes) {
 325                 next_processed_frames = nframes - (max_frames - _processed_frames);
 326         } else {
 327                 next_processed_frames = _processed_frames + nframes;
 328         }
 329
 330         if (!tm.locked() || session == 0) {
 331                 /* return having done nothing */
 332                 _processed_frames = next_processed_frames;
 333                 return 0;
 334         }
 335
 336         if (session_remove_pending) {
 337                 /* perform the actual session removal */
 338                 session = 0;
 339                 session_remove_pending = false;
 340                 session_removed.signal();
 341                 _processed_frames = next_processed_frames;
 342                 return 0;
 343         }
 344
 345         boost::shared_ptr<Ports> p = ports.reader();
 346
 347         for (Ports::iterator i = p->begin(); i != p->end(); ++i) {
 348
 349                 /* Only run cycle_start() on output ports, because
 350                    inputs must be done in the correct processing order,
 351                    which requires interleaving with route processing.
 352                 */
 353
 354                 (*i)->cycle_start (nframes, 0);
 355         }
 356
 357         if (_freewheeling) {
 358                 /* emit the Freewheel signal and stop freewheeling in the event of trouble */
 359                 if (Freewheel (nframes)) {
 360                         jack_set_freewheel (_jack, false);
 361                 }
 362
 363         } else {
 364                 if (session) {
 365                         session->process (nframes);
 366                 }
 367         }
 368
 369         if (_freewheeling) {
 370                 return 0;
 371         }
 372
 373         if (!_running) {
 374                 _processed_frames = next_processed_frames;
 375                 return 0;
 376         }
 377
 378         if (last_monitor_check + monitor_check_interval < next_processed_frames) {
 379
 380                 boost::shared_ptr<Ports> p = ports.reader();
 381
 382                 for (Ports::iterator i = p->begin(); i != p->end(); ++i) {
 383
 384                         Port *port = (*i);
 385                         bool x;
 386
 387                         if (port->_last_monitor != (x = port->monitoring_input ())) {
 388                                 port->_last_monitor = x;
 389                                 /* XXX I think this is dangerous, due to
 390                                    a likely mutex in the signal handlers ...
 391                                 */
 392                                  port->MonitorInputChanged (x); /* EMIT SIGNAL */
 393                         }
 394                 }
 395                 last_monitor_check = next_processed_frames;
 396         }
 397
 398         if (session->silent()) {
 399
 400                 boost::shared_ptr<Ports> p = ports.reader();
 401
 402                 for (Ports::iterator i = p->begin(); i != p->end(); ++i) {
 403
 404                         Port *port = (*i);
 405
 406                         if (port->sends_output()) {
 407                                 port->get_buffer(nframes, 0 ).silence(nframes);
 408                         }
 409                 }
 410         }
 411
 412         // Finalize ports (ie write data if necessary)
 413
 414         for (Ports::iterator i = p->begin(); i != p->end(); ++i) {
 415
 416                 (*i)->cycle_end (nframes, 0);
 417         }
 418
 419         _processed_frames = next_processed_frames;
 420         return 0;
 421 }
 422
 423 int
 424 AudioEngine::_sample_rate_callback (nframes_t nframes, void *arg)
 425 {
 426         return static_cast<AudioEngine *> (arg)->jack_sample_rate_callback (nframes);
 427 }
 428
 429 int
 430 AudioEngine::jack_sample_rate_callback (nframes_t nframes)
 431 {
 432         _frame_rate = nframes;
 433         _usecs_per_cycle = (int) floor ((((double) frames_per_cycle() / nframes)) * 1000000.0);
 434
 435         /* check for monitor input change every 1/10th of second */
 436
 437         monitor_check_interval = nframes / 10;
 438         last_monitor_check = 0;
 439
 440         if (session) {
 441                 session->set_frame_rate (nframes);
 442         }
 443
 444         SampleRateChanged (nframes); /* EMIT SIGNAL */
 445
 446         return 0;
 447 }
 448
 449 int
 450 AudioEngine::_bufsize_callback (nframes_t nframes, void *arg)
 451 {
 452         return static_cast<AudioEngine *> (arg)->jack_bufsize_callback (nframes);
 453 }
 454
 455 int
 456 AudioEngine::jack_bufsize_callback (nframes_t nframes)
 457 {
 458         _buffer_size = nframes;
