more debugging for MIDI input via WinMME
[ardour.git] / libs / backends / coreaudio / coreaudio_backend.cc
index d2ffd31d58b853c5bac8d9fd16f3a5a2bd32bb13..1791ffe3a99cffcea2b34c16b022c2486760c81a 100644 (file)
  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  */
 
+
+/* use an additional midi message parser
+ *
+ * coreaudio does packetize midi. every packet includes a timestamp.
+ * With any real midi-device with a phyical layer
+ * 1 packet = 1 event (no concurrent events are possible on a cable)
+ *
+ * Howver, some USB-midi keyboards manage to send concurrent events
+ * which end up in the same packet (eg. 6 byte message: 2 note-on).
+ *
+ * An additional parser is needed to separate them
+ */
+#define USE_MIDI_PARSER
+
+
 #include <regex.h>
 #include <sys/mman.h>
 #include <sys/time.h>
@@ -38,8 +53,9 @@ using namespace ARDOUR;
 static std::string s_instance_name;
 size_t CoreAudioBackend::_max_buffer_size = 8192;
 std::vector<std::string> CoreAudioBackend::_midi_options;
-std::vector<AudioBackend::DeviceStatus> CoreAudioBackend::_audio_device_status;
-std::vector<AudioBackend::DeviceStatus> CoreAudioBackend::_midi_device_status;
+std::vector<AudioBackend::DeviceStatus> CoreAudioBackend::_duplex_audio_device_status;
+std::vector<AudioBackend::DeviceStatus> CoreAudioBackend::_input_audio_device_status;
+std::vector<AudioBackend::DeviceStatus> CoreAudioBackend::_output_audio_device_status;
 
 
 /* static class instance access */
@@ -90,8 +106,10 @@ CoreAudioBackend::CoreAudioBackend (AudioEngine& e, AudioBackendInfo& info)
        , _freewheel_ack (false)
        , _reinit_thread_callback (false)
        , _measure_latency (false)
-       , _audio_device("")
-       , _midi_driver_option(_("None"))
+       , _last_process_start (0)
+       , _input_audio_device("")
+       , _output_audio_device("")
+       , _midi_driver_option(get_standard_device_name(DeviceNone))
        , _samplerate (48000)
        , _samples_per_period (1024)
        , _n_inputs (0)
@@ -101,6 +119,13 @@ CoreAudioBackend::CoreAudioBackend (AudioEngine& e, AudioBackendInfo& info)
        , _dsp_load (0)
        , _processed_samples (0)
        , _port_change_flag (false)
+#ifdef USE_MIDI_PARSER
+       , _unbuffered_bytes(0)
+       , _total_bytes(0)
+       , _expected_bytes(0)
+       , _status_byte(0)
+       , _parser_bytes(0)
+#endif
 {
        _instance_name = s_instance_name;
        pthread_mutex_init (&_port_callback_mutex, 0);
@@ -142,33 +167,116 @@ CoreAudioBackend::is_realtime () const
 std::vector<AudioBackend::DeviceStatus>
 CoreAudioBackend::enumerate_devices () const
 {
-       _audio_device_status.clear();
+       _duplex_audio_device_status.clear();
        std::map<size_t, std::string> devices;
-       _pcmio->device_list(devices);
+       _pcmio->duplex_device_list(devices);
+
+       for (std::map<size_t, std::string>::const_iterator i = devices.begin (); i != devices.end(); ++i) {
+               if (_input_audio_device == "") _input_audio_device = i->second;
+               if (_output_audio_device == "") _output_audio_device = i->second;
+               _duplex_audio_device_status.push_back (DeviceStatus (i->second, true));
+       }
+       return _duplex_audio_device_status;
+}
+
+std::vector<AudioBackend::DeviceStatus>
+CoreAudioBackend::enumerate_input_devices () const
+{
+       _input_audio_device_status.clear();
+       std::map<size_t, std::string> devices;
+       _pcmio->input_device_list(devices);
 
+       _input_audio_device_status.push_back (DeviceStatus (get_standard_device_name(DeviceNone), true));
        for (std::map<size_t, std::string>::const_iterator i = devices.begin (); i != devices.end(); ++i) {
-               if (_audio_device == "") _audio_device = i->second;
-               _audio_device_status.push_back (DeviceStatus (i->second, true));
+               if (_input_audio_device == "") _input_audio_device = i->second;
+               _input_audio_device_status.push_back (DeviceStatus (i->second, true));
        }
-       return _audio_device_status;
+       return _input_audio_device_status;
+}
+
+
+std::vector<AudioBackend::DeviceStatus>
+CoreAudioBackend::enumerate_output_devices () const
+{
+       _output_audio_device_status.clear();
+       std::map<size_t, std::string> devices;
+       _pcmio->output_device_list(devices);
+
+       _output_audio_device_status.push_back (DeviceStatus (get_standard_device_name(DeviceNone), true));
+       for (std::map<size_t, std::string>::const_iterator i = devices.begin (); i != devices.end(); ++i) {
+               if (_output_audio_device == "") _output_audio_device = i->second;
+               _output_audio_device_status.push_back (DeviceStatus (i->second, true));
+       }
+       return _output_audio_device_status;
 }
 
 std::vector<float>
-CoreAudioBackend::available_sample_rates (const std::string&) const
+CoreAudioBackend::available_sample_rates (const std::string& device) const
 {
        std::vector<float> sr;
-       _pcmio->available_sample_rates(name_to_id(_audio_device), sr);
+       _pcmio->available_sample_rates (name_to_id (device), sr);
        return sr;
 }
 
