libs/backends/portaudio/portaudio_backend.cc

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2015-2015 Robin Gareus <robin@gareus.org>
   3  * Copyright (C) 2013 Paul Davis
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   7  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8  * (at your option) any later version.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13  * GNU General Public License for more details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program; if not, write to the Free Software
  17  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18  */
  19
  20 #include <regex.h>
  21
  22 #ifndef PLATFORM_WINDOWS
  23 #include <sys/mman.h>
  24 #include <sys/time.h>
  25 #endif
  26
  27 #ifdef COMPILER_MINGW
  28 #include <sys/time.h>
  29 #endif
  30
  31 #include <glibmm.h>
  32
  33 #include "portaudio_backend.h"
  34 #include "rt_thread.h"
  35
  36 #include "pbd/compose.h"
  37 #include "pbd/error.h"
  38 #include "pbd/file_utils.h"
  39 #include "pbd/windows_timer_utils.h"
  40 #include "pbd/windows_mmcss.h"
  41
  42 #include "ardour/filesystem_paths.h"
  43 #include "ardour/port_manager.h"
  44 #include "i18n.h"
  45
  46 #include "audio_utils.h"
  47
  48 #include "debug.h"
  49
  50 using namespace ARDOUR;
  51
  52 namespace {
  53
  54 const char * const winmme_driver_name = X_("WinMME");
  55
  56 }
  57
  58 static std::string s_instance_name;
  59 size_t PortAudioBackend::_max_buffer_size = 8192;
  60 std::vector<std::string> PortAudioBackend::_midi_options;
  61 std::vector<AudioBackend::DeviceStatus> PortAudioBackend::_input_audio_device_status;
  62 std::vector<AudioBackend::DeviceStatus> PortAudioBackend::_output_audio_device_status;
  63
  64 PortAudioBackend::PortAudioBackend (AudioEngine& e, AudioBackendInfo& info)
  65         : AudioBackend (e, info)
  66         , _pcmio (0)
  67         , _run (false)
  68         , _active (false)
  69         , _freewheel (false)
  70         , _freewheeling (false)
  71         , _freewheel_ack (false)
  72         , _reinit_thread_callback (false)
  73         , _measure_latency (false)
  74         , m_cycle_count(0)
  75         , m_total_deviation_us(0)
  76         , m_max_deviation_us(0)
  77         , _input_audio_device("")
  78         , _output_audio_device("")
  79         , _midi_driver_option(get_standard_device_name(DeviceNone))
  80         , _samplerate (48000)
  81         , _samples_per_period (1024)
  82         , _n_inputs (0)
  83         , _n_outputs (0)
  84         , _systemic_audio_input_latency (0)
  85         , _systemic_audio_output_latency (0)
  86         , _dsp_load (0)
  87         , _processed_samples (0)
  88         , _port_change_flag (false)
  89 {
  90         _instance_name = s_instance_name;
  91         pthread_mutex_init (&_port_callback_mutex, 0);
  92         pthread_mutex_init (&m_freewheel_mutex, 0);
  93         pthread_cond_init (&m_freewheel_signal, 0);
  94
  95         _pcmio = new PortAudioIO ();
  96         _midiio = new WinMMEMidiIO ();
  97 }
  98
  99 PortAudioBackend::~PortAudioBackend ()
 100 {
 101         delete _pcmio; _pcmio = 0;
 102         delete _midiio; _midiio = 0;
 103
 104         pthread_mutex_destroy (&_port_callback_mutex);
 105         pthread_mutex_destroy (&m_freewheel_mutex);
 106         pthread_cond_destroy (&m_freewheel_signal);
 107 }
 108
 109 /* AUDIOBACKEND API */
 110
 111 std::string
 112 PortAudioBackend::name () const
 113 {
 114         return X_("PortAudio");
 115 }
 116
 117 bool
 118 PortAudioBackend::is_realtime () const
 119 {
 120         return true;
 121 }
 122
 123 bool
 124 PortAudioBackend::requires_driver_selection() const
 125 {
 126         // we could do this but implementation would need changing
 127         /*
 128         if (enumerate_drivers().size() == 1) {
 129                 return false;
 130         }
 131         */
 132         return true;
 133 }
 134
 135 std::vector<std::string>
 136 PortAudioBackend::enumerate_drivers () const
 137 {
 138         DEBUG_AUDIO ("Portaudio: enumerate_drivers\n");
 139         std::vector<std::string> currently_available;
 140         _pcmio->host_api_list (currently_available);
 141         return currently_available;
 142 }
 143
 144 int
 145 PortAudioBackend::set_driver (const std::string& name)
 146 {
 147         DEBUG_AUDIO (string_compose ("Portaudio: set_driver %1 \n", name));
 148         if (!_pcmio->set_host_api (name)) {
 149                 DEBUG_AUDIO (string_compose ("Portaudio: Unable to set_driver %1 \n", name));
 150                 return -1;
 151         }
 152         _pcmio->update_devices();
 153         return 0;
 154 }
 155
 156 bool
 157 PortAudioBackend::update_devices ()
 158 {
 159         return _pcmio->update_devices();
 160 }
 161
 162 std::string
 163 PortAudioBackend::driver_name () const
 164 {
 165         std::string driver_name = _pcmio->get_host_api ();
 166         DEBUG_AUDIO (string_compose ("Portaudio: driver_name %1 \n", driver_name));
 167         return driver_name;
 168 }
 169
 170 bool
 171 PortAudioBackend::use_separate_input_and_output_devices () const
 172 {
 173         return true;
 174 }
 175
 176 std::vector<AudioBackend::DeviceStatus>
 177 PortAudioBackend::enumerate_devices () const
 178 {
 179         DEBUG_AUDIO ("Portaudio: ERROR enumerate devices should not be called \n");
 180         return std::vector<AudioBackend::DeviceStatus>();
 181 }
 182
 183 std::vector<AudioBackend::DeviceStatus>
 184 PortAudioBackend::enumerate_input_devices () const
 185 {
 186         _input_audio_device_status.clear();
 187         std::map<int, std::string> input_devices;
 188         _pcmio->input_device_list(input_devices);
 189
 190         for (std::map<int, std::string>::const_iterator i = input_devices.begin (); i != input_devices.end(); ++i) {
 191                 if (_input_audio_device == "") _input_audio_device = i->second;
 192                 _input_audio_device_status.push_back (DeviceStatus (i->second, true));
 193         }
 194         return _input_audio_device_status;
 195 }
 196
 197 std::vector<AudioBackend::DeviceStatus>
 198 PortAudioBackend::enumerate_output_devices () const
 199 {
 200         _output_audio_device_status.clear();
 201         std::map<int, std::string> output_devices;
 202         _pcmio->output_device_list(output_devices);
 203
 204         for (std::map<int, std::string>::const_iterator i = output_devices.begin (); i != output_devices.end(); ++i) {
 205                 if (_output_audio_device == "") _output_audio_device = i->second;
 206                 _output_audio_device_status.push_back (DeviceStatus (i->second, true));
 207         }
 208         return _output_audio_device_status;
 209 }
 210
 211 std::vector<float>
 212 PortAudioBackend::available_sample_rates (const std::string&) const
 213 {
 214         DEBUG_AUDIO ("Portaudio: available_sample_rates\n");
 215         std::vector<float> sr;
 216         _pcmio->available_sample_rates(name_to_id(_input_audio_device), sr);
 217         return sr;
 218 }
 219
 220 std::vector<uint32_t>
 221 PortAudioBackend::available_buffer_sizes (const std::string&) const
 222 {
 223         DEBUG_AUDIO ("Portaudio: available_buffer_sizes\n");
 224         std::vector<uint32_t> bs;
 225         _pcmio->available_buffer_sizes(name_to_id(_input_audio_device), bs);
 226         return bs;
 227 }
 228
 229 uint32_t
 230 PortAudioBackend::available_input_channel_count (const std::string&) const
 231 {
 232         return 128; // TODO query current device
 233 }
 234
 235 uint32_t
 236 PortAudioBackend::available_output_channel_count (const std::string&) const
 237 {
 238         return 128; // TODO query current device
 239 }
 240
 241 bool
 242 PortAudioBackend::can_change_sample_rate_when_running () const
 243 {
 244         return false;
 245 }
 246
 247 bool
 248 PortAudioBackend::can_change_buffer_size_when_running () const
 249 {
 250         return false; // TODO
 251 }
 252
 253 int
 254 PortAudioBackend::set_device_name (const std::string& d)
 255 {
 256         DEBUG_AUDIO ("Portaudio: set_device_name should not be called\n");
 257         return 0;
 258 }
 259
 260 int
 261 PortAudioBackend::set_input_device_name (const std::string& d)
 262 {
 263         DEBUG_AUDIO (string_compose ("Portaudio: set_input_device_name %1\n", d));
 264         _input_audio_device = d;
 265         return 0;
 266 }
 267
 268 int
 269 PortAudioBackend::set_output_device_name (const std::string& d)
 270 {
 271         DEBUG_AUDIO (string_compose ("Portaudio: set_output_device_name %1\n", d));
 272         _output_audio_device = d;
 273         return 0;
 274 }
 275
 276 int
 277 PortAudioBackend::set_sample_rate (float sr)
 278 {
 279         if (sr <= 0) { return -1; }
 280         // TODO check if it's in the list of valid SR
 281         _samplerate = sr;
 282         engine.sample_rate_change (sr);
 283         return 0;
 284 }
 285
 286 int