 459         _usecs_per_cycle = (int) floor ((((double) nframes / frame_rate())) * 1000000.0);
 460         last_monitor_check = 0;
 461
 462         boost::shared_ptr<Ports> p = ports.reader();
 463
 464         for (Ports::iterator i = p->begin(); i != p->end(); ++i) {
 465                 (*i)->reset();
 466         }
 467
 468         if (session) {
 469                 session->set_block_size (_buffer_size);
 470         }
 471
 472         return 0;
 473 }
 474
 475 void
 476 AudioEngine::stop_metering_thread ()
 477 {
 478         if (m_meter_thread) {
 479                 g_atomic_int_set (&m_meter_exit, 1);
 480                 m_meter_thread->join ();
 481                 m_meter_thread = 0;
 482         }
 483 }
 484
 485 void
 486 AudioEngine::start_metering_thread ()
 487 {
 488         if (m_meter_thread == 0) {
 489                 g_atomic_int_set (&m_meter_exit, 0);
 490                 m_meter_thread = Glib::Thread::create (sigc::mem_fun(this, &AudioEngine::meter_thread),
 491                                                        500000, true, true, Glib::THREAD_PRIORITY_NORMAL);
 492         }
 493 }
 494
 495 void
 496 AudioEngine::meter_thread ()
 497 {
 498         while (true) {
 499                 Glib::usleep (10000); /* 1/100th sec interval */
 500                 if (g_atomic_int_get(&m_meter_exit)) {
 501                         break;
 502                 }
 503                 IO::update_meters ();
 504         }
 505 }
 506
 507 void
 508 AudioEngine::set_session (Session *s)
 509 {
 510         Glib::Mutex::Lock pl (_process_lock);
 511
 512         if (!session) {
 513
 514                 session = s;
 515
 516                 nframes_t blocksize = jack_get_buffer_size (_jack);
 517
 518                 /* page in as much of the session process code as we
 519                    can before we really start running.
 520                 */
 521
 522                 boost::shared_ptr<Ports> p = ports.reader();
 523
 524                 for (Ports::iterator i = p->begin(); i != p->end(); ++i) {
 525                         (*i)->cycle_start (blocksize, 0);
 526                 }
 527
 528                 s->process (blocksize);
 529                 s->process (blocksize);
 530                 s->process (blocksize);
 531                 s->process (blocksize);
 532                 s->process (blocksize);
 533                 s->process (blocksize);
 534                 s->process (blocksize);
 535                 s->process (blocksize);
 536
 537                 for (Ports::iterator i = p->begin(); i != p->end(); ++i) {
 538                         (*i)->cycle_end (blocksize, 0);
 539                 }
 540         }
 541 }
 542
 543 void
 544 AudioEngine::remove_session ()
 545 {
 546         Glib::Mutex::Lock lm (_process_lock);
 547
 548         if (_running) {
 549
 550                 if (session) {
 551                         session_remove_pending = true;
 552                         session_removed.wait(_process_lock);
 553                 }
 554
 555         } else {
 556                 session = 0;
 557         }
 558
 559         //FIXME: Preliminary bugfix for  http://tracker.ardour.org/view.php?id=1985
 560         //remove_all_ports ();
 561 }
 562
 563 void
 564 AudioEngine::port_registration_failure (const std::string& portname)
 565 {
 566         string full_portname = jack_client_name;
 567         full_portname += ':';
 568         full_portname += portname;
 569
 570
 571         jack_port_t* p = jack_port_by_name (_jack, full_portname.c_str());
 572         string reason;
 573
 574         if (p) {
 575                 reason = _("a port with this name already exists: check for duplicated track/bus names");
 576         } else {
 577                 reason = _("unknown error");
 578         }
 579
 580         throw PortRegistrationFailure (string_compose (_("AudioEngine: cannot register port \"%1\": %2"), portname, reason).c_str());
 581 }
 582
 583 Port *
 584 AudioEngine::register_port (DataType dtype, const string& portname, bool input, bool publish)
 585 {
 586         Port* newport = 0;
 587
 588         /*cerr << "trying to register port with name " << portname << endl;*/
 589         try {
 590                 if (dtype == DataType::AUDIO) {
 591                         newport = new AudioPort (portname, (input ? Port::IsInput : Port::IsOutput), publish, frames_per_cycle());
 592                 } else if (dtype == DataType::MIDI) {
 593                         newport = new MidiPort (portname, (input ? Port::IsInput : Port::IsOutput), publish, frames_per_cycle());
 594                 } else {
 595                         throw unknown_type();
 596                 }
 597
