Non-numeric Properties are not automatable
[ardour.git] / libs / ardour / luaproc.cc
1 /*
2     Copyright (C) 2016 Robin Gareus <robin@gareus.org>
3     Copyright (C) 2006 Paul Davis
4
5     This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
6     under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
7     Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
8     any later version.
9
10     This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
11     ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
12     FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
13     for more details.
14
15     You should have received a copy of the GNU General Public License along
16     with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
17     675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
18 */
19
20 #include <glib.h>
21 #include <glibmm/miscutils.h>
22 #include <glibmm/fileutils.h>
23
24 #include "pbd/gstdio_compat.h"
25 #include "pbd/pthread_utils.h"
26
27 #include "ardour/audio_buffer.h"
28 #include "ardour/buffer_set.h"
29 #include "ardour/filesystem_paths.h"
30 #include "ardour/luabindings.h"
31 #include "ardour/luaproc.h"
32 #include "ardour/luascripting.h"
33 #include "ardour/midi_buffer.h"
34 #include "ardour/plugin.h"
35 #include "ardour/session.h"
36
37 #include "LuaBridge/LuaBridge.h"
38
39 #include "pbd/i18n.h"
40
41 using namespace ARDOUR;
42 using namespace PBD;
43
44 LuaProc::LuaProc (AudioEngine& engine,
45                   Session& session,
46                   const std::string &script)
47         : Plugin (engine, session)
48         , _mempool ("LuaProc", 3145728)
49 #ifdef USE_TLSF
50         , lua (lua_newstate (&PBD::TLSF::lalloc, &_mempool))
51 #elif defined USE_MALLOC
52         , lua ()
53 #else
54         , lua (lua_newstate (&PBD::ReallocPool::lalloc, &_mempool))
55 #endif
56         , _lua_dsp (0)
57         , _script (script)
58         , _lua_does_channelmapping (false)
59         , _lua_has_inline_display (false)
60         , _designated_bypass_port (UINT32_MAX)
61         , _control_data (0)
62         , _shadow_data (0)
63         , _configured (false)
64         , _has_midi_input (false)
65         , _has_midi_output (false)
66 {
67         init ();
68
69         /* when loading a session, or pasing a processor,
70          * the script is set during set_state();
71          */
72         if (!_script.empty () && load_script ()) {
73                 throw failed_constructor ();
74         }
75 }
76
77 LuaProc::LuaProc (const LuaProc &other)
78         : Plugin (other)
79         , _mempool ("LuaProc", 3145728)
80 #ifdef USE_TLSF
81         , lua (lua_newstate (&PBD::TLSF::lalloc, &_mempool))
82 #elif defined USE_MALLOC
83         , lua ()
84 #else
85         , lua (lua_newstate (&PBD::ReallocPool::lalloc, &_mempool))
86 #endif
87         , _lua_dsp (0)
88         , _script (other.script ())
89         , _origin (other._origin)
90         , _lua_does_channelmapping (false)
91         , _lua_has_inline_display (false)
92         , _designated_bypass_port (UINT32_MAX)
93         , _control_data (0)
94         , _shadow_data (0)
95         , _configured (false)
96         , _has_midi_input (false)
97         , _has_midi_output (false)
98 {
99         init ();
100
101         if (load_script ()) {
102                 throw failed_constructor ();
103         }
104
105         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count (); ++i) {
106                 _control_data[i] = other._shadow_data[i];
107                 _shadow_data[i]  = other._shadow_data[i];
108         }
109 }
110
111 LuaProc::~LuaProc () {
112 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
113         if (_info && _stats_cnt > 0) {
114                 printf ("LuaProc: '%s' run()  avg: %.3f  max: %.3f [ms]\n",
115                                 _info->name.c_str (),
116                                 0.0001f * _stats_avg[0] / (float) _stats_cnt,
117                                 0.0001f * _stats_max[0]);
118                 printf ("LuaProc: '%s' gc()   avg: %.3f  max: %.3f [ms]\n",
119                                 _info->name.c_str (),
120                                 0.0001f * _stats_avg[1] / (float) _stats_cnt,
121                                 0.0001f * _stats_max[1]);
122         }
123 #endif
124         lua.do_command ("collectgarbage();");
125         delete (_lua_dsp);
126         delete [] _control_data;
127         delete [] _shadow_data;
128 }
129
130 void
131 LuaProc::init ()
132 {
133 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
134         _stats_avg[0] = _stats_avg[1] = _stats_max[0] = _stats_max[1] = _stats_cnt = 0;
135 #endif
136
137         lua.tweak_rt_gc ();
138         lua.Print.connect (sigc::mem_fun (*this, &LuaProc::lua_print));
139         // register session object
140         lua_State* L = lua.getState ();
141         LuaBindings::stddef (L);
142         LuaBindings::common (L);
143         LuaBindings::dsp (L);
144
145         luabridge::getGlobalNamespace (L)
146                 .beginNamespace ("Ardour")
147                 .deriveClass <LuaProc, PBD::StatefulDestructible> ("LuaProc")
148                 .addFunction ("queue_draw", &LuaProc::queue_draw)
149                 .addFunction ("shmem", &LuaProc::instance_shm)
150                 .addFunction ("table", &LuaProc::instance_ref)
151                 .addFunction ("route", &LuaProc::route)
152                 .addFunction ("unique_id", &LuaProc::unique_id)
153                 .addFunction ("name", &LuaProc::name)
154                 .endClass ()
155                 .endNamespace ();
156
157         // add session to global lua namespace
158         luabridge::push <Session *> (L, &_session);
159         lua_setglobal (L, "Session");
160
161         // instance
162         luabridge::push <LuaProc *> (L, this);
163         lua_setglobal (L, "self");
164
165         // sandbox
166         lua.sandbox (true);
167 #if 0
168         lua.do_command ("for n in pairs(_G) do print(n) end print ('----')"); // print global env
169 #endif
170         lua.do_command ("function ardour () end");
171 }
172
173 boost::weak_ptr<Route>
174 LuaProc::route () const
175 {
176         if (!_owner) {
177                 return boost::weak_ptr<Route>();
178         }
179         return static_cast<Route*>(_owner)->weakroute ();
180 }
181
182 void
183 LuaProc::lua_print (std::string s) {
184         std::cout <<"LuaProc: " << s << "\n";
185         PBD::error << "LuaProc: " << s << "\n";
186 }
187
188 bool
189 LuaProc::load_script ()
190 {
191         assert (!_lua_dsp); // don't allow to re-initialize
192         LuaPluginInfoPtr lpi;
193
194         // TODO: refine APIs; function arguments..
