Use XMLNode::get/set_property API in ARDOUR::LuaProc class
[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/locale_guard.h"
26 #include "pbd/pthread_utils.h"
27
28 #include "ardour/audio_buffer.h"
29 #include "ardour/buffer_set.h"
30 #include "ardour/filesystem_paths.h"
31 #include "ardour/luabindings.h"
32 #include "ardour/luaproc.h"
33 #include "ardour/luascripting.h"
34 #include "ardour/midi_buffer.h"
35 #include "ardour/plugin.h"
36 #include "ardour/session.h"
37
38 #include "LuaBridge/LuaBridge.h"
39
40 #include "pbd/i18n.h"
41
42 using namespace ARDOUR;
43 using namespace PBD;
44
45 LuaProc::LuaProc (AudioEngine& engine,
46                   Session& session,
47                   const std::string &script)
48         : Plugin (engine, session)
49         , _mempool ("LuaProc", 3145728)
50 #ifdef USE_TLSF
51         , lua (lua_newstate (&PBD::TLSF::lalloc, &_mempool))
52 #elif defined USE_MALLOC
53         , lua ()
54 #else
55         , lua (lua_newstate (&PBD::ReallocPool::lalloc, &_mempool))
56 #endif
57         , _lua_dsp (0)
58         , _script (script)
59         , _lua_does_channelmapping (false)
60         , _lua_has_inline_display (false)
61         , _designated_bypass_port (UINT32_MAX)
62         , _control_data (0)
63         , _shadow_data (0)
64         , _configured (false)
65         , _has_midi_input (false)
66         , _has_midi_output (false)
67 {
68         init ();
69
70         /* when loading a session, or pasing a processor,
71          * the script is set during set_state();
72          */
73         if (!_script.empty () && load_script ()) {
74                 throw failed_constructor ();
75         }
76 }
77
78 LuaProc::LuaProc (const LuaProc &other)
79         : Plugin (other)
80         , _mempool ("LuaProc", 3145728)
81 #ifdef USE_TLSF
82         , lua (lua_newstate (&PBD::TLSF::lalloc, &_mempool))
83 #elif defined USE_MALLOC
84         , lua ()
85 #else
86         , lua (lua_newstate (&PBD::ReallocPool::lalloc, &_mempool))
87 #endif
88         , _lua_dsp (0)
89         , _script (other.script ())
90         , _origin (other._origin)
91         , _lua_does_channelmapping (false)
92         , _lua_has_inline_display (false)
93         , _designated_bypass_port (UINT32_MAX)
94         , _control_data (0)
95         , _shadow_data (0)
96         , _configured (false)
97         , _has_midi_input (false)
98         , _has_midi_output (false)
99 {
100         init ();
101
102         if (load_script ()) {
103                 throw failed_constructor ();
104         }
105
106         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count (); ++i) {
107                 _control_data[i] = other._shadow_data[i];
108                 _shadow_data[i]  = other._shadow_data[i];
109         }
110 }
111
112 LuaProc::~LuaProc () {
113 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
114         if (_info && _stats_cnt > 0) {
115                 printf ("LuaProc: '%s' run()  avg: %.3f  max: %.3f [ms]\n",
116                                 _info->name.c_str (),
117                                 0.0001f * _stats_avg[0] / (float) _stats_cnt,
118                                 0.0001f * _stats_max[0]);
119                 printf ("LuaProc: '%s' gc()   avg: %.3f  max: %.3f [ms]\n",
120                                 _info->name.c_str (),
121                                 0.0001f * _stats_avg[1] / (float) _stats_cnt,
122                                 0.0001f * _stats_max[1]);
123         }
124 #endif
125         lua.do_command ("collectgarbage();");
126         delete (_lua_dsp);
127         delete [] _control_data;
128         delete [] _shadow_data;
129 }
130
131 void
132 LuaProc::init ()
133 {
134 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
135         _stats_avg[0] = _stats_avg[1] = _stats_max[0] = _stats_max[1] = _stats_cnt = 0;
136 #endif
137
138         lua.tweak_rt_gc ();
139         lua.Print.connect (sigc::mem_fun (*this, &LuaProc::lua_print));
140         // register session object
141         lua_State* L = lua.getState ();
142         LuaBindings::stddef (L);
143         LuaBindings::common (L);
144         LuaBindings::dsp (L);
145
146         luabridge::getGlobalNamespace (L)
147                 .beginNamespace ("Ardour")
148                 .deriveClass <LuaProc, PBD::StatefulDestructible> ("LuaProc")
149                 .addFunction ("queue_draw", &LuaProc::queue_draw)
150                 .addFunction ("shmem", &LuaProc::instance_shm)
151                 .addFunction ("table", &LuaProc::instance_ref)
152                 .addFunction ("route", &LuaProc::route)
153                 .addFunction ("unique_id", &LuaProc::unique_id)
154                 .addFunction ("name", &LuaProc::name)
155                 .endClass ()
156                 .endNamespace ();
157
158         // add session to global lua namespace
159         luabridge::push <Session *> (L, &_session);
160         lua_setglobal (L, "Session");
161
162         // instance
163         luabridge::push <LuaProc *> (L, this);
164         lua_setglobal (L, "self");
165
166         // sandbox
167         lua.do_command ("io = nil os = nil loadfile = nil require = nil dofile = nil package = nil debug = nil");
168 #if 0
169         lua.do_command ("for n in pairs(_G) do print(n) end print ('----')"); // print global env
170 #endif
171         lua.do_command ("function ardour () end");
172 }
173
174 boost::weak_ptr<Route>
175 LuaProc::route () const
176 {
177         if (!_owner) {
178                 return boost::weak_ptr<Route>();
179         }
180         return static_cast<Route*>(_owner)->weakroute ();
181 }
182
183 void
184 LuaProc::lua_print (std::string s) {
185         std::cout <<"LuaProc: " << s << "\n";
186         PBD::error << "LuaProc: " << s << "\n";
187 }
188
189 bool
190 LuaProc::load_script ()
191 {
192         assert (!_lua_dsp); // don't allow to re-initialize
193         LuaPluginInfoPtr lpi;
194
195         // TODO: refine APIs; function arguments..
