libs/ardour/buffer_set.cc

   1 /*
   2     Copyright (C) 2006 Paul Davis
   3
   4     This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   5     under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
   6     Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
   7     any later version.
   8
   9     This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  10     ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
  11     FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
  12     for more details.
  13
  14     You should have received a copy of the GNU General Public License along
  15     with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  16     675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17 */
  18
  19
  20 #ifdef WAF_BUILD
  21 #include "libardour-config.h"
  22 #endif
  23
  24 #include <iostream>
  25 #include <algorithm>
  26 #include <sstream>
  27
  28 #include "pbd/compose.h"
  29 #include "pbd/failed_constructor.h"
  30
  31 #include "ardour/buffer.h"
  32 #include "ardour/buffer_set.h"
  33 #include "ardour/debug.h"
  34 #include "ardour/midi_buffer.h"
  35 #include "ardour/port.h"
  36 #include "ardour/port_set.h"
  37 #ifdef LV2_SUPPORT
  38 #include "ardour/lv2_plugin.h"
  39 #include "lv2_evbuf.h"
  40 #endif
  41 #if defined WINDOWS_VST_SUPPORT || defined LXVST_SUPPORT
  42 #include "ardour/vestige/aeffectx.h"
  43 #endif
  44
  45 namespace ARDOUR {
  46
  47 /** Create a new, empty BufferSet */
  48 BufferSet::BufferSet()
  49         : _is_mirror(false)
  50 {
  51         for (size_t i=0; i < DataType::num_types; ++i) {
  52                 _buffers.push_back(BufferVec());
  53         }
  54
  55         _count.reset();
  56         _available.reset();
  57 }
  58
  59 BufferSet::~BufferSet()
  60 {
  61         clear();
  62 }
  63
  64 /** Destroy all contained buffers.
  65  */
  66 void
  67 BufferSet::clear()
  68 {
  69         if (!_is_mirror) {
  70                 for (std::vector<BufferVec>::iterator i = _buffers.begin(); i != _buffers.end(); ++i) {
  71                         for (BufferVec::iterator j = (*i).begin(); j != (*i).end(); ++j) {
  72                                 delete *j;
  73                         }
  74                         (*i).clear();
  75                 }
  76         }
  77         _buffers.clear();
  78         _count.reset();
  79         _available.reset();
  80
  81 #if defined WINDOWS_VST_SUPPORT || defined LXVST_SUPPORT
  82         for (VSTBuffers::iterator i = _vst_buffers.begin(); i != _vst_buffers.end(); ++i) {
  83                 delete *i;
  84         }
  85
  86         _vst_buffers.clear ();
  87 #endif
  88
  89 }
  90
  91 /** Set up this BufferSet so that its data structures mirror a PortSet's buffers.
  92  *  This is quite expensive and not RT-safe, so it should not be called in a process context;
  93  *  get_backend_port_addresses() will fill in a structure set up by this method.
  94  *
  95  *  XXX: this *is* called in a process context; I'm not sure quite what `should not' means above.
  96  */
  97 void
  98 BufferSet::attach_buffers (PortSet& ports)
  99 {
 100         const ChanCount& count (ports.count());
 101
 102         clear ();
 103
 104         for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
 105                 _buffers.push_back (BufferVec());
 106                 BufferVec& v = _buffers[*t];
 107                 v.assign (count.n (*t), (Buffer*) 0);
 108         }
 109
 110         _count = ports.count();
 111         _available = ports.count();
 112
 113
 114         _is_mirror = true;
 115 }
 116
 117 /** Write the backend port addresses from a PortSet into our data structures.  This
 118  *  call assumes that attach_buffers() has already been called for the same PortSet.
 119  *  Does not allocate, so RT-safe BUT you can only call Port::get_buffer() from
 120  *  the process() callback tree anyway, so this has to be called in RT context.