 287 PortAudioBackend::set_buffer_size (uint32_t bs)
 288 {
 289         if (bs <= 0 || bs >= _max_buffer_size) {
 290                 return -1;
 291         }
 292         _samples_per_period = bs;
 293         engine.buffer_size_change (bs);
 294         return 0;
 295 }
 296
 297 int
 298 PortAudioBackend::set_interleaved (bool yn)
 299 {
 300         if (!yn) { return 0; }
 301         return -1;
 302 }
 303
 304 int
 305 PortAudioBackend::set_input_channels (uint32_t cc)
 306 {
 307         _n_inputs = cc;
 308         return 0;
 309 }
 310
 311 int
 312 PortAudioBackend::set_output_channels (uint32_t cc)
 313 {
 314         _n_outputs = cc;
 315         return 0;
 316 }
 317
 318 int
 319 PortAudioBackend::set_systemic_input_latency (uint32_t sl)
 320 {
 321         _systemic_audio_input_latency = sl;
 322         return 0;
 323 }
 324
 325 int
 326 PortAudioBackend::set_systemic_output_latency (uint32_t sl)
 327 {
 328         _systemic_audio_output_latency = sl;
 329         return 0;
 330 }
 331
 332 /* Retrieving parameters */
 333 std::string
 334 PortAudioBackend::device_name () const
 335 {
 336         return "Unused";
 337 }
 338
 339 std::string
 340 PortAudioBackend::input_device_name () const
 341 {
 342         return _input_audio_device;
 343 }
 344
 345 std::string
 346 PortAudioBackend::output_device_name () const
 347 {
 348         return _output_audio_device;
 349 }
 350
 351 float
 352 PortAudioBackend::sample_rate () const
 353 {
 354         return _samplerate;
 355 }
 356
 357 uint32_t
 358 PortAudioBackend::buffer_size () const
 359 {
 360         return _samples_per_period;
 361 }
 362
 363 bool
 364 PortAudioBackend::interleaved () const
 365 {
 366         return false;
 367 }
 368
 369 uint32_t
 370 PortAudioBackend::input_channels () const
 371 {
 372         return _n_inputs;
 373 }
 374
 375 uint32_t
 376 PortAudioBackend::output_channels () const
 377 {
 378         return _n_outputs;
 379 }
 380
 381 uint32_t
 382 PortAudioBackend::systemic_input_latency () const
 383 {
 384         return _systemic_audio_input_latency;
 385 }
 386
 387 uint32_t
 388 PortAudioBackend::systemic_output_latency () const
 389 {
 390         return _systemic_audio_output_latency;
 391 }
 392
 393 std::string
 394 PortAudioBackend::control_app_name () const
 395 {
 396         return _pcmio->control_app_name (name_to_id (_input_audio_device));
 397 }
 398
 399 void
 400 PortAudioBackend::launch_control_app ()
 401 {
 402         return _pcmio->launch_control_app (name_to_id(_input_audio_device));
 403 }
 404
 405 /* MIDI */
 406
 407 std::vector<std::string>
 408 PortAudioBackend::enumerate_midi_options () const
 409 {
 410         if (_midi_options.empty()) {
 411                 _midi_options.push_back (winmme_driver_name);
 412                 _midi_options.push_back (get_standard_device_name(DeviceNone));
 413         }
 414         return _midi_options;
 415 }
 416
 417 int
 418 PortAudioBackend::set_midi_option (const std::string& opt)
 419 {
 420         if (opt != get_standard_device_name(DeviceNone) && opt != winmme_driver_name) {
 421                 return -1;
 422         }
 423         DEBUG_MIDI (string_compose ("Setting midi option to %1\n", opt));
 424         _midi_driver_option = opt;
 425         return 0;
 426 }
 427
 428 std::string
 429 PortAudioBackend::midi_option () const
 430 {
 431         return _midi_driver_option;
 432 }
 433
 434 /* State Control */
 435
 436 static void * pthread_process (void *arg)
 437 {
 438         PortAudioBackend *d = static_cast<PortAudioBackend *>(arg);
 439         d->main_blocking_process_thread ();
 440         pthread_exit (0);
 441         return 0;
 442 }
 443
 444 bool
 445 PortAudioBackend::engine_halted ()
 446 {
 447         return !_active && _run;
 448 }
 449
 450 bool
 451 PortAudioBackend::running ()
 452 {
 453         return _active || _run;
 454 }
 455
 456 int
 457 PortAudioBackend::_start (bool for_latency_measurement)
 458 {
 459         if (engine_halted()) {
 460                 stop();
 461         }
 462
 463         if (running()) {
 464                 DEBUG_AUDIO("Already started.\n");
 465                 return BackendReinitializationError;
 466         }
 467
 468         if (_ports.size()) {
 469                 DEBUG_AUDIO(
 470                     "Recovering from unclean shutdown, port registry is not empty.\n");
 471                 _system_inputs.clear();
 472                 _system_outputs.clear();
 473                 _system_midi_in.clear();
 474                 _system_midi_out.clear();
 475                 _ports.clear();
 476         }
 477
 478         /* reset internal state */
 479         _dsp_load = 0;
 480         _freewheeling = false;
 481         _freewheel = false;
 482
 483         PaErrorCode err = paNoError;
 484
 485 #ifdef USE_BLOCKING_API
 486         err = _pcmio->open_blocking_stream(name_to_id(_input_audio_device),
 487                                            name_to_id(_output_audio_device),
 488                                            _samplerate,
 489                                            _samples_per_period);
 490
 491 #else
 492         err = _pcmio->open_callback_stream(name_to_id(_input_audio_device),
 493                                            name_to_id(_output_audio_device),
 494                                            _samplerate,
 495                                            _samples_per_period,
 496                                            portaudio_callback,
 497                                            this);
 498
 499 #endif
 500
 501         // reintepret Portaudio error messages
 502         switch (err) {
 503         case paNoError:
 504                 break;
 505         case paBadIODeviceCombination:
 506                 return DeviceConfigurationNotSupportedError;
 507         case paInvalidChannelCount:
 508                 return ChannelCountNotSupportedError;
 509         case paInvalidSampleRate:
 510                 return SampleRateNotSupportedError;
 511         default:
 512                 return AudioDeviceOpenError;
 513         }
 514
 515         if (_n_outputs != _pcmio->n_playback_channels ()) {
 516                 _n_outputs = _pcmio->n_playback_channels ();
 517                 PBD::info << get_error_string(OutputChannelCountNotSupportedError) << endmsg;
 518         }
 519
 520         if (_n_inputs != _pcmio->n_capture_channels ()) {
 521                 _n_inputs = _pcmio->n_capture_channels ();
 522                 PBD::info << get_error_string(InputChannelCountNotSupportedError) << endmsg;
 523         }
 524 #if 0
 525         if (_pcmio->samples_per_period() != _samples_per_period) {
 526                 _samples_per_period = _pcmio->samples_per_period();
 527                 PBD::warning << _("PortAudioBackend: samples per period does not match.") << endmsg;
 528         }
 529 #endif
 530
 531         if (_pcmio->sample_rate() != _samplerate) {
 532                 _samplerate = _pcmio->sample_rate();
 533                 engine.sample_rate_change (_samplerate);
 534                 PBD::warning << get_error_string(SampleRateNotSupportedError) << endmsg;
 535         }
 536
 537         _measure_latency = for_latency_measurement;
 538
 539         _run = true;
 540         _port_change_flag = false;
 541
 542         if (_midi_driver_option == winmme_driver_name) {
 543                 _midiio->set_enabled(true);
 544                 //_midiio->set_port_changed_callback(midi_port_change, this);
 545                 _midiio->start(); // triggers port discovery, callback coremidi_rediscover()
 546         }
 547
 548         m_cycle_timer.set_samplerate(_samplerate);
 549         m_cycle_timer.set_samples_per_cycle(_samples_per_period);
 550
 551         m_dsp_calc.set_max_time_us (m_cycle_timer.get_length_us());
 552
 553         DEBUG_MIDI ("Registering MIDI ports\n");
 554
 555         if (register_system_midi_ports () != 0) {
 556                 DEBUG_PORTS("Failed to register system midi ports.\n")
 557                 _run = false;
 558                 return PortRegistrationError;
 559         }
 560
 561         DEBUG_AUDIO ("Registering Audio ports\n");
 562
 563         if (register_system_audio_ports()) {
 564                 DEBUG_PORTS("Failed to register system audio ports.\n");
 565                 _run = false;
 566                 return PortRegistrationError;
 567         }
 568
 569         engine.sample_rate_change (_samplerate);
 570         engine.buffer_size_change (_samples_per_period);
 571
 572         if (engine.reestablish_ports ()) {
 573                 DEBUG_PORTS("Could not re-establish ports.\n");
 574                 _run = false;
 575                 return PortReconnectError;
 576         }
 577
 578         engine.reconnect_ports ();
 579         _run = true;
 580         _port_change_flag = false;
 581
 582 #ifdef USE_BLOCKING_API
 583         if (!start_blocking_process_thread()) {