+std::vector<float>
+CoreAudioBackend::available_sample_rates2 (const std::string& input_device, const std::string& output_device) const
+{
+       std::vector<float> sr;
+       std::vector<float> sr_in;
+       std::vector<float> sr_out;
+
+       const uint32_t inp = name_to_id (input_device);
+       const uint32_t out = name_to_id (output_device);
+
+       if (inp == UINT32_MAX && out == UINT32_MAX) {
+               return sr;
+       } else if (inp == UINT32_MAX) {
+               _pcmio->available_sample_rates (out, sr_out);
+               return sr_out;
+       } else if (out == UINT32_MAX) {
+               _pcmio->available_sample_rates (inp, sr_in);
+               return sr_in;
+       } else {
+               _pcmio->available_sample_rates (inp, sr_in);
+               _pcmio->available_sample_rates (out, sr_out);
+               // TODO allow to use different SR per device, tweak aggregate
+               std::set_intersection (sr_in.begin(), sr_in.end(), sr_out.begin(), sr_out.end(), std::back_inserter(sr));
+               return sr;
+       }
+}
+
 std::vector<uint32_t>
-CoreAudioBackend::available_buffer_sizes (const std::string&) const
+CoreAudioBackend::available_buffer_sizes (const std::string& device) const
 {
        std::vector<uint32_t> bs;
-       _pcmio->available_buffer_sizes(name_to_id(_audio_device), bs);
+       _pcmio->available_buffer_sizes (name_to_id (device), bs);
        return bs;
 }
 
+std::vector<uint32_t>
+CoreAudioBackend::available_buffer_sizes2 (const std::string& input_device, const std::string& output_device) const
+{
+       std::vector<uint32_t> bs;
+       std::vector<uint32_t> bs_in;
+       std::vector<uint32_t> bs_out;
+       const uint32_t inp = name_to_id (input_device);
+       const uint32_t out = name_to_id (output_device);
+       if (inp == UINT32_MAX && out == UINT32_MAX) {
+               return bs;
+       } else if (inp == UINT32_MAX) {
+               _pcmio->available_buffer_sizes (out, bs_out);
+               return bs_out;
+       } else if (out == UINT32_MAX) {
+               _pcmio->available_buffer_sizes (inp, bs_in);
+               return bs_in;
+       } else {
+               _pcmio->available_buffer_sizes (inp, bs_in);
+               _pcmio->available_buffer_sizes (out, bs_out);
+               std::set_intersection (bs_in.begin(), bs_in.end(), bs_out.begin(), bs_out.end(), std::back_inserter(bs));
+               return bs;
+       }
+}
+
 uint32_t
 CoreAudioBackend::available_input_channel_count (const std::string&) const
 {
@@ -196,8 +304,27 @@ CoreAudioBackend::can_change_buffer_size_when_running () const
 int
 CoreAudioBackend::set_device_name (const std::string& d)
 {
-       _audio_device = d;
-       const float sr = _pcmio->current_sample_rate(name_to_id(_audio_device));
+       int rv = 0;
+       rv |= set_input_device_name (d);
+       rv |= set_output_device_name (d);
+       return rv;
+}
+
+int
+CoreAudioBackend::set_input_device_name (const std::string& d)
+{
+       _input_audio_device = d;
+       const float sr = _pcmio->current_sample_rate(name_to_id(_input_audio_device));
+       if (sr > 0) { set_sample_rate(sr); }
+       return 0;
+}
+
+int
+CoreAudioBackend::set_output_device_name (const std::string& d)
+{
+       _output_audio_device = d;
+       // TODO check SR.
+       const float sr = _pcmio->current_sample_rate(name_to_id(_output_audio_device));
        if (sr > 0) { set_sample_rate(sr); }
        return 0;
 }
@@ -205,8 +332,10 @@ CoreAudioBackend::set_device_name (const std::string& d)
 int
 CoreAudioBackend::set_sample_rate (float sr)
 {
-       if (sr <= 0) { return -1; }
-       // TODO check if it's in the list of valid SR
+       std::vector<float> srs = available_sample_rates2 (_input_audio_device, _output_audio_device);
+       if (std::find(srs.begin(), srs.end(), sr) == srs.end()) {
+               return -1;
+       }
        _samplerate = sr;
        engine.sample_rate_change (sr);
        return 0;
@@ -259,29 +388,23 @@ CoreAudioBackend::set_systemic_output_latency (uint32_t sl)
        return 0;
 }
 
-int
-CoreAudioBackend::set_systemic_midi_input_latency (std::string const device, uint32_t sl)
+/* Retrieving parameters */
+std::string
+CoreAudioBackend::device_name () const
 {
-       struct CoreMidiDeviceInfo * nfo = midi_device_info(device);
-       if (!nfo) return -1;
-       nfo->systemic_input_latency = sl;
-       return 0;
+       return "";
 }
 
-int
-CoreAudioBackend::set_systemic_midi_output_latency (std::string const device, uint32_t sl)
+std::string
+CoreAudioBackend::input_device_name () const
 {
-       struct CoreMidiDeviceInfo * nfo = midi_device_info(device);
-       if (!nfo) return -1;
-       nfo->systemic_output_latency = sl;
-       return 0;
+       return _input_audio_device;
 }
 
-/* Retrieving parameters */
 std::string
-CoreAudioBackend::device_name () const
+CoreAudioBackend::output_device_name () const
 {
-       return _audio_device;
+       return _output_audio_device;
 }
 
 float
@@ -326,51 +449,22 @@ CoreAudioBackend::systemic_output_latency () const
        return _systemic_audio_output_latency;
 }
 
-uint32_t
-CoreAudioBackend::systemic_midi_input_latency (std::string const device) const
-{
-       struct CoreMidiDeviceInfo * nfo = midi_device_info(device);
-       if (!nfo) return 0;
-       return nfo->systemic_input_latency;
-}
-
-uint32_t
-CoreAudioBackend::systemic_midi_output_latency (std::string const device) const
-{
-       struct CoreMidiDeviceInfo * nfo = midi_device_info(device);
-       if (!nfo) return 0;
-       return nfo->systemic_output_latency;
-}
-
 /* MIDI */
-struct CoreAudioBackend::CoreMidiDeviceInfo *
-CoreAudioBackend::midi_device_info(std::string const name) const {
-       return 0;
-}
 
 std::vector<std::string>
 CoreAudioBackend::enumerate_midi_options () const
 {
        if (_midi_options.empty()) {
                _midi_options.push_back (_("CoreMidi"));
-               _midi_options.push_back (_("None"));
+               _midi_options.push_back (get_standard_device_name(DeviceNone));
        }
        return _midi_options;
 }
 