196         // - perform channel-map in ardour (silent/scratch buffers) ?
197         // - control-port API (explicit get/set functions ??)
198         // - latency reporting (global var? ctrl-port? set-function ?)
199         // - MIDI -> sparse table of events
200         //     { [sample] => { Event }, .. }
201         //   or  { { sample, Event }, .. }
202
203         try {
204                 LuaScriptInfoPtr lsi = LuaScripting::script_info (_script);
205                 lpi = LuaPluginInfoPtr (new LuaPluginInfo (lsi));
206                 assert (lpi);
207                 set_info (lpi);
208                 _mempool.set_name ("LuaProc: " + lsi->name);
209                 _docs = lsi->description;
210         } catch (failed_constructor& err) {
211                 return true;
212         }
213
214         lua_State* L = lua.getState ();
215         lua.do_command (_script);
216
217         // check if script has a DSP callback
218         luabridge::LuaRef lua_dsp_run = luabridge::getGlobal (L, "dsp_run");
219         luabridge::LuaRef lua_dsp_map = luabridge::getGlobal (L, "dsp_runmap");
220
221         if ((lua_dsp_run.type () != LUA_TFUNCTION) == (lua_dsp_map.type () != LUA_TFUNCTION)) {
222                 return true;
223         }
224
225         if (lua_dsp_run.type () == LUA_TFUNCTION) {
226                 _lua_dsp = new luabridge::LuaRef (lua_dsp_run);
227         }
228         else if (lua_dsp_map.type () == LUA_TFUNCTION) {
229                 _lua_dsp = new luabridge::LuaRef (lua_dsp_map);
230                 _lua_does_channelmapping = true;
231         }
232         else {
233                 assert (0);
234         }
235
236         // initialize the DSP if needed
237         luabridge::LuaRef lua_dsp_init = luabridge::getGlobal (L, "dsp_init");
238         if (lua_dsp_init.type () == LUA_TFUNCTION) {
239                 try {
240                         lua_dsp_init (_session.nominal_frame_rate ());
241                 } catch (luabridge::LuaException const& e) {
242                         ;
243                 }
244         }
245
246         _ctrl_params.clear ();
247
248         luabridge::LuaRef lua_render = luabridge::getGlobal (L, "render_inline");
249         if (lua_render.isFunction ()) {
250                 _lua_has_inline_display = true;
251         }
252
253         luabridge::LuaRef lua_params = luabridge::getGlobal (L, "dsp_params");
254         if (lua_params.isFunction ()) {
255
256                 // call function // add try {} catch (luabridge::LuaException const& e)
257                 luabridge::LuaRef params = lua_params ();
258
259                 if (params.isTable ()) {
260
261                         for (luabridge::Iterator i (params); !i.isNil (); ++i) {
262                                 // required fields
263                                 if (!i.key ().isNumber ())           { return false; }
264                                 if (!i.value ().isTable ())          { return false; }
265                                 if (!i.value ()["type"].isString ()) { return false; }
266                                 if (!i.value ()["name"].isString ()) { return false; }
267                                 if (!i.value ()["min"].isNumber ())  { return false; }
268                                 if (!i.value ()["max"].isNumber ())  { return false; }
269
270                                 int pn = i.key ().cast<int> ();
271                                 std::string type = i.value ()["type"].cast<std::string> ();
272                                 if (type == "input") {
273                                         if (!i.value ()["default"].isNumber ()) { return false; }
274                                         _ctrl_params.push_back (std::make_pair (false, pn));
275                                 }
276                                 else if (type == "output") {
277                                         _ctrl_params.push_back (std::make_pair (true, pn));
278                                 } else {
279                                         return false;
280                                 }
281                                 assert (pn == (int) _ctrl_params.size ());
282
283                                 //_param_desc[pn] = boost::shared_ptr<ParameterDescriptor> (new ParameterDescriptor());
284                                 luabridge::LuaRef lr = i.value ();
285
286                                 if (type == "input") {
287                                         _param_desc[pn].normal     = lr["default"].cast<float> ();
288                                 } else {
289                                         _param_desc[pn].normal     = lr["min"].cast<float> (); // output-port, no default
290                                 }
291                                 _param_desc[pn].lower        = lr["min"].cast<float> ();
292                                 _param_desc[pn].upper        = lr["max"].cast<float> ();
293                                 _param_desc[pn].toggled      = lr["toggled"].isBoolean () && (lr["toggled"]).cast<bool> ();
294                                 _param_desc[pn].logarithmic  = lr["logarithmic"].isBoolean () && (lr["logarithmic"]).cast<bool> ();
295                                 _param_desc[pn].integer_step = lr["integer"].isBoolean () && (lr["integer"]).cast<bool> ();
296                                 _param_desc[pn].sr_dependent = lr["ratemult"].isBoolean () && (lr["ratemult"]).cast<bool> ();