195         // - perform channel-map in ardour (silent/scratch buffers) ?
196         // - control-port API (explicit get/set functions ??)
197         // - latency reporting (global var? ctrl-port? set-function ?)
198         // - MIDI -> sparse table of events
199         //     { [sample] => { Event }, .. }
200         //   or  { { sample, Event }, .. }
201
202         try {
203                 LuaScriptInfoPtr lsi = LuaScripting::script_info (_script);
204                 lpi = LuaPluginInfoPtr (new LuaPluginInfo (lsi));
205                 assert (lpi);
206                 set_info (lpi);
207                 _mempool.set_name ("LuaProc: " + lsi->name);
208                 _docs = lsi->description;
209         } catch (failed_constructor& err) {
210                 return true;
211         }
212
213         lua_State* L = lua.getState ();
214         lua.do_command (_script);
215
216         // check if script has a DSP callback
217         luabridge::LuaRef lua_dsp_run = luabridge::getGlobal (L, "dsp_run");
218         luabridge::LuaRef lua_dsp_map = luabridge::getGlobal (L, "dsp_runmap");
219
220         if ((lua_dsp_run.type () != LUA_TFUNCTION) == (lua_dsp_map.type () != LUA_TFUNCTION)) {
221                 return true;
222         }
223
224         if (lua_dsp_run.type () == LUA_TFUNCTION) {
225                 _lua_dsp = new luabridge::LuaRef (lua_dsp_run);
226         }
227         else if (lua_dsp_map.type () == LUA_TFUNCTION) {
228                 _lua_dsp = new luabridge::LuaRef (lua_dsp_map);
229                 _lua_does_channelmapping = true;
230         }
231         else {
232                 assert (0);
233         }
234
235         // initialize the DSP if needed
236         luabridge::LuaRef lua_dsp_init = luabridge::getGlobal (L, "dsp_init");
237         if (lua_dsp_init.type () == LUA_TFUNCTION) {
238                 try {
239                         lua_dsp_init (_session.nominal_frame_rate ());
240                 } catch (luabridge::LuaException const& e) {
241                 } catch (...) { }
242         }
243
244         _ctrl_params.clear ();
245
246         luabridge::LuaRef lua_render = luabridge::getGlobal (L, "render_inline");
247         if (lua_render.isFunction ()) {
248                 _lua_has_inline_display = true;
249         }
250
251         luabridge::LuaRef lua_params = luabridge::getGlobal (L, "dsp_params");
252         if (lua_params.isFunction ()) {
253
254                 // call function // add try {} catch (luabridge::LuaException const& e)
255                 luabridge::LuaRef params = lua_params ();
256
257                 if (params.isTable ()) {
258
259                         for (luabridge::Iterator i (params); !i.isNil (); ++i) {
260                                 // required fields
261                                 if (!i.key ().isNumber ())           { return false; }
262                                 if (!i.value ().isTable ())          { return false; }
263                                 if (!i.value ()["type"].isString ()) { return false; }
264                                 if (!i.value ()["name"].isString ()) { return false; }
265                                 if (!i.value ()["min"].isNumber ())  { return false; }
266                                 if (!i.value ()["max"].isNumber ())  { return false; }
267
268                                 int pn = i.key ().cast<int> ();
269                                 std::string type = i.value ()["type"].cast<std::string> ();
270                                 if (type == "input") {
271                                         if (!i.value ()["default"].isNumber ()) { return false; }
272                                         _ctrl_params.push_back (std::make_pair (false, pn));
273                                 }
274                                 else if (type == "output") {
275                                         _ctrl_params.push_back (std::make_pair (true, pn));
276                                 } else {
277                                         return false;
278                                 }
279                                 assert (pn == (int) _ctrl_params.size ());
280
281                                 //_param_desc[pn] = boost::shared_ptr<ParameterDescriptor> (new ParameterDescriptor());
282                                 luabridge::LuaRef lr = i.value ();
283
284                                 if (type == "input") {
285                                         _param_desc[pn].normal     = lr["default"].cast<float> ();
286                                 } else {
287                                         _param_desc[pn].normal     = lr["min"].cast<float> (); // output-port, no default
288                                 }
289                                 _param_desc[pn].lower        = lr["min"].cast<float> ();
290                                 _param_desc[pn].upper        = lr["max"].cast<float> ();
291                                 _param_desc[pn].toggled      = lr["toggled"].isBoolean () && (lr["toggled"]).cast<bool> ();
292                                 _param_desc[pn].logarithmic  = lr["logarithmic"].isBoolean () && (lr["logarithmic"]).cast<bool> ();
293                                 _param_desc[pn].integer_step = lr["integer"].isBoolean () && (lr["integer"]).cast<bool> ();
294                                 _param_desc[pn].sr_dependent = lr["ratemult"].isBoolean () && (lr["ratemult"]).cast<bool> ();
295                                 _param_desc[pn].enumeration  = lr["enum"].isBoolean () && (lr["enum"]).cast<bool> ();
296
297                                 if (lr["bypass"].isBoolean () && (lr["bypass"]).cast<bool> ()) {
298                                         _designated_bypass_port = pn - 1; // lua table starts at 1.
