libs/ardour/buffer_set.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2006 Paul Davis
   3
   4     This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5     under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
   6     Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
   7     any later version.
   8
   9     This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  10     ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  11     FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  12     for more details.
  13
  14     You should have received a copy of the GNU General Public License along
  15     with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  16     675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17 */
  18
  19
  20 #ifdef WAF_BUILD
  21 #include "libardour-config.h"
  22 #endif
  23
  24 #include <iostream>
  25 #include <algorithm>
  26 #include <sstream>
  27
  28 #include "pbd/compose.h"
  29
  30 #include "ardour/buffer.h"
  31 #include "ardour/buffer_set.h"
  32 #include "ardour/debug.h"
  33 #include "ardour/midi_buffer.h"
  34 #include "ardour/port.h"
  35 #include "ardour/port_set.h"
  36 #include "ardour/audioengine.h"
  37 #ifdef LV2_SUPPORT
  38 #include "ardour/lv2_plugin.h"
  39 #include "ardour/lv2_event_buffer.h"
  40 #endif
  41 #if defined WINDOWS_VST_SUPPORT || defined LXVST_SUPPORT
  42 #include "ardour/vestige/aeffectx.h"
  43 #endif
  44
  45 namespace ARDOUR {
  46
  47 /** Create a new, empty BufferSet */
  48 BufferSet::BufferSet()
  49         : _is_mirror(false)
  50 {
  51         for (size_t i=0; i < DataType::num_types; ++i) {
  52                 _buffers.push_back(BufferVec());
  53         }
  54
  55         _count.reset();
  56         _available.reset();
  57 }
  58
  59 BufferSet::~BufferSet()
  60 {
  61         clear();
  62 }
  63
  64 /** Destroy all contained buffers.
  65  */
  66 void
  67 BufferSet::clear()
  68 {
  69         if (!_is_mirror) {
  70                 for (std::vector<BufferVec>::iterator i = _buffers.begin(); i != _buffers.end(); ++i) {
  71                         for (BufferVec::iterator j = (*i).begin(); j != (*i).end(); ++j) {
  72                                 delete *j;
  73                         }
  74                         (*i).clear();
  75                 }
  76         }
  77         _buffers.clear();
  78         _count.reset();
  79         _available.reset();
  80
  81 #if defined WINDOWS_VST_SUPPORT || defined LXVST_SUPPORT
  82         for (VSTBuffers::iterator i = _vst_buffers.begin(); i != _vst_buffers.end(); ++i) {
  83                 delete *i;
  84         }
  85
  86         _vst_buffers.clear ();
  87 #endif
  88
  89 }
  90
  91 /** Set up this BufferSet so that its data structures mirror a PortSet's buffers.
  92  *  This is quite expensive and not RT-safe, so it should not be called in a process context;
  93  *  get_jack_port_addresses() will fill in a structure set up by this method.
  94  *
  95  *  XXX: this *is* called in a process context; I'm not sure quite what `should not' means above.
  96  */
  97 void
  98 BufferSet::attach_buffers (PortSet& ports)
  99 {
 100         const ChanCount& count (ports.count());
 101
 102         clear ();
 103
 104         for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
 105                 _buffers.push_back (BufferVec());
 106                 BufferVec& v = _buffers[*t];
 107                 v.assign (count.n (*t), (Buffer*) 0);
 108         }
 109
 110         _count = ports.count();
 111         _available = ports.count();
 112
 113
 114         _is_mirror = true;
 115 }
 116
 117 /** Write the JACK port addresses from a PortSet into our data structures.  This
 118  *  call assumes that attach_buffers() has already been called for the same PortSet.
 119  *  Does not allocate, so RT-safe BUT you can only call Port::get_buffer() from
 120  *  the process() callback tree anyway, so this has to be called in RT context.