297                                 _param_desc[pn].enumeration  = lr["enum"].isBoolean () && (lr["enum"]).cast<bool> ();
298
299                                 if (lr["bypass"].isBoolean () && (lr["bypass"]).cast<bool> ()) {
300                                         _designated_bypass_port = pn - 1; // lua table starts at 1.
301                                 }
302
303                                 if (lr["unit"].isString ()) {
304                                         std::string unit = lr["unit"].cast<std::string> ();
305                                         if (unit == "dB")             { _param_desc[pn].unit = ParameterDescriptor::DB; }
306                                         else if (unit == "Hz")        { _param_desc[pn].unit = ParameterDescriptor::HZ; }
307                                         else if (unit == "Midi Note") { _param_desc[pn].unit = ParameterDescriptor::MIDI_NOTE; }
308                                 }
309                                 _param_desc[pn].label        = (lr["name"]).cast<std::string> ();
310                                 _param_desc[pn].scale_points = parse_scale_points (&lr);
311
312                                 luabridge::LuaRef doc = lr["doc"];
313                                 if (doc.isString ()) {
314                                         _param_doc[pn] = doc.cast<std::string> ();
315                                 } else {
316                                         _param_doc[pn] = "";
317                                 }
318                                 assert (!(_param_desc[pn].toggled && _param_desc[pn].logarithmic));
319                         }
320                 }
321         }
322
323         _control_data = new float[parameter_count ()];
324         _shadow_data  = new float[parameter_count ()];
325
326         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count (); ++i) {
327                 if (parameter_is_input (i)) {
328                         _control_data[i] = _shadow_data[i] = default_value (i);
329                 }
330         }
331
332         // expose ctrl-ports to global lua namespace
333         luabridge::push <float *> (L, _control_data);
334         lua_setglobal (L, "CtrlPorts");
335
336         return false; // no error
337 }
338
339 bool
340 LuaProc::can_support_io_configuration (const ChanCount& in, ChanCount& out, ChanCount* imprecise)
341 {
342         // caller must hold process lock (no concurrent calls to interpreter
343         _output_configs.clear ();
344
345         lua_State* L = lua.getState ();
346         luabridge::LuaRef ioconfig = luabridge::getGlobal (L, "dsp_ioconfig");
347
348         luabridge::LuaRef *_iotable = NULL; // can't use reference :(
349
350         if (ioconfig.isFunction ()) {
351                 try {
352                         luabridge::LuaRef iotable = ioconfig ();
353                         if (iotable.isTable ()) {
354                                 _iotable = new luabridge::LuaRef (iotable);
355                         }
356                 } catch (luabridge::LuaException const& e) {
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                         }
589                 }
590         }
591
592         _configured_in = in;
593         _configured_out = out;
594
595         return true;
596 }
597
598 int
599 LuaProc::connect_and_run (BufferSet& bufs,
600                 framepos_t start, framepos_t end, double speed,
601                 ChanMapping in, ChanMapping out,
602                 pframes_t nframes, framecnt_t offset)
603 {
604         if (!_lua_dsp) {
605                 return 0;
606         }
607
608         Plugin::connect_and_run (bufs, start, end, speed, in, out, nframes, offset);
609
610         // This is needed for ARDOUR::Session requests :(
611         if (! SessionEvent::has_per_thread_pool ()) {
612                 char name[64];
613                 snprintf (name, 64, "Proc-%p", this);
614                 pthread_set_name (name);
615                 SessionEvent::create_per_thread_pool (name, 64);
616                 PBD::notify_event_loops_about_thread_creation (pthread_self(), name, 64);
617         }
618
619         uint32_t const n = parameter_count ();
620         for (uint32_t i = 0; i < n; ++i) {
621                 if (parameter_is_control (i) && parameter_is_input (i)) {
622                         _control_data[i] = _shadow_data[i];
623                 }
624         }
625
626 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
627         int64_t t0 = g_get_monotonic_time ();
628 #endif
629
630         try {
631                 if (_lua_does_channelmapping) {
632                         // run the DSP function
633                         (*_lua_dsp)(&bufs, in, out, nframes, offset);
634                 } else {
635                         // map buffers
636                         BufferSet& silent_bufs  = _session.get_silent_buffers (ChanCount (DataType::AUDIO, 1));
637                         BufferSet& scratch_bufs = _session.get_scratch_buffers (ChanCount (DataType::AUDIO, 1));
638
639                         lua_State* L = lua.getState ();
640                         luabridge::LuaRef in_map (luabridge::newTable (L));
641                         luabridge::LuaRef out_map (luabridge::newTable (L));
642
643                         const uint32_t audio_in = _configured_in.n_audio ();
644                         const uint32_t audio_out = _configured_out.n_audio ();
