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