 121  */
 122 void
 123 BufferSet::get_jack_port_addresses (PortSet& ports, framecnt_t nframes)
 124 {
 125         assert (_count == ports.count ());
 126         assert (_available == ports.count ());
 127         assert (_is_mirror);
 128
 129         assert (_buffers.size() == DataType::num_types);
 130
 131         for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
 132                 BufferVec& v = _buffers[*t];
 133
 134                 assert (v.size() == ports.num_ports (*t));
 135
 136                 int i = 0;
 137                 for (PortSet::iterator p = ports.begin(*t); p != ports.end(*t); ++p) {
 138                         v[i] = &p->get_buffer (nframes);
 139                         ++i;
 140                 }
 141         }
 142 }
 143
 144 /** Ensure that there are @a num_buffers buffers of type @a type available,
 145  * each of size at least @a buffer_size
 146  */
 147 void
 148 BufferSet::ensure_buffers(DataType type, size_t num_buffers, size_t buffer_capacity)
 149 {
 150         assert(type != DataType::NIL);
 151         assert(type < _buffers.size());
 152
 153         if (num_buffers == 0) {
 154                 return;
 155         }
 156
 157         // The vector of buffers of the type we care about
 158         BufferVec& bufs = _buffers[type];
 159
 160         // If we're a mirror just make sure we're ok
 161         if (_is_mirror) {
 162                 assert(_count.get(type) >= num_buffers);
 163                 assert(bufs[0]->type() == type);
 164                 return;
 165         }
 166
 167         // If there's not enough or they're too small, just nuke the whole thing and
 168         // rebuild it (so I'm lazy..)
 169         if (bufs.size() < num_buffers
 170                         || (bufs.size() > 0 && bufs[0]->capacity() < buffer_capacity)) {
 171
 172                 // Nuke it
 173                 for (BufferVec::iterator i = bufs.begin(); i != bufs.end(); ++i) {
 174                         delete (*i);
 175                 }
 176                 bufs.clear();
 177
 178                 // Rebuild it
 179                 for (size_t i = 0; i < num_buffers; ++i) {
 180                         bufs.push_back(Buffer::create(type, buffer_capacity));
 181                 }
 182
 183                 _available.set(type, num_buffers);
 184                 _count.set (type, num_buffers);
 185         }
 186
 187 #ifdef LV2_SUPPORT
 188         // Ensure enough low level MIDI format buffers are available for conversion
 189         // in both directions (input & output, out-of-place)
 190         if (type == DataType::MIDI && _lv2_buffers.size() < _buffers[type].size() * 2 + 1) {
 191                 while (_lv2_buffers.size() < _buffers[type].size() * 2) {
 192                         _lv2_buffers.push_back(std::make_pair(false, new LV2EventBuffer(buffer_capacity)));
 193                 }
 194         }
 195 #endif
 196
 197 #if defined WINDOWS_VST_SUPPORT || defined LXVST_SUPPORT
 198         // As above but for VST
 199         if (type == DataType::MIDI) {
 200                 while (_vst_buffers.size() < _buffers[type].size()) {
 201                         _vst_buffers.push_back (new VSTBuffer (buffer_capacity));
 202                 }
 203         }
 204 #endif
 205
 206         // Post-conditions
 207         assert(bufs[0]->type() == type);
 208         assert(bufs.size() >= num_buffers);
 209         assert(bufs.size() == _available.get(type));
 210         assert(bufs[0]->capacity() >= buffer_capacity);
 211 }
 212
 213 /** Ensure that the number of buffers of each type @a type matches @a chns
 214  * and each buffer is of size at least @a buffer_capacity
 215  */
 216 void
 217 BufferSet::ensure_buffers(const ChanCount& chns, size_t buffer_capacity)
 218 {
 219         for (DataType::iterator i = DataType::begin(); i != DataType::end(); ++i) {
 220                 ensure_buffers (*i, chns.get (*i), buffer_capacity);
 221         }
 222 }
 223
 224 /** Get the capacity (size) of the available buffers of the given type.
 225  *
 226  * All buffers of a certain type always have the same capacity.