645                         const uint32_t midi_in = _configured_in.n_midi ();
646
647                         for (uint32_t ap = 0; ap < audio_in; ++ap) {
648                                 bool valid;
649                                 const uint32_t buf_index = in.get(DataType::AUDIO, ap, &valid);
650                                 if (valid) {
651                                         in_map[ap + 1] = bufs.get_audio (buf_index).data (offset);
652                                 } else {
653                                         in_map[ap + 1] = silent_bufs.get_audio (0).data (offset);
654                                 }
655                         }
656                         for (uint32_t ap = 0; ap < audio_out; ++ap) {
657                                 bool valid;
658                                 const uint32_t buf_index = out.get(DataType::AUDIO, ap, &valid);
659                                 if (valid) {
660                                         out_map[ap + 1] = bufs.get_audio (buf_index).data (offset);
661                                 } else {
662                                         out_map[ap + 1] = scratch_bufs.get_audio (0).data (offset);
663                                 }
664                         }
665
666                         luabridge::LuaRef lua_midi_src_tbl (luabridge::newTable (L));
667                         int e = 1; // > 1 port, we merge events (unsorted)
668                         for (uint32_t mp = 0; mp < midi_in; ++mp) {
669                                 bool valid;
670                                 const uint32_t idx = in.get(DataType::MIDI, mp, &valid);
671                                 if (valid) {
672                                         for (MidiBuffer::iterator m = bufs.get_midi(idx).begin();
673                                                         m != bufs.get_midi(idx).end(); ++m, ++e) {
674                                                 const Evoral::Event<framepos_t> ev(*m, false);
675                                                 luabridge::LuaRef lua_midi_data (luabridge::newTable (L));
676                                                 const uint8_t* data = ev.buffer();
677                                                 for (uint32_t i = 0; i < ev.size(); ++i) {
678                                                         lua_midi_data [i + 1] = data[i];
679                                                 }
680                                                 luabridge::LuaRef lua_midi_event (luabridge::newTable (L));
681                                                 lua_midi_event["time"] = 1 + (*m).time();
682                                                 lua_midi_event["data"] = lua_midi_data;
683                                                 lua_midi_event["bytes"] = data;
684                                                 lua_midi_event["size"] = ev.size();
685                                                 lua_midi_src_tbl[e] = lua_midi_event;
686                                         }
687                                 }
688                         }
689
690                         if (_has_midi_input) {
691                                 // XXX TODO This needs a better solution than global namespace
692                                 luabridge::push (L, lua_midi_src_tbl);
693                                 lua_setglobal (L, "midiin");
694                         }
695
696                         luabridge::LuaRef lua_midi_sink_tbl (luabridge::newTable (L));
697                         if (_has_midi_output) {
698                                 luabridge::push (L, lua_midi_sink_tbl);
699                                 lua_setglobal (L, "midiout");
700                         }
701
702                         // run the DSP function
703                         (*_lua_dsp)(in_map, out_map, nframes);
704
705                         // copy back midi events
706                         if (_has_midi_output && lua_midi_sink_tbl.isTable ()) {
707                                 bool valid;
708                                 const uint32_t idx = out.get(DataType::MIDI, 0, &valid);
709                                 if (valid && bufs.count().n_midi() > idx) {
710                                         MidiBuffer& mbuf = bufs.get_midi(idx);
711                                         mbuf.silence(0, 0);
712                                         for (luabridge::Iterator i (lua_midi_sink_tbl); !i.isNil (); ++i) {
713                                                 if (!i.key ().isNumber ()) { continue; }
714                                                 if (!i.value ()["time"].isNumber ()) { continue; }
715                                                 if (!i.value ()["data"].isTable ()) { continue; }
716                                                 luabridge::LuaRef data_tbl (i.value ()["data"]);
717                                                 framepos_t tme = i.value ()["time"];
718                                                 if (tme < 1 || tme > nframes) { continue; }
719                                                 uint8_t data[64];
720                                                 size_t size = 0;
721                                                 for (luabridge::Iterator di (data_tbl); !di.isNil () && size < sizeof(data); ++di, ++size) {
722                                                         data[size] = di.value ();
