Large nasty commit in the form of a 5000 line patch chock-full of completely
[ardour.git] / libs / ardour / session_midi.cc
index 1ac7d9e300e2b3c57043c7e2c533781b21ed6207..bd68d24517f43882f330aa6e407b2fa01f59386d 100644 (file)
@@ -22,6 +22,7 @@
 #include <string>
 #include <cmath>
 #include <cerrno>
+#include <cassert>
 #include <unistd.h>
 #include <fcntl.h>
 #include <poll.h>
 #include <midi++/port.h>
 #include <midi++/manager.h>
 #include <pbd/error.h>
-#include <pbd/lockmonitor.h>
+#include <glibmm/thread.h>
 #include <pbd/pthread_utils.h>
 
 #include <ardour/configuration.h>
 #include <ardour/audioengine.h>
 #include <ardour/session.h>
 #include <ardour/audio_track.h>
-#include <ardour/diskstream.h>
+#include <ardour/audio_diskstream.h>
 #include <ardour/slave.h>
 #include <ardour/cycles.h>
+#include <ardour/smpte.h>
 
 #include "i18n.h"
 
 using namespace std;
 using namespace ARDOUR;
-//using namespace sigc;
+using namespace PBD;
 using namespace MIDI;
 
 MachineControl::CommandSignature MMC_CommandSignature;
@@ -87,6 +89,7 @@ Session::use_config_midi_ports ()
 void
 Session::set_mmc_control (bool yn)
 {
+#if 0
        if (mmc_control == yn) {
                return;
        }
@@ -94,13 +97,14 @@ Session::set_mmc_control (bool yn)
        mmc_control = yn;
        set_dirty();
        poke_midi_thread ();
-       
+#endif
        ControlChanged (MMCControl); /* EMIT SIGNAL */
 }
 
 void
 Session::set_midi_control (bool yn)
 {
+#if 0
        if (midi_control == yn) {
                return;
        }
@@ -110,12 +114,12 @@ Session::set_midi_control (bool yn)
        poke_midi_thread ();
 
        if (_midi_port) {
-               RWLockMonitor lm (route_lock, false, __LINE__, __FILE__);
+               Glib::RWLock::ReaderLock guard (route_lock);
                for (RouteList::iterator i = routes.begin(); i != routes.end(); ++i) {
                        (*i)->reset_midi_control (_midi_port, midi_control);
                }
        }
-
+#endif
        ControlChanged (MidiControl); /* EMIT SIGNAL */
 }
 
@@ -142,11 +146,15 @@ Session::set_send_mtc (bool yn)
 void
 Session::set_send_mmc (bool yn)
 {
+       cerr << "set send mmc " << yn << endl;
+
        if (_mmc_port == 0) {
+               cerr << "\tno 1\n";
                return;
        }
 
        if (send_midi_machine_control == yn) {
+               cerr << "\tno 2\n";
                return;
        }
 
@@ -155,6 +163,7 @@ Session::set_send_mmc (bool yn)
        */
 
        if (_mmc_port) {
+               cerr << "\tyes\n";
                send_mmc = yn;
        }
 
@@ -166,6 +175,17 @@ Session::set_send_mmc (bool yn)
        ControlChanged (SendMMC); /* EMIT SIGNAL */
 }
 
+void
+Session::set_midi_feedback (bool yn)
+{
+}
+
+bool
+Session::get_midi_feedback () const
+{
+       return false;
+}
+
 bool
 Session::get_send_mtc () const
 {
@@ -308,6 +328,10 @@ Session::set_midi_port (string port_tag)
        }
 
        _midi_port = port;
+       
+       /* XXX need something to forward this to control protocols ? or just
+          use the signal below 
+       */
 
        Config->set_midi_port_name (port_tag);
 
@@ -449,47 +473,11 @@ Session::get_trace_midi_output(MIDI::Port *port)
 