 584                 return ProcessThreadStartError;
 585         }
 586 #else
 587         if (_pcmio->start_stream() != paNoError) {
 588                 DEBUG_AUDIO("Unable to start stream\n");
 589                 return AudioDeviceOpenError;
 590         }
 591
 592         if (!start_freewheel_process_thread()) {
 593                 DEBUG_AUDIO("Unable to start freewheel thread\n");
 594                 stop();
 595                 return ProcessThreadStartError;
 596         }
 597 #endif
 598
 599         return NoError;
 600 }
 601
 602 int
 603 PortAudioBackend::portaudio_callback(const void* input,
 604                                      void* output,
 605                                      unsigned long frame_count,
 606                                      const PaStreamCallbackTimeInfo* time_info,
 607                                      PaStreamCallbackFlags status_flags,
 608                                      void* user_data)
 609 {
 610         PortAudioBackend* pa_backend = static_cast<PortAudioBackend*>(user_data);
 611
 612         if (!pa_backend->process_callback((const float*)input,
 613                                           (float*)output,
 614                                           frame_count,
 615                                           time_info,
 616                                           status_flags)) {
 617                 return paAbort;
 618         }
 619         return paContinue;
 620 }
 621
 622 bool
 623 PortAudioBackend::process_callback(const float* input,
 624                                    float* output,
 625                                    uint32_t frame_count,
 626                                    const PaStreamCallbackTimeInfo* timeInfo,
 627                                    PaStreamCallbackFlags statusFlags)
 628 {
 629         _active = true;
 630
 631         m_dsp_calc.set_start_timestamp_us (PBD::get_microseconds());
 632
 633         if (_run && _freewheel && !_freewheel_ack) {
 634                 // acknowledge freewheeling; hand-over thread ID
 635                 pthread_mutex_lock (&m_freewheel_mutex);
 636                 if (_freewheel) {
 637                         DEBUG_AUDIO("Setting _freewheel_ack = true;\n");
 638                         _freewheel_ack = true;
 639                 }
 640                 DEBUG_AUDIO("Signalling freewheel thread\n");
 641                 pthread_cond_signal (&m_freewheel_signal);
 642                 pthread_mutex_unlock (&m_freewheel_mutex);
 643         }
 644
 645         if (statusFlags & paInputUnderflow ||
 646                 statusFlags & paInputOverflow ||
 647                 statusFlags & paOutputUnderflow ||
 648                 statusFlags & paOutputOverflow ) {
 649                 DEBUG_AUDIO("PortAudio: Xrun\n");
 650                 engine.Xrun();
 651                 return true;
 652         }
 653
 654         if (!_run || _freewheel) {
 655                 memset(output, 0, frame_count * sizeof(float) * _system_outputs.size());
 656                 return true;
 657         }
 658
 659         if (_reinit_thread_callback || m_main_thread != pthread_self()) {
 660                 _reinit_thread_callback = false;
 661                 m_main_thread = pthread_self();
 662                 AudioEngine::thread_init_callback (this);
 663         }
 664
 665         return blocking_process_main (input, output);
 666 }
 667
 668 bool
 669 PortAudioBackend::start_blocking_process_thread ()
 670 {
 671         if (_realtime_pthread_create (SCHED_FIFO, -20, 100000,
 672                                 &_main_blocking_thread, pthread_process, this))
 673         {
 674                 if (pthread_create (&_main_blocking_thread, NULL, pthread_process, this))
 675                 {
 676                         DEBUG_AUDIO("Failed to create main audio thread\n");
 677                         _run = false;
 678                         return false;
 679                 } else {
 680                         PBD::warning << get_error_string(AquireRealtimePermissionError) << endmsg;
 681                 }
 682         }
 683
 684         int timeout = 5000;
 685         while (!_active && --timeout > 0) { Glib::usleep (1000); }
 686
 687         if (timeout == 0 || !_active) {
 688                 DEBUG_AUDIO("Failed to start main audio thread\n");
 689                 _pcmio->close_stream();
 690                 _run = false;
 691                 unregister_ports();
 692                 _active = false;
 693                 return false;
 694         }
 695         return true;
 696 }
 697
 698 bool
 699 PortAudioBackend::stop_blocking_process_thread ()
 700 {
 701         void *status;
 702
 703         if (pthread_join (_main_blocking_thread, &status)) {
 704                 DEBUG_AUDIO("Failed to stop main audio thread\n");
 705                 return false;
 706         }
 707
 708         return true;
 709 }
 710
 711 int
 712 PortAudioBackend::stop ()
 713 {
 714         if (!_run) {
 715                 return 0;
 716         }
 717
 718         _midiio->stop();
 719
 720         _run = false;
 721
 722 #ifdef USE_BLOCKING_API
 723         if (!stop_blocking_process_thread ()) {
 724                 return -1;
 725         }
 726 #else
 727         _pcmio->close_stream ();
 728         _active = false;
 729
 730         if (!stop_freewheel_process_thread ()) {
 731                 return -1;
 732         }
 733
 734 #endif
 735
 736         unregister_ports();
 737
 738         return (_active == false) ? 0 : -1;
 739 }
 740
 741 static void* freewheel_thread(void* arg)
 742 {
 743         PortAudioBackend* d = static_cast<PortAudioBackend*>(arg);
 744         d->freewheel_process_thread ();
 745         pthread_exit (0);
 746         return 0;
 747 }
 748
 749 bool
 750 PortAudioBackend::start_freewheel_process_thread ()
 751 {
 752         if (pthread_create(&m_pthread_freewheel, NULL, freewheel_thread, this)) {
 753                 DEBUG_AUDIO("Failed to create main audio thread\n");
 754                 return false;
 755         }
 756
 757         int timeout = 5000;
 758         while (!m_freewheel_thread_active && --timeout > 0) { Glib::usleep (1000); }
 759
 760         if (timeout == 0 || !m_freewheel_thread_active) {
 761                 DEBUG_AUDIO("Failed to start freewheel thread\n");
 762                 return false;
 763         }
 764         return true;
 765 }
 766
 767 bool
 768 PortAudioBackend::stop_freewheel_process_thread ()
 769 {
 770         void *status;
 771
 772         if (!m_freewheel_thread_active) {
 773                 return true;
 774         }
 775
 776         DEBUG_AUDIO("Signaling freewheel thread to stop\n");
 777
 778         pthread_mutex_lock (&m_freewheel_mutex);
 779         pthread_cond_signal (&m_freewheel_signal);
 780         pthread_mutex_unlock (&m_freewheel_mutex);
 781
 782         if (pthread_join (m_pthread_freewheel, &status) != 0) {
 783                 DEBUG_AUDIO("Failed to stop freewheel thread\n");
 784                 return false;
 785         }
 786
 787         return true;
 788 }
 789
 790 void*
 791 PortAudioBackend::freewheel_process_thread()
 792 {
 793         m_freewheel_thread_active = true;
 794
 795         bool first_run = false;
 796
 797         pthread_mutex_lock (&m_freewheel_mutex);
 798
 799         while(_run) {
 800                 // check if we should run,
 801                 if (_freewheeling != _freewheel) {
 802                         if (!_freewheeling) {
 803                                 DEBUG_AUDIO("Leaving freewheel\n");
 804                                 _freewheel = false; // first mark as disabled
 805                                 _reinit_thread_callback = true; // hand over _main_thread
 806                                 _freewheel_ack = false; // prepare next handshake
 807                                 _midiio->set_enabled(true);
 808                         } else {
 809                                 first_run = true;
 810                                 _freewheel = true;
 811                         }
 812                 }
 813
 814                 if (!_freewheel || !_freewheel_ack) {
 815                         // wait for a change, we use a timed wait to
 816                         // terminate early in case some error sets _run = 0
 817                         struct timeval tv;
 818                         struct timespec ts;
 819                         gettimeofday (&tv, NULL);
 820                         ts.tv_sec = tv.tv_sec + 3;
 821                         ts.tv_nsec = 0;
 822                         DEBUG_AUDIO("Waiting for freewheel change\n");
 823                         pthread_cond_timedwait (&m_freewheel_signal, &m_freewheel_mutex, &ts);
 824                         continue;
 825                 }
 826
 827                 if (first_run) {
 828                         // tell the engine we're ready to GO.
