Merge branch 'ripple-mode-cc' into cairocanvas
[ardour.git] / libs / ardour / midi_buffer.cc
index 7138d5258911ae24aad497fc06dc0d7b411eb6b8..4715be928c18d39c88e68225da959fbbe8527bca 100644 (file)
@@ -22,6 +22,7 @@
 #include "pbd/malign.h"
 #include "pbd/compose.h"
 #include "pbd/debug.h"
+#include "pbd/stacktrace.h"
 
 #include "ardour/debug.h"
 #include "ardour/midi_buffer.h"
@@ -32,12 +33,12 @@ using namespace PBD;
 
 // FIXME: mirroring for MIDI buffers?
 MidiBuffer::MidiBuffer(size_t capacity)
-       : Buffer(DataType::MIDI, capacity)
-       , _data(0)
+       : Buffer (DataType::MIDI)
+       , _data (0)
 {
        if (capacity) {
-               resize(_capacity);
-               silence(_capacity);
+               resize (capacity);
+               silence (capacity);
        }
 }
 
@@ -49,17 +50,22 @@ MidiBuffer::~MidiBuffer()
 void
 MidiBuffer::resize(size_t size)
 {
-       assert(size > 0);
+       if (_data && size < _capacity) {
+
+               if (_size < size) {
+                       /* truncate */
+                       _size = size;
+               }
 
-       if (size < _capacity) {
                return;
        }
 
-       free(_data);
+       free (_data);
+
+       cache_aligned_malloc ((void**) &_data, size);
 
        _size = 0;
        _capacity = size;
-       cache_aligned_malloc ((void**) &_data, _capacity);
 
        assert(_data);
 }
@@ -84,7 +90,7 @@ MidiBuffer::read_from (const Buffer& src, framecnt_t nframes, framecnt_t dst_off
        assert (src.type() == DataType::MIDI);
        assert (&src != this);
 
-       const MidiBuffer& msrc = (MidiBuffer&) src;
+       const MidiBuffer& msrc = (const MidiBuffer&) src;
 
        assert (_capacity >= msrc.size());
 
@@ -130,11 +136,10 @@ bool
 MidiBuffer::push_back(const Evoral::MIDIEvent<TimeType>& ev)
 {
        const size_t stamp_size = sizeof(TimeType);
-       /*cerr << "MidiBuffer: pushing event @ " << ev.time()
-               << " size = " << ev.size() << endl;*/
 
        if (_size + stamp_size + ev.size() >= _capacity) {
                cerr << "MidiBuffer::push_back failed (buffer is full)" << endl;
+               PBD::stacktrace (cerr, 20);
                return false;
        }
 
@@ -173,7 +178,9 @@ MidiBuffer::push_back(TimeType time, size_t size, const uint8_t* data)
 #endif
 
        if (_size + stamp_size + size >= _capacity) {
-               cerr << "MidiBuffer::push_back failed (buffer is full)" << endl;
+               cerr << "MidiBuffer::push_back2 failed (buffer is full; _size = " << _size << " capacity " 
+                    << _capacity << " stamp " << stamp_size << " size = " << size << ")" << endl;
+               PBD::stacktrace (cerr, 20);
                return false;
        }
 
@@ -192,39 +199,57 @@ MidiBuffer::push_back(TimeType time, size_t size, const uint8_t* data)
        return true;
 }
 
-
-/** Push an event into the buffer.
- *
- * Note that the raw MIDI pointed to by ev will be COPIED and unmodified.
- * That is, the caller still owns it, if it needs freeing it's Not My Problem(TM).
- * Realtime safe.
- * @return false if operation failed (not enough room)
- */
 bool
-MidiBuffer::push_back(const jack_midi_event_t& ev)
+MidiBuffer::insert_event(const Evoral::MIDIEvent<TimeType>& ev)
 {
+       if (size() == 0) {
+               return push_back(ev);
+       }
+
        const size_t stamp_size = sizeof(TimeType);
-       if (_size + stamp_size + ev.size >= _capacity) {
+       const size_t bytes_to_merge = stamp_size + ev.size();
+
+       if (_size + bytes_to_merge >= _capacity) {
                cerr << "MidiBuffer::push_back failed (buffer is full)" << endl;
+               PBD::stacktrace (cerr, 20);
                return false;
        }
 