 }
 
-
-void
-Session::set_midi_feedback (bool yn)
-{
-       if (_midi_port == 0) {
-               return;
-       }
-       
-       midi_feedback = yn;
-       set_dirty();
-
-       if (yn) {
-               /* make sure the feedback thread is alive */
-               start_feedback ();
-       } else {
-               /* maybe put the feedback thread to sleep */
-               stop_feedback ();
-       }
-
-       ControlChanged (MidiFeedback); /* EMIT SIGNAL */
-
-       send_all_midi_feedback ();
-}
-
-void
-Session::send_all_midi_feedback ()
-{
-       if (midi_feedback) {
-               // send out current state of all routes
-               RWLockMonitor lm (route_lock, false, __LINE__, __FILE__);
-               for (RouteList::iterator i = routes.begin(); i != routes.end(); ++i) {
-                       (*i)->send_all_midi_feedback ();
-               }
-       }
-}
-
 void
 Session::setup_midi_control ()
 {
        outbound_mtc_smpte_frame = 0;
-       next_quarter_frame_to_send = -1;
+       next_quarter_frame_to_send = 0;
 
        /* setup the MMC buffer */
        
@@ -529,6 +517,7 @@ Session::setup_midi_control ()
        }
 }
 
+#if 0
 int
 Session::midi_read (MIDI::Port* port)
 {
@@ -566,6 +555,7 @@ Session::midi_read (MIDI::Port* port)
 
        return 0;
 }
+#endif
 
 void
 Session::spp_start (Parser& ignored)
@@ -622,7 +612,7 @@ Session::mmc_record_strobe (MIDI::MachineControl &mmc)
                */
                
                save_state ("", true);
-               atomic_set (&_record_status, Enabled);
+               g_atomic_int_set (&_record_status, Enabled);
                RecordStateChanged (); /* EMIT SIGNAL */
                
                request_transport_speed (1.0);
@@ -670,7 +660,6 @@ Session::mmc_pause (MIDI::MachineControl &mmc)
 static bool step_queued = false;
 
 void
-
 Session::mmc_step (MIDI::MachineControl &mmc, int steps)
 {
        if (!mmc_control) {
@@ -745,7 +734,7 @@ Session::mmc_locate (MIDI::MachineControl &mmc, const MIDI::byte* mmc_tc)
        }
 
        jack_nframes_t target_frame;
-       SMPTE_Time smpte;
+       SMPTE::Time smpte;
 
        smpte.hours = mmc_tc[0] & 0xf;
        smpte.minutes = mmc_tc[1];
@@ -804,7 +793,7 @@ Session::mmc_record_enable (MIDI::MachineControl &mmc, size_t trk, bool enabled)
        if (mmc_control) {
 
                RouteList::iterator i;
-               RWLockMonitor (route_lock, false, __LINE__, __FILE__);
+               Glib::RWLock::ReaderLock guard (route_lock);
                
                for (i = routes.begin(); i != routes.end(); ++i) {
                        AudioTrack *at;
@@ -819,95 +808,52 @@ Session::mmc_record_enable (MIDI::MachineControl &mmc, size_t trk, bool enabled)
        }
 }
 
-void
-Session::send_full_time_code_in_another_thread ()
-{
-       send_time_code_in_another_thread (true);
-}
-
-void
-Session::send_midi_time_code_in_another_thread ()
-{
-       send_time_code_in_another_thread (false);
-}
-
-void
-Session::send_time_code_in_another_thread (bool full)
-{
-       jack_nframes_t two_smpte_frames_duration;
-       jack_nframes_t quarter_frame_duration;
-
-       /* Duration of two smpte frames */
-       two_smpte_frames_duration = ((long) _frames_per_smpte_frame) << 1;
-
-       /* Duration of one quarter frame */
-       quarter_frame_duration = ((long) _frames_per_smpte_frame) >> 2;
-
-       if (_transport_frame < (outbound_mtc_smpte_frame + (next_quarter_frame_to_send * quarter_frame_duration)))
-       {
-               /* There is no work to do.
-                  We throttle this here so that we don't overload
-                  the transport thread with requests.
-               */
-               return;
-       }
-
-       MIDIRequest* request = new MIDIRequest;
-
-       if (full) {
-               request->type = MIDIRequest::SendFullMTC;
-       } else {
-               request->type = MIDIRequest::SendMTC;
-       }
-       
-       midi_requests.write (&request, 1);
-       poke_midi_thread ();
-}
 