 829                         engine.freewheel_callback (_freewheeling);
 830                         first_run = false;
 831                         m_main_thread = pthread_self();
 832                         AudioEngine::thread_init_callback (this);
 833                         _midiio->set_enabled(false);
 834                 }
 835
 836                 if (!blocking_process_freewheel()) {
 837                         break;
 838                 }
 839         }
 840
 841         pthread_mutex_unlock (&m_freewheel_mutex);
 842
 843         m_freewheel_thread_active = false;
 844
 845         if (_run) {
 846                 // engine.process_callback() returner error
 847                 engine.halted_callback("CoreAudio Freehweeling aborted.");
 848         }
 849         return 0;
 850 }
 851
 852 int
 853 PortAudioBackend::freewheel (bool onoff)
 854 {
 855         if (onoff == _freewheeling) {
 856                 return 0;
 857         }
 858         _freewheeling = onoff;
 859
 860         if (0 == pthread_mutex_trylock (&m_freewheel_mutex)) {
 861                 pthread_cond_signal (&m_freewheel_signal);
 862                 pthread_mutex_unlock (&m_freewheel_mutex);
 863         }
 864         return 0;
 865 }
 866
 867 float
 868 PortAudioBackend::dsp_load () const
 869 {
 870         return 100.f * _dsp_load;
 871 }
 872
 873 size_t
 874 PortAudioBackend::raw_buffer_size (DataType t)
 875 {
 876         switch (t) {
 877         case DataType::AUDIO:
 878                 return _samples_per_period * sizeof(Sample);
 879         case DataType::MIDI:
 880                 return _max_buffer_size; // XXX not really limited
 881         }
 882         return 0;
 883 }
 884
 885 /* Process time */
 886 framepos_t
 887 PortAudioBackend::sample_time ()
 888 {
 889         return _processed_samples;
 890 }
 891
 892 framepos_t
 893 PortAudioBackend::sample_time_at_cycle_start ()
 894 {
 895         return _processed_samples;
 896 }
 897
 898 pframes_t
 899 PortAudioBackend::samples_since_cycle_start ()
 900 {
 901         if (!_active || !_run || _freewheeling || _freewheel) {
 902                 return 0;
 903         }
 904         if (!m_cycle_timer.valid()) {
 905                 return 0;
 906         }
 907
 908         return m_cycle_timer.samples_since_cycle_start (PBD::get_microseconds());
 909 }
 910
 911 int
 912 PortAudioBackend::name_to_id(std::string device_name) const {
 913         uint32_t device_id = UINT32_MAX;
 914         std::map<int, std::string> devices;
 915         _pcmio->input_device_list(devices);
 916         _pcmio->output_device_list(devices);
 917
 918         for (std::map<int, std::string>::const_iterator i = devices.begin (); i != devices.end(); ++i) {
 919                 if (i->second == device_name) {
 920                         device_id = i->first;
 921                         break;
 922                 }
 923         }
 924         return device_id;
 925 }
 926
 927 bool
 928 PortAudioBackend::set_mmcss_pro_audio (HANDLE* task_handle)
 929 {
 930         bool mmcss_success = PBD::MMCSS::set_thread_characteristics ("Pro Audio", task_handle);
 931
 932         if (!mmcss_success) {
 933                 PBD::warning << get_error_string(SettingAudioThreadPriorityError) << endmsg;
 934                 return false;
 935         } else {
 936                 DEBUG_THREADS("Thread characteristics set to Pro Audio\n");
 937         }
 938
 939         bool mmcss_priority =
 940                 PBD::MMCSS::set_thread_priority(*task_handle, PBD::MMCSS::AVRT_PRIORITY_NORMAL);
 941
 942         if (!mmcss_priority) {
 943                 PBD::warning << get_error_string(SettingAudioThreadPriorityError) << endmsg;
 944                 return false;
 945         } else {
 946                 DEBUG_THREADS("Thread priority set to AVRT_PRIORITY_NORMAL\n");
 947         }
 948
 949         return true;
 950 }
 951
 952 bool
 953 PortAudioBackend::reset_mmcss (HANDLE task_handle)
 954 {
 955         if (!PBD::MMCSS::revert_thread_characteristics(task_handle)) {
 956                 DEBUG_THREADS("Unable to reset process thread characteristics\n");
 957                 return false;
 958         }
 959         return true;
 960 }
 961
 962 void *
 963 PortAudioBackend::portaudio_process_thread (void *arg)
 964 {
 965         ThreadData* td = reinterpret_cast<ThreadData*> (arg);
 966         boost::function<void ()> f = td->f;
 967         delete td;
 968
 969 #ifdef USE_MMCSS_THREAD_PRIORITIES
 970         HANDLE task_handle;
 971         bool mmcss_success = set_mmcss_pro_audio (&task_handle);
 972 #endif
 973
 974         DWORD tid = GetCurrentThreadId ();
 975         DEBUG_THREADS (string_compose ("Process Thread Child ID: %1\n", tid));
 976
 977         f ();
 978
 979 #ifdef USE_MMCSS_THREAD_PRIORITIES
 980         if (mmcss_success) {
 981                 reset_mmcss (task_handle);
 982         }
 983 #endif
 984
 985         return 0;
 986 }
 987
 988 int
 989 PortAudioBackend::create_process_thread (boost::function<void()> func)
 990 {
 991         pthread_t thread_id;
 992         pthread_attr_t attr;
 993         size_t stacksize = 100000;
 994
 995         ThreadData* td = new ThreadData (this, func, stacksize);
 996
 997         if (_realtime_pthread_create (SCHED_FIFO, -21, stacksize,
 998                                 &thread_id, portaudio_process_thread, td)) {
 999                 pthread_attr_init (&attr);
1000                 pthread_attr_setstacksize (&attr, stacksize);
1001                 if (pthread_create (&thread_id, &attr, portaudio_process_thread, td)) {
1002                         DEBUG_AUDIO("Cannot create process thread.");
1003                         pthread_attr_destroy (&attr);
1004                         return -1;
1005                 }
1006                 pthread_attr_destroy (&attr);
1007         }
1008
1009         _threads.push_back (thread_id);
1010         return 0;
1011 }
1012
1013 int
1014 PortAudioBackend::join_process_threads ()
1015 {
1016         int rv = 0;
1017
1018         for (std::vector<pthread_t>::const_iterator i = _threads.begin (); i != _threads.end (); ++i)
1019         {
1020                 void *status;
1021                 if (pthread_join (*i, &status)) {
1022                         DEBUG_AUDIO("Cannot terminate process thread.");
1023                         rv -= 1;
1024                 }
1025         }
1026         _threads.clear ();
1027         return rv;
1028 }
1029
1030 bool
1031 PortAudioBackend::in_process_thread ()
1032 {
1033 #ifdef USE_BLOCKING_API
1034         if (pthread_equal (_main_blocking_thread, pthread_self()) != 0) {
1035                 return true;
1036         }
1037 #else
1038         if (pthread_equal (m_main_thread, pthread_self()) != 0) {
1039                 return true;
1040         }
1041 #endif
1042
1043         for (std::vector<pthread_t>::const_iterator i = _threads.begin (); i != _threads.end (); ++i)
1044         {
1045                 if (pthread_equal (*i, pthread_self ()) != 0) {
1046                         return true;
1047                 }
1048         }
1049         return false;
1050 }
1051
1052 uint32_t
1053 PortAudioBackend::process_thread_count ()
1054 {
1055         return _threads.size ();
1056 }
1057
1058 void
1059 PortAudioBackend::update_latencies ()
1060 {
1061         // trigger latency callback in RT thread (locked graph)
1062         port_connect_add_remove_callback();
1063 }
1064
1065 /* PORTENGINE API */
1066
1067 void*
1068 PortAudioBackend::private_handle () const
1069 {
1070         return NULL;
1071 }
1072
1073 const std::string&
1074 PortAudioBackend::my_name () const
1075 {
1076         return _instance_name;
1077 }
1078
1079 bool
1080 PortAudioBackend::available () const
1081 {
1082         return _run && _active;
1083 }
1084
1085 uint32_t
1086 PortAudioBackend::port_name_size () const
1087 {
1088         return 256;
1089 }
1090
1091 int
1092 PortAudioBackend::set_port_name (PortEngine::PortHandle port, const std::string& name)
1093 {
1094         if (!valid_port (port)) {
1095                 DEBUG_PORTS("set_port_name: Invalid Port(s)\n");
1096                 return -1;
1097         }
1098         return static_cast<PamPort*>(port)->set_name (_instance_name + ":" + name);
1099 }
1100
1101 std::string
1102 PortAudioBackend::get_port_name (PortEngine::PortHandle port) const
1103 {
1104         if (!valid_port (port)) {
1105                 DEBUG_PORTS("get_port_name: Invalid Port(s)\n");
1106                 return std::string ();
1107         }
1108         return static_cast<PamPort*>(port)->name ();
1109 }
1110
1111 int
1112 PortAudioBackend::get_port_property (PortHandle port,
1113                                      const std::string& key,
1114                                      std::string& value,
1115                                      std::string& type) const
1116 {
1117         if (!valid_port (port)) {
1118                 DEBUG_PORTS("get_port_name: Invalid Port(s)\n");
1119                 return -1;
1120         }
1121
1122         if (key == "http://jackaudio.org/metadata/pretty-name") {
1123                 type = "";
1124                 value = static_cast<PamPort*>(port)->pretty_name ();
1125                 if (!value.empty()) {
1126                         return 0;
1127                 }
1128         }
1129         return -1;
1130 }
1131
1132 PortEngine::PortHandle
1133 PortAudioBackend::get_port_by_name (const std::string& name) const
1134 {
1135         PortHandle port = (PortHandle) find_port (name);
1136         return port;
1137 }
1138
1139 int
1140 PortAudioBackend::get_ports (
1141                 const std::string& port_name_pattern,
1142                 DataType type, PortFlags flags,
1143                 std::vector<std::string>& port_names) const
1144 {
1145         int rv = 0;
1146         regex_t port_regex;
1147         bool use_regexp = false;
1148         if (port_name_pattern.size () > 0) {
1149                 if (!regcomp (&port_regex, port_name_pattern.c_str (), REG_EXTENDED|REG_NOSUB)) {
1150                         use_regexp = true;
1151                 }
1152         }
1153         for (size_t i = 0; i < _ports.size (); ++i) {
1154                 PamPort* port = _ports[i];
1155                 if ((port->type () == type) && flags == (port->flags () & flags)) {
1156                         if (!use_regexp || !regexec (&port_regex, port->name ().c_str (), 0, NULL, 0)) {
1157                                 port_names.push_back (port->name ());
1158                                 ++rv;
1159                         }