 121  */
 122 void
 123 BufferSet::get_backend_port_addresses (PortSet& ports, framecnt_t nframes)
 124 {
 125         assert (_count == ports.count ());
 126         assert (_available == ports.count ());
 127         assert (_is_mirror);
 128
 129         assert (_buffers.size() == DataType::num_types);
 130
 131         for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
 132                 BufferVec& v = _buffers[*t];
 133
 134                 assert (v.size() == ports.num_ports (*t));
 135
 136                 int i = 0;
 137                 for (PortSet::iterator p = ports.begin(*t); p != ports.end(*t); ++p) {
 138                         v[i] = &p->get_buffer (nframes);
 139                         ++i;
 140                 }
 141         }
 142 }
 143
 144 /** Ensure that there are @a num_buffers buffers of type @a type available,
 145  * each of size at least @a buffer_size
 146  */
 147 void
 148 BufferSet::ensure_buffers(DataType type, size_t num_buffers, size_t buffer_capacity)
 149 {
 150         assert(type != DataType::NIL);
 151         assert(type < _buffers.size());
 152
 153         if (num_buffers == 0) {
 154                 return;
 155         }
 156
 157         // The vector of buffers of the type we care about
 158         BufferVec& bufs = _buffers[type];
 159
 160         // If we're a mirror just make sure we're ok
 161         if (_is_mirror) {
 162                 assert(_count.get(type) >= num_buffers);
 163                 assert(bufs[0]->type() == type);
 164                 return;
 165         }
 166
 167         // If there's not enough or they're too small, just nuke the whole thing and
 168         // rebuild it (so I'm lazy..)
 169         if (bufs.size() < num_buffers
 170                         || (bufs.size() > 0 && bufs[0]->capacity() < buffer_capacity)) {
 171
 172                 // Nuke it
 173                 for (BufferVec::iterator i = bufs.begin(); i != bufs.end(); ++i) {
 174                         delete (*i);
 175                 }
 176                 bufs.clear();
 177
 178                 // Rebuild it
 179                 for (size_t i = 0; i < num_buffers; ++i) {
 180                         bufs.push_back(Buffer::create(type, buffer_capacity));
 181                 }
 182
 183                 _available.set(type, num_buffers);
 184                 _count.set (type, num_buffers);
 185         }
 186
 187 #ifdef LV2_SUPPORT
 188         // Ensure enough low level MIDI format buffers are available for conversion
 189         // in both directions (input & output, out-of-place)
 190         if (type == DataType::MIDI && _lv2_buffers.size() < _buffers[type].size() * 2 + 1) {
 191                 while (_lv2_buffers.size() < _buffers[type].size() * 2) {
 192                         _lv2_buffers.push_back(
 193                                 std::make_pair(false, lv2_evbuf_new(buffer_capacity,
 194                                                                     LV2_EVBUF_EVENT,
 195                                                                     LV2Plugin::urids.atom_Chunk,
 196                                                                     LV2Plugin::urids.atom_Sequence)));
 197                 }
 198         }
 199 #endif
 200
 201 #if defined WINDOWS_VST_SUPPORT || defined LXVST_SUPPORT
 202         // As above but for VST
 203         if (type == DataType::MIDI) {
 204                 while (_vst_buffers.size() < _buffers[type].size()) {
 205                         _vst_buffers.push_back (new VSTBuffer (buffer_capacity));
 206                 }
 207         }
 208 #endif
 209
 210         // Post-conditions
 211         assert(bufs[0]->type() == type);
 212         assert(bufs.size() >= num_buffers);
 213         assert(bufs.size() == _available.get(type));
 214         assert(bufs[0]->capacity() >= buffer_capacity);
 215 }
 216
 217 /** Ensure that the number of buffers of each type @a type matches @a chns
 218  * and each buffer is of size at least @a buffer_capacity
 219  */
 220 void
 221 BufferSet::ensure_buffers(const ChanCount& chns, size_t buffer_capacity)
 222 {
 223         for (DataType::iterator i = DataType::begin(); i != DataType::end(); ++i) {
 224                 ensure_buffers (*i, chns.get (*i), buffer_capacity);
 225         }
 226 }
 227
 228 /** Get the capacity (size) of the available buffers of the given type.
 229  *
 230  * All buffers of a certain type always have the same capacity.