299                                 }
300
301                                 if (lr["unit"].isString ()) {
302                                         std::string unit = lr["unit"].cast<std::string> ();
303                                         if (unit == "dB")             { _param_desc[pn].unit = ParameterDescriptor::DB; }
304                                         else if (unit == "Hz")        { _param_desc[pn].unit = ParameterDescriptor::HZ; }
305                                         else if (unit == "Midi Note") { _param_desc[pn].unit = ParameterDescriptor::MIDI_NOTE; }
306                                 }
307                                 _param_desc[pn].label        = (lr["name"]).cast<std::string> ();
308                                 _param_desc[pn].scale_points = parse_scale_points (&lr);
309
310                                 luabridge::LuaRef doc = lr["doc"];
311                                 if (doc.isString ()) {
312                                         _param_doc[pn] = doc.cast<std::string> ();
313                                 } else {
314                                         _param_doc[pn] = "";
315                                 }
316                                 assert (!(_param_desc[pn].toggled && _param_desc[pn].logarithmic));
317                         }
318                 }
319         }
320
321         _control_data = new float[parameter_count ()];
322         _shadow_data  = new float[parameter_count ()];
323
324         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count (); ++i) {
325                 if (parameter_is_input (i)) {
326                         _control_data[i] = _shadow_data[i] = default_value (i);
327                 }
328         }
329
330         // expose ctrl-ports to global lua namespace
331         luabridge::push <float *> (L, _control_data);
332         lua_setglobal (L, "CtrlPorts");
333
334         return false; // no error
335 }
336
337 bool
338 LuaProc::can_support_io_configuration (const ChanCount& in, ChanCount& out, ChanCount* imprecise)
339 {
340         // caller must hold process lock (no concurrent calls to interpreter
341         _output_configs.clear ();
342
343         lua_State* L = lua.getState ();
344         luabridge::LuaRef ioconfig = luabridge::getGlobal (L, "dsp_ioconfig");
345
346         luabridge::LuaRef *_iotable = NULL; // can't use reference :(
347
348         if (ioconfig.isFunction ()) {
349                 try {
350                         luabridge::LuaRef iotable = ioconfig ();
351                         if (iotable.isTable ()) {
352                                 _iotable = new luabridge::LuaRef (iotable);
353                         }
354                 } catch (luabridge::LuaException const& e) {
355                         _iotable = NULL;
356                 } catch (...) {
357                         _iotable = NULL;
358                 }
359         }
360
361         if (!_iotable) {
362                 /* empty table as default */
363                 luabridge::LuaRef iotable = luabridge::newTable(L);
364                 _iotable = new luabridge::LuaRef (iotable);
365         }
366
367         // now we can reference it.
368         luabridge::LuaRef iotable (*_iotable);
369         delete _iotable;
370
371         if ((iotable).length () < 1) {
372                 /* empty table as only config, to get default values */
373                 luabridge::LuaRef ioconf = luabridge::newTable(L);
374                 iotable[1] = ioconf;
375         }
376
377         const int audio_in = in.n_audio ();
378         const int midi_in = in.n_midi ();
379
380         // preferred setting (provided by plugin_insert)
381         const int preferred_out = out.n_audio ();
382         const int preferred_midiout = out.n_midi ();
383
384         int midi_out = -1;
385         int audio_out = -1;
386         float penalty = 9999;
387         bool found = false;
388
389 #define FOUNDCFG_PENALTY(in, out, p) {                              \
390   _output_configs.insert (out);                                     \
391   if (p < penalty) {                                                \
392     audio_out = (out);                                              \
393     midi_out = possible_midiout;                                    \
394     if (imprecise) {                                                \
395       imprecise->set (DataType::AUDIO, (in));                       \
396       imprecise->set (DataType::MIDI, possible_midiin);             \
397     }                                                               \
398     _has_midi_input = (possible_midiin > 0);                        \
399     _has_midi_output = (possible_midiout > 0);                      \
400     penalty = p;                                                    \
401     found = true;                                                   \
402   }                                                                 \
403 }
404
405 #define FOUNDCFG_IMPRECISE(in, out) {                               \
406   const float p = fabsf ((float)(out) - preferred_out) *            \
407                       (((out) > preferred_out) ? 1.1 : 1)           \
408                 + fabsf ((float)possible_midiout - preferred_midiout) *    \
409                       ((possible_midiout - preferred_midiout) ? 0.6 : 0.5) \
410                 + fabsf ((float)(in) - audio_in) *                  \
411                       (((in) > audio_in) ? 275 : 250)               \
412                 + fabsf ((float)possible_midiin - midi_in) *        \
413                       ((possible_midiin - midi_in) ? 100 : 110);    \
414   FOUNDCFG_PENALTY(in, out, p);                                     \
415 }
416
417 #define FOUNDCFG(out)                                               \
418   FOUNDCFG_IMPRECISE(audio_in, out)
419
420 #define ANYTHINGGOES                                                \
421   _output_configs.insert (0);
422
423 #define UPTO(nch) {                                                 \
424   for (int n = 1; n < nch; ++n) {                                   \
425     _output_configs.insert (n);                                     \
426   }                                                                 \
427 }
428
429         if (imprecise) {
430                 *imprecise = in;
431         }
432
433         for (luabridge::Iterator i (iotable); !i.isNil (); ++i) {
434                 luabridge::LuaRef io (i.value ());
435                 if (!io.isTable()) {
436                         continue;
437                 }
438
439                 int possible_in = io["audio_in"].isNumber() ? io["audio_in"] : -1;
440                 int possible_out = io["audio_out"].isNumber() ? io["audio_out"] : -1;
441                 int possible_midiin = io["midi_in"].isNumber() ? io["midi_in"] : 0;
442                 int possible_midiout = io["midi_out"].isNumber() ? io["midi_out"] : 0;
443
444                 if (midi_in != possible_midiin && !imprecise) {
445                         continue;
446                 }
447
448                 // exact match
449                 if ((possible_in == audio_in) && (possible_out == preferred_out)) {
450                         /* Set penalty so low that this output configuration
451                          * will trump any other one */
452                         FOUNDCFG_PENALTY(audio_in, preferred_out, -1);
453                 }
454
455                 if (possible_out == 0 && possible_midiout == 0) {
456                         /* skip configurations with no output at all */
457                         continue;
458                 }
459
460                 if (possible_in == -1 || possible_in == -2) {
461                         /* wildcard for input */
462                         if (possible_out == possible_in) {
463                                 /* either both -1 or both -2 (invalid and
464                                  * interpreted as both -1): out must match in */
465                                 FOUNDCFG (audio_in);
466                         } else if (possible_out == -3 - possible_in) {
467                                 /* one is -1, the other is -2: any output configuration
468                                  * possible, pick what the insert prefers */
469                                 FOUNDCFG (preferred_out);
470                                 ANYTHINGGOES;
471                         } else if (possible_out < -2) {
472                                 /* variable number of outputs up to -N,
473                                  * invalid if in == -2 but we accept it anyway */
474                                 FOUNDCFG (min (-possible_out, preferred_out));
475                                 UPTO (-possible_out)
476                         } else {
477                                 /* exact number of outputs */
478                                 FOUNDCFG (possible_out);
479                         }
480                 }
481
482                 if (possible_in < -2 || possible_in >= 0) {
483                         /* specified number, exact or up to */
484                         int desired_in;
485                         if (possible_in >= 0) {
486                                 /* configuration can only match possible_in */
487                                 desired_in = possible_in;
488                         } else {
489                                 /* configuration can match up to -possible_in */
490                                 desired_in = min (-possible_in, audio_in);
491                         }
492                         if (!imprecise && audio_in != desired_in) {
493                                 /* skip that configuration, it cannot match
494                                  * the required audio input count, and we
495                                  * cannot ask for change via \imprecise */
496                         } else if (possible_out == -1 || possible_out == -2) {
497                                 /* any output configuration possible
498                                  * out == -2 is invalid, interpreted as out == -1.