 598                 /*cerr << "successfully got port " << portname << " with address " << newport << endl;*/
 599
 600                 RCUWriter<Ports> writer (ports);
 601                 boost::shared_ptr<Ports> ps = writer.get_copy ();
 602                 /*cerr << "Address of ports list: " << ps << endl
 603                      << "Ports set size before insert: " << ps->size() << endl;*/
 604                 ps->insert (ps->begin(), newport);
 605                 /*cerr << "Ports set size after insert: " << ps->size() << endl;*/
 606
 607                 /* writer goes out of scope, forces update */
 608
 609                 return newport;
 610         }
 611
 612         catch (...) {
 613                 throw PortRegistrationFailure("unable to create port (unknown type?)");
 614         }
 615 }
 616
 617 Port*
 618 AudioEngine::get_port (const std::string& full_name)
 619 {
 620         boost::shared_ptr<Ports> p = ports.reader();
 621
 622         for (Ports::iterator i = p->begin(); i != p->end(); ++i) {
 623                 //cerr << "comparing port name '" << (*i)->name() << "' with '" << full_name << "'" << endl;
 624                 if ((*i)->name() == full_name) {
 625                         return *i;
 626                 }
 627         }
 628         return 0;
 629 }
 630
 631
 632 Port *
 633 AudioEngine::register_input_port (DataType type, const string& portname, bool publish)
 634 {
 635         return register_port (type, portname, true, publish);
 636 }
 637
 638 Port *
 639 AudioEngine::register_output_port (DataType type, const string& portname, bool publish)
 640 {
 641         return register_port (type, portname, false, publish);
 642 }
 643
 644 int
 645 AudioEngine::unregister_port (Port& port)
 646 {
 647         /* caller must hold process lock */
 648
 649         cerr << "about to unregister Port xx  x" << &port << "\n";
 650
 651         if (!_running) {
 652                 /* probably happening when the engine has been halted by JACK,
 653                    in which case, there is nothing we can do here.
 654                    */
 655                 cerr << "not running\n";
 656                 return 0;
 657         }
 658
 659         {
 660                 cerr << "before getcopy\n";
 661
 662                 RCUWriter<Ports> writer (ports);
 663                 boost::shared_ptr<Ports> ps = writer.get_copy ();
 664
 665                 cerr << "Ports set size: " << ps.get()->size() << endl;
 666
 667                 for (Ports::iterator i = ps->begin(); i != ps->end(); ++i) {
 668                         cerr << "before delete" << endl;
 669                         if ((*i) == &port) {
 670                                 cerr << "About to delete " << &port << endl;
 671                                 delete *i;
 672                                 ps->erase (i);
 673                                 cerr << "After erasing ports size: " << ps->size();
 674                                 break;
 675                         }
 676                 }
 677
 678                 /* writer goes out of scope, forces update */
 679         }
 680
 681         cerr << "before remove_connections\n";
 682         remove_connections_for (port);
 683
 684         return 0;
 685 }
 686
 687 int
 688 AudioEngine::connect (const string& source, const string& destination)
 689 {
 690         int ret;
 691
 692         if (!_running) {
 693                 if (!_has_run) {
 694                         fatal << _("connect called before engine was started") << endmsg;
 695                         /*NOTREACHED*/
 696                 } else {
 697                         return -1;
 698                 }
 699         }
 700
 701         string s = make_port_name_non_relative (source);
 702         string d = make_port_name_non_relative (destination);
 703
 704         //cerr << "Trying to connect source: " << s << " with destination " << d << endl;
 705
 706         Port* src = get_port (s);
 707         Port* dst = get_port (d);
 708
 709         if (src && dst) {
 710
 711                 /* both ports are known to us, so do the internal connect stuff */
 712
 713                 if ((ret = src->connect (*dst)) == 0) {
 714                         ret = dst->connect (*src);
 715                 }
 716
 717         } else if (src || dst) {
 718
 719                 /* one port is known to us, try to connect it to something external */
 720
 721                 PortConnectableByName* pcn;
 722                 string other;
 723
 724                 if (src) {
 725                         pcn = dynamic_cast<PortConnectableByName*>(src);
 726                         other = d;
 727                 } else {
 728                         pcn = dynamic_cast<PortConnectableByName*>(dst);