-       if (!Evoral::midi_event_is_valid(ev.buffer, ev.size)) {
-               cerr << "WARNING: MidiBuffer ignoring illegal MIDI event" << endl;
-               return false;
+       TimeType t = ev.time();
+
+       ssize_t insert_offset = -1;
+       for (MidiBuffer::iterator m = begin(); m != end(); ++m) {
+               if ((*m).time() < t) {
+                       continue;
+               }
+               if ((*m).time() == t) {
+                       const uint8_t our_midi_status_byte = *(_data + m.offset + sizeof (TimeType));
+                       if (second_simultaneous_midi_byte_is_first (ev.type(), our_midi_status_byte)) {
+                               continue;
+                       }
+               }
+               insert_offset = m.offset;
+               break;
+       }
+       if (insert_offset == -1) {
+               return push_back(ev);
        }
 
-       uint8_t* const write_loc = _data + _size;
-       *((TimeType*)write_loc) = ev.time;
-       memcpy(write_loc + stamp_size, ev.buffer, ev.size);
+       // don't use memmove - it may use malloc(!)
+       // memmove (_data + insert_offset + bytes_to_merge, _data + insert_offset, _size - insert_offset);
+       for (ssize_t a = _size + bytes_to_merge - 1, b = _size - 1; b >= insert_offset; --b, --a) {
+               _data[a] = _data[b];
+       }
 
-       _size += stamp_size + ev.size;
-       _silent = false;
+       uint8_t* const write_loc = _data + insert_offset;
+       *((TimeType*)write_loc) = t;
+       memcpy(write_loc + stamp_size, ev.buffer(), ev.size());
+
+       _size += bytes_to_merge;
 
        return true;
 }
 
-
 /** Reserve space for a new event in the buffer.
  *
  * This call is for copying MIDI directly into the buffer, the data location
@@ -265,164 +290,286 @@ MidiBuffer::silence (framecnt_t /*nframes*/, framecnt_t /*offset*/)
        _silent = true;
 }
 