499                                  * Really imprecise only if desired_in != audio_in */
500                                 FOUNDCFG_IMPRECISE (desired_in, preferred_out);
501                                 ANYTHINGGOES;
502                         } else if (possible_out < -2) {
503                                 /* variable number of outputs up to -N
504                                  * not specified if in > 0, but we accept it anyway.
505                                  * Really imprecise only if desired_in != audio_in */
506                                 FOUNDCFG_IMPRECISE (desired_in, min (-possible_out, preferred_out));
507                                 UPTO (-possible_out)
508                         } else {
509                                 /* exact number of outputs
510                                  * Really imprecise only if desired_in != audio_in */
511                                 FOUNDCFG_IMPRECISE (desired_in, possible_out);
512                         }
513                 }
514
515         }
516
517         if (!found) {
518                 return false;
519         }
520
521         if (imprecise) {
522                 _selected_in = *imprecise;
523         } else {
524                 _selected_in = in;
525         }
526
527         out.set (DataType::MIDI, midi_out);
528         out.set (DataType::AUDIO, audio_out);
529         _selected_out = out;
530
531         return true;
532 }
533
534 bool
535 LuaProc::configure_io (ChanCount in, ChanCount out)
536 {
537         in.set (DataType::MIDI, _has_midi_input ? 1 : 0);
538         out.set (DataType::MIDI, _has_midi_output ? 1 : 0);
539
540         _info->n_inputs = _selected_in;
541         _info->n_outputs = _selected_out;
542
543         // configure the DSP if needed
544         if (in != _configured_in || out != _configured_out || !_configured) {
545                 lua_State* L = lua.getState ();
546                 luabridge::LuaRef lua_dsp_configure = luabridge::getGlobal (L, "dsp_configure");
547                 if (lua_dsp_configure.type () == LUA_TFUNCTION) {
548                         try {
549                                 luabridge::LuaRef io = lua_dsp_configure (&in, &out);
550                                 if (io.isTable ()) {
551                                         ChanCount lin (_selected_in);
552                                         ChanCount lout (_selected_out);
553
554                                         if (io["audio_in"].type() == LUA_TNUMBER) {
555                                                 const int c = io["audio_in"].cast<int> ();
556                                                 if (c >= 0) {
557                                                         lin.set (DataType::AUDIO, c);
558                                                 }
559                                         }
560                                         if (io["audio_out"].type() == LUA_TNUMBER) {
561                                                 const int c = io["audio_out"].cast<int> ();
562                                                 if (c >= 0) {
563                                                         lout.set (DataType::AUDIO, c);
564                                                 }
565                                         }
566                                         if (io["midi_in"].type() == LUA_TNUMBER) {
567                                                 const int c = io["midi_in"].cast<int> ();
568                                                 if (c >= 0) {
569                                                         lin.set (DataType::MIDI, c);
570                                                 }
571                                         }
572                                         if (io["midi_out"].type() == LUA_TNUMBER) {
573                                                 const int c = io["midi_out"].cast<int> ();
574                                                 if (c >= 0) {
575                                                         lout.set (DataType::MIDI, c);
576                                                 }
577                                         }
578                                         _info->n_inputs = lin;
579                                         _info->n_outputs = lout;
580                                 }
581                                 _configured = true;
582                         } catch (luabridge::LuaException const& e) {
583                                 PBD::error << "LuaException: " << e.what () << "\n";
584 #ifndef NDEBUG
585                                 std::cerr << "LuaException: " << e.what () << "\n";
586 #endif
587                                 return false;
588                         } catch (...) {
589                                 return false;
590                         }
591                 }
592         }
593
594         _configured_in = in;
595         _configured_out = out;
596
597         return true;
598 }
599
600 int
601 LuaProc::connect_and_run (BufferSet& bufs,
602                 framepos_t start, framepos_t end, double speed,
603                 ChanMapping in, ChanMapping out,
604                 pframes_t nframes, framecnt_t offset)
605 {
606         if (!_lua_dsp) {
607                 return 0;
608         }
609
610         Plugin::connect_and_run (bufs, start, end, speed, in, out, nframes, offset);
611
612         // This is needed for ARDOUR::Session requests :(
613         if (! SessionEvent::has_per_thread_pool ()) {
614                 char name[64];
615                 snprintf (name, 64, "Proc-%p", this);
616                 pthread_set_name (name);
617                 SessionEvent::create_per_thread_pool (name, 64);
618                 PBD::notify_event_loops_about_thread_creation (pthread_self(), name, 64);
619         }
620
621         uint32_t const n = parameter_count ();
622         for (uint32_t i = 0; i < n; ++i) {
623                 if (parameter_is_control (i) && parameter_is_input (i)) {
624                         _control_data[i] = _shadow_data[i];
625                 }
626         }
627
628 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
629         int64_t t0 = g_get_monotonic_time ();
630 #endif
631
632         try {
633                 if (_lua_does_channelmapping) {
634                         // run the DSP function
635                         (*_lua_dsp)(&bufs, in, out, nframes, offset);
636                 } else {