-std::vector<AudioBackend::DeviceStatus>
-CoreAudioBackend::enumerate_midi_devices () const
-{
-       _midi_device_status.clear();
-       std::map<std::string, std::string> devices;
-       //_midi_device_status.push_back (DeviceStatus (_("CoreMidi"), true));
-       return _midi_device_status;
-}
-
 int
 CoreAudioBackend::set_midi_option (const std::string& opt)
 {
-       if (opt != _("None") && opt != _("CoreMidi")) {
+       if (opt != get_standard_device_name(DeviceNone) && opt != _("CoreMidi")) {
                return -1;
        }
        _midi_driver_option = opt;
@@ -383,27 +477,15 @@ CoreAudioBackend::midi_option () const
        return _midi_driver_option;
 }
 
-int
-CoreAudioBackend::set_midi_device_enabled (std::string const device, bool enable)
-{
-       struct CoreMidiDeviceInfo * nfo = midi_device_info(device);
-       if (!nfo) return -1;
-       nfo->enabled = enable;
-       return 0;
-}
-
-bool
-CoreAudioBackend::midi_device_enabled (std::string const device) const
-{
-       struct CoreMidiDeviceInfo * nfo = midi_device_info(device);
-       if (!nfo) return false;
-       return nfo->enabled;
-}
-
 void
 CoreAudioBackend::launch_control_app ()
 {
-    _pcmio->launch_control_app(name_to_id(_audio_device));
+       if (name_to_id (_input_audio_device) != UINT32_MAX) {
+               _pcmio->launch_control_app(name_to_id(_input_audio_device));
+       }
+       if (name_to_id (_output_audio_device) != UINT32_MAX) {
+               _pcmio->launch_control_app(name_to_id(_output_audio_device));
+       }
 }
 
 /* State Control */
@@ -416,15 +498,17 @@ static void * pthread_freewheel (void *arg)
        return 0;
 }
 
-static int process_callback_ptr (void *arg)
+static int process_callback_ptr (void *arg, const uint32_t n_samples, const uint64_t host_time)
 {
        CoreAudioBackend *d = static_cast<CoreAudioBackend*> (arg);
-       return d->process_callback();
+       return d->process_callback(n_samples, host_time);
 }
 
 int
 CoreAudioBackend::_start (bool for_latency_measurement)
 {
+       AudioBackend::ErrorCode error_code = NoError;
+
        if ((!_active_ca || !_active_fw)  && _run) {
                // recover from 'halted', reap threads
                stop();
@@ -432,7 +516,7 @@ CoreAudioBackend::_start (bool for_latency_measurement)
 
        if (_active_ca || _active_fw || _run) {
                PBD::error << _("CoreAudioBackend: already active.") << endmsg;
-               return -1;
+               return BackendReinitializationError;
        }
 
        if (_ports.size()) {
@@ -444,28 +528,82 @@ CoreAudioBackend::_start (bool for_latency_measurement)
                _ports.clear();
        }
 
-       uint32_t device1 = name_to_id(_audio_device); // usually input, but in an aggregate, 1st defines the clock
-       uint32_t device2 = name_to_id(_audio_device); // usually output
+       uint32_t device1 = name_to_id(_input_audio_device);
+       uint32_t device2 = name_to_id(_output_audio_device);
 
        assert(_active_ca == false);
        assert(_active_fw == false);
 
        _freewheel_ack = false;
        _reinit_thread_callback = true;
+       _last_process_start = 0;
 
        _pcmio->set_error_callback (error_callback_ptr, this);
        _pcmio->set_buffer_size_callback (buffer_size_callback_ptr, this);
        _pcmio->set_sample_rate_callback (sample_rate_callback_ptr, this);
 
        _pcmio->pcm_start (device1, device2, _samplerate, _samples_per_period, process_callback_ptr, this);
-
+#ifndef NDEBUG
+       printf("STATE: %d\n", _pcmio->state ());
+#endif
        switch (_pcmio->state ()) {
-               case 0: /* OK */ break;
-               case -1: PBD::error << _("CoreAudioBackend: failed to open device.") << endmsg; break;
-               default: PBD::error << _("CoreAudioBackend: initialization failed.") << endmsg; break;
+               case 0: /* OK */
+                       break;
+               case -1:
+                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: Invalid Device ID.") << endmsg;
+                       error_code = AudioDeviceInvalidError;
+                       break;
+               case -2:
+                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: Failed to resolve Device-Component by ID.") << endmsg;
+                       error_code = AudioDeviceNotAvailableError;
+                       break;
+               case -3:
+                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: failed to open device.") << endmsg;
+                       error_code = AudioDeviceOpenError;
+                       break;
+               case -4:
+                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: cannot set requested sample rate.") << endmsg;
+                       error_code = SampleRateNotSupportedError;
+                       break;
+               case -5:
+                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: cannot configure requested buffer size.") << endmsg;
+                       error_code = PeriodSizeNotSupportedError;
+                       break;
+               case -6:
+                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: unsupported sample format.") << endmsg;
+                       error_code = SampleFormatNotSupportedError;
+                       break;
+               case -7:
+                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: Failed to enable Device.") << endmsg;
+                       error_code = BackendInitializationError; // XXX
+                       break;
+               case -8:
+                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: Cannot allocate buffers, out-of-memory.") << endmsg;
+                       error_code = OutOfMemoryError;
+                       break;
+               case -9:
+                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: Failed to set device-property listeners.") << endmsg;
+                       error_code = BackendInitializationError; // XXX
+                       break;
+               case -10:
+                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: Setting Process Callback failed.") << endmsg;
+                       error_code = AudioDeviceIOError;
+                       break;
+               case -11:
+                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: cannot use requested period size.") << endmsg;
+                       error_code = PeriodSizeNotSupportedError;
+                       break;
+               case -12:
+                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: cannot create aggregate device.") << endmsg;
+                       error_code = DeviceConfigurationNotSupportedError;
+                       break;
+               default:
+                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: initialization failure.") << endmsg;
+                       error_code = BackendInitializationError;
+                       break;
        }
        if (_pcmio->state ()) {
-               return -1;
+               return error_code;
        }
 