 729                         other = s;
 730                 }
 731
 732                 if (pcn) {
 733                         ret = pcn->connect (other);
 734                 } else {
 735                         ret = -1;
 736                 }
 737
 738         } else {
 739
 740                 /* neither port is known to us, and this API isn't intended for use as a general patch bay */
 741
 742                 ret = -1;
 743
 744         }
 745
 746         if (ret > 0) {
 747                 error << string_compose(_("AudioEngine: connection already exists: %1 (%2) to %3 (%4)"),
 748                                         source, s, destination, d)
 749                       << endmsg;
 750         } else if (ret < 0) {
 751                 error << string_compose(_("AudioEngine: cannot connect %1 (%2) to %3 (%4)"),
 752                                         source, s, destination, d)
 753                       << endmsg;
 754         }
 755
 756         return ret;
 757 }
 758
 759 int
 760 AudioEngine::disconnect (const string& source, const string& destination)
 761 {
 762         int ret;
 763
 764         if (!_running) {
 765                 if (!_has_run) {
 766                         fatal << _("disconnect called before engine was started") << endmsg;
 767                         /*NOTREACHED*/
 768                 } else {
 769                         return -1;
 770                 }
 771         }
 772
 773         string s = make_port_name_non_relative (source);
 774         string d = make_port_name_non_relative (destination);
 775
 776         //cerr << "trying to disconnect port '" << s << "' from port '" << d << endl;
 777
 778         Port* src = get_port (s);
 779         Port* dst = get_port (d);
 780
 781         if (src && dst) {
 782
 783                 /* both ports are known to us, so do the internal connect stuff */
 784
 785                 if ((ret = src->disconnect (*dst)) == 0) {
 786                         ret = dst->disconnect (*src);
 787                 }
 788
 789         } else if (src || dst) {
 790
 791                 /* one port is known to us, try to connect it to something external */
 792
 793
 794                 PortConnectableByName* pcn;
 795                 string other;
 796
 797                 if (src) {
 798                         pcn = dynamic_cast<PortConnectableByName*>(src);
 799                         other = d;
 800                 } else {
 801                         pcn = dynamic_cast<PortConnectableByName*>(dst);
 802                         other = s;
 803                 }
 804
 805                 if (pcn) {
 806                         ret = pcn->disconnect (other);
 807                 } else {
 808                         ret = -1;
 809                 }
 810
 811         } else {
 812
 813                 /* neither port is known to us, and this API isn't intended for use as a general patch bay */
 814
 815                 ret = -1;
 816
 817         }
 818
 819         return ret;
 820 }
 821
 822 int
 823 AudioEngine::disconnect (Port& port)
 824 {
 825         if (!_running) {
 826                 if (!_has_run) {
 827                         fatal << _("disconnect called before engine was started") << endmsg;
 828                         /*NOTREACHED*/
 829                 } else {
 830                         return -1;
 831                 }
 832         }
 833
 834         return port.disconnect_all ();
 835 }
 836
 837 ARDOUR::nframes_t
 838 AudioEngine::frame_rate ()
 839 {
 840         if (_jack) {
 841                 if (_frame_rate == 0) {
 842                         return (_frame_rate = jack_get_sample_rate (_jack));
 843                 } else {
 844                         return _frame_rate;
 845                 }
 846         } else {
 847                 fatal << X_("programming error: AudioEngine::frame_rate() called while disconnected from JACK")
 848                       << endmsg;
 849                 /*NOTREACHED*/
 850                 return 0;
 851         }
 852 }
 853
 854 ARDOUR::nframes_t
 855 AudioEngine::frames_per_cycle ()
 856 {
 857         if (_jack) {
 858                 if (_buffer_size == 0) {
 859                         return (_buffer_size = jack_get_buffer_size (_jack));
 860                 } else {
 861                         return _buffer_size;
 862                 }
 863         } else {
 864                 fatal << X_("programming error: AudioEngine::frame_rate() called while disconnected from JACK")
 865                       << endmsg;
 866                 /*NOTREACHED*/
 867                 return 0;
 868         }
 869 }
 870
 871 /** Get a port by name.