1160                 }
1161         }
1162         if (use_regexp) {
1163                 regfree (&port_regex);
1164         }
1165         return rv;
1166 }
1167
1168 DataType
1169 PortAudioBackend::port_data_type (PortEngine::PortHandle port) const
1170 {
1171         if (!valid_port (port)) {
1172                 return DataType::NIL;
1173         }
1174         return static_cast<PamPort*>(port)->type ();
1175 }
1176
1177 PortEngine::PortHandle
1178 PortAudioBackend::register_port (
1179                 const std::string& name,
1180                 ARDOUR::DataType type,
1181                 ARDOUR::PortFlags flags)
1182 {
1183         if (name.size () == 0) { return 0; }
1184         if (flags & IsPhysical) { return 0; }
1185         return add_port (_instance_name + ":" + name, type, flags);
1186 }
1187
1188 PortEngine::PortHandle
1189 PortAudioBackend::add_port (
1190                 const std::string& name,
1191                 ARDOUR::DataType type,
1192                 ARDOUR::PortFlags flags)
1193 {
1194         assert(name.size ());
1195         if (find_port (name)) {
1196                 DEBUG_PORTS(
1197                     string_compose("register_port: Port already exists: (%1)\n", name));
1198                 return 0;
1199         }
1200         PamPort* port = NULL;
1201         switch (type) {
1202         case DataType::AUDIO:
1203                 port = new PortAudioPort(*this, name, flags);
1204                 break;
1205         case DataType::MIDI:
1206                 port = new PortMidiPort(*this, name, flags);
1207                 break;
1208         default:
1209                 DEBUG_PORTS("register_port: Invalid Data Type.\n");
1210                 return 0;
1211         }
1212
1213         _ports.push_back (port);
1214
1215         return port;
1216 }
1217
1218 void
1219 PortAudioBackend::unregister_port (PortEngine::PortHandle port_handle)
1220 {
1221         if (!_run) {
1222                 return;
1223         }
1224         PamPort* port = static_cast<PamPort*>(port_handle);
1225         std::vector<PamPort*>::iterator i = std::find (_ports.begin (), _ports.end (), static_cast<PamPort*>(port_handle));
1226         if (i == _ports.end ()) {
1227                 DEBUG_PORTS("unregister_port: Failed to find port\n");
1228                 return;
1229         }
1230         disconnect_all(port_handle);
1231         _ports.erase (i);
1232         delete port;
1233 }
1234
1235 int
1236 PortAudioBackend::register_system_audio_ports()
1237 {
1238         LatencyRange lr;
1239
1240         const uint32_t a_ins = _n_inputs;
1241         const uint32_t a_out = _n_outputs;
1242
1243         // XXX PA reported stream latencies don't match measurements
1244         const uint32_t portaudio_reported_input_latency =  _samples_per_period ; //  _pcmio->capture_latency();
1245         const uint32_t portaudio_reported_output_latency = /* _samples_per_period + */ _pcmio->playback_latency();
1246
1247         /* audio ports */
1248         lr.min = lr.max = portaudio_reported_input_latency + (_measure_latency ? 0 : _systemic_audio_input_latency);
1249         for (uint32_t i = 0; i < a_ins; ++i) {
1250                 char tmp[64];
1251                 snprintf(tmp, sizeof(tmp), "system:capture_%d", i+1);
1252                 PortHandle p = add_port(std::string(tmp), DataType::AUDIO, static_cast<PortFlags>(IsOutput | IsPhysical | IsTerminal));
1253                 if (!p) return -1;
1254                 set_latency_range (p, false, lr);
1255                 PortAudioPort* audio_port = static_cast<PortAudioPort*>(p);
1256                 audio_port->set_pretty_name (
1257                     _pcmio->get_input_channel_name (name_to_id (_input_audio_device), i));
1258                 _system_inputs.push_back (audio_port);
1259         }
1260
1261         lr.min = lr.max = portaudio_reported_output_latency + (_measure_latency ? 0 : _systemic_audio_output_latency);
1262         for (uint32_t i = 0; i < a_out; ++i) {
1263                 char tmp[64];
1264                 snprintf(tmp, sizeof(tmp), "system:playback_%d", i+1);
1265                 PortHandle p = add_port(std::string(tmp), DataType::AUDIO, static_cast<PortFlags>(IsInput | IsPhysical | IsTerminal));
1266                 if (!p) return -1;
1267                 set_latency_range (p, true, lr);
1268                 PortAudioPort* audio_port = static_cast<PortAudioPort*>(p);
1269                 audio_port->set_pretty_name (
1270                     _pcmio->get_output_channel_name (name_to_id (_output_audio_device), i));
1271                 _system_outputs.push_back(audio_port);
1272         }
1273         return 0;
1274 }
1275
1276 int
1277 PortAudioBackend::register_system_midi_ports()
1278 {
1279         if (_midi_driver_option == get_standard_device_name(DeviceNone)) {
1280                 DEBUG_MIDI("No MIDI backend selected, not system midi ports available\n");
1281                 return 0;
1282         }
1283
1284         LatencyRange lr;
1285         lr.min = lr.max = _samples_per_period;
1286
1287         const std::vector<WinMMEMidiInputDevice*> inputs = _midiio->get_inputs();
1288
1289         for (std::vector<WinMMEMidiInputDevice*>::const_iterator i = inputs.begin ();
1290              i != inputs.end ();
1291              ++i) {
1292                 std::string port_name = "system_midi:" + (*i)->name() + " capture";
1293                 PortHandle p =
1294                     add_port (port_name,
1295                               DataType::MIDI,
1296                               static_cast<PortFlags>(IsOutput | IsPhysical | IsTerminal));
1297                 if (!p) return -1;
1298                 set_latency_range (p, false, lr);
1299                 PortMidiPort* midi_port = static_cast<PortMidiPort*>(p);
1300                 midi_port->set_pretty_name ((*i)->name());
1301                 _system_midi_in.push_back (midi_port);
1302                 DEBUG_MIDI (string_compose ("Registered MIDI input port: %1\n", port_name));
1303         }
1304
1305         const std::vector<WinMMEMidiOutputDevice*> outputs = _midiio->get_outputs();
1306
1307         for (std::vector<WinMMEMidiOutputDevice*>::const_iterator i = outputs.begin ();
1308              i != outputs.end ();
1309              ++i) {
1310                 std::string port_name = "system_midi:" + (*i)->name() + " playback";
1311                 PortHandle p =
1312                     add_port (port_name,
1313                               DataType::MIDI,
1314                               static_cast<PortFlags>(IsInput | IsPhysical | IsTerminal));
1315                 if (!p) return -1;
1316                 set_latency_range (p, false, lr);
1317                 PortMidiPort* midi_port = static_cast<PortMidiPort*>(p);
1318                 midi_port->set_n_periods(2);
1319                 midi_port->set_pretty_name ((*i)->name());
1320                 _system_midi_out.push_back (midi_port);
1321                 DEBUG_MIDI (string_compose ("Registered MIDI output port: %1\n", port_name));
1322         }
1323         return 0;
1324 }
1325
1326 void
1327 PortAudioBackend::unregister_ports (bool system_only)
1328 {
1329         size_t i = 0;
1330         _system_inputs.clear();
1331         _system_outputs.clear();
1332         _system_midi_in.clear();
1333         _system_midi_out.clear();
1334         while (i <  _ports.size ()) {
1335                 PamPort* port = _ports[i];
1336                 if (! system_only || (port->is_physical () && port->is_terminal ())) {
1337                         port->disconnect_all ();
1338                         delete port;
1339                         _ports.erase (_ports.begin() + i);
1340                 } else {
1341                         ++i;
1342                 }
1343         }
1344 }
1345
1346 int
1347 PortAudioBackend::connect (const std::string& src, const std::string& dst)
1348 {
1349         PamPort* src_port = find_port (src);
1350         PamPort* dst_port = find_port (dst);
1351
1352         if (!src_port) {
1353                 DEBUG_PORTS(string_compose("connect: Invalid Source port: (%1)\n", src));
1354                 return -1;
1355         }
1356         if (!dst_port) {
1357                 DEBUG_PORTS(string_compose("connect: Invalid Destination port: (%1)\n", dst));
1358                 return -1;
1359         }
1360         return src_port->connect (dst_port);
1361 }
1362
1363 int
1364 PortAudioBackend::disconnect (const std::string& src, const std::string& dst)
1365 {
1366         PamPort* src_port = find_port (src);
1367         PamPort* dst_port = find_port (dst);
1368
1369         if (!src_port || !dst_port) {
1370                 DEBUG_PORTS("disconnect: Invalid Port(s)\n");
1371                 return -1;
1372         }
1373         return src_port->disconnect (dst_port);
1374 }
1375
1376 int
1377 PortAudioBackend::connect (PortEngine::PortHandle src, const std::string& dst)
1378 {
1379         PamPort* dst_port = find_port (dst);
1380         if (!valid_port (src)) {
1381                 DEBUG_PORTS("connect: Invalid Source Port Handle\n");
1382                 return -1;
1383         }
1384         if (!dst_port) {
1385                 DEBUG_PORTS(string_compose("connect: Invalid Destination Port (%1)\n", dst));
1386                 return -1;
1387         }
1388         return static_cast<PamPort*>(src)->connect (dst_port);
1389 }
1390
1391 int
1392 PortAudioBackend::disconnect (PortEngine::PortHandle src, const std::string& dst)
1393 {
1394         PamPort* dst_port = find_port (dst);
1395         if (!valid_port (src) || !dst_port) {
1396                 DEBUG_PORTS("disconnect: Invalid Port(s)\n");
1397                 return -1;
1398         }
1399         return static_cast<PamPort*>(src)->disconnect (dst_port);
1400 }
1401
1402 int
1403 PortAudioBackend::disconnect_all (PortEngine::PortHandle port)
1404 {
1405         if (!valid_port (port)) {
1406                 DEBUG_PORTS("disconnect_all: Invalid Port\n");
1407                 return -1;
1408         }
1409         static_cast<PamPort*>(port)->disconnect_all ();
1410         return 0;
1411 }
1412
1413 bool
1414 PortAudioBackend::connected (PortEngine::PortHandle port, bool /* process_callback_safe*/)
1415 {
1416         if (!valid_port (port)) {
1417                 DEBUG_PORTS("disconnect_all: Invalid Port\n");
1418                 return false;
1419         }
1420         return static_cast<PamPort*>(port)->is_connected ();
1421 }
1422
1423 bool
1424 PortAudioBackend::connected_to (PortEngine::PortHandle src, const std::string& dst, bool /*process_callback_safe*/)