637                         // map buffers
638                         BufferSet& silent_bufs  = _session.get_silent_buffers (ChanCount (DataType::AUDIO, 1));
639                         BufferSet& scratch_bufs = _session.get_scratch_buffers (ChanCount (DataType::AUDIO, 1));
640
641                         lua_State* L = lua.getState ();
642                         luabridge::LuaRef in_map (luabridge::newTable (L));
643                         luabridge::LuaRef out_map (luabridge::newTable (L));
644
645                         const uint32_t audio_in = _configured_in.n_audio ();
646                         const uint32_t audio_out = _configured_out.n_audio ();
647                         const uint32_t midi_in = _configured_in.n_midi ();
648
649                         for (uint32_t ap = 0; ap < audio_in; ++ap) {
650                                 bool valid;
651                                 const uint32_t buf_index = in.get(DataType::AUDIO, ap, &valid);
652                                 if (valid) {
653                                         in_map[ap + 1] = bufs.get_audio (buf_index).data (offset);
654                                 } else {
655                                         in_map[ap + 1] = silent_bufs.get_audio (0).data (offset);
656                                 }
657                         }
658                         for (uint32_t ap = 0; ap < audio_out; ++ap) {
659                                 bool valid;
660                                 const uint32_t buf_index = out.get(DataType::AUDIO, ap, &valid);
661                                 if (valid) {
662                                         out_map[ap + 1] = bufs.get_audio (buf_index).data (offset);
663                                 } else {
664                                         out_map[ap + 1] = scratch_bufs.get_audio (0).data (offset);
665                                 }
666                         }
667
668                         luabridge::LuaRef lua_midi_src_tbl (luabridge::newTable (L));
669                         int e = 1; // > 1 port, we merge events (unsorted)
670                         for (uint32_t mp = 0; mp < midi_in; ++mp) {
671                                 bool valid;
672                                 const uint32_t idx = in.get(DataType::MIDI, mp, &valid);
673                                 if (valid) {
674                                         for (MidiBuffer::iterator m = bufs.get_midi(idx).begin();
675                                                         m != bufs.get_midi(idx).end(); ++m, ++e) {
676                                                 const Evoral::Event<framepos_t> ev(*m, false);
677                                                 luabridge::LuaRef lua_midi_data (luabridge::newTable (L));
678                                                 const uint8_t* data = ev.buffer();
679                                                 for (uint32_t i = 0; i < ev.size(); ++i) {
680                                                         lua_midi_data [i + 1] = data[i];
681                                                 }
682                                                 luabridge::LuaRef lua_midi_event (luabridge::newTable (L));
683                                                 lua_midi_event["time"] = 1 + (*m).time();
684                                                 lua_midi_event["data"] = lua_midi_data;
685                                                 lua_midi_event["bytes"] = data;
686                                                 lua_midi_event["size"] = ev.size();
687                                                 lua_midi_src_tbl[e] = lua_midi_event;
688                                         }
689                                 }
690                         }
691
692                         if (_has_midi_input) {
693                                 // XXX TODO This needs a better solution than global namespace
694                                 luabridge::push (L, lua_midi_src_tbl);
695                                 lua_setglobal (L, "midiin");
696                         }
697
698                         luabridge::LuaRef lua_midi_sink_tbl (luabridge::newTable (L));
699                         if (_has_midi_output) {
700                                 luabridge::push (L, lua_midi_sink_tbl);
701                                 lua_setglobal (L, "midiout");
702                         }
703
704                         // run the DSP function
705                         (*_lua_dsp)(in_map, out_map, nframes);
706
707                         // copy back midi events
708                         if (_has_midi_output && lua_midi_sink_tbl.isTable ()) {
709                                 bool valid;
710                                 const uint32_t idx = out.get(DataType::MIDI, 0, &valid);
711                                 if (valid && bufs.count().n_midi() > idx) {
712                                         MidiBuffer& mbuf = bufs.get_midi(idx);
713                                         mbuf.silence(0, 0);
714                                         for (luabridge::Iterator i (lua_midi_sink_tbl); !i.isNil (); ++i) {
715                                                 if (!i.key ().isNumber ()) { continue; }
716                                                 if (!i.value ()["time"].isNumber ()) { continue; }
717                                                 if (!i.value ()["data"].isTable ()) { continue; }
718                                                 luabridge::LuaRef data_tbl (i.value ()["data"]);
719                                                 framepos_t tme = i.value ()["time"];
720                                                 if (tme < 1 || tme > nframes) { continue; }
721                                                 uint8_t data[64];
722                                                 size_t size = 0;
723                                                 for (luabridge::Iterator di (data_tbl); !di.isNil () && size < sizeof(data); ++di, ++size) {
724                                                         data[size] = di.value ();
725                                                 }
726                                                 if (size > 0 && size < 64) {
727                                                         mbuf.push_back(tme - 1, size, data);
728                                                 }
729                                         }
730
731                                 }