 872  * Note this can return NULL, it will NOT create a port if it is not found (any more).
 873  */
 874 Port *
 875 AudioEngine::get_port_by_name (const string& portname, bool keep)
 876 {
 877         Glib::Mutex::Lock lm (_process_lock);
 878
 879         if (!_running) {
 880                 if (!_has_run) {
 881                         fatal << _("get_port_by_name() called before engine was started") << endmsg;
 882                         /*NOTREACHED*/
 883                 } else {
 884                         return 0;
 885                 }
 886         }
 887
 888         boost::shared_ptr<Ports> pr = ports.reader();
 889
 890         for (Ports::iterator i = pr->begin(); i != pr->end(); ++i) {
 891                 if (portname == (*i)->name()) {
 892                         return (*i);
 893                 }
 894         }
 895
 896         return 0;
 897 }
 898
 899 const char **
 900 AudioEngine::get_ports (const string& port_name_pattern, const string& type_name_pattern, uint32_t flags)
 901 {
 902         if (!_running) {
 903                 if (!_has_run) {
 904                         fatal << _("get_ports called before engine was started") << endmsg;
 905                         /*NOTREACHED*/
 906                 } else {
 907                         return 0;
 908                 }
 909         }
 910         return jack_get_ports (_jack, port_name_pattern.c_str(), type_name_pattern.c_str(), flags);
 911 }
 912
 913 void
 914 AudioEngine::halted (void *arg)
 915 {
 916         AudioEngine* ae = static_cast<AudioEngine *> (arg);
 917         bool was_running = ae->_running;
 918
 919         ae->stop_metering_thread ();
 920
 921         ae->_running = false;
 922         ae->_buffer_size = 0;
 923         ae->_frame_rate = 0;
 924
 925         cerr << "!!! HALTED !!!\n";
 926
 927         if (was_running) {
 928                 ae->Halted(); /* EMIT SIGNAL */
 929         }
 930 }
 931
 932 bool
 933 AudioEngine::can_request_hardware_monitoring ()
 934 {
 935         const char ** ports;
 936
 937         if (!_jack) {
 938                 return 0;
 939         }
 940
 941         if ((ports = jack_get_ports (_jack, NULL, JACK_DEFAULT_AUDIO_TYPE, JackPortCanMonitor)) == 0) {
 942                 return false;
 943         }
 944
 945         free (ports);
 946
 947         return true;
 948 }
 949
 950
 951 uint32_t
 952 AudioEngine::n_physical_outputs (DataType type) const
 953 {
 954         const char ** ports;
 955         uint32_t i = 0;
 956
 957         if (!_jack) {
 958                 return 0;
 959         }
 960
 961         if ((ports = jack_get_ports (_jack, NULL, type.to_jack_type(), JackPortIsPhysical|JackPortIsInput)) == 0) {
 962                 return 0;
 963         }
 964
 965         for (i = 0; ports[i]; ++i);
 966         free (ports);
 967
 968         return i;
 969 }
 970
 971 uint32_t
 972 AudioEngine::n_physical_inputs (DataType type) const
 973 {
 974         const char ** ports;
 975         uint32_t i = 0;
 976
 977         if (!_jack) {
 978                 return 0;
 979         }
 980
 981         if ((ports = jack_get_ports (_jack, NULL, type.to_jack_type(), JackPortIsPhysical|JackPortIsOutput)) == 0) {
 982                 return 0;
 983         }
 984
 985         if (ports) {
 986                 for (i = 0; ports[i]; ++i);
 987                 free (ports);
 988         }
 989         return i;
 990 }
 991
 992 void
 993 AudioEngine::get_physical_inputs (DataType type, vector<string>& ins)
 994 {
 995         const char ** ports;
 996         uint32_t i = 0;
 997
 998         if (!_jack) {
 999                 return;
1000         }
1001
1002         if ((ports = jack_get_ports (_jack, NULL, type.to_jack_type(), JackPortIsPhysical|JackPortIsOutput)) == 0) {
1003                 return;
1004         }