723                                                 }
724                                                 if (size > 0 && size < 64) {
725                                                         mbuf.push_back(tme - 1, size, data);
726                                                 }
727                                         }
728
729                                 }
730                         }
731                 }
732         } catch (luabridge::LuaException const& e) {
733                 PBD::error << "LuaException: " << e.what () << "\n";
734 #ifndef NDEBUG
735                 std::cerr << "LuaException: " << e.what () << "\n";
736 #endif
737                 return -1;
738         }
739 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
740         int64_t t1 = g_get_monotonic_time ();
741 #endif
742
743         lua.collect_garbage_step ();
744 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
745         ++_stats_cnt;
746         int64_t t2 = g_get_monotonic_time ();
747         int64_t ela0 = t1 - t0;
748         int64_t ela1 = t2 - t1;
749         if (ela0 > _stats_max[0]) _stats_max[0] = ela0;
750         if (ela1 > _stats_max[1]) _stats_max[1] = ela1;
751         _stats_avg[0] += ela0;
752         _stats_avg[1] += ela1;
753 #endif
754         return 0;
755 }
756
757
758 void
759 LuaProc::add_state (XMLNode* root) const
760 {
761         XMLNode*    child;
762         LocaleGuard lg;
763
764         gchar* b64 = g_base64_encode ((const guchar*)_script.c_str (), _script.size ());
765         std::string b64s (b64);
766         g_free (b64);
767         XMLNode* script_node = new XMLNode (X_("script"));
768         script_node->set_property (X_("lua"), LUA_VERSION);
769         script_node->set_property (X_("origin"), _origin);
770         script_node->add_content (b64s);
771         root->add_child_nocopy (*script_node);
772
773         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count(); ++i) {
774                 if (parameter_is_input(i) && parameter_is_control(i)) {
775                         child = new XMLNode("Port");
776                         child->set_property("id", i);
777                         child->set_property("value", _shadow_data[i]);
778                         root->add_child_nocopy(*child);
779                 }
780         }
781 }
782
783 int
784 LuaProc::set_script_from_state (const XMLNode& node)
785 {
786         XMLNode* child;
787         if (node.name () != state_node_name ()) {
788                 return -1;
789         }
790
791         if ((child = node.child (X_("script"))) != 0) {
792                 XMLProperty const* prop;
793                 if ((prop = node.property ("origin")) != 0) {
794                         _origin = prop->value();
795                 }
796                 for (XMLNodeList::const_iterator n = child->children ().begin (); n != child->children ().end (); ++n) {
797                         if (!(*n)->is_content ()) { continue; }
798                         gsize size;
799                         guchar* buf = g_base64_decode ((*n)->content ().c_str (), &size);
800                         _script = std::string ((const char*)buf, size);
801                         g_free (buf);
802                         if (load_script ()) {
803                                 PBD::error << _("Failed to load Lua script from session state.") << endmsg;
804 #ifndef NDEBUG
805                                 std::cerr << "Failed Lua Script: " << _script << std::endl;
806 #endif
807                                 _script = "";
808                         }
809                         break;
810                 }
811         }
812         if (_script.empty ()) {
813                 PBD::error << _("Session State for LuaProcessor did not include a Lua script.") << endmsg;
814                 return -1;
815         }
816         if (!_lua_dsp) {
817                 PBD::error << _("Invalid/incompatible Lua script found for LuaProcessor.") << endmsg;
818                 return -1;
819         }
820         return 0;
821 }
822
823 int
824 LuaProc::set_state (const XMLNode& node, int version)
825 {
826 #ifndef NO_PLUGIN_STATE
827         XMLNodeList nodes;
828         XMLNodeConstIterator iter;
829         XMLNode *child;
830 #endif
831         LocaleGuard lg;
832
833         if (_script.empty ()) {
834                 if (set_script_from_state (node)) {
835                         return -1;
836                 }
837         }
838
839 #ifndef NO_PLUGIN_STATE
840         if (node.name() != state_node_name()) {
841                 error << _("Bad node sent to LuaProc::set_state") << endmsg;
842                 return -1;
843         }
844
845         nodes = node.children ("Port");
846         for (iter = nodes.begin(); iter != nodes.end(); ++iter) {
847                 child = *iter;
848
849                 uint32_t port_id;
850                 float value;
851
852                 if (!child->get_property("id", port_id)) {
853                         warning << _("LuaProc: port has no symbol, ignored") << endmsg;
854                         continue;
855                 }
856
857                 if (!child->get_property("value", value)) {
858                         warning << _("LuaProc: port has no value, ignored") << endmsg;
859                         continue;
860                 }
861
862                 set_parameter (port_id, value);
863         }
864 #endif
865
866         return Plugin::set_state (node, version);
867 }
868
