libs/backends/alsa/alsa_rawmidi.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2014 Robin Gareus <robin@gareus.org>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7  * (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17  */
  18
  19 #ifndef __libbackend_alsa_rawmidi_h__
  20 #define __libbackend_alsa_rawmidi_h__
  21
  22 #include <stdint.h>
  23 #include <poll.h>
  24 #include <pthread.h>
  25
  26 #include <alsa/asoundlib.h>
  27
  28 #include "pbd/ringbuffer.h"
  29 #include "ardour/types.h"
  30
  31 namespace ARDOUR {
  32
  33 class AlsaRawMidiIO {
  34 public:
  35         AlsaRawMidiIO (const char *device, const bool input);
  36         virtual ~AlsaRawMidiIO ();
  37
  38         int state (void) const { return _state; }
  39         int start ();
  40         int stop ();
  41
  42         void setup_timing (const size_t samples_per_period, const float samplerate);
  43         void sync_time(uint64_t);
  44
  45         virtual void* main_process_thread () = 0;
  46
  47 protected:
  48         pthread_t _main_thread;
  49         pthread_mutex_t _notify_mutex;
  50         pthread_cond_t _notify_ready;
  51
  52         int  _state;
  53         bool  _running;
  54
  55         snd_rawmidi_t *_device;
  56         int _npfds;
  57         struct pollfd *_pfds;
  58
  59         double _sample_length_us;
  60         double _period_length_us;
  61         size_t _samples_per_period;
  62         uint64_t _clock_monotonic;
  63
  64         struct MidiEventHeader {
  65                 uint64_t time;
  66                 size_t size;
  67                 MidiEventHeader(const uint64_t t, const size_t s)
  68                         : time(t)
  69                         , size(s) {}
  70         };
  71
  72         RingBuffer<uint8_t>* _rb;
  73
  74 private:
  75         void init (const char *device_name, const bool input);
  76
  77 };
  78
  79 class AlsaRawMidiOut : public AlsaRawMidiIO
  80 {
  81 public:
  82         AlsaRawMidiOut (const char *device);
  83
  84         void* main_process_thread ();
  85         int send_event (const pframes_t, const uint8_t *, const size_t);
  86 };
  87
  88 class AlsaRawMidiIn : public AlsaRawMidiIO
  89 {
  90 public:
  91         AlsaRawMidiIn (const char *device);
  92
  93         void* main_process_thread ();
  94
  95         size_t recv_event (pframes_t &, uint8_t *, size_t &);
  96
  97 private:
  98         int queue_event (const uint64_t, const uint8_t *, const size_t);
  99         void parse_events (const uint64_t, const uint8_t *, const size_t);
 100         bool process_byte (const uint64_t, const uint8_t);
 101
 102         void record_byte(uint8_t byte) {
 103                 if (_total_bytes < sizeof(_parser_buffer)) {
 104                         _parser_buffer[_total_bytes] = byte;
 105                 } else {
 106                         ++_unbuffered_bytes;
 107                 }
 108                 ++_total_bytes;
 109         }
 110
 111         void prepare_byte_event(const uint64_t time, const uint8_t byte) {
 112                 _parser_buffer[0] = byte;
 113                 _event.prepare(time, 1);
 114         }
 115
 116         bool prepare_buffered_event(const uint64_t time) {
 117                 const bool result = !_unbuffered_bytes;
 118                 if (result) {
 119                         _event.prepare(time, _total_bytes);
 120                 }
 121                 _total_bytes = 0;
 122                 _unbuffered_bytes = 0;
 123                 if (_status_byte >= 0xf0) {
 124                         _expected_bytes = 0;
 125                         _status_byte = 0;
 126                 }
 127                 return result;
 128         }
 129
 130         struct ParserEvent {
 131                 uint64_t _time;
 132                 size_t _size;
 133                 bool _pending;
 134                 ParserEvent (const uint64_t time, const size_t size)
 135                         : _time(time)
 136                         , _size(size)
 137                         , _pending(false) {}
 138
 139                 void prepare(const uint64_t time, const size_t size) {
 140                         _time = time;
 141                         _size = size;
 142                         _pending = true;
 143                 }
 144         } _event;
 145
 146         bool    _first_time;
 147         size_t  _unbuffered_bytes;
 148         size_t  _total_bytes;
 149         size_t  _expected_bytes;
 150         uint8_t _status_byte;
 151         uint8_t _parser_buffer[1024];
 152 };
 153
 154 } // namespace
 155
 156 #endif