732                         }
733                 }
734         } catch (luabridge::LuaException const& e) {
735                 PBD::error << "LuaException: " << e.what () << "\n";
736 #ifndef NDEBUG
737                 std::cerr << "LuaException: " << e.what () << "\n";
738 #endif
739                 return -1;
740         } catch (...) {
741                 return -1;
742         }
743 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
744         int64_t t1 = g_get_monotonic_time ();
745 #endif
746
747         lua.collect_garbage_step ();
748 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
749         ++_stats_cnt;
750         int64_t t2 = g_get_monotonic_time ();
751         int64_t ela0 = t1 - t0;
752         int64_t ela1 = t2 - t1;
753         if (ela0 > _stats_max[0]) _stats_max[0] = ela0;
754         if (ela1 > _stats_max[1]) _stats_max[1] = ela1;
755         _stats_avg[0] += ela0;
756         _stats_avg[1] += ela1;
757 #endif
758         return 0;
759 }
760
761
762 void
763 LuaProc::add_state (XMLNode* root) const
764 {
765         XMLNode*    child;
766
767         gchar* b64 = g_base64_encode ((const guchar*)_script.c_str (), _script.size ());
768         std::string b64s (b64);
769         g_free (b64);
770         XMLNode* script_node = new XMLNode (X_("script"));
771         script_node->set_property (X_("lua"), LUA_VERSION);
772         script_node->set_property (X_("origin"), _origin);
773         script_node->add_content (b64s);
774         root->add_child_nocopy (*script_node);
775
776         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count(); ++i) {
777                 if (parameter_is_input(i) && parameter_is_control(i)) {
778                         child = new XMLNode("Port");
779                         child->set_property("id", i);
780                         child->set_property("value", _shadow_data[i]);
781                         root->add_child_nocopy(*child);
782                 }
783         }
784 }
785
786 int
787 LuaProc::set_script_from_state (const XMLNode& node)
788 {
789         XMLNode* child;
790         if (node.name () != state_node_name ()) {
791                 return -1;
792         }
793
794         if ((child = node.child (X_("script"))) != 0) {
795                 XMLProperty const* prop;
796                 if ((prop = node.property ("origin")) != 0) {
797                         _origin = prop->value();
798                 }
799                 for (XMLNodeList::const_iterator n = child->children ().begin (); n != child->children ().end (); ++n) {
800                         if (!(*n)->is_content ()) { continue; }
801                         gsize size;
802                         guchar* buf = g_base64_decode ((*n)->content ().c_str (), &size);
803                         _script = std::string ((const char*)buf, size);
804                         g_free (buf);
805                         if (load_script ()) {
806                                 PBD::error << _("Failed to load Lua script from session state.") << endmsg;
807 #ifndef NDEBUG
808                                 std::cerr << "Failed Lua Script: " << _script << std::endl;
809 #endif
810                                 _script = "";
811                         }
812                         break;
813                 }
814         }
815         if (_script.empty ()) {
816                 PBD::error << _("Session State for LuaProcessor did not include a Lua script.") << endmsg;
817                 return -1;
818         }
819         if (!_lua_dsp) {
820                 PBD::error << _("Invalid/incompatible Lua script found for LuaProcessor.") << endmsg;
821                 return -1;
822         }
823         return 0;
824 }
825
826 int
827 LuaProc::set_state (const XMLNode& node, int version)
828 {
829 #ifndef NO_PLUGIN_STATE
830         XMLNodeList nodes;
831         XMLNodeConstIterator iter;
832         XMLNode *child;
833 #endif
834
835         if (_script.empty ()) {
836                 if (set_script_from_state (node)) {
837                         return -1;
838                 }
839         }
840
841 #ifndef NO_PLUGIN_STATE
842         if (node.name() != state_node_name()) {
843                 error << _("Bad node sent to LuaProc::set_state") << endmsg;
844                 return -1;
845         }
846
847         nodes = node.children ("Port");
848         for (iter = nodes.begin(); iter != nodes.end(); ++iter) {
849                 child = *iter;
850
851                 uint32_t port_id;
852                 float value;
853
854                 if (!child->get_property("id", port_id)) {
855                         warning << _("LuaProc: port has no symbol, ignored") << endmsg;
856                         continue;
857                 }
858
859                 if (!child->get_property("value", value)) {
860                         warning << _("LuaProc: port has no value, ignored") << endmsg;
861                         continue;
862                 }
863
864                 set_parameter (port_id, value);
865         }
866 #endif
867
868         return Plugin::set_state (node, version);
869 }
870
871 uint32_t
872 LuaProc::parameter_count () const
873 {
874         return _ctrl_params.size ();
875 }
876
877 float
878 LuaProc::default_value (uint32_t port)
879 {
880         if (_ctrl_params[port].first) {
881                 assert (0);
882                 return 0;
883         }
884         int lp = _ctrl_params[port].second;
885         return _param_desc[lp].normal;
886 }
887
888 void
889 LuaProc::set_parameter (uint32_t port, float val)
890 {
891         assert (port < parameter_count ());
892         if (get_parameter (port) == val) {
893                 return;
894         }
895         _shadow_data[port] = val;
896         Plugin::set_parameter (port, val);
897 }
898
899 float
900 LuaProc::get_parameter (uint32_t port) const
901 {
902         if (parameter_is_input (port)) {
903                 return _shadow_data[port];
904         } else {
905                 return _control_data[port];
906         }
907 }
908
909 int
910 LuaProc::get_parameter_descriptor (uint32_t port, ParameterDescriptor& desc) const
911 {
912         assert (port <= parameter_count ());
913         int lp = _ctrl_params[port].second;
914         const ParameterDescriptor& d (_param_desc.find(lp)->second);
915
916         desc.lower        = d.lower;
917         desc.upper        = d.upper;
918         desc.normal       = d.normal;
919         desc.toggled      = d.toggled;