        if (_n_outputs != _pcmio->n_playback_channels ()) {
@@ -512,7 +650,7 @@ CoreAudioBackend::_start (bool for_latency_measurement)
        if (register_system_audio_ports()) {
                PBD::error << _("CoreAudioBackend: failed to register system ports.") << endmsg;
                _run = false;
-               return -1;
+               return PortRegistrationError;
        }
 
        engine.sample_rate_change (_samplerate);
@@ -521,7 +659,7 @@ CoreAudioBackend::_start (bool for_latency_measurement)
        if (engine.reestablish_ports ()) {
                PBD::error << _("CoreAudioBackend: Could not re-establish ports.") << endmsg;
                _run = false;
-               return -1;
+               return PortReconnectError;
        }
 
        if (pthread_create (&_freeewheel_thread, NULL, pthread_freewheel, this))
@@ -529,7 +667,7 @@ CoreAudioBackend::_start (bool for_latency_measurement)
                PBD::error << _("CoreAudioBackend: failed to create process thread.") << endmsg;
                delete _pcmio; _pcmio = 0;
                _run = false;
-               return -1;
+               return ProcessThreadStartError;
        }
 
        int timeout = 5000;
@@ -546,14 +684,14 @@ CoreAudioBackend::_start (bool for_latency_measurement)
                unregister_ports();
                _active_ca = false;
                _active_fw = false;
-               return -1;
+               return FreewheelThreadStartError;
        }
 
        if (!_active_ca) {
                PBD::error << _("CoreAudioBackend: failed to start coreaudio.") << endmsg;
                stop();
                _run = false;
-               return -1;
+               return ProcessThreadStartError;
        }
 
        engine.reconnect_ports ();
@@ -566,7 +704,7 @@ CoreAudioBackend::_start (bool for_latency_measurement)
        _pcmio->set_xrun_callback (xrun_callback_ptr, this);
        _preinit = false;
 
-       return 0;
+       return NoError;
 }
 
 int
@@ -648,7 +786,16 @@ CoreAudioBackend::sample_time_at_cycle_start ()
 pframes_t
 CoreAudioBackend::samples_since_cycle_start ()
 {
-       return 0;
+       if (!_active_ca || !_run || _freewheeling || _freewheel) {
+               return 0;
+       }
+       if (_last_process_start == 0) {
+               return 0;
+       }
+
+       const uint64_t now = AudioGetCurrentHostTime ();
+       const int64_t elapsed_time_ns = AudioConvertHostTimeToNanos(now - _last_process_start);
+       return std::max((pframes_t)0, (pframes_t)rint(1e-9 * elapsed_time_ns * _samplerate));
 }
 
 uint32_t
@@ -777,7 +924,7 @@ int
 CoreAudioBackend::set_port_name (PortEngine::PortHandle port, const std::string& name)
 {
        if (!valid_port (port)) {
-               PBD::error << _("CoreAudioBackend::set_port_name: Invalid Port(s)") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::set_port_name: Invalid Port(s)") << endmsg;
                return -1;
        }
        return static_cast<CoreBackendPort*>(port)->set_name (_instance_name + ":" + name);
@@ -787,7 +934,7 @@ std::string
 CoreAudioBackend::get_port_name (PortEngine::PortHandle port) const
 {
        if (!valid_port (port)) {
-               PBD::error << _("CoreAudioBackend::get_port_name: Invalid Port(s)") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::get_port_name: Invalid Port(s)") << endmsg;
                return std::string ();
        }
        return static_cast<CoreBackendPort*>(port)->name ();
@@ -797,7 +944,7 @@ int
 CoreAudioBackend::get_port_property (PortHandle port, const std::string& key, std::string& value, std::string& type) const
 {
        if (!valid_port (port)) {
-               PBD::error << _("CoreAudioBackend::get_port_name: Invalid Port(s)") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::get_port_name: Invalid Port(s)") << endmsg;
                return -1;
        }
        if (key == "http://jackaudio.org/metadata/pretty-name") {
@@ -833,7 +980,7 @@ CoreAudioBackend::get_ports (
        }
        for (size_t i = 0; i < _ports.size (); ++i) {
                CoreBackendPort* port = _ports[i];
-               if ((port->type () == type) && (port->flags () & flags)) {
+               if ((port->type () == type) && flags == (port->flags () & flags)) {
                        if (!use_regexp || !regexec (&port_regex, port->name ().c_str (), 0, NULL, 0)) {
                                port_names.push_back (port->name ());
                                ++rv;
@@ -874,7 +1021,7 @@ CoreAudioBackend::add_port (
 {
        assert(name.size ());
        if (find_port (name)) {
-               PBD::error << _("CoreAudioBackend::register_port: Port already exists:")
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::register_port: Port already exists:")
                                << " (" << name << ")" << endmsg;
                return 0;
        }
@@ -905,7 +1052,7 @@ CoreAudioBackend::unregister_port (PortEngine::PortHandle port_handle)
        CoreBackendPort* port = static_cast<CoreBackendPort*>(port_handle);
        std::vector<CoreBackendPort*>::iterator i = std::find (_ports.begin (), _ports.end (), static_cast<CoreBackendPort*>(port_handle));
        if (i == _ports.end ()) {
-               PBD::error << _("CoreAudioBackend::unregister_port: Failed to find port") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::unregister_port: Failed to find port") << endmsg;
                return;
        }
        disconnect_all(port_handle);
@@ -921,8 +1068,8 @@ CoreAudioBackend::register_system_audio_ports()
        const uint32_t a_ins = _n_inputs;
        const uint32_t a_out = _n_outputs;
 