869 uint32_t
870 LuaProc::parameter_count () const
871 {
872         return _ctrl_params.size ();
873 }
874
875 float
876 LuaProc::default_value (uint32_t port)
877 {
878         if (_ctrl_params[port].first) {
879                 assert (0);
880                 return 0;
881         }
882         int lp = _ctrl_params[port].second;
883         return _param_desc[lp].normal;
884 }
885
886 void
887 LuaProc::set_parameter (uint32_t port, float val)
888 {
889         assert (port < parameter_count ());
890         if (get_parameter (port) == val) {
891                 return;
892         }
893         _shadow_data[port] = val;
894         Plugin::set_parameter (port, val);
895 }
896
897 float
898 LuaProc::get_parameter (uint32_t port) const
899 {
900         if (parameter_is_input (port)) {
901                 return _shadow_data[port];
902         } else {
903                 return _control_data[port];
904         }
905 }
906
907 int
908 LuaProc::get_parameter_descriptor (uint32_t port, ParameterDescriptor& desc) const
909 {
910         assert (port <= parameter_count ());
911         int lp = _ctrl_params[port].second;
912         const ParameterDescriptor& d (_param_desc.find(lp)->second);
913
914         desc.lower        = d.lower;
915         desc.upper        = d.upper;
916         desc.normal       = d.normal;
917         desc.toggled      = d.toggled;
918         desc.logarithmic  = d.logarithmic;
919         desc.integer_step = d.integer_step;
920         desc.sr_dependent = d.sr_dependent;
921         desc.enumeration  = d.enumeration;
922         desc.unit         = d.unit;
923         desc.label        = d.label;
924         desc.scale_points = d.scale_points;
925
926         desc.update_steps ();
927         return 0;
928 }
929
930 std::string
931 LuaProc::get_parameter_docs (uint32_t port) const {
932         assert (port <= parameter_count ());
933         int lp = _ctrl_params[port].second;
934         return _param_doc.find(lp)->second;
935 }
936
937 uint32_t
938 LuaProc::nth_parameter (uint32_t port, bool& ok) const
939 {
940         if (port < _ctrl_params.size ()) {
941                 ok = true;
942                 return port;
943         }
944         ok = false;
945         return 0;
946 }
947
948 bool
949 LuaProc::parameter_is_input (uint32_t port) const
950 {
951         assert (port < _ctrl_params.size ());
952         return (!_ctrl_params[port].first);
953 }
954
955 bool
956 LuaProc::parameter_is_output (uint32_t port) const
957 {
958         assert (port < _ctrl_params.size ());
959         return (_ctrl_params[port].first);
960 }
961
962 std::set<Evoral::Parameter>
963 LuaProc::automatable () const
964 {
965         std::set<Evoral::Parameter> automatables;
966         for (uint32_t i = 0; i < _ctrl_params.size (); ++i) {
967                 if (parameter_is_input (i)) {
968                         automatables.insert (automatables.end (), Evoral::Parameter (PluginAutomation, 0, i));
969                 }
970         }
971         return automatables;
972 }
973
974 std::string
975 LuaProc::describe_parameter (Evoral::Parameter param)
976 {
977         if (param.type () == PluginAutomation && param.id () < parameter_count ()) {
978                 int lp = _ctrl_params[param.id ()].second;
979                 return _param_desc[lp].label;
980         }
981         return "??";
982 }
983
984 void
985 LuaProc::print_parameter (uint32_t param, char* buf, uint32_t len) const
986 {
987         if (buf && len) {
988                 if (param < parameter_count ()) {
989                         snprintf (buf, len, "%.3f", get_parameter (param));
990                 } else {
991                         strcat (buf, "0");
992                 }
993         }
994 }
995
996 boost::shared_ptr<ScalePoints>
997 LuaProc::parse_scale_points (luabridge::LuaRef* lr)
998 {
999         if (!(*lr)["scalepoints"].isTable()) {
1000                 return boost::shared_ptr<ScalePoints> ();
1001         }
1002
1003         int cnt = 0;
1004         boost::shared_ptr<ScalePoints> rv = boost::shared_ptr<ScalePoints>(new ScalePoints());
1005         luabridge::LuaRef scalepoints ((*lr)["scalepoints"]);
1006
1007         for (luabridge::Iterator i (scalepoints); !i.isNil (); ++i) {
1008                 if (!i.key ().isString ())    { continue; }
1009                 if (!i.value ().isNumber ())  { continue; }
1010                 rv->insert(make_pair(i.key ().cast<std::string> (),
1011                                         i.value ().cast<float> ()));
1012                 ++cnt;
1013         }
1014
1015         if (rv->size() > 0) {
1016                 return rv;
1017         }
1018         return boost::shared_ptr<ScalePoints> ();
1019 }
1020
1021 boost::shared_ptr<ScalePoints>
1022 LuaProc::get_scale_points (uint32_t port) const
1023 {
1024         int lp = _ctrl_params[port].second;
1025         return _param_desc.find(lp)->second.scale_points;
1026 }
1027
1028 void
1029 LuaProc::setup_lua_inline_gui (LuaState *lua_gui)
1030 {
1031         lua_State* LG = lua_gui->getState ();
1032         LuaBindings::stddef (LG);
1033         LuaBindings::common (LG);
1034         LuaBindings::dsp (LG);
1035         LuaBindings::osc (LG);
1036
1037         lua_gui->Print.connect (sigc::mem_fun (*this, &LuaProc::lua_print));
1038         lua_gui->do_command ("function ardour () end");
1039         lua_gui->do_command (_script);
1040
1041         // TODO think: use a weak-pointer here ?