920         desc.logarithmic  = d.logarithmic;
921         desc.integer_step = d.integer_step;
922         desc.sr_dependent = d.sr_dependent;
923         desc.enumeration  = d.enumeration;
924         desc.unit         = d.unit;
925         desc.label        = d.label;
926         desc.scale_points = d.scale_points;
927
928         desc.update_steps ();
929         return 0;
930 }
931
932 std::string
933 LuaProc::get_parameter_docs (uint32_t port) const {
934         assert (port <= parameter_count ());
935         int lp = _ctrl_params[port].second;
936         return _param_doc.find(lp)->second;
937 }
938
939 uint32_t
940 LuaProc::nth_parameter (uint32_t port, bool& ok) const
941 {
942         if (port < _ctrl_params.size ()) {
943                 ok = true;
944                 return port;
945         }
946         ok = false;
947         return 0;
948 }
949
950 bool
951 LuaProc::parameter_is_input (uint32_t port) const
952 {
953         assert (port < _ctrl_params.size ());
954         return (!_ctrl_params[port].first);
955 }
956
957 bool
958 LuaProc::parameter_is_output (uint32_t port) const
959 {
960         assert (port < _ctrl_params.size ());
961         return (_ctrl_params[port].first);
962 }
963
964 std::set<Evoral::Parameter>
965 LuaProc::automatable () const
966 {
967         std::set<Evoral::Parameter> automatables;
968         for (uint32_t i = 0; i < _ctrl_params.size (); ++i) {
969                 if (parameter_is_input (i)) {
970                         automatables.insert (automatables.end (), Evoral::Parameter (PluginAutomation, 0, i));
971                 }
972         }
973         return automatables;
974 }
975
976 std::string
977 LuaProc::describe_parameter (Evoral::Parameter param)
978 {
979         if (param.type () == PluginAutomation && param.id () < parameter_count ()) {
980                 int lp = _ctrl_params[param.id ()].second;
981                 return _param_desc[lp].label;
982         }
983         return "??";
984 }
985
986 void
987 LuaProc::print_parameter (uint32_t param, char* buf, uint32_t len) const
988 {
989         if (buf && len) {
990                 if (param < parameter_count ()) {
991                         snprintf (buf, len, "%.3f", get_parameter (param));
992                 } else {
993                         strcat (buf, "0");
994                 }
995         }
996 }
997
998 boost::shared_ptr<ScalePoints>
999 LuaProc::parse_scale_points (luabridge::LuaRef* lr)
1000 {
1001         if (!(*lr)["scalepoints"].isTable()) {
1002                 return boost::shared_ptr<ScalePoints> ();
1003         }
1004
1005         int cnt = 0;
1006         boost::shared_ptr<ScalePoints> rv = boost::shared_ptr<ScalePoints>(new ScalePoints());
1007         luabridge::LuaRef scalepoints ((*lr)["scalepoints"]);
1008
1009         for (luabridge::Iterator i (scalepoints); !i.isNil (); ++i) {
1010                 if (!i.key ().isString ())    { continue; }
1011                 if (!i.value ().isNumber ())  { continue; }
1012                 rv->insert(make_pair(i.key ().cast<std::string> (),
1013                                         i.value ().cast<float> ()));
1014                 ++cnt;
1015         }
1016
1017         if (rv->size() > 0) {
1018                 return rv;
1019         }
1020         return boost::shared_ptr<ScalePoints> ();
1021 }
1022
1023 boost::shared_ptr<ScalePoints>
1024 LuaProc::get_scale_points (uint32_t port) const
1025 {
1026         int lp = _ctrl_params[port].second;
1027         return _param_desc.find(lp)->second.scale_points;
1028 }
1029
1030 void
1031 LuaProc::setup_lua_inline_gui (LuaState *lua_gui)
1032 {
1033         lua_State* LG = lua_gui->getState ();
1034         LuaBindings::stddef (LG);
1035         LuaBindings::common (LG);
1036         LuaBindings::dsp (LG);
1037         LuaBindings::osc (LG);
1038
1039         lua_gui->Print.connect (sigc::mem_fun (*this, &LuaProc::lua_print));
1040         lua_gui->do_command ("function ardour () end");
1041         lua_gui->do_command (_script);
1042
1043         // TODO think: use a weak-pointer here ?
1044         // (the GUI itself uses a shared ptr to this plugin, so we should be good)
1045         luabridge::getGlobalNamespace (LG)
1046                 .beginNamespace ("Ardour")
1047                 .beginClass <LuaProc> ("LuaProc")
1048                 .addFunction ("shmem", &LuaProc::instance_shm)
1049                 .addFunction ("table", &LuaProc::instance_ref)
1050                 .endClass ()
1051                 .endNamespace ();
1052
1053         luabridge::push <LuaProc *> (LG, this);
1054         lua_setglobal (LG, "self");
1055
1056         luabridge::push <float *> (LG, _control_data);
1057         lua_setglobal (LG, "CtrlPorts");
1058 }
1059 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1060
1061 #include "ardour/search_paths.h"
1062 #include "sha1.c"
1063
1064 std::string
1065 LuaProc::preset_name_to_uri (const std::string& name) const
1066 {
1067         std::string uri ("urn:lua:");
1068         char hash[41];
1069         Sha1Digest s;
1070         sha1_init (&s);
1071         sha1_write (&s, (const uint8_t *) name.c_str(), name.size ());
1072         sha1_write (&s, (const uint8_t *) _script.c_str(), _script.size ());
1073         sha1_result_hash (&s, hash);
1074         return uri + hash;
1075 }
1076
1077 std::string
1078 LuaProc::presets_file () const
1079 {
1080         return string_compose ("lua-%1", _info->unique_id);
1081 }
1082
1083 XMLTree*
1084 LuaProc::presets_tree () const
1085 {
1086         XMLTree* t = new XMLTree;
1087         std::string p = Glib::build_filename (ARDOUR::user_config_directory (), "presets");
1088
1089         if (!Glib::file_test (p, Glib::FILE_TEST_IS_DIR)) {
1090                 if (g_mkdir_with_parents (p.c_str(), 0755) != 0) {
1091                         error << _("Unable to create LuaProc presets directory") << endmsg;
1092                 };
1093         }
1094
1095         p = Glib::build_filename (p, presets_file ());
1096
1097         if (!Glib::file_test (p, Glib::FILE_TEST_EXISTS)) {
1098                 t->set_root (new XMLNode (X_("LuaPresets")));
1099                 return t;
1100         }
1101
1102         t->set_filename (p);
1103         if (!t->read ()) {
1104                 delete t;
1105                 return 0;
1106         }
1107         return t;
1108 }
1109
1110 bool
1111 LuaProc::load_preset (PresetRecord r)
1112 {
1113         boost::shared_ptr<XMLTree> t (presets_tree ());