-       const uint32_t coreaudio_reported_input_latency = _pcmio->get_latency(name_to_id(_audio_device), true);
-       const uint32_t coreaudio_reported_output_latency = _pcmio->get_latency(name_to_id(_audio_device), false);
+       const uint32_t coreaudio_reported_input_latency = _pcmio->get_latency(name_to_id(_input_audio_device), true);
+       const uint32_t coreaudio_reported_output_latency = _pcmio->get_latency(name_to_id(_output_audio_device), false);
 
 #ifndef NDEBUG
        printf("COREAUDIO LATENCY: i:%d, o:%d\n",
@@ -968,7 +1115,7 @@ CoreAudioBackend::coremidi_rediscover()
        for (std::vector<CoreBackendPort*>::iterator it = _system_midi_out.begin (); it != _system_midi_out.end ();) {
                bool found = false;
                for (size_t i = 0; i < _midiio->n_midi_outputs(); ++i) {
-                       if ((*it)->name() == _midiio->port_name(i, false)) {
+                       if ((*it)->name() == _midiio->port_id(i, false)) {
                                found = true;
                                break;
                        }
@@ -988,7 +1135,7 @@ CoreAudioBackend::coremidi_rediscover()
        for (std::vector<CoreBackendPort*>::iterator it = _system_midi_in.begin (); it != _system_midi_in.end ();) {
                bool found = false;
                for (size_t i = 0; i < _midiio->n_midi_inputs(); ++i) {
-                       if ((*it)->name() == _midiio->port_name(i, true)) {
+                       if ((*it)->name() == _midiio->port_id(i, true)) {
                                found = true;
                                break;
                        }
@@ -1006,7 +1153,7 @@ CoreAudioBackend::coremidi_rediscover()
        }
 
        for (size_t i = 0; i < _midiio->n_midi_inputs(); ++i) {
-               std::string name = _midiio->port_name(i, true);
+               std::string name = _midiio->port_id(i, true);
                if (find_port_in(_system_midi_in, name)) {
                        continue;
                }
@@ -1022,12 +1169,14 @@ CoreAudioBackend::coremidi_rediscover()
                LatencyRange lr;
                lr.min = lr.max = _samples_per_period; // TODO add per-port midi-systemic latency
                set_latency_range (p, false, lr);
-               _system_midi_in.push_back(static_cast<CoreBackendPort*>(p));
+               CoreBackendPort *pp = static_cast<CoreBackendPort*>(p);
+               pp->set_pretty_name(_midiio->port_name(i, true));
+               _system_midi_in.push_back(pp);
                _port_change_flag = true;
        }
 
        for (size_t i = 0; i < _midiio->n_midi_outputs(); ++i) {
-               std::string name = _midiio->port_name(i, false);
+               std::string name = _midiio->port_id(i, false);
                if (find_port_in(_system_midi_out, name)) {
                        continue;
                }
@@ -1043,7 +1192,9 @@ CoreAudioBackend::coremidi_rediscover()
                LatencyRange lr;
                lr.min = lr.max = _samples_per_period; // TODO add per-port midi-systemic latency
                set_latency_range (p, false, lr);
-               _system_midi_out.push_back(static_cast<CoreBackendPort*>(p));
+               CoreBackendPort *pp = static_cast<CoreBackendPort*>(p);
+               pp->set_pretty_name(_midiio->port_name(i, false));
+               _system_midi_out.push_back(pp);
                _port_change_flag = true;
        }
 
@@ -1081,12 +1232,12 @@ CoreAudioBackend::connect (const std::string& src, const std::string& dst)
        CoreBackendPort* dst_port = find_port (dst);
 
        if (!src_port) {
-               PBD::error << _("CoreAudioBackend::connect: Invalid Source port:")
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::connect: Invalid Source port:")
                                << " (" << src <<")" << endmsg;
                return -1;
        }
        if (!dst_port) {
-               PBD::error << _("CoreAudioBackend::connect: Invalid Destination port:")
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::connect: Invalid Destination port:")
                        << " (" << dst <<")" << endmsg;
                return -1;
        }
@@ -1100,7 +1251,7 @@ CoreAudioBackend::disconnect (const std::string& src, const std::string& dst)
        CoreBackendPort* dst_port = find_port (dst);
 