+bool
+MidiBuffer::second_simultaneous_midi_byte_is_first (uint8_t a, uint8_t b)
+{
+       bool b_first = false;
+
+       /* two events at identical times. we need to determine
+          the order in which they should occur.
+          
+          the rule is:
+          
+          Controller messages
+          Program Change
+          Note Off
+          Note On
+          Note Pressure
+          Channel Pressure
+          Pitch Bend
+       */
+       
+       if ((a) >= 0xf0 || (b) >= 0xf0 || ((a & 0xf) != (b & 0xf))) {
+               
+               /* if either message is not a channel message, or if the channels are
+                * different, we don't care about the type.
+                */
+               
+               b_first = true;
+               
+       } else {
+               
+               switch (b & 0xf0) {
+               case MIDI_CMD_CONTROL:
+                       b_first = true;
+                       break;
+                       
+               case MIDI_CMD_PGM_CHANGE:
+                       switch (a & 0xf0) {
+                       case MIDI_CMD_CONTROL:
+                               break;
+                       case MIDI_CMD_PGM_CHANGE:
+                       case MIDI_CMD_NOTE_OFF:
+                       case MIDI_CMD_NOTE_ON:
+                       case MIDI_CMD_NOTE_PRESSURE:
+                       case MIDI_CMD_CHANNEL_PRESSURE:
+                       case MIDI_CMD_BENDER:
+                               b_first = true;
+                       }
+                       break;
+                       
+               case MIDI_CMD_NOTE_OFF:
+                       switch (a & 0xf0) {
+                       case MIDI_CMD_CONTROL:
+                       case MIDI_CMD_PGM_CHANGE:
+                               break;
+                       case MIDI_CMD_NOTE_OFF:
+                       case MIDI_CMD_NOTE_ON:
+                       case MIDI_CMD_NOTE_PRESSURE:
+                       case MIDI_CMD_CHANNEL_PRESSURE:
+                       case MIDI_CMD_BENDER:
+                               b_first = true;
+                       }
+                       break;
+                       
+               case MIDI_CMD_NOTE_ON:
+                       switch (a & 0xf0) {
+                       case MIDI_CMD_CONTROL:
+                       case MIDI_CMD_PGM_CHANGE:
+                       case MIDI_CMD_NOTE_OFF:
+                               break;
+                       case MIDI_CMD_NOTE_ON:
+                       case MIDI_CMD_NOTE_PRESSURE:
+                       case MIDI_CMD_CHANNEL_PRESSURE:
+                       case MIDI_CMD_BENDER:
+                               b_first = true;
+                       }
+                       break;
+               case MIDI_CMD_NOTE_PRESSURE:
+                       switch (a & 0xf0) {
+                       case MIDI_CMD_CONTROL:
+                       case MIDI_CMD_PGM_CHANGE:
+                       case MIDI_CMD_NOTE_OFF:
+                       case MIDI_CMD_NOTE_ON:
+                               break;
+                       case MIDI_CMD_NOTE_PRESSURE:
+                       case MIDI_CMD_CHANNEL_PRESSURE:
+                       case MIDI_CMD_BENDER:
+                               b_first = true;
+                       }
+                       break;
+                       
+               case MIDI_CMD_CHANNEL_PRESSURE:
+                       switch (a & 0xf0) {
+                       case MIDI_CMD_CONTROL:
+                       case MIDI_CMD_PGM_CHANGE:
+                       case MIDI_CMD_NOTE_OFF:
+                       case MIDI_CMD_NOTE_ON:
+                       case MIDI_CMD_NOTE_PRESSURE:
+                               break;
+                       case MIDI_CMD_CHANNEL_PRESSURE:
+                       case MIDI_CMD_BENDER:
+                               b_first = true;
+                       }
+                       break;
+               case MIDI_CMD_BENDER:
+                       switch (a & 0xf0) {
+                       case MIDI_CMD_CONTROL:
+                       case MIDI_CMD_PGM_CHANGE:
+                       case MIDI_CMD_NOTE_OFF:
+                       case MIDI_CMD_NOTE_ON:
+                       case MIDI_CMD_NOTE_PRESSURE:
+                       case MIDI_CMD_CHANNEL_PRESSURE:
+                               break;
+                       case MIDI_CMD_BENDER:
+                               b_first = true;
+                       }
+                       break;
+               }
+       }
+       
+       return b_first;
+}
+       
 /** Merge \a other into this buffer.  Realtime safe. */
 bool
-MidiBuffer::merge_in_place(const MidiBuffer &other)
+MidiBuffer::merge_in_place (const MidiBuffer &other)
 {
+       if (other.size() && size()) {
+               DEBUG_TRACE (DEBUG::MidiIO, string_compose ("merge in place, sizes %1/%2\n", size(), other.size()));
+       }
+
        if (other.size() == 0) {
                return true;
        }
 
-       if (_size == 0) {
-               copy(other);
+       if (size() == 0) {
+               copy (other);
                return true;
        }
 
-       if (_size + other.size() > _capacity) {
-               cerr << "MidiBuffer::merge failed (no space)" << endl;
+       if (size() + other.size() > _capacity) {
                return false;
        }
 