 231  */
 232 size_t
 233 BufferSet::buffer_capacity(DataType type) const
 234 {
 235         assert(_available.get(type) > 0);
 236         return _buffers[type][0]->capacity();
 237 }
 238
 239 Buffer&
 240 BufferSet::get(DataType type, size_t i)
 241 {
 242         assert(i < _available.get(type));
 243         return *_buffers[type][i];
 244 }
 245
 246 const Buffer&
 247 BufferSet::get(DataType type, size_t i) const
 248 {
 249         assert(i < _available.get(type));
 250         return *_buffers[type][i];
 251 }
 252
 253 #ifdef LV2_SUPPORT
 254
 255 void
 256 BufferSet::ensure_lv2_bufsize(bool input, size_t i, size_t buffer_capacity)
 257 {
 258         assert(count().get(DataType::MIDI) > i);
 259
 260         LV2Buffers::value_type b     = _lv2_buffers.at(i * 2 + (input ? 0 : 1));
 261         LV2_Evbuf*             evbuf = b.second;
 262
 263         if (lv2_evbuf_get_capacity(evbuf) >= buffer_capacity) return;
 264
 265         lv2_evbuf_free(b.second);
 266         _lv2_buffers.at(i * 2 + (input ? 0 : 1)) =
 267                 std::make_pair(false, lv2_evbuf_new(
 268                                         buffer_capacity,
 269                                         LV2_EVBUF_EVENT,
 270                                         LV2Plugin::urids.atom_Chunk,
 271                                         LV2Plugin::urids.atom_Sequence));
 272 }
 273
 274 LV2_Evbuf*
 275 BufferSet::get_lv2_midi(bool input, size_t i, bool old_api)
 276 {
 277         assert(count().get(DataType::MIDI) > i);
 278
 279         LV2Buffers::value_type b     = _lv2_buffers.at(i * 2 + (input ? 0 : 1));
 280         LV2_Evbuf*             evbuf = b.second;
 281
 282         lv2_evbuf_set_type(evbuf, old_api ? LV2_EVBUF_EVENT : LV2_EVBUF_ATOM);
 283         lv2_evbuf_reset(evbuf, input);
 284         return evbuf;
 285 }
 286
 287 void
 288 BufferSet::forward_lv2_midi(LV2_Evbuf* buf, size_t i, bool purge_ardour_buffer)
 289 {
 290         MidiBuffer& mbuf  = get_midi(i);
 291         if (purge_ardour_buffer) {
 292                 mbuf.silence(0, 0);
 293         }
 294         for (LV2_Evbuf_Iterator i = lv2_evbuf_begin(buf);
 295                          lv2_evbuf_is_valid(i);
 296                          i = lv2_evbuf_next(i)) {
 297                 uint32_t frames, subframes, type, size;
 298                 uint8_t* data;
 299                 lv2_evbuf_get(i, &frames, &subframes, &type, &size, &data);
 300                 if (type == LV2Plugin::urids.midi_MidiEvent) {
 301                         mbuf.push_back(frames, size, data);
 302                 }
 303         }
 304 }
 305
 306 void
 307 BufferSet::flush_lv2_midi(bool input, size_t i)
 308 {
 309         MidiBuffer&            mbuf  = get_midi(i);
 310         LV2Buffers::value_type b     = _lv2_buffers.at(i * 2 + (input ? 0 : 1));
 311         LV2_Evbuf*             evbuf = b.second;
 312
 313         mbuf.silence(0, 0);
 314         for (LV2_Evbuf_Iterator i = lv2_evbuf_begin(evbuf);
 315              lv2_evbuf_is_valid(i);
 316              i = lv2_evbuf_next(i)) {
 317                 uint32_t frames;
 318                 uint32_t subframes;
 319                 uint32_t type;
 320                 uint32_t size;
 321                 uint8_t* data;
 322                 lv2_evbuf_get(i, &frames, &subframes, &type, &size, &data);
 323 #ifndef NDEBUG
 324                 DEBUG_TRACE (PBD::DEBUG::LV2, string_compose ("(FLUSH) MIDI event of size %1\n", size));
 325                 for (uint16_t x = 0; x < size; ++x) {
 326                         DEBUG_TRACE (PBD::DEBUG::LV2, string_compose ("\tByte[%1] = %2\n", x, (int) data[x]));
 327                 }
 328 #endif
 329                 if (type == LV2Plugin::urids.midi_MidiEvent) {
 330                         // TODO: Make Ardour event buffers generic so plugins can communicate
 331                         mbuf.push_back(frames, size, data);
 332                 }
 333         }
 334 }
 335
 336 #endif /* LV2_SUPPORT */
 337
 338 #if defined WINDOWS_VST_SUPPORT || defined LXVST_SUPPORT
 339
 340 VstEvents*
 341 BufferSet::get_vst_midi (size_t b)
 342 {
 343         MidiBuffer& m = get_midi (b);
 344         VSTBuffer* vst = _vst_buffers[b];