1005
1006         if (ports) {
1007                 for (i = 0; ports[i]; ++i) {
1008                         ins.push_back (ports[i]);
1009                 }
1010                 free (ports);
1011         }
1012 }
1013
1014 void
1015 AudioEngine::get_physical_outputs (DataType type, vector<string>& outs)
1016 {
1017         const char ** ports;
1018         uint32_t i = 0;
1019
1020         if (!_jack) {
1021                 return;
1022         }
1023
1024         if ((ports = jack_get_ports (_jack, NULL, type.to_jack_type(), JackPortIsPhysical|JackPortIsInput)) == 0) {
1025                 return;
1026         }
1027
1028         if (ports) {
1029                 for (i = 0; ports[i]; ++i) {
1030                         outs.push_back (ports[i]);
1031                 }
1032                 free (ports);
1033         }
1034 }
1035
1036 string
1037 AudioEngine::get_nth_physical (DataType type, uint32_t n, int flag)
1038 {
1039         const char ** ports;
1040         uint32_t i;
1041         string ret;
1042
1043         assert(type != DataType::NIL);
1044
1045         if (!_running || !_jack) {
1046                 if (!_has_run) {
1047                         fatal << _("get_nth_physical called before engine was started") << endmsg;
1048                         /*NOTREACHED*/
1049                 } else {
1050                         return "";
1051                 }
1052         }
1053
1054         ports = jack_get_ports (_jack, NULL, type.to_jack_type(), JackPortIsPhysical|flag);
1055
1056         if (ports == 0) {
1057                 return "";
1058         }
1059
1060         for (i = 0; i < n && ports[i]; ++i);
1061
1062         if (ports[i]) {
1063                 ret = ports[i];
1064         }
1065
1066         free ((char *) ports);
1067
1068         return ret;
1069 }
1070
1071 ARDOUR::nframes_t
1072 AudioEngine::get_port_total_latency (const Port& port)
1073 {
1074         return port.total_latency ();
1075 }
1076
1077 void
1078 AudioEngine::update_total_latency (const Port& port)
1079 {
1080         if (!_jack) {
1081                 fatal << _("update_total_latency() called with no JACK client connection") << endmsg;
1082                 /*NOTREACHED*/
1083         }
1084
1085         if (!_running) {
1086                 if (!_has_run) {
1087                         fatal << _("update_total_latency() called before engine was started") << endmsg;
1088                         /*NOTREACHED*/
1089                 }
1090         }
1091
1092         port.recompute_total_latency ();
1093 }
1094
1095 void
1096 AudioEngine::transport_stop ()
1097 {
1098         if (_jack) {
1099                 jack_transport_stop (_jack);
1100         }
1101 }
1102
1103 void
1104 AudioEngine::transport_start ()
1105 {
1106         // cerr << "tell JACK to start\n";
1107         if (_jack) {
1108                 jack_transport_start (_jack);
1109         }
1110 }
1111
1112 void
1113 AudioEngine::transport_locate (nframes_t where)
1114 {
1115         // cerr << "tell JACK to locate to " << where << endl;
1116         if (_jack) {
1117                 jack_transport_locate (_jack, where);
1118         }
1119 }
1120
1121 AudioEngine::TransportState
1122 AudioEngine::transport_state ()
1123 {
1124         if (_jack) {
1125                 jack_position_t pos;
1126                 return (TransportState) jack_transport_query (_jack, &pos);
1127         } else {
1128                 return (TransportState) JackTransportStopped;
1129         }
1130 }
1131
1132 int
1133 AudioEngine::reset_timebase ()
1134 {
1135         if (_jack) {
1136                 if (Config->get_jack_time_master()) {
1137                         return jack_set_timebase_callback (_jack, 0, _jack_timebase_callback, this);
1138                 } else {
1139                         return jack_release_timebase (_jack);