 void
 Session::change_midi_ports ()
 {
+/*
        MIDIRequest* request = new MIDIRequest;
 
        request->type = MIDIRequest::PortChange;
        midi_requests.write (&request, 1);
        poke_midi_thread ();
+*/
 }
 
+/** Send MTC Full Frame message (complete SMPTE time) for the start of this cycle.
+ * This resets the MTC code, the next quarter frame message that is sent will be
+ * the first one with the beginning of this cycle as the new start point.
+ *
+ * Audio thread only, realtime safe.  MIDI::Manager::cycle_start must
+ * have been called with the appropriate nframes parameter this cycle.
+ */
 int
-Session::send_full_time_code ()
-
+Session::send_full_time_code(jack_nframes_t nframes)
 {
+       /* This function could easily send at a given frame offset, but would
+        * that be useful?  Does ardour do sub-block accurate locating? [DR] */
+
        MIDI::byte msg[10];
-       SMPTE_Time smpte;
+       SMPTE::Time smpte;
+
+       _send_smpte_update = false;
 
        if (_mtc_port == 0 || !send_mtc) {
                return 0;
        }
-
+       
        // Get smpte time for this transport frame
        sample_to_smpte(_transport_frame, smpte, true /* use_offset */, false /* no subframes */);
 
-       // Check for negative smpte time and prepare for quarter frame transmission
-       if (smpte.negative) {
-               // Negative mtc is not defined, so sync slave to smpte zero.
-               // When _transport_frame gets there we will start transmitting quarter frames
-               smpte.hours = 0;
-               smpte.minutes = 0;
-               smpte.seconds = 0;
-               smpte.frames = 0;
-               smpte.subframes = 0;
-               smpte.negative = false;
-               smpte_to_sample( smpte, outbound_mtc_smpte_frame, true, false );
-               transmitting_smpte_time = smpte;
-       } else {
-               transmitting_smpte_time = smpte;
-               outbound_mtc_smpte_frame = _transport_frame;
-               if (((mtc_smpte_bits >> 5) != MIDI::MTC_25_FPS) && (transmitting_smpte_time.frames % 2)) {
-                       // start MTC quarter frame transmission on an even frame
-                       smpte_increment( transmitting_smpte_time );
-                       outbound_mtc_smpte_frame += (jack_nframes_t) _frames_per_smpte_frame;
-               }
+       transmitting_smpte_time = smpte;
+       outbound_mtc_smpte_frame = _transport_frame;
+
+       // I don't understand this bit yet.. [DR]
+       if (((mtc_smpte_bits >> 5) != MIDI::MTC_25_FPS) && (transmitting_smpte_time.frames % 2)) {
+               // start MTC quarter frame transmission on an even frame
+               SMPTE::increment( transmitting_smpte_time );
+               outbound_mtc_smpte_frame += (jack_nframes_t) _frames_per_smpte_frame;
        }
 
        // Compensate for audio latency
@@ -915,7 +861,7 @@ Session::send_full_time_code ()
 
        next_quarter_frame_to_send = 0;
 
-       // Sync slave to the same smpte time as we are on (except if negative, see above)
+       // Sync slave to the same SMPTE time as we are on
        msg[0] = 0xf0;
        msg[1] = 0x7f;
        msg[2] = 0x7f;
@@ -928,42 +874,60 @@ Session::send_full_time_code ()
        msg[7] = smpte.seconds;
        msg[8] = smpte.frames;
 