1425 {
1426         PamPort* dst_port = find_port (dst);
1427         if (!valid_port (src) || !dst_port) {
1428                 DEBUG_PORTS("connected_to: Invalid Port\n");
1429                 return false;
1430         }
1431         return static_cast<PamPort*>(src)->is_connected (dst_port);
1432 }
1433
1434 bool
1435 PortAudioBackend::physically_connected (PortEngine::PortHandle port, bool /*process_callback_safe*/)
1436 {
1437         if (!valid_port (port)) {
1438                 DEBUG_PORTS("physically_connected: Invalid Port\n");
1439                 return false;
1440         }
1441         return static_cast<PamPort*>(port)->is_physically_connected ();
1442 }
1443
1444 int
1445 PortAudioBackend::get_connections (PortEngine::PortHandle port, std::vector<std::string>& names, bool /*process_callback_safe*/)
1446 {
1447         if (!valid_port (port)) {
1448                 DEBUG_PORTS("get_connections: Invalid Port\n");
1449                 return -1;
1450         }
1451
1452         assert (0 == names.size ());
1453
1454         const std::vector<PamPort*>& connected_ports = static_cast<PamPort*>(port)->get_connections ();
1455
1456         for (std::vector<PamPort*>::const_iterator i = connected_ports.begin (); i != connected_ports.end (); ++i) {
1457                 names.push_back ((*i)->name ());
1458         }
1459
1460         return (int)names.size ();
1461 }
1462
1463 /* MIDI */
1464 int
1465 PortAudioBackend::midi_event_get (
1466                 pframes_t& timestamp,
1467                 size_t& size, uint8_t** buf, void* port_buffer,
1468                 uint32_t event_index)
1469 {
1470         if (!buf || !port_buffer) return -1;
1471         PortMidiBuffer& source = * static_cast<PortMidiBuffer*>(port_buffer);
1472         if (event_index >= source.size ()) {
1473                 return -1;
1474         }
1475         PortMidiEvent * const event = source[event_index].get ();
1476
1477         timestamp = event->timestamp ();
1478         size = event->size ();
1479         *buf = event->data ();
1480         return 0;
1481 }
1482
1483 int
1484 PortAudioBackend::midi_event_put (
1485                 void* port_buffer,
1486                 pframes_t timestamp,
1487                 const uint8_t* buffer, size_t size)
1488 {
1489         if (!buffer || !port_buffer) return -1;
1490         PortMidiBuffer& dst = * static_cast<PortMidiBuffer*>(port_buffer);
1491         if (dst.size () && (pframes_t)dst.back ()->timestamp () > timestamp) {
1492                 // nevermind, ::get_buffer() sorts events
1493                 DEBUG_MIDI (string_compose ("PortMidiBuffer: unordered event: %1 > %2\n",
1494                                             (pframes_t)dst.back ()->timestamp (),
1495                                             timestamp));
1496         }
1497         dst.push_back (boost::shared_ptr<PortMidiEvent>(new PortMidiEvent (timestamp, buffer, size)));
1498         return 0;
1499 }
1500
1501 uint32_t
1502 PortAudioBackend::get_midi_event_count (void* port_buffer)
1503 {
1504         if (!port_buffer) return 0;
1505         return static_cast<PortMidiBuffer*>(port_buffer)->size ();
1506 }
1507
1508 void
1509 PortAudioBackend::midi_clear (void* port_buffer)
1510 {
1511         if (!port_buffer) return;
1512         PortMidiBuffer * buf = static_cast<PortMidiBuffer*>(port_buffer);
1513         assert (buf);
1514         buf->clear ();
1515 }
1516
1517 /* Monitoring */
1518
1519 bool
1520 PortAudioBackend::can_monitor_input () const
1521 {
1522         return false;
1523 }
1524
1525 int
1526 PortAudioBackend::request_input_monitoring (PortEngine::PortHandle, bool)
1527 {
1528         return -1;
1529 }
1530
1531 int
1532 PortAudioBackend::ensure_input_monitoring (PortEngine::PortHandle, bool)
1533 {
1534         return -1;
1535 }
1536
1537 bool
1538 PortAudioBackend::monitoring_input (PortEngine::PortHandle)
1539 {
1540         return false;
1541 }
1542
1543 /* Latency management */
1544
1545 void
1546 PortAudioBackend::set_latency_range (PortEngine::PortHandle port, bool for_playback, LatencyRange latency_range)
1547 {
1548         if (!valid_port (port)) {
1549                 DEBUG_PORTS("PamPort::set_latency_range (): invalid port.\n");
1550         }
1551         static_cast<PamPort*>(port)->set_latency_range (latency_range, for_playback);
1552 }
1553
1554 LatencyRange
1555 PortAudioBackend::get_latency_range (PortEngine::PortHandle port, bool for_playback)
1556 {
1557         LatencyRange r;
1558         if (!valid_port (port)) {
1559                 DEBUG_PORTS("PamPort::get_latency_range (): invalid port.\n");
1560                 r.min = 0;
1561                 r.max = 0;
1562                 return r;
1563         }
1564         PamPort* p = static_cast<PamPort*>(port);
1565         assert(p);
1566
1567         r = p->latency_range (for_playback);
1568         // TODO MIDI
1569         if (p->is_physical() && p->is_terminal() && p->type() == DataType::AUDIO) {
1570                 if (p->is_input() && for_playback) {
1571                         r.min += _samples_per_period;
1572                         r.max += _samples_per_period;
1573                 }
1574                 if (p->is_output() && !for_playback) {
1575                         r.min += _samples_per_period;
1576                         r.max += _samples_per_period;
1577                 }
1578         }
1579         return r;
1580 }
1581
1582 /* Discovering physical ports */
1583
1584 bool
1585 PortAudioBackend::port_is_physical (PortEngine::PortHandle port) const
1586 {
1587         if (!valid_port (port)) {
1588                 DEBUG_PORTS("PamPort::port_is_physical (): invalid port.\n");
1589                 return false;
1590         }
1591         return static_cast<PamPort*>(port)->is_physical ();
1592 }
1593
1594 void
1595 PortAudioBackend::get_physical_outputs (DataType type, std::vector<std::string>& port_names)
1596 {
1597         for (size_t i = 0; i < _ports.size (); ++i) {
1598                 PamPort* port = _ports[i];
1599                 if ((port->type () == type) && port->is_input () && port->is_physical ()) {
1600                         port_names.push_back (port->name ());
1601                 }
1602         }
1603 }
1604
1605 void
1606 PortAudioBackend::get_physical_inputs (DataType type, std::vector<std::string>& port_names)
1607 {
1608         for (size_t i = 0; i < _ports.size (); ++i) {
1609                 PamPort* port = _ports[i];
1610                 if ((port->type () == type) && port->is_output () && port->is_physical ()) {
1611                         port_names.push_back (port->name ());
1612                 }
1613         }
1614 }
1615
1616 ChanCount
1617 PortAudioBackend::n_physical_outputs () const
1618 {
1619         int n_midi = 0;
1620         int n_audio = 0;
1621         for (size_t i = 0; i < _ports.size (); ++i) {
1622                 PamPort* port = _ports[i];
1623                 if (port->is_output () && port->is_physical ()) {
1624                         switch (port->type ()) {
1625                         case DataType::AUDIO:
1626                                 ++n_audio;
1627                                 break;
1628                         case DataType::MIDI:
1629                                 ++n_midi;
1630                                 break;
1631                         default:
1632                                 break;
1633                         }
1634                 }
1635         }
1636         ChanCount cc;
1637         cc.set (DataType::AUDIO, n_audio);
1638         cc.set (DataType::MIDI, n_midi);
1639         return cc;
1640 }
1641
1642 ChanCount
1643 PortAudioBackend::n_physical_inputs () const
1644 {
1645         int n_midi = 0;
1646         int n_audio = 0;
1647         for (size_t i = 0; i < _ports.size (); ++i) {
1648                 PamPort* port = _ports[i];
1649                 if (port->is_input () && port->is_physical ()) {
1650                         switch (port->type ()) {
1651                         case DataType::AUDIO:
1652                                 ++n_audio;
1653                                 break;
1654                         case DataType::MIDI:
1655                                 ++n_midi;
1656                                 break;
1657                         default:
1658                                 break;
1659                         }
1660                 }
1661         }
1662         ChanCount cc;
1663         cc.set (DataType::AUDIO, n_audio);
1664         cc.set (DataType::MIDI, n_midi);
1665         return cc;
1666 }
1667
1668 /* Getting access to the data buffer for a port */
1669
1670 void*
1671 PortAudioBackend::get_buffer (PortEngine::PortHandle port, pframes_t nframes)
1672 {
1673         if (!port || !valid_port (port)) return NULL;
1674         return static_cast<PamPort*>(port)->get_buffer (nframes);
1675 }
1676
1677
1678 void *
1679 PortAudioBackend::main_blocking_process_thread ()
1680 {
1681         AudioEngine::thread_init_callback (this);
1682         _active = true;
1683         _processed_samples = 0;
1684
1685         manager.registration_callback();
1686         manager.graph_order_callback();
1687
1688         if (_pcmio->start_stream() != paNoError) {
1689                 _pcmio->close_stream ();
1690                 _active = false;
1691                 engine.halted_callback(get_error_string(AudioDeviceIOError).c_str());
1692         }
1693
1694 #ifdef USE_MMCSS_THREAD_PRIORITIES
1695         HANDLE task_handle;
1696         bool mmcss_success = set_mmcss_pro_audio (&task_handle);
1697 #endif
1698
1699         DWORD tid = GetCurrentThreadId ();
1700         DEBUG_THREADS (string_compose ("Process Thread Master ID: %1\n", tid));
1701
1702         while (_run) {
1703
1704                 if (_freewheeling != _freewheel) {
1705                         _freewheel = _freewheeling;
1706                         engine.freewheel_callback (_freewheel);
1707                 }
1708
1709                 if (!_freewheel) {
1710
1711                         switch (_pcmio->next_cycle (_samples_per_period)) {
1712                         case 0: // OK
1713                                 break;
1714                         case 1:
1715                                 DEBUG_AUDIO("PortAudio: Xrun\n");
1716                                 engine.Xrun();
1717                                 break;
1718                         default:
1719                                 PBD::error << get_error_string(AudioDeviceIOError) << endmsg;
1720                                 break;
1721                         }