 227  */
 228 size_t
 229 BufferSet::buffer_capacity(DataType type) const
 230 {
 231         assert(_available.get(type) > 0);
 232         return _buffers[type][0]->capacity();
 233 }
 234
 235 Buffer&
 236 BufferSet::get(DataType type, size_t i)
 237 {
 238         assert(i < _available.get(type));
 239         return *_buffers[type][i];
 240 }
 241
 242 const Buffer&
 243 BufferSet::get(DataType type, size_t i) const
 244 {
 245         assert(i < _available.get(type));
 246         return *_buffers[type][i];
 247 }
 248
 249 #ifdef LV2_SUPPORT
 250
 251 LV2EventBuffer&
 252 BufferSet::get_lv2_midi(bool input, size_t i)
 253 {
 254         assert (count().get(DataType::MIDI) > i);
 255
 256         MidiBuffer& mbuf = get_midi(i);
 257         LV2Buffers::value_type b = _lv2_buffers.at(i * 2 + (input ? 0 : 1));
 258         LV2EventBuffer* ebuf = b.second;
 259
 260         ebuf->reset();
 261         if (input) {
 262                 DEBUG_TRACE (PBD::DEBUG::LV2, string_compose ("%1 bytes of MIDI waiting @ %2\n", mbuf.size(), (void*) mbuf.data()));
 263                 for (MidiBuffer::iterator e = mbuf.begin(); e != mbuf.end(); ++e) {
 264                         const Evoral::MIDIEvent<framepos_t> ev(*e, false);
 265                         uint32_t type = LV2Plugin::midi_event_type();
 266 #ifndef NDEBUG
 267                         DEBUG_TRACE (PBD::DEBUG::LV2, string_compose ("\tMIDI event of size %1 @ %2\n", ev.size(), ev.time()));
 268                         for (uint16_t x = 0; x < ev.size(); ++x) {
 269                                 std::stringstream ss;
 270                                 ss << "\t\tByte[" << x << "] = " << std::hex << (int) ev.buffer()[x] << std::dec << std::endl;
 271                                 DEBUG_TRACE (PBD::DEBUG::LV2, ss.str());
 272                         }
 273 #endif
 274                         ebuf->append(ev.time(), 0, type, ev.size(), ev.buffer());
 275                 }
 276         }
 277         return *ebuf;
 278 }
 279
 280 void
 281 BufferSet::flush_lv2_midi(bool input, size_t i)
 282 {
 283         MidiBuffer& mbuf = get_midi(i);
 284         LV2Buffers::value_type b = _lv2_buffers.at(i * 2 + (input ? 0 : 1));
 285         LV2EventBuffer* ebuf = b.second;
 286
 287         mbuf.silence(0, 0);
 288         for (ebuf->rewind(); ebuf->is_valid(); ebuf->increment()) {
 289                 uint32_t frames;
 290                 uint32_t subframes;
 291                 uint16_t type;
 292                 uint16_t size;
 293                 uint8_t* data;
 294                 ebuf->get_event(&frames, &subframes, &type, &size, &data);
 295 #ifndef NDEBUG
 296                 DEBUG_TRACE (PBD::DEBUG::LV2, string_compose ("(FLUSH) MIDI event of size %1\n", size));
 297                 for (uint16_t x = 0; x < size; ++x) {
 298                         DEBUG_TRACE (PBD::DEBUG::LV2, string_compose ("\tByte[%1] = %2\n", x, (int) data[x]));
 299                 }
 300 #endif
 301                 mbuf.push_back(frames, size, data);
 302         }
 303 }
 304
 305 #endif /* LV2_SUPPORT */
 306
 307 #if defined WINDOWS_VST_SUPPORT || defined LXVST_SUPPORT
 308
 309 VstEvents*
 310 BufferSet::get_vst_midi (size_t b)
 311 {
 312         MidiBuffer& m = get_midi (b);
 313         VSTBuffer* vst = _vst_buffers[b];
 314
 315         vst->clear ();
 316
 317         for (MidiBuffer::iterator i = m.begin(); i != m.end(); ++i) {
 318                 vst->push_back (*i);
 319         }
 320
 321         return vst->events();
 322 }
 323
 324 BufferSet::VSTBuffer::VSTBuffer (size_t c)
 325   : _capacity (c)
 326 {
 327         _events = static_cast<VstEvents*> (malloc (sizeof (VstEvents) + _capacity * sizeof (VstEvent *)));
 328         _midi_events = static_cast<VstMidiEvent*> (malloc (sizeof (VstMidiEvent) * _capacity));
 329
 330         if (_events == 0 || _midi_events == 0) {
 331                 free (_events);