-       {
-               LockMonitor lm (midi_lock, __LINE__, __FILE__);
-    
-               if (_mtc_port->midimsg (msg, sizeof (msg))) {
-                       error << _("Session: could not send full MIDI time code") << endmsg;
-                       
-                       return -1;
-               }
+       cerr << "MTC: Sending full time code at " << outbound_mtc_smpte_frame << endl;
+
+       // Send message at offset 0, sent time is for the start of this cycle
+       if (!_mtc_port->midimsg (msg, sizeof (msg), 0)) {
+               error << _("Session: could not send full MIDI time code") << endmsg;
+               return -1;
        }
 
        return 0;
 }
 
+
+/** Sends MTC (quarter-frame) messages for this cycle.
+ * Must be called exactly once per cycle from the audio thread.  Realtime safe.
+ * This function assumes the state of full SMPTE is sane, eg. the slave is
+ * expecting quarter frame messages and has the right frame of reference (any
+ * full MTC SMPTE time messages that needed to be sent should have been sent
+ * earlier already this cycle by send_full_time_code)
+ */
 int
-Session::send_midi_time_code ()
-{
-       if (_mtc_port == 0 || !send_mtc || transmitting_smpte_time.negative || (next_quarter_frame_to_send < 0) )  {
-               return 0;
+Session::send_midi_time_code_for_cycle(jack_nframes_t nframes)
+{      
+       assert (next_quarter_frame_to_send >= 0);
+       assert (next_quarter_frame_to_send <= 7);
+       
+       if (next_quarter_frame_to_send < 0)
+       {
+               printf("Negative????\n");
        }
 
-       jack_nframes_t two_smpte_frames_duration;
-       jack_nframes_t quarter_frame_duration;
-
-       /* Duration of two smpte frames */
-       two_smpte_frames_duration = ((long) _frames_per_smpte_frame) << 1;
-
+       if (_mtc_port == 0 || !send_mtc || transmitting_smpte_time.negative
+                       /*|| (next_quarter_frame_to_send < 0)*/ ) {
+               //printf("(MTC) Not sending MTC\n");
+               return 0;
+       }
+       
        /* Duration of one quarter frame */
-       quarter_frame_duration = ((long) _frames_per_smpte_frame) >> 2;
+       jack_nframes_t quarter_frame_duration = ((long) _frames_per_smpte_frame) >> 2;
+       
+       //cerr << "(MTC) TR: " << _transport_frame << " - SF: " << outbound_mtc_smpte_frame
+       //<< " - NQ: " << next_quarter_frame_to_send << " - FD" << quarter_frame_duration << endl;
+               
+       // FIXME: this should always be true
+       //assert((outbound_mtc_smpte_frame + (next_quarter_frame_to_send * quarter_frame_duration))
+       //              > _transport_frame);
 
-       while (_transport_frame >= (outbound_mtc_smpte_frame + (next_quarter_frame_to_send * quarter_frame_duration))) {
+       
+       // Send quarter frames for this cycle
+       while (_transport_frame + nframes > (outbound_mtc_smpte_frame +
+                               (next_quarter_frame_to_send * quarter_frame_duration))) {
 
-               // Send quarter frames up to current time
-               {
-                       LockMonitor lm (midi_lock, __LINE__, __FILE__);
+               //cerr << "(MTC) Next frame to send: " << next_quarter_frame_to_send << endl;
 
-                       switch(next_quarter_frame_to_send) {
+               switch (next_quarter_frame_to_send) {
                        case 0:
                                mtc_msg[1] =  0x00 | (transmitting_smpte_time.frames & 0xf);
                                break;
@@ -988,40 +952,56 @@ Session::send_midi_time_code ()
                        case 7:
                                mtc_msg[1] = 0x70 | (((mtc_smpte_bits|transmitting_smpte_time.hours) & 0xf0) >> 4);
                                break;
-                       }                       
-                       
-                       if (_mtc_port->midimsg (mtc_msg, 2)) {
-                               error << string_compose(_("Session: cannot send quarter-frame MTC message (%1)"), strerror (errno)) 
-                                     << endmsg;
-                               
-                               return -1;
-                       }
+               }                       
+               
+               const jack_nframes_t msg_time = (outbound_mtc_smpte_frame
+                       + (quarter_frame_duration * next_quarter_frame_to_send));
+       
+               // This message must fall within this block or something is broken
+               assert(msg_time >= _transport_frame);
+               assert(msg_time < _transport_frame + nframes);
 