1722
1723                         if (!blocking_process_main(_pcmio->get_capture_buffer(),
1724                                                    _pcmio->get_playback_buffer())) {
1725                                 return 0;
1726                         }
1727                 } else {
1728
1729                         if (!blocking_process_freewheel()) {
1730                                 return 0;
1731                         }
1732                 }
1733
1734                 process_port_connection_changes();
1735         }
1736         _pcmio->close_stream();
1737         _active = false;
1738         if (_run) {
1739                 engine.halted_callback(get_error_string(AudioDeviceIOError).c_str());
1740         }
1741
1742 #ifdef USE_MMCSS_THREAD_PRIORITIES
1743         if (mmcss_success) {
1744                 reset_mmcss(task_handle);
1745         }
1746 #endif
1747
1748         return 0;
1749 }
1750
1751 bool
1752 PortAudioBackend::blocking_process_main(const float* interleaved_input_data,
1753                                         float* interleaved_output_data)
1754 {
1755         uint32_t i = 0;
1756         int64_t min_elapsed_us = 1000000;
1757         int64_t max_elapsed_us = 0;
1758
1759         m_dsp_calc.set_start_timestamp_us (PBD::get_microseconds());
1760
1761         i = 0;
1762         /* Copy input audio data into input port buffers */
1763         for (std::vector<PamPort*>::const_iterator it = _system_inputs.begin();
1764              it != _system_inputs.end();
1765              ++it, ++i) {
1766                 assert(_system_inputs.size() == _pcmio->n_capture_channels());
1767                 uint32_t channels = _system_inputs.size();
1768                 float* input_port_buffer = (float*)(*it)->get_buffer(_samples_per_period);
1769                 deinterleave_audio_data(
1770                     interleaved_input_data, input_port_buffer, _samples_per_period, i, channels);
1771         }
1772
1773         process_incoming_midi ();
1774
1775         /* clear output buffers */
1776         for (std::vector<PamPort*>::const_iterator it = _system_outputs.begin();
1777              it != _system_outputs.end();
1778              ++it) {
1779                 memset((*it)->get_buffer(_samples_per_period),
1780                        0,
1781                        _samples_per_period * sizeof(Sample));
1782         }
1783
1784         m_last_cycle_start = m_cycle_timer.get_start();
1785         m_cycle_timer.reset_start(PBD::get_microseconds());
1786         m_cycle_count++;
1787
1788         uint64_t cycle_diff_us = (m_cycle_timer.get_start() - m_last_cycle_start);
1789         int64_t deviation_us = (cycle_diff_us - m_cycle_timer.get_length_us());
1790         m_total_deviation_us += ::llabs(deviation_us);
1791         m_max_deviation_us =
1792             std::max(m_max_deviation_us, (uint64_t)::llabs(deviation_us));
1793
1794         if ((m_cycle_count % 1000) == 0) {
1795                 uint64_t mean_deviation_us = m_total_deviation_us / m_cycle_count;
1796                 DEBUG_TIMING(string_compose("Mean avg cycle deviation: %1(ms), max %2(ms)\n",
1797                                             mean_deviation_us * 1e-3,
1798                                             m_max_deviation_us * 1e-3));
1799         }
1800
1801         if (::llabs(deviation_us) > m_cycle_timer.get_length_us()) {
1802                 DEBUG_TIMING(
1803                     string_compose("time between process(ms): %1, Est(ms): %2, Dev(ms): %3\n",
1804                                    cycle_diff_us * 1e-3,
1805                                    m_cycle_timer.get_length_us() * 1e-3,
1806                                    deviation_us * 1e-3));
1807         }
1808
1809         /* call engine process callback */
1810         if (engine.process_callback(_samples_per_period)) {
1811                 _pcmio->close_stream();
1812                 _active = false;
1813                 return false;
1814         }
1815
1816         process_outgoing_midi ();
1817
1818         /* write back audio */
1819         i = 0;
1820         for (std::vector<PamPort*>::const_iterator it = _system_outputs.begin();
1821              it != _system_outputs.end();
1822              ++it, ++i) {
1823                 assert(_system_outputs.size() == _pcmio->n_playback_channels());
1824                 const uint32_t channels = _system_outputs.size();
1825                 float* output_port_buffer = (float*)(*it)->get_buffer(_samples_per_period);
1826                 interleave_audio_data(
1827                     output_port_buffer, interleaved_output_data, _samples_per_period, i, channels);
1828         }
1829
1830         _processed_samples += _samples_per_period;
1831
1832         /* calculate DSP load */
1833         m_dsp_calc.set_stop_timestamp_us (PBD::get_microseconds());
1834         _dsp_load = m_dsp_calc.get_dsp_load();
1835
1836         DEBUG_TIMING(string_compose("DSP Load: %1\n", _dsp_load));
1837
1838         max_elapsed_us = std::max(m_dsp_calc.elapsed_time_us(), max_elapsed_us);
1839         min_elapsed_us = std::min(m_dsp_calc.elapsed_time_us(), min_elapsed_us);
1840         if ((m_cycle_count % 1000) == 0) {
1841                 DEBUG_TIMING(string_compose("Elapsed process time(usecs) max: %1, min: %2\n",
1842                                             max_elapsed_us,
1843                                             min_elapsed_us));
1844         }
1845
1846         return true;
1847 }
1848
1849 bool
1850 PortAudioBackend::blocking_process_freewheel()
1851 {
1852         // zero audio input buffers
1853         for (std::vector<PamPort*>::const_iterator it = _system_inputs.begin();
1854              it != _system_inputs.end();
1855              ++it) {
1856                 memset((*it)->get_buffer(_samples_per_period),
1857                        0,
1858                        _samples_per_period * sizeof(Sample));
1859         }
1860
1861         // TODO clear midi or stop midi recv when entering fwheelin'
1862
1863         if (engine.process_callback(_samples_per_period)) {
1864                 _pcmio->close_stream();
1865                 _active = false;
1866                 return false;
1867         }
1868
1869         // drop all outgoing MIDI messages
1870         for (std::vector<PamPort*>::const_iterator it = _system_midi_out.begin();
1871              it != _system_midi_out.end();
1872              ++it) {
1873                 void* bptr = (*it)->get_buffer(0);
1874                 midi_clear(bptr);
1875         }
1876
1877         _dsp_load = 1.0;
1878         Glib::usleep(100); // don't hog cpu
1879         return true;
1880 }
1881
1882 void
1883 PortAudioBackend::process_incoming_midi ()
1884 {
1885         uint32_t i = 0;
1886         for (std::vector<PamPort*>::const_iterator it = _system_midi_in.begin();
1887              it != _system_midi_in.end();
1888              ++it, ++i) {
1889                 PortMidiBuffer* mbuf = static_cast<PortMidiBuffer*>((*it)->get_buffer(0));
1890                 mbuf->clear();
1891                 uint64_t timestamp;
1892                 pframes_t sample_offset;
1893                 uint8_t data[256];
1894                 size_t size = sizeof(data);
1895                 while (_midiio->dequeue_input_event(i,
1896                                                     m_cycle_timer.get_start(),
1897                                                     m_cycle_timer.get_next_start(),
1898                                                     timestamp,
1899                                                     data,
1900                                                     size)) {
1901                         sample_offset = m_cycle_timer.samples_since_cycle_start(timestamp);
1902                         midi_event_put(mbuf, sample_offset, data, size);
1903                         DEBUG_MIDI(string_compose("Dequeuing incoming MIDI data for device: %1 "
1904                                                   "sample_offset: %2 timestamp: %3, size: %4\n",
1905                                                   _midiio->get_inputs()[i]->name(),
1906                                                   sample_offset,
1907                                                   timestamp,
1908                                                   size));
1909                         size = sizeof(data);
1910                 }
1911         }
1912 }
1913
1914 void
1915 PortAudioBackend::process_outgoing_midi ()
1916 {
1917         /* mixdown midi */
1918         for (std::vector<PamPort*>::iterator it = _system_midi_out.begin();
1919              it != _system_midi_out.end();
1920              ++it) {
1921                 static_cast<PortMidiPort*>(*it)->next_period();
1922         }
1923         /* queue outgoing midi */
1924         uint32_t i = 0;
1925         for (std::vector<PamPort*>::const_iterator it = _system_midi_out.begin();
1926              it != _system_midi_out.end();
1927              ++it, ++i) {
1928                 const PortMidiBuffer* src =
1929                     static_cast<const PortMidiPort*>(*it)->const_buffer();
1930
1931                 for (PortMidiBuffer::const_iterator mit = src->begin(); mit != src->end();
1932                      ++mit) {
1933                         uint64_t timestamp =
1934                             m_cycle_timer.timestamp_from_sample_offset((*mit)->timestamp());
1935                         DEBUG_MIDI(string_compose("Queuing outgoing MIDI data for device: "
1936                                                   "%1 sample_offset: %2 timestamp: %3, size: %4\n",
1937                                                   _midiio->get_outputs()[i]->name(),
1938                                                   (*mit)->timestamp(),
1939                                                   timestamp,
1940                                                   (*mit)->size()));
1941                         _midiio->enqueue_output_event(i, timestamp, (*mit)->data(), (*mit)->size());
1942                 }
1943         }
1944 }
1945
1946 void
1947 PortAudioBackend::process_port_connection_changes ()
1948 {
1949         bool connections_changed = false;
1950         bool ports_changed = false;
1951         if (!pthread_mutex_trylock (&_port_callback_mutex)) {
1952                 if (_port_change_flag) {
1953                         ports_changed = true;
1954                         _port_change_flag = false;
1955                 }
1956                 if (!_port_connection_queue.empty ()) {
1957                         connections_changed = true;
1958                 }