-#ifndef NDEBUG
-#ifdef  TEST_MIDI_MERGE
-       size_t   test_orig_us_size   = _size;
-       size_t   test_orig_them_size = other._size;
-       TimeType test_time           = 0;
-       size_t   test_us_count       = 0;
-       size_t   test_them_count     = 0;
-       for (iterator i = begin(); i != end(); ++i) {
-               assert(Evoral::midi_event_is_valid((*i).buffer(), (*i).size()));
-               assert((*i).time() >= test_time);
-               test_time = (*i).time();
-               ++test_us_count;
-       }
-       test_time = 0;
-       for (const_iterator i = other.begin(); i != other.end(); ++i) {
-               assert(Evoral::midi_event_is_valid((*i).buffer(), (*i).size()));
-               assert((*i).time() >= test_time);
-               test_time = (*i).time();
-               ++test_them_count;
-       }
-#endif
-#endif
-
        const_iterator them = other.begin();
        iterator us = begin();
 
        while (them != other.end()) {
 
-               size_t sz = 0;
-               ssize_t src = -1;
+               size_t bytes_to_merge;
+               ssize_t merge_offset;
 
                /* gather up total size of events that are earlier than
                   the event referenced by "us"
                */
 
+               merge_offset = -1;
+               bytes_to_merge = 0;
+
                while (them != other.end() && (*them).time() < (*us).time()) {
-                       if (src == -1) {
-                               src = them.offset;
+                       if (merge_offset == -1) {
+                               merge_offset = them.offset;
                        }
-                       sz += sizeof (TimeType) + (*them).size();
+                       bytes_to_merge += sizeof (TimeType) + (*them).size();
                        ++them;
                }
 
-#if 0
-               if (us != end())
-                       cerr << "us @ " << (*us).time() << endl;
-               if (them != other.end())
-                       cerr << "them @ " << (*them).time() << endl;
-#endif
-
-               if (sz) {
-                       assert(src >= 0);
+               /* "them" now points to either:
+                *
+                * 1) an event that has the same or later timestamp than the
+                *        event pointed to by "us"
+                *
+                * OR
+                *
+                * 2) the end of the "other" buffer
+                *
+                * if "sz" is non-zero, there is data to be merged from "other"
+                * into this buffer before we do anything else, corresponding
+                * to the events from "other" that we skipped while advancing
+                * "them". 
+                */
+
+               if (bytes_to_merge) {
+                       assert(merge_offset >= 0);
                        /* move existing */
-                       memmove (_data + us.offset + sz, _data + us.offset, _size - us.offset);
+                       memmove (_data + us.offset + bytes_to_merge, _data + us.offset, _size - us.offset);
                        /* increase _size */
-                       _size += sz;
-                       assert(_size <= _capacity);
+                       _size += bytes_to_merge;
+                       assert (_size <= _capacity);
                        /* insert new stuff */
-                       memcpy  (_data + us.offset, other._data + src, sz);
+                       memcpy  (_data + us.offset, other._data + merge_offset, bytes_to_merge);
                        /* update iterator to our own events. this is a miserable hack */
-                       us.offset += sz;
-               } else {
+                       us.offset += bytes_to_merge;
+               } 
 
-                       /* advance past our own events to get to the correct insertion
-                          point for the next event(s) from "other"
-                       */
-
-                       while (us != end() && (*us).time() < (*them).time()) {
-                               ++us;
-                       }
-               }
+               /* if we're at the end of the other buffer, we're done */
 
-               if (!(us != end())) {
-                       /* just append the rest of other */
-                       memcpy (_data + us.offset, other._data + them.offset, other._size - them.offset);
-                       _size += other._size - them.offset;
+               if (them == other.end()) {
                        break;
                }
-       }
 