1114         if (t == 0) {
1115                 return false;
1116         }
1117
1118         XMLNode* root = t->root ();
1119         for (XMLNodeList::const_iterator i = root->children().begin(); i != root->children().end(); ++i) {
1120                 std::string str;
1121                 if (!(*i)->get_property (X_("label"), str)) {
1122                         assert (false);
1123                 }
1124                 if (str != r.label) {
1125                         continue;
1126                 }
1127
1128                 for (XMLNodeList::const_iterator j = (*i)->children().begin(); j != (*i)->children().end(); ++j) {
1129                         if ((*j)->name() == X_("Parameter")) {
1130                                 uint32_t index;
1131                                 float value;
1132                                 if (!(*j)->get_property (X_("index"), index) ||
1133                                     !(*j)->get_property (X_("value"), value)) {
1134                                         assert (false);
1135                                 }
1136                                 set_parameter (index, value);
1137                                 PresetPortSetValue (index, value); /* EMIT SIGNAL */
1138                         }
1139                 }
1140                 return Plugin::load_preset(r);
1141         }
1142         return false;
1143 }
1144
1145 std::string
1146 LuaProc::do_save_preset (std::string name) {
1147
1148         boost::shared_ptr<XMLTree> t (presets_tree ());
1149         if (t == 0) {
1150                 return "";
1151         }
1152
1153         // prevent dups -- just in case
1154         t->root()->remove_nodes_and_delete (X_("label"), name);
1155
1156         std::string uri (preset_name_to_uri (name));
1157
1158         XMLNode* p = new XMLNode (X_("Preset"));
1159         p->set_property (X_("uri"), uri);
1160         p->set_property (X_("label"), name);
1161
1162         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count(); ++i) {
1163                 if (parameter_is_input (i)) {
1164                         XMLNode* c = new XMLNode (X_("Parameter"));
1165                         c->set_property (X_("index"), i);
1166                         c->set_property (X_("value"), get_parameter (i));
1167                         p->add_child_nocopy (*c);
1168                 }
1169         }
1170         t->root()->add_child_nocopy (*p);
1171
1172         std::string f = Glib::build_filename (ARDOUR::user_config_directory (), "presets");
1173         f = Glib::build_filename (f, presets_file ());
1174
1175         t->write (f);
1176         return uri;
1177 }
1178
1179 void
1180 LuaProc::do_remove_preset (std::string name)
1181 {
1182         boost::shared_ptr<XMLTree> t (presets_tree ());
1183         if (t == 0) {
1184                 return;
1185         }
1186         t->root()->remove_nodes_and_delete (X_("label"), name);
1187         std::string f = Glib::build_filename (ARDOUR::user_config_directory (), "presets");
1188         f = Glib::build_filename (f, presets_file ());
1189         t->write (f);
1190 }
1191
1192 void
1193 LuaProc::find_presets ()
1194 {
1195         boost::shared_ptr<XMLTree> t (presets_tree ());
1196         if (t) {
1197                 XMLNode* root = t->root ();
1198                 for (XMLNodeList::const_iterator i = root->children().begin(); i != root->children().end(); ++i) {
1199                         std::string uri;
1200                         std::string label;
1201
1202                         if (!(*i)->get_property (X_("uri"), uri) || !(*i)->get_property (X_("label"), label)) {
1203                                 assert (false);
1204                         }
1205
1206                         PresetRecord r (uri, label, true);
1207                         _presets.insert (make_pair (r.uri, r));
1208                 }
1209         }
1210 }
1211
1212 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1213
1214 LuaPluginInfo::LuaPluginInfo (LuaScriptInfoPtr lsi) {
1215         if (lsi->type != LuaScriptInfo::DSP) {
1216                 throw failed_constructor ();
1217         }
1218
1219         path = lsi->path;
1220         name = lsi->name;
1221         creator = lsi->author;
1222         category = lsi->category;
1223         unique_id = lsi->unique_id;
1224
1225         n_inputs.set (DataType::AUDIO, 1);
1226         n_outputs.set (DataType::AUDIO, 1);
1227         type = Lua;
1228
1229         _is_instrument = category == "Instrument";
1230 }
1231
1232 PluginPtr
1233 LuaPluginInfo::load (Session& session)
1234 {
1235         std::string script = "";
1236         if (!Glib::file_test (path, Glib::FILE_TEST_EXISTS)) {
1237                 return PluginPtr ();
1238         }
1239
1240         try {
1241                 script = Glib::file_get_contents (path);
1242         } catch (Glib::FileError err) {
1243                 return PluginPtr ();
1244         }
1245
1246         if (script.empty ()) {
1247                 return PluginPtr ();
1248         }
1249
1250         try {
1251                 LuaProc* lp = new LuaProc (session.engine (), session, script);
1252                 lp->set_origin (path);
1253                 PluginPtr plugin (lp);
1254                 return plugin;
1255         } catch (failed_constructor& err) {
1256                 ;
1257         }
1258         return PluginPtr ();
1259 }
1260
1261 std::vector<Plugin::PresetRecord>
1262 LuaPluginInfo::get_presets (bool /*user_only*/) const
1263 {
1264         std::vector<Plugin::PresetRecord> p;
1265         XMLTree* t = new XMLTree;
1266         std::string pf = Glib::build_filename (ARDOUR::user_config_directory (), "presets", string_compose ("lua-%1", unique_id));
1267         if (Glib::file_test (pf, Glib::FILE_TEST_EXISTS)) {
1268                 t->set_filename (pf);
1269                 if (t->read ()) {
1270                         XMLNode* root = t->root ();
1271                         for (XMLNodeList::const_iterator i = root->children().begin(); i != root->children().end(); ++i) {
1272                                 XMLProperty const * uri = (*i)->property (X_("uri"));
1273                                 XMLProperty const * label = (*i)->property (X_("label"));
1274                                 p.push_back (Plugin::PresetRecord (uri->value(), label->value(), true));
1275                         }
1276                 }
1277         }
1278         delete t;
1279         return p;
1280 }