1140                 }
1141         } else {
1142                 return -1;
1143         }
1144 }
1145
1146 int
1147 AudioEngine::freewheel (bool onoff)
1148 {
1149         if (_jack) {
1150
1151                 if (onoff != _freewheeling) {
1152
1153                         if (onoff) {
1154                                 _freewheel_thread_registered = false;
1155                         }
1156
1157                         return jack_set_freewheel (_jack, onoff);
1158
1159                 } else {
1160                         /* already doing what has been asked for */
1161                         return 0;
1162                 }
1163
1164         } else {
1165                 return -1;
1166         }
1167 }
1168
1169 void
1170 AudioEngine::remove_all_ports ()
1171 {
1172         /* process lock MUST be held */
1173
1174         {
1175                 RCUWriter<Ports> writer (ports);
1176                 boost::shared_ptr<Ports> ps = writer.get_copy ();
1177                 ps->clear ();
1178         }
1179 }
1180
1181 void
1182 AudioEngine::remove_connections_for (Port& port)
1183 {
1184         for (PortConnections::iterator i = port_connections.begin(); i != port_connections.end(); ) {
1185                 PortConnections::iterator tmp;
1186
1187                 tmp = i;
1188                 ++tmp;
1189
1190                 if ((*i).first == port.name()) {
1191                         port_connections.erase (i);
1192                 }
1193
1194                 i = tmp;
1195         }
1196 }
1197
1198
1199 #ifdef HAVE_JACK_CLIENT_OPEN
1200
1201 int
1202 AudioEngine::connect_to_jack (string client_name)
1203 {
1204         jack_options_t options = JackNullOption;
1205         jack_status_t status;
1206         const char *server_name = NULL;
1207
1208         jack_client_name = client_name; /* might be reset below */
1209         _jack = jack_client_open (jack_client_name.c_str(), options, &status, server_name);
1210
1211         if (_jack == NULL) {
1212                 // error message is not useful here
1213                 return -1;
1214         }
1215
1216         if (status & JackNameNotUnique) {
1217                 jack_client_name = jack_get_client_name (_jack);
1218         }
1219
1220         jack_set_error_function (ardour_jack_error);
1221
1222         return 0;
1223 }
1224
1225 #else
1226
1227 int
1228 AudioEngine::connect_to_jack (string client_name)
1229 {
1230         jack_client_name = client_name;
1231
1232         if ((_jack = jack_client_new (client_name.c_str())) == 0) {
1233                 return -1;
1234         }
1235
1236         return 0;
1237 }
1238
1239 #endif /* HAVE_JACK_CLIENT_OPEN */
1240
1241 int
1242 AudioEngine::disconnect_from_jack ()
1243 {
1244         if (!_jack) {
1245                 return 0;
1246         }
1247
1248
1249         if (_running) {
1250                 stop_metering_thread ();
1251         }
1252
1253         {
1254                 Glib::Mutex::Lock lm (_process_lock);
1255                 jack_client_close (_jack);
1256                 _jack = 0;
1257         }
1258
1259         _buffer_size = 0;
1260         _frame_rate = 0;
1261
1262         if (_running) {
1263                 _running = false;
1264                 Stopped(); /* EMIT SIGNAL */
1265         }
1266
1267         return 0;
1268 }
1269
1270 int
1271 AudioEngine::reconnect_to_jack ()
1272 {
1273         if (_running) {
1274                 disconnect_from_jack ();
1275                 /* XXX give jackd a chance */
1276                 Glib::usleep (250000);
1277         }
1278
1279         if (connect_to_jack (jack_client_name)) {
1280                 error << _("failed to connect to JACK") << endmsg;
1281                 return -1;
1282         }
1283
1284         Ports::iterator i;
1285