1959                 while (!_port_connection_queue.empty ()) {
1960                         PortConnectData *c = _port_connection_queue.back ();
1961                         manager.connect_callback (c->a, c->b, c->c);
1962                         _port_connection_queue.pop_back ();
1963                         delete c;
1964                 }
1965                 pthread_mutex_unlock (&_port_callback_mutex);
1966         }
1967         if (ports_changed) {
1968                 manager.registration_callback();
1969         }
1970         if (connections_changed) {
1971                 manager.graph_order_callback();
1972         }
1973         if (connections_changed || ports_changed) {
1974                 engine.latency_callback(false);
1975                 engine.latency_callback(true);
1976         }
1977 }
1978
1979 /******************************************************************************/
1980
1981 static boost::shared_ptr<PortAudioBackend> _instance;
1982
1983 static boost::shared_ptr<AudioBackend> backend_factory (AudioEngine& e);
1984 static int instantiate (const std::string& arg1, const std::string& /* arg2 */);
1985 static int deinstantiate ();
1986 static bool already_configured ();
1987 static bool available ();
1988
1989 static ARDOUR::AudioBackendInfo _descriptor = {
1990         "PortAudio",
1991         instantiate,
1992         deinstantiate,
1993         backend_factory,
1994         already_configured,
1995         available
1996 };
1997
1998 static boost::shared_ptr<AudioBackend>
1999 backend_factory (AudioEngine& e)
2000 {
2001         if (!_instance) {
2002                 _instance.reset (new PortAudioBackend (e, _descriptor));
2003         }
2004         return _instance;
2005 }
2006
2007 static int
2008 instantiate (const std::string& arg1, const std::string& /* arg2 */)
2009 {
2010         s_instance_name = arg1;
2011         return 0;
2012 }
2013
2014 static int
2015 deinstantiate ()
2016 {
2017         _instance.reset ();
2018         return 0;
2019 }
2020
2021 static bool
2022 already_configured ()
2023 {
2024         return false;
2025 }
2026
2027 static bool
2028 available ()
2029 {
2030         return true;
2031 }
2032
2033 extern "C" ARDOURBACKEND_API ARDOUR::AudioBackendInfo* descriptor ()
2034 {
2035         return &_descriptor;
2036 }
2037
2038
2039 /******************************************************************************/
2040 PamPort::PamPort (PortAudioBackend &b, const std::string& name, PortFlags flags)
2041         : _osx_backend (b)
2042         , _name  (name)
2043         , _flags (flags)
2044 {
2045         _capture_latency_range.min = 0;
2046         _capture_latency_range.max = 0;
2047         _playback_latency_range.min = 0;
2048         _playback_latency_range.max = 0;
2049 }
2050
2051 PamPort::~PamPort () {
2052         disconnect_all ();
2053 }
2054
2055
2056 int PamPort::connect (PamPort *port)
2057 {
2058         if (!port) {
2059                 DEBUG_PORTS("PamPort::connect (): invalid (null) port\n");
2060                 return -1;
2061         }
2062
2063         if (type () != port->type ()) {
2064                 DEBUG_PORTS("PamPort::connect (): wrong port-type\n");
2065                 return -1;
2066         }
2067
2068         if (is_output () && port->is_output ()) {
2069                 DEBUG_PORTS("PamPort::connect (): cannot inter-connect output ports.\n");
2070                 return -1;
2071         }
2072
2073         if (is_input () && port->is_input ()) {
2074                 DEBUG_PORTS("PamPort::connect (): cannot inter-connect input ports.\n");
2075                 return -1;
2076         }
2077
2078         if (this == port) {
2079                 DEBUG_PORTS("PamPort::connect (): cannot self-connect ports.\n");
2080                 return -1;
2081         }
2082
2083         if (is_connected (port)) {
2084 #if 0 // don't bother to warn about this for now. just ignore it
2085                 PBD::error << _("PamPort::connect (): ports are already connected:")
2086                         << " (" << name () << ") -> (" << port->name () << ")"
2087                         << endmsg;
2088 #endif
2089                 return -1;
2090         }
2091
2092         _connect (port, true);
2093         return 0;
2094 }
2095
2096
2097 void PamPort::_connect (PamPort *port, bool callback)
2098 {
2099         _connections.push_back (port);
2100         if (callback) {
2101                 port->_connect (this, false);
2102                 _osx_backend.port_connect_callback (name(),  port->name(), true);
2103         }
2104 }
2105
2106 int PamPort::disconnect (PamPort *port)
2107 {
2108         if (!port) {
2109                 DEBUG_PORTS("PamPort::disconnect (): invalid (null) port\n");
2110                 return -1;
2111         }
2112
2113         if (!is_connected (port)) {
2114                 DEBUG_PORTS(string_compose(
2115                     "PamPort::disconnect (): ports are not connected: (%1) -> (%2)\n",
2116                     name(),
2117                     port->name()));
2118                 return -1;
2119         }
2120         _disconnect (port, true);
2121         return 0;
2122 }
2123
2124 void PamPort::_disconnect (PamPort *port, bool callback)
2125 {
2126         std::vector<PamPort*>::iterator it = std::find (_connections.begin (), _connections.end (), port);
2127
2128         assert (it != _connections.end ());
2129
2130         _connections.erase (it);
2131
2132         if (callback) {
2133                 port->_disconnect (this, false);
2134                 _osx_backend.port_connect_callback (name(),  port->name(), false);
2135         }
2136 }
2137
2138
2139 void PamPort::disconnect_all ()
2140 {
2141         while (!_connections.empty ()) {
2142                 _connections.back ()->_disconnect (this, false);
2143                 _osx_backend.port_connect_callback (name(),  _connections.back ()->name(), false);
2144                 _connections.pop_back ();
2145         }
2146 }
2147
2148 bool
2149 PamPort::is_connected (const PamPort *port) const
2150 {
2151         return std::find (_connections.begin (), _connections.end (), port) != _connections.end ();
2152 }
2153
2154 bool PamPort::is_physically_connected () const
2155 {
2156         for (std::vector<PamPort*>::const_iterator it = _connections.begin (); it != _connections.end (); ++it) {
2157                 if ((*it)->is_physical ()) {
2158                         return true;
2159                 }
2160         }
2161         return false;
2162 }
2163
2164 /******************************************************************************/
2165
2166 PortAudioPort::PortAudioPort (PortAudioBackend &b, const std::string& name, PortFlags flags)
2167         : PamPort (b, name, flags)
2168 {
2169         memset (_buffer, 0, sizeof (_buffer));
2170 #ifndef PLATFORM_WINDOWS
2171         mlock(_buffer, sizeof (_buffer));
2172 #endif
2173 }
2174
2175 PortAudioPort::~PortAudioPort () { }
2176
2177 void* PortAudioPort::get_buffer (pframes_t n_samples)
2178 {
2179         if (is_input ()) {
2180                 std::vector<PamPort*>::const_iterator it = get_connections ().begin ();
2181                 if (it == get_connections ().end ()) {
2182                         memset (_buffer, 0, n_samples * sizeof (Sample));
2183                 } else {
2184                         PortAudioPort const * source = static_cast<const PortAudioPort*>(*it);
2185                         assert (source && source->is_output ());
2186                         memcpy (_buffer, source->const_buffer (), n_samples * sizeof (Sample));
2187                         while (++it != get_connections ().end ()) {
2188                                 source = static_cast<const PortAudioPort*>(*it);
2189                                 assert (source && source->is_output ());
2190                                 Sample* dst = buffer ();
2191                                 const Sample* src = source->const_buffer ();
2192                                 for (uint32_t s = 0; s < n_samples; ++s, ++dst, ++src) {
2193                                         *dst += *src;
2194                                 }
2195                         }
2196                 }
2197         }
2198         return _buffer;
2199 }
2200
2201
2202 PortMidiPort::PortMidiPort (PortAudioBackend &b, const std::string& name, PortFlags flags)
2203         : PamPort (b, name, flags)
2204         , _n_periods (1)
2205         , _bufperiod (0)
2206 {
2207         _buffer[0].clear ();
2208         _buffer[1].clear ();
2209 }
2210
2211 PortMidiPort::~PortMidiPort () { }
2212
2213 struct MidiEventSorter {
2214         bool operator() (const boost::shared_ptr<PortMidiEvent>& a, const boost::shared_ptr<PortMidiEvent>& b) {
2215                 return *a < *b;
2216         }
2217 };
2218
2219 void* PortMidiPort::get_buffer (pframes_t /* nframes */)
2220 {
2221         if (is_input ()) {
2222                 (_buffer[_bufperiod]).clear ();
2223                 for (std::vector<PamPort*>::const_iterator i = get_connections ().begin ();
2224                                 i != get_connections ().end ();
2225                                 ++i) {
2226                         const PortMidiBuffer * src = static_cast<const PortMidiPort*>(*i)->const_buffer ();
2227                         for (PortMidiBuffer::const_iterator it = src->begin (); it != src->end (); ++it) {
2228                                 (_buffer[_bufperiod]).push_back (boost::shared_ptr<PortMidiEvent>(new PortMidiEvent (**it)));
2229                         }
2230                 }
2231                 std::sort ((_buffer[_bufperiod]).begin (), (_buffer[_bufperiod]).end (), MidiEventSorter());
2232         }
2233         return &(_buffer[_bufperiod]);
2234 }
2235
2236 PortMidiEvent::PortMidiEvent (const pframes_t timestamp, const uint8_t* data, size_t size)
2237         : _size (size)
2238         , _timestamp (timestamp)
2239         , _data (0)
2240 {
2241         if (size > 0) {
2242                 _data = (uint8_t*) malloc (size);
2243                 memcpy (_data, data, size);
2244         }
2245 }
2246
2247 PortMidiEvent::PortMidiEvent (const PortMidiEvent& other)
2248         : _size (other.size ())
2249         , _timestamp (other.timestamp ())
2250         , _data (0)
2251 {
2252         if (other.size () && other.const_data ()) {
2253                 _data = (uint8_t*) malloc (other.size ());
2254                 memcpy (_data, other.const_data (), other.size ());
2255         }
2256 };
2257
2258 PortMidiEvent::~PortMidiEvent () {
2259         free (_data);
2260 };