-                       //       cout << "smpte = " << transmitting_smpte_time.hours << ":" << transmitting_smpte_time.minutes << ":" << transmitting_smpte_time.seconds << ":" << transmitting_smpte_time.frames << ", qfm = " << next_quarter_frame_to_send << endl;
-
-                       // Increment quarter frame counter
-                       next_quarter_frame_to_send++;
-      
-                       if (next_quarter_frame_to_send >= 8) {
-                               // Wrap quarter frame counter
-                               next_quarter_frame_to_send = 0;
-                               // Increment smpte time twice
-                               smpte_increment( transmitting_smpte_time );
-                               smpte_increment( transmitting_smpte_time );        
-                               // Re-calculate timing of first quarter frame
-                               smpte_to_sample( transmitting_smpte_time, outbound_mtc_smpte_frame, true /* use_offset */, false );
-                               // Compensate for audio latency
-                               outbound_mtc_smpte_frame += _worst_output_latency;
-                       }
+               jack_nframes_t out_stamp = msg_time - _transport_frame;
+               assert(out_stamp < nframes);
+
+               if (!_mtc_port->midimsg (mtc_msg, 2, out_stamp)) {
+                       error << string_compose(_("Session: cannot send quarter-frame MTC message (%1)"), strerror (errno)) 
+                               << endmsg;
+                       return -1;
+               }
+
+               /*cerr << "(MTC) SMPTE: " << transmitting_smpte_time.hours
+                       << ":" << transmitting_smpte_time.minutes
+                       << ":" << transmitting_smpte_time.seconds
+                       << ":" << transmitting_smpte_time.frames
+                       << ", qfm = " << next_quarter_frame_to_send
+                       << ", stamp = " << out_stamp
+                       << ", delta = " << _transport_frame + out_stamp - last_time << endl;*/
+               
+               // Increment quarter frame counter
+               next_quarter_frame_to_send++;
+
+               if (next_quarter_frame_to_send >= 8) {
+                       // Wrap quarter frame counter
+                       next_quarter_frame_to_send = 0;
+                       // Increment smpte time twice
+                       SMPTE::increment( transmitting_smpte_time );
+                       SMPTE::increment( transmitting_smpte_time );        
+                       // Re-calculate timing of first quarter frame
+                       //smpte_to_sample( transmitting_smpte_time, outbound_mtc_smpte_frame, true /* use_offset */, false );
+                       outbound_mtc_smpte_frame += 8 * quarter_frame_duration;
+                       // Compensate for audio latency
+                       outbound_mtc_smpte_frame += _worst_output_latency;
                }
        }
+
        return 0;
 }
 
 /***********************************************************************
  OUTBOUND MMC STUFF
 **********************************************************************/
-
+/*
 void
 Session::send_mmc_in_another_thread (MIDI::MachineControl::Command cmd, jack_nframes_t target_frame)
 {
@@ -1039,21 +1019,28 @@ Session::send_mmc_in_another_thread (MIDI::MachineControl::Command cmd, jack_nfr
        midi_requests.write (&request, 1);
        poke_midi_thread ();
 }
+*/
 
+/** Send an MMC command at the given absolute timestamp (@a where).
+ *
+ * This must be called in the process thread, and @a where must fall within
+ * this process cycle or horrible things will happen.
+ */
 void
 Session::deliver_mmc (MIDI::MachineControl::Command cmd, jack_nframes_t where)
 {
        using namespace MIDI;
        int nbytes = 4;
-       SMPTE_Time smpte;
+       SMPTE::Time smpte;
 
        if (_mmc_port == 0 || !send_mmc) {
+               //cerr << "Not delivering MMC " << _mmc_port << " - " << send_mmc << endl;
                return;
        }
 
        mmc_buffer[nbytes++] = cmd;
 