        if (!src_port || !dst_port) {
-               PBD::error << _("CoreAudioBackend::disconnect: Invalid Port(s)") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::disconnect: Invalid Port(s)") << endmsg;
                return -1;
        }
        return src_port->disconnect (dst_port);
@@ -1111,11 +1262,11 @@ CoreAudioBackend::connect (PortEngine::PortHandle src, const std::string& dst)
 {
        CoreBackendPort* dst_port = find_port (dst);
        if (!valid_port (src)) {
-               PBD::error << _("CoreAudioBackend::connect: Invalid Source Port Handle") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::connect: Invalid Source Port Handle") << endmsg;
                return -1;
        }
        if (!dst_port) {
-               PBD::error << _("CoreAudioBackend::connect: Invalid Destination Port")
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::connect: Invalid Destination Port")
                        << " (" << dst << ")" << endmsg;
                return -1;
        }
@@ -1127,7 +1278,7 @@ CoreAudioBackend::disconnect (PortEngine::PortHandle src, const std::string& dst
 {
        CoreBackendPort* dst_port = find_port (dst);
        if (!valid_port (src) || !dst_port) {
-               PBD::error << _("CoreAudioBackend::disconnect: Invalid Port(s)") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::disconnect: Invalid Port(s)") << endmsg;
                return -1;
        }
        return static_cast<CoreBackendPort*>(src)->disconnect (dst_port);
@@ -1137,7 +1288,7 @@ int
 CoreAudioBackend::disconnect_all (PortEngine::PortHandle port)
 {
        if (!valid_port (port)) {
-               PBD::error << _("CoreAudioBackend::disconnect_all: Invalid Port") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::disconnect_all: Invalid Port") << endmsg;
                return -1;
        }
        static_cast<CoreBackendPort*>(port)->disconnect_all ();
@@ -1148,7 +1299,7 @@ bool
 CoreAudioBackend::connected (PortEngine::PortHandle port, bool /* process_callback_safe*/)
 {
        if (!valid_port (port)) {
-               PBD::error << _("CoreAudioBackend::disconnect_all: Invalid Port") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::disconnect_all: Invalid Port") << endmsg;
                return false;
        }
        return static_cast<CoreBackendPort*>(port)->is_connected ();
@@ -1159,7 +1310,7 @@ CoreAudioBackend::connected_to (PortEngine::PortHandle src, const std::string& d
 {
        CoreBackendPort* dst_port = find_port (dst);
        if (!valid_port (src) || !dst_port) {
-               PBD::error << _("CoreAudioBackend::connected_to: Invalid Port") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::connected_to: Invalid Port") << endmsg;
                return false;
        }
        return static_cast<CoreBackendPort*>(src)->is_connected (dst_port);
@@ -1169,7 +1320,7 @@ bool
 CoreAudioBackend::physically_connected (PortEngine::PortHandle port, bool /*process_callback_safe*/)
 {
        if (!valid_port (port)) {
-               PBD::error << _("CoreAudioBackend::physically_connected: Invalid Port") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::physically_connected: Invalid Port") << endmsg;
                return false;
        }
        return static_cast<CoreBackendPort*>(port)->is_physically_connected ();
@@ -1179,7 +1330,7 @@ int
 CoreAudioBackend::get_connections (PortEngine::PortHandle port, std::vector<std::string>& names, bool /*process_callback_safe*/)
 {
        if (!valid_port (port)) {
-               PBD::error << _("CoreAudioBackend::get_connections: Invalid Port") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::get_connections: Invalid Port") << endmsg;
                return -1;
        }
 
@@ -1201,7 +1352,7 @@ CoreAudioBackend::midi_event_get (
                size_t& size, uint8_t** buf, void* port_buffer,
                uint32_t event_index)
 {
-       assert (buf && port_buffer);
+       if (!buf || !port_buffer) return -1;
        CoreMidiBuffer& source = * static_cast<CoreMidiBuffer*>(port_buffer);
        if (event_index >= source.size ()) {
                return -1;
@@ -1220,12 +1371,14 @@ CoreAudioBackend::midi_event_put (
                pframes_t timestamp,
                const uint8_t* buffer, size_t size)
 {
-       assert (buffer && port_buffer);
+       if (!buffer || !port_buffer) return -1;
        CoreMidiBuffer& dst = * static_cast<CoreMidiBuffer*>(port_buffer);
        if (dst.size () && (pframes_t)dst.back ()->timestamp () > timestamp) {
-               fprintf (stderr, "CoreMidiBuffer: it's too late for this event. %d > %d\n",
+#ifndef NDEBUG
+               // nevermind, ::get_buffer() sorts events
+               fprintf (stderr, "CoreMidiBuffer: unordered event: %d > %d\n",
                                (pframes_t)dst.back ()->timestamp (), timestamp);
-               return -1;
+#endif
        }
        dst.push_back (boost::shared_ptr<CoreMidiEvent>(new CoreMidiEvent (timestamp, buffer, size)));
        return 0;
@@ -1234,14 +1387,14 @@ CoreAudioBackend::midi_event_put (
 uint32_t
 CoreAudioBackend::get_midi_event_count (void* port_buffer)
 {
-       assert (port_buffer);
+       if (!port_buffer) return 0;
        return static_cast<CoreMidiBuffer*>(port_buffer)->size ();
 }
 
 void
 CoreAudioBackend::midi_clear (void* port_buffer)
 {
-       assert (port_buffer);
+       if (!port_buffer) return;
        CoreMidiBuffer * buf = static_cast<CoreMidiBuffer*>(port_buffer);
        assert (buf);
        buf->clear ();
@@ -1279,7 +1432,8 @@ void
 CoreAudioBackend::set_latency_range (PortEngine::PortHandle port, bool for_playback, LatencyRange latency_range)
 {
        if (!valid_port (port)) {
-               PBD::error << _("CoreBackendPort::set_latency_range (): invalid port.") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreBackendPort::set_latency_range (): invalid port.") << endmsg;
+               return;
        }
        static_cast<CoreBackendPort*>(port)->set_latency_range (latency_range, for_playback);
 }
@@ -1289,9 +1443,10 @@ CoreAudioBackend::get_latency_range (PortEngine::PortHandle port, bool for_playb
 {
        LatencyRange r;
        if (!valid_port (port)) {
-               PBD::error << _("CoreBackendPort::get_latency_range (): invalid port.") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreBackendPort::get_latency_range (): invalid port.") << endmsg;
                r.min = 0;
                r.max = 0;
+               return r;
        }
        CoreBackendPort* p = static_cast<CoreBackendPort*>(port);
        assert(p);
@@ -1316,7 +1471,7 @@ bool
 CoreAudioBackend::port_is_physical (PortEngine::PortHandle port) const
 {
        if (!valid_port (port)) {
-               PBD::error << _("CoreBackendPort::port_is_physical (): invalid port.") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreBackendPort::port_is_physical (): invalid port.") << endmsg;
                return false;
        }
        return static_cast<CoreBackendPort*>(port)->is_physical ();
@@ -1391,8 +1546,7 @@ CoreAudioBackend::n_physical_inputs () const
 void*
 CoreAudioBackend::get_buffer (PortEngine::PortHandle port, pframes_t nframes)
 {
-       assert (port);
-       assert (valid_port (port));
+       if (!port || !valid_port (port)) return NULL;
        return static_cast<CoreBackendPort*>(port)->get_buffer (nframes);
 }
 