-#ifndef NDEBUG
-#ifdef  TEST_MIDI_MERGE
-       assert(_size == test_orig_us_size + test_orig_them_size);
-       size_t test_final_count = 0;
-       test_time = 0;
-       for (iterator i = begin(); i != end(); ++i) {
-               // cerr << "CHECK " << test_final_count << " / " << test_us_count + test_them_count << endl;
-               assert(Evoral::midi_event_is_valid((*i).buffer(), (*i).size()));
-               assert((*i).time() >= test_time);
-               test_time = (*i).time();
-               ++test_final_count;
-       }
-       assert(test_final_count = test_us_count + test_them_count);
-#endif
-#endif
-
-       return true;
-}
-
-/** Clear, and merge \a a and \a b into this buffer.
- *
- * \return true if complete merge was successful
- */
-bool
-MidiBuffer::merge(const MidiBuffer& a, const MidiBuffer& b)
-{
-       _size = 0;
+               /* if we have two messages messages with the same timestamp. we
+                * must order them correctly.
+                */
+
+               if ((*us).time() == (*them).time()) {
+
+                       DEBUG_TRACE (DEBUG::MidiIO, 
+                                    string_compose ("simultaneous MIDI events discovered during merge, times %1/%2 status %3/%4\n",
+                                                    (*us).time(), (*them).time(),
+                                                    (int) *(_data + us.offset + sizeof (TimeType)),
+                                                    (int) *(other._data + them.offset + sizeof (TimeType))));
+                       
+                       uint8_t our_midi_status_byte = *(_data + us.offset + sizeof (TimeType));
+                       uint8_t their_midi_status_byte = *(other._data + them.offset + sizeof (TimeType));
+                       bool them_first = second_simultaneous_midi_byte_is_first (our_midi_status_byte, their_midi_status_byte);
+                       
+                       DEBUG_TRACE (DEBUG::MidiIO, string_compose ("other message came first ? %1\n", them_first));
+                       
+                       if (!them_first) {
+                               /* skip past our own event */
+                               ++us;
+                       }
+                               
+                       bytes_to_merge = sizeof (TimeType) + (*them).size();
+                       
+                       /* move our remaining events later in the buffer by
+                        * enough to fit the one message we're going to merge
+                        */
+
+                       memmove (_data + us.offset + bytes_to_merge, _data + us.offset, _size - us.offset);
+                       /* increase _size */
+                       _size += bytes_to_merge;
+                       assert(_size <= _capacity);
+                       /* insert new stuff */
+                       memcpy  (_data + us.offset, other._data + them.offset, bytes_to_merge);
+                       /* update iterator to our own events. this is a miserable hack */
+                       us.offset += bytes_to_merge;
+                       /* 'us' is now an iterator to the event right after the
+                          new ones that we merged
+                       */
+                       if (them_first) {
+                               /* need to skip the event pointed to by 'us'
+                                  since its at the same time as 'them'
+                                  (still), and we'll enter 
+                               */
+
+                               if (us != end()) {
+                                       ++us;
+                               }
+                       }
 
-       if (this == &a) {
-           return merge_in_place(b);
-       } else if (this == &b) {
-           return merge_in_place(a);
-       }
+                       /* we merged one event from the other buffer, so
+                        * advance the iterator there.
+                        */
 
-       const_iterator ai = a.begin();
-       const_iterator bi = b.begin();
+                       ++them;
 
-       resize(a.size() + b.size());
-       while (ai != a.end() && bi != b.end()) {
-               if ((*ai).time() < (*bi).time()) {
-                       memcpy(_data + _size, (*ai).buffer(), (*ai).size());
-                       _size += (*ai).size();
-                       ++ai;
                } else {
-                       memcpy(_data + _size, (*bi).buffer(), (*bi).size());
-                       _size += (*bi).size();
-                       ++bi;
+                       
+                       /* advance past our own events to get to the correct insertion
+                          point for the next event(s) from "other"
+                       */
+               
+                       while (us != end() && (*us).time() <= (*them).time()) {
+                               ++us;
+                       }
                }
-       }
 
-       while (ai != a.end()) {
-               memcpy(_data + _size, (*ai).buffer(), (*ai).size());
-               _size += (*ai).size();
-               ++ai;
-       }
+               /* check to see if we reached the end of this buffer while
+                * looking for the insertion point.
+                */
+
+               if (us == end()) {
 
-       while (bi != b.end()) {
-               memcpy(_data + _size, (*bi).buffer(), (*bi).size());
-               _size += (*bi).size();
-               ++bi;
+                       /* just append the rest of other and we're done*/
+                       
+                       memcpy (_data + us.offset, other._data + them.offset, other._size - them.offset);
+                       _size += other._size - them.offset;
+                       assert(_size <= _capacity);
+                       break;
+               } 
        }
 
        return true;