1042         // (the GUI itself uses a shared ptr to this plugin, so we should be good)
1043         luabridge::getGlobalNamespace (LG)
1044                 .beginNamespace ("Ardour")
1045                 .beginClass <LuaProc> ("LuaProc")
1046                 .addFunction ("shmem", &LuaProc::instance_shm)
1047                 .addFunction ("table", &LuaProc::instance_ref)
1048                 .endClass ()
1049                 .endNamespace ();
1050
1051         luabridge::push <LuaProc *> (LG, this);
1052         lua_setglobal (LG, "self");
1053
1054         luabridge::push <float *> (LG, _control_data);
1055         lua_setglobal (LG, "CtrlPorts");
1056 }
1057 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1058
1059 #include "ardour/search_paths.h"
1060 #include "sha1.c"
1061
1062 std::string
1063 LuaProc::preset_name_to_uri (const std::string& name) const
1064 {
1065         std::string uri ("urn:lua:");
1066         char hash[41];
1067         Sha1Digest s;
1068         sha1_init (&s);
1069         sha1_write (&s, (const uint8_t *) name.c_str(), name.size ());
1070         sha1_write (&s, (const uint8_t *) _script.c_str(), _script.size ());
1071         sha1_result_hash (&s, hash);
1072         return uri + hash;
1073 }
1074
1075 std::string
1076 LuaProc::presets_file () const
1077 {
1078         return string_compose ("lua-%1", _info->unique_id);
1079 }
1080
1081 XMLTree*
1082 LuaProc::presets_tree () const
1083 {
1084         XMLTree* t = new XMLTree;
1085         std::string p = Glib::build_filename (ARDOUR::user_config_directory (), "presets");
1086
1087         if (!Glib::file_test (p, Glib::FILE_TEST_IS_DIR)) {
1088                 if (g_mkdir_with_parents (p.c_str(), 0755) != 0) {
1089                         error << _("Unable to create LuaProc presets directory") << endmsg;
1090                 };
1091         }
1092
1093         p = Glib::build_filename (p, presets_file ());
1094
1095         if (!Glib::file_test (p, Glib::FILE_TEST_EXISTS)) {
1096                 t->set_root (new XMLNode (X_("LuaPresets")));
1097                 return t;
1098         }
1099
1100         t->set_filename (p);
1101         if (!t->read ()) {
1102                 delete t;
1103                 return 0;
1104         }
1105         return t;
1106 }
1107
1108 bool
1109 LuaProc::load_preset (PresetRecord r)
1110 {
1111         boost::shared_ptr<XMLTree> t (presets_tree ());
1112         if (t == 0) {
1113                 return false;
1114         }
1115
1116         XMLNode* root = t->root ();
1117         for (XMLNodeList::const_iterator i = root->children().begin(); i != root->children().end(); ++i) {
1118                 std::string str;
1119                 if (!(*i)->get_property (X_("label"), str)) {
1120                         assert (false);
1121                 }
1122                 if (str != r.label) {
1123                         continue;
1124                 }
1125
1126                 for (XMLNodeList::const_iterator j = (*i)->children().begin(); j != (*i)->children().end(); ++j) {
1127                         if ((*j)->name() == X_("Parameter")) {
1128                                 uint32_t index;
1129                                 float value;
1130                                 if (!(*j)->get_property (X_("index"), index) ||
1131                                     !(*j)->get_property (X_("value"), value)) {
1132                                         assert (false);
1133                                 }
1134                                 LocaleGuard lg;
1135                                 set_parameter (index, value);
1136                                 PresetPortSetValue (index, value); /* EMIT SIGNAL */
1137                         }
1138                 }
1139                 return Plugin::load_preset(r);
1140         }
1141         return false;
1142 }
1143
1144 std::string
1145 LuaProc::do_save_preset (std::string name) {
1146
1147         boost::shared_ptr<XMLTree> t (presets_tree ());
1148         if (t == 0) {
1149                 return "";
1150         }
1151
1152         // prevent dups -- just in case
1153         t->root()->remove_nodes_and_delete (X_("label"), name);
1154
1155         std::string uri (preset_name_to_uri (name));
1156
1157         XMLNode* p = new XMLNode (X_("Preset"));
1158         p->set_property (X_("uri"), uri);
1159         p->set_property (X_("label"), name);
1160
1161         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count(); ++i) {