@@ -1489,7 +1643,7 @@ CoreAudioBackend::freewheel_thread ()
                pthread_mutex_lock (&_process_callback_mutex);
 
                /* Freewheelin' */
-               
+
                // clear input buffers
                for (std::vector<CoreBackendPort*>::const_iterator it = _system_inputs.begin (); it != _system_inputs.end (); ++it) {
                        memset ((*it)->get_buffer (_samples_per_period), 0, _samples_per_period * sizeof (Sample));
@@ -1498,6 +1652,7 @@ CoreAudioBackend::freewheel_thread ()
                        static_cast<CoreMidiBuffer*>((*it)->get_buffer(0))->clear ();
                }
 
+               _last_process_start = 0;
                if (engine.process_callback (_samples_per_period)) {
                        pthread_mutex_unlock (&_process_callback_mutex);
                        break;
@@ -1519,11 +1674,105 @@ CoreAudioBackend::freewheel_thread ()
        return 0;
 }
 
+#ifdef USE_MIDI_PARSER
+bool
+CoreAudioBackend::midi_process_byte (const uint8_t byte)
+{
+       if (byte >= 0xf8) {
+               // Realtime
+               if (byte == 0xfd) {
+                       // undefined
+                       return false;
+               }
+               midi_prepare_byte_event (byte);
+               return true;
+       }
+       if (byte == 0xf7) {
+               // Sysex end
+               if (_status_byte == 0xf0) {
+                       midi_record_byte (byte);
+                       return midi_prepare_buffered_event ();
+               }
+               _total_bytes = 0;
+               _unbuffered_bytes = 0;
+               _expected_bytes = 0;
+               _status_byte = 0;
+               return false;
+       }
+       if (byte >= 0x80) {
+               // Non-realtime status byte
+               if (_total_bytes) {
+                       _total_bytes = 0;
+                       _unbuffered_bytes = 0;
+               }
+               _status_byte = byte;
+               switch (byte & 0xf0) {
+                       case 0x80:
+                       case 0x90:
+                       case 0xa0:
+                       case 0xb0:
+                       case 0xe0:
+                               // Note On, Note Off, Aftertouch, Control Change, Pitch Wheel
+                               _expected_bytes = 3;
+                               break;
+                       case 0xc0:
+                       case 0xd0:
+                               // Program Change, Channel Pressure
+                               _expected_bytes = 2;
+                               break;
+                       case 0xf0:
+                               switch (byte) {
+                                       case 0xf0:
+                                               // Sysex
+                                               _expected_bytes = 0;
+                                               break;
+                                       case 0xf1:
+                                       case 0xf3:
+                                               // MTC Quarter Frame, Song Select
+                                               _expected_bytes = 2;
+                                               break;
+                                       case 0xf2:
+                                               // Song Position
+                                               _expected_bytes = 3;
+                                               break;
+                                       case 0xf4:
+                                       case 0xf5:
+                                               // Undefined
+                                               _expected_bytes = 0;
+                                               _status_byte = 0;
+                                               return false;
+                                       case 0xf6:
+                                               // Tune Request
+                                               midi_prepare_byte_event (byte);
+                                               _expected_bytes = 0;
+                                               _status_byte = 0;
+                                               return true;
+                               }
+               }
+               midi_record_byte (byte);
+               return false;
+       }
+       // Data byte
+       if (! _status_byte) {
+               // Data bytes without a status will be discarded.
+               _total_bytes++;
+               _unbuffered_bytes++;
+               return false;
+       }
+       if (! _total_bytes) {
+               midi_record_byte (_status_byte);
+       }
+       midi_record_byte(byte);
+       return (_total_bytes == _expected_bytes) ? midi_prepare_buffered_event() : false;
+}
+#endif
+
+
 int
-CoreAudioBackend::process_callback ()
+CoreAudioBackend::process_callback (const uint32_t n_samples, const uint64_t host_time)
 {
        uint32_t i = 0;
-       uint64_t clock1, clock2;
+       uint64_t clock1;
 
        _active_ca = true;
 
@@ -1541,24 +1790,25 @@ CoreAudioBackend::process_callback ()
                return 1;
        }
 
-       if (pthread_mutex_trylock (&_process_callback_mutex)) {
-               // block while devices are added/removed
-               return 1;
-       }
-
        if (_reinit_thread_callback || _main_thread != pthread_self()) {
                _reinit_thread_callback = false;
                _main_thread = pthread_self();
                AudioEngine::thread_init_callback (this);
        }
 
+       if (pthread_mutex_trylock (&_process_callback_mutex)) {
+               // block while devices are added/removed
+#ifndef NDEBUG
+               printf("Xrun due to device change\n");
+#endif
+               engine.Xrun();
+               return 1;
+       }
        /* port-connection change */
        pre_process();
 
-       const uint32_t n_samples = _pcmio->n_samples();
-
        // cycle-length in usec
-       const int64_t nominal_time = 1e6 * n_samples / _samplerate;
+       const double nominal_time = 1e6 * n_samples / _samplerate;
 
        clock1 = g_get_monotonic_time();
 