 332                 free (_midi_events);
 333                 throw failed_constructor ();
 334         }
 335
 336         _events->numEvents = 0;
 337         _events->reserved = 0;
 338 }
 339
 340 BufferSet::VSTBuffer::~VSTBuffer ()
 341 {
 342         free (_events);
 343         free (_midi_events);
 344 }
 345
 346 void
 347 BufferSet::VSTBuffer::clear ()
 348 {
 349         _events->numEvents = 0;
 350 }
 351
 352 void
 353 BufferSet::VSTBuffer::push_back (Evoral::MIDIEvent<framepos_t> const & ev)
 354 {
 355         if (ev.size() > 3) {
 356                 /* XXX: this will silently drop MIDI messages longer than 3 bytes, so
 357                    they won't be passed to VST plugins or VSTis
 358                 */
 359                 return;
 360         }
 361         int const n = _events->numEvents;
 362         assert (n < (int) _capacity);
 363
 364         _events->events[n] = reinterpret_cast<VstEvent*> (_midi_events + n);
 365         VstMidiEvent* v = reinterpret_cast<VstMidiEvent*> (_events->events[n]);
 366
 367         v->type = kVstMidiType;
 368         v->byteSize = sizeof (VstMidiEvent);
 369         v->deltaFrames = ev.time ();
 370
 371         v->flags = 0;
 372         v->detune = 0;
 373         v->noteLength = 0;
 374         v->noteOffset = 0;
 375         v->reserved1 = 0;
 376         v->reserved2 = 0;
 377         v->noteOffVelocity = 0;
 378         memcpy (v->midiData, ev.buffer(), ev.size());
 379         v->midiData[3] = 0;
 380
 381         _events->numEvents++;
 382 }
 383
 384 #endif /* WINDOWS_VST_SUPPORT */
 385
 386 /** Copy buffers of one type from `in' to this BufferSet */
 387 void
 388 BufferSet::read_from (const BufferSet& in, framecnt_t nframes, DataType type)
 389 {
 390         assert (available().get (type) >= in.count().get (type));
 391
 392         BufferSet::iterator o = begin (type);
 393         for (BufferSet::const_iterator i = in.begin (type); i != in.end (type); ++i, ++o) {
 394                 o->read_from (*i, nframes);
 395         }
 396
 397         _count.set (type, in.count().get (type));
 398 }
 399
 400 /** Copy buffers of all types from `in' to this BufferSet */
 401 void
 402 BufferSet::read_from (const BufferSet& in, framecnt_t nframes)
 403 {
 404         assert(available() >= in.count());
 405
 406         // Copy all buffers 1:1
 407         for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
 408                 read_from (in, nframes, *t);
 409         }
 410 }
 411
 412 void
 413 BufferSet::merge_from (const BufferSet& in, framecnt_t nframes)
 414 {
 415         /* merge all input buffers into out existing buffers.
 416
 417            NOTE: if "in" contains more buffers than this set,
 418            we will drop the extra buffers.
 419
 420         */
 421
 422         for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
 423                 BufferSet::iterator o = begin(*t);
 424                 for (BufferSet::const_iterator i = in.begin(*t); i != in.end(*t) && o != end (*t); ++i, ++o) {
 425                         o->merge_from (*i, nframes);
 426                 }
 427         }
 428 }
 429
 430 void
 431 BufferSet::silence (framecnt_t nframes, framecnt_t offset)
 432 {
 433         for (std::vector<BufferVec>::iterator i = _buffers.begin(); i != _buffers.end(); ++i) {
 434                 for (BufferVec::iterator b = i->begin(); b != i->end(); ++b) {
 435                         (*b)->silence (nframes, offset);
 436                 }
 437         }
 438 }
 439
 440 void
 441 BufferSet::set_is_silent (bool yn)
 442 {
 443         for (std::vector<BufferVec>::iterator i = _buffers.begin(); i != _buffers.end(); ++i) {
 444                 for (BufferVec::iterator b = i->begin(); b != i->end(); ++b) {
 445                         (*b)->set_is_silent (yn);
 446                 }
 447         }
 448
 449 }
 450
 451 } // namespace ARDOUR
 452