-       // cerr << "delivering MMC, cmd = " << hex << (int) cmd << dec << endl;
+       //cerr << "delivering MMC, cmd = " << hex << (int) cmd << dec << endl;
        
        switch (cmd) {
        case MachineControl::cmdLocate:
@@ -1073,6 +1060,7 @@ Session::deliver_mmc (MIDI::MachineControl::Command cmd, jack_nframes_t where)
 
        case MachineControl::cmdPlay:
                /* always convert Play into Deferred Play */
+               /* Why? [DR] */
                mmc_buffer[4] = MachineControl::cmdDeferredPlay;
                break;
 
@@ -1096,11 +1084,14 @@ Session::deliver_mmc (MIDI::MachineControl::Command cmd, jack_nframes_t where)
 
                mmc_buffer[nbytes++] = 0xf7; // terminate SysEx/MMC message
 
-               LockMonitor lm (midi_lock, __LINE__, __FILE__);
+               assert(where >= _transport_frame);
 
-               if (_mmc_port->write (mmc_buffer, nbytes) != nbytes) {
+               // FIXME: timestamp correct? [DR]
+               if (!_mmc_port->midimsg (mmc_buffer, sizeof (mmc_buffer), where - _transport_frame)) {
                        error << string_compose(_("MMC: cannot send command %1%2%3"), &hex, cmd, &dec) << endmsg;
-               }
+               } /*else {
+                       cerr << "Sending MMC\n";
+               }*/
        }
 }
 
@@ -1138,7 +1129,7 @@ void
 Session::send_midi_message (MIDI::Port * port, MIDI::eventType ev, MIDI::channel_t ch, MIDI::EventTwoBytes data)
 {
        // in another thread, really
-       
+       /*
        MIDIRequest* request = new MIDIRequest;
 
        request->type = MIDIRequest::SendMessage;
@@ -1149,13 +1140,14 @@ Session::send_midi_message (MIDI::Port * port, MIDI::eventType ev, MIDI::channel
        
        midi_requests.write (&request, 1);
        poke_midi_thread ();
+       */
 }
 
 void
 Session::deliver_midi (MIDI::Port * port, MIDI::byte* buf, int32_t bufsize)
 {
        // in another thread, really
-       
+       /*
        MIDIRequest* request = new MIDIRequest;
 
        request->type = MIDIRequest::Deliver;
@@ -1165,8 +1157,14 @@ Session::deliver_midi (MIDI::Port * port, MIDI::byte* buf, int32_t bufsize)
        
        midi_requests.write (&request, 1);
        poke_midi_thread ();
+       */
 }
 
+#if 0
+
+This is aaalll gone. 
+
+
 void
 Session::deliver_midi_message (MIDI::Port * port, MIDI::eventType ev, MIDI::channel_t ch, MIDI::EventTwoBytes data)
 {
@@ -1192,11 +1190,14 @@ Session::deliver_data (MIDI::Port * port, MIDI::byte* buf, int32_t size)
 
        delete [] buf;
 }
+#endif
+
 
 /*---------------------------------------------------------------------------
   MIDI THREAD 
   ---------------------------------------------------------------------------*/
 
+#if 0
 int
 Session::start_midi_thread ()
 {
@@ -1477,20 +1478,14 @@ Session::midi_thread_work ()
                }
        }
 }
+#endif
 
 bool
 Session::get_mmc_control () const
 {
        return mmc_control;
 }
-bool
-Session::get_midi_feedback () const
-{
-       /* since this a "write" function we have to check the port as well 
-          as the control toggle.
-       */
-       return _midi_port && midi_feedback;
-}
+
 bool
 Session::get_midi_control () const
 {