@@ -1568,12 +1818,34 @@ CoreAudioBackend::process_callback ()
                CoreMidiBuffer* mbuf = static_cast<CoreMidiBuffer*>((*it)->get_buffer(0));
                mbuf->clear();
                uint64_t time_ns;
-               uint8_t data[64]; // match MaxAlsaEventSize in alsa_rawmidi.cc
+               uint8_t data[128]; // matches CoreMidi's MIDIPacket
                size_t size = sizeof(data);
                while (_midiio->recv_event (i, nominal_time, time_ns, data, size)) {
                        pframes_t time = floor((float) time_ns * _samplerate * 1e-9);
                        assert (time < n_samples);
+#ifndef USE_MIDI_PARSER
                        midi_event_put((void*)mbuf, time, data, size);
+#else
+                       assert (size < 128);// coremidi limit per packet
+                       bool first_time = true; // this would need to be rememberd per port.
+                       for (size_t mb = 0; mb < size; ++mb) {
+                               if (first_time && !(data[mb] & 0x80)) {
+                                       /* expect a status byte at the beginning or every Packet.
+                                        *
+                                        * This parser drops messages spanning multiple packets
+                                        * (sysex > 127 bytes).
+                                        * see also libs/backends/alsa/alsa_rawmidi.cc
+                                        * which implements a complete parser per port without this limit.
+                                        */
+                                       continue;
+                               }
+                               first_time = false;
+
+                               if (midi_process_byte (data[mb])) {
+                                       midi_event_put ((void*)mbuf, time, _parser_buffer, _parser_bytes);
+                               }
+                       }
+#endif
                        size = sizeof(data);
                }
        }
@@ -1590,6 +1862,7 @@ CoreAudioBackend::process_callback ()
        }
 
        _midiio->start_cycle();
+       _last_process_start = host_time;
 
        if (engine.process_callback (n_samples)) {
                fprintf(stderr, "ENGINE PROCESS ERROR\n");
@@ -1607,10 +1880,15 @@ CoreAudioBackend::process_callback ()
        /* queue outgoing midi */
        i = 0;
        for (std::vector<CoreBackendPort*>::const_iterator it = _system_midi_out.begin (); it != _system_midi_out.end (); ++it, ++i) {
+#if 0 // something's still b0rked with CoreMidiIo::send_events()
+               const CoreMidiBuffer *src = static_cast<const CoreMidiPort*>(*it)->const_buffer();
+               _midiio->send_events (i, nominal_time, (void*)src);
+#else // works..
                const CoreMidiBuffer *src = static_cast<const CoreMidiPort*>(*it)->const_buffer();
                for (CoreMidiBuffer::const_iterator mit = src->begin (); mit != src->end (); ++mit) {
                        _midiio->send_event (i, (*mit)->timestamp() / nominal_time, (*mit)->data(), (*mit)->size());
                }
+#endif
        }
 
        /* write back audio */
@@ -1622,9 +1900,10 @@ CoreAudioBackend::process_callback ()
        _processed_samples += n_samples;
 
        /* calc DSP load. */
-       clock2 = g_get_monotonic_time();
-       const int64_t elapsed_time = clock2 - clock1;
-       _dsp_load = elapsed_time / (float) nominal_time;
+       _dsp_load_calc.set_max_time (_samplerate, _samples_per_period);
+       _dsp_load_calc.set_start_timestamp_us (clock1);
+       _dsp_load_calc.set_stop_timestamp_us (g_get_monotonic_time());
+       _dsp_load = _dsp_load_calc.get_dsp_load ();
 
        pthread_mutex_unlock (&_process_callback_mutex);
        return 0;
@@ -1661,6 +1940,12 @@ CoreAudioBackend::buffer_size_callback ()
 void
 CoreAudioBackend::sample_rate_callback ()
 {
+       if (_preinit) {
+#ifndef NDEBUG
+               printf("Samplerate change during initialization.\n");
+#endif
+               return;
+       }
        _pcmio->set_error_callback (NULL, NULL);
        _pcmio->set_sample_rate_callback (NULL, NULL);
        _pcmio->set_xrun_callback (NULL, NULL);
@@ -1756,33 +2041,33 @@ CoreBackendPort::~CoreBackendPort () {
 int CoreBackendPort::connect (CoreBackendPort *port)
 {
        if (!port) {
-               PBD::error << _("CoreBackendPort::connect (): invalid (null) port") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreBackendPort::connect (): invalid (null) port") << endmsg;
                return -1;
        }
 
        if (type () != port->type ()) {
-               PBD::error << _("CoreBackendPort::connect (): wrong port-type") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreBackendPort::connect (): wrong port-type") << endmsg;
                return -1;
        }
 
        if (is_output () && port->is_output ()) {
-               PBD::error << _("CoreBackendPort::connect (): cannot inter-connect output ports.") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreBackendPort::connect (): cannot inter-connect output ports.") << endmsg;
                return -1;
        }
 
        if (is_input () && port->is_input ()) {
-               PBD::error << _("CoreBackendPort::connect (): cannot inter-connect input ports.") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreBackendPort::connect (): cannot inter-connect input ports.") << endmsg;
                return -1;
        }
 
        if (this == port) {
-               PBD::error << _("CoreBackendPort::connect (): cannot self-connect ports.") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreBackendPort::connect (): cannot self-connect ports.") << endmsg;
                return -1;
        }
 
        if (is_connected (port)) {
 #if 0 // don't bother to warn about this for now. just ignore it
-               PBD::error << _("CoreBackendPort::connect (): ports are already connected:")
+               PBD::info << _("CoreBackendPort::connect (): ports are already connected:")
                        << " (" << name () << ") -> (" << port->name () << ")"
                        << endmsg;
 #endif
@@ -1806,12 +2091,12 @@ void CoreBackendPort::_connect (CoreBackendPort *port, bool callback)
 int CoreBackendPort::disconnect (CoreBackendPort *port)
 {
        if (!port) {
-               PBD::error << _("CoreBackendPort::disconnect (): invalid (null) port") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreBackendPort::disconnect (): invalid (null) port") << endmsg;
                return -1;
        }
 
        if (!is_connected (port)) {
-               PBD::error << _("CoreBackendPort::disconnect (): ports are not connected:")
+               PBD::warning << _("CoreBackendPort::disconnect (): ports are not connected:")
                        << " (" << name () << ") -> (" << port->name () << ")"
                        << endmsg;
                return -1;