1286         boost::shared_ptr<Ports> p = ports.reader ();
1287
1288         for (i = p->begin(); i != p->end(); ++i) {
1289                 if ((*i)->reestablish ()) {
1290                         break;
1291                 }
1292         }
1293
1294         if (i != p->end()) {
1295                 /* failed */
1296                 remove_all_ports ();
1297                 return -1;
1298         }
1299
1300
1301         if (session) {
1302                 session->reset_jack_connection (_jack);
1303                 nframes_t blocksize = jack_get_buffer_size (_jack);
1304                 session->set_block_size (blocksize);
1305                 session->set_frame_rate (jack_get_sample_rate (_jack));
1306         }
1307
1308         last_monitor_check = 0;
1309
1310         jack_on_shutdown (_jack, halted, this);
1311         jack_set_graph_order_callback (_jack, _graph_order_callback, this);
1312         jack_set_thread_init_callback (_jack, _thread_init_callback, this);
1313         jack_set_process_callback (_jack, _process_callback, this);
1314         jack_set_sample_rate_callback (_jack, _sample_rate_callback, this);
1315         jack_set_buffer_size_callback (_jack, _bufsize_callback, this);
1316         jack_set_xrun_callback (_jack, _xrun_callback, this);
1317         jack_set_sync_callback (_jack, _jack_sync_callback, this);
1318         jack_set_freewheel_callback (_jack, _freewheel_callback, this);
1319
1320         if (Config->get_jack_time_master()) {
1321                 jack_set_timebase_callback (_jack, 0, _jack_timebase_callback, this);
1322         }
1323
1324         if (jack_activate (_jack) == 0) {
1325                 _running = true;
1326                 _has_run = true;
1327         } else {
1328                 return -1;
1329         }
1330
1331         /* re-establish connections */
1332
1333         for (i = p->begin(); i != p->end(); ++i) {
1334                 (*i)->reconnect ();
1335         }
1336
1337         Running (); /* EMIT SIGNAL*/
1338
1339         start_metering_thread ();
1340
1341         return 0;
1342 }
1343
1344 int
1345 AudioEngine::request_buffer_size (nframes_t nframes)
1346 {
1347         if (_jack) {
1348
1349                 if (nframes == jack_get_buffer_size (_jack)) {
1350                         return 0;
1351                 }
1352
1353                 return jack_set_buffer_size (_jack, nframes);
1354
1355         } else {
1356                 return -1;
1357         }
1358 }
1359
1360 void
1361 AudioEngine::update_total_latencies ()
1362 {
1363 #ifdef HAVE_JACK_RECOMPUTE_LATENCIES
1364         if (_jack) {
1365                 jack_recompute_total_latencies (_jack);
1366         }
1367 #endif
1368 }
1369
1370 string
1371 AudioEngine::make_port_name_relative (string portname)
1372 {
1373         string::size_type len;
1374         string::size_type n;
1375
1376         len = portname.length();
1377
1378         for (n = 0; n < len; ++n) {
1379                 if (portname[n] == ':') {
1380                         break;
1381                 }
1382         }
1383
1384         if ((n != len) && (portname.substr (0, n) == jack_client_name)) {
1385                 return portname.substr (n+1);
1386         }
1387
1388         return portname;
1389 }
1390
1391 string
1392 AudioEngine::make_port_name_non_relative (string portname)
1393 {
1394         string str;
1395
1396         if (portname.find_first_of (':') != string::npos) {
1397                 return portname;
1398         }
1399
1400         str  = jack_client_name;
1401         str += ':';
1402         str += portname;
1403
1404         return str;
1405 }
1406
1407 bool
1408 AudioEngine::is_realtime () const
1409 {
1410         if (_jack) {
1411                 return jack_is_realtime (_jack);
1412         } else {
1413                 return false;
1414         }
1415 }