1162                 if (parameter_is_input (i)) {
1163                         XMLNode* c = new XMLNode (X_("Parameter"));
1164                         c->set_property (X_("index"), i);
1165                         c->set_property (X_("value"), get_parameter (i));
1166                         p->add_child_nocopy (*c);
1167                 }
1168         }
1169         t->root()->add_child_nocopy (*p);
1170
1171         std::string f = Glib::build_filename (ARDOUR::user_config_directory (), "presets");
1172         f = Glib::build_filename (f, presets_file ());
1173
1174         t->write (f);
1175         return uri;
1176 }
1177
1178 void
1179 LuaProc::do_remove_preset (std::string name)
1180 {
1181         boost::shared_ptr<XMLTree> t (presets_tree ());
1182         if (t == 0) {
1183                 return;
1184         }
1185         t->root()->remove_nodes_and_delete (X_("label"), name);
1186         std::string f = Glib::build_filename (ARDOUR::user_config_directory (), "presets");
1187         f = Glib::build_filename (f, presets_file ());
1188         t->write (f);
1189 }
1190
1191 void
1192 LuaProc::find_presets ()
1193 {
1194         boost::shared_ptr<XMLTree> t (presets_tree ());
1195         if (t) {
1196                 XMLNode* root = t->root ();
1197                 for (XMLNodeList::const_iterator i = root->children().begin(); i != root->children().end(); ++i) {
1198                         std::string uri;
1199                         std::string label;
1200
1201                         if (!(*i)->get_property (X_("uri"), uri) || !(*i)->get_property (X_("label"), label)) {
1202                                 assert (false);
1203                         }
1204
1205                         PresetRecord r (uri, label, true);
1206                         _presets.insert (make_pair (r.uri, r));
1207                 }
1208         }
1209 }
1210
1211 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1212
1213 LuaPluginInfo::LuaPluginInfo (LuaScriptInfoPtr lsi) {
1214         if (lsi->type != LuaScriptInfo::DSP) {
1215                 throw failed_constructor ();
1216         }
1217
1218         path = lsi->path;
1219         name = lsi->name;
1220         creator = lsi->author;
1221         category = lsi->category;
1222         unique_id = lsi->unique_id;
1223
1224         n_inputs.set (DataType::AUDIO, 1);
1225         n_outputs.set (DataType::AUDIO, 1);
1226         type = Lua;
1227
1228         _is_instrument = category == "Instrument";
1229 }
1230
1231 PluginPtr
1232 LuaPluginInfo::load (Session& session)
1233 {
1234         std::string script = "";
1235         if (!Glib::file_test (path, Glib::FILE_TEST_EXISTS)) {
1236                 return PluginPtr ();
1237         }
1238
1239         try {
1240                 script = Glib::file_get_contents (path);
1241         } catch (Glib::FileError err) {
1242                 return PluginPtr ();
1243         }
1244
1245         if (script.empty ()) {
1246                 return PluginPtr ();
1247         }
1248
1249         try {
1250                 LuaProc* lp = new LuaProc (session.engine (), session, script);
1251                 lp->set_origin (path);
1252                 PluginPtr plugin (lp);
1253                 return plugin;
1254         } catch (failed_constructor& err) {
1255                 ;
1256         }
1257         return PluginPtr ();
1258 }
1259
1260 std::vector<Plugin::PresetRecord>
1261 LuaPluginInfo::get_presets (bool /*user_only*/) const
1262 {
1263         std::vector<Plugin::PresetRecord> p;
1264         XMLTree* t = new XMLTree;
1265         std::string pf = Glib::build_filename (ARDOUR::user_config_directory (), "presets", string_compose ("lua-%1", unique_id));
1266         if (Glib::file_test (pf, Glib::FILE_TEST_EXISTS)) {
1267                 t->set_filename (pf);
1268                 if (t->read ()) {
1269                         XMLNode* root = t->root ();
1270                         for (XMLNodeList::const_iterator i = root->children().begin(); i != root->children().end(); ++i) {
1271                                 XMLProperty const * uri = (*i)->property (X_("uri"));
1272                                 XMLProperty const * label = (*i)->property (X_("label"));
1273                                 p.push_back (Plugin::PresetRecord (uri->value(), label->value(), true));
1274                         }
1275                 }
1276         }
1277         delete t;
1278         return p;
1279 }