 345
 346         vst->clear ();
 347
 348         for (MidiBuffer::iterator i = m.begin(); i != m.end(); ++i) {
 349                 vst->push_back (*i);
 350         }
 351
 352         return vst->events();
 353 }
 354
 355 BufferSet::VSTBuffer::VSTBuffer (size_t c)
 356   : _capacity (c)
 357 {
 358         _events = static_cast<VstEvents*> (malloc (sizeof (VstEvents) + _capacity * sizeof (VstEvent *)));
 359         _midi_events = static_cast<VstMidiEvent*> (malloc (sizeof (VstMidiEvent) * _capacity));
 360
 361         if (_events == 0 || _midi_events == 0) {
 362                 free (_events);
 363                 free (_midi_events);
 364                 throw failed_constructor ();
 365         }
 366
 367         _events->numEvents = 0;
 368         _events->reserved = 0;
 369 }
 370
 371 BufferSet::VSTBuffer::~VSTBuffer ()
 372 {
 373         free (_events);
 374         free (_midi_events);
 375 }
 376
 377 void
 378 BufferSet::VSTBuffer::clear ()
 379 {
 380         _events->numEvents = 0;
 381 }
 382
 383 void
 384 BufferSet::VSTBuffer::push_back (Evoral::MIDIEvent<framepos_t> const & ev)
 385 {
 386         if (ev.size() > 3) {
 387                 /* XXX: this will silently drop MIDI messages longer than 3 bytes, so
 388                    they won't be passed to VST plugins or VSTis
 389                 */
 390                 return;
 391         }
 392         int const n = _events->numEvents;
 393         assert (n < (int) _capacity);
 394
 395         _events->events[n] = reinterpret_cast<VstEvent*> (_midi_events + n);
 396         VstMidiEvent* v = reinterpret_cast<VstMidiEvent*> (_events->events[n]);
 397
 398         v->type = kVstMidiType;
 399         v->byteSize = sizeof (VstMidiEvent);
 400         v->deltaFrames = ev.time ();
 401
 402         v->flags = 0;
 403         v->detune = 0;
 404         v->noteLength = 0;
 405         v->noteOffset = 0;
 406         v->reserved1 = 0;
 407         v->reserved2 = 0;
 408         v->noteOffVelocity = 0;
 409         memcpy (v->midiData, ev.buffer(), ev.size());
 410         v->midiData[3] = 0;
 411
 412         _events->numEvents++;
 413 }
 414
 415 #endif /* WINDOWS_VST_SUPPORT */
 416
 417 /** Copy buffers of one type from `in' to this BufferSet */
 418 void
 419 BufferSet::read_from (const BufferSet& in, framecnt_t nframes, DataType type)
 420 {
 421         assert (available().get (type) >= in.count().get (type));
 422
 423         BufferSet::iterator o = begin (type);
 424         for (BufferSet::const_iterator i = in.begin (type); i != in.end (type); ++i, ++o) {
 425                 o->read_from (*i, nframes);
 426         }
 427
 428         _count.set (type, in.count().get (type));
 429 }
 430
 431 /** Copy buffers of all types from `in' to this BufferSet */
 432 void
 433 BufferSet::read_from (const BufferSet& in, framecnt_t nframes)
 434 {
 435         assert(available() >= in.count());
 436
 437         // Copy all buffers 1:1
 438         for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
 439                 read_from (in, nframes, *t);
 440         }
 441 }
 442
 443 void
 444 BufferSet::merge_from (const BufferSet& in, framecnt_t nframes)
 445 {
 446         /* merge all input buffers into out existing buffers.
 447
 448            NOTE: if "in" contains more buffers than this set,
 449            we will drop the extra buffers.
 450
 451         */
 452
 453         for (DataType::iterator t = DataType::begin(); t != DataType::end(); ++t) {
 454                 BufferSet::iterator o = begin(*t);
 455                 for (BufferSet::const_iterator i = in.begin(*t); i != in.end(*t) && o != end (*t); ++i, ++o) {
 456                         o->merge_from (*i, nframes);
 457                 }
 458         }
 459 }
 460
 461 void
 462 BufferSet::silence (framecnt_t nframes, framecnt_t offset)
 463 {
 464         for (std::vector<BufferVec>::iterator i = _buffers.begin(); i != _buffers.end(); ++i) {
 465                 for (BufferVec::iterator b = i->begin(); b != i->end(); ++b) {
 466                         (*b)->silence (nframes, offset);
 467                 }
 468         }
 469 }
 470
 471 void
 472 BufferSet::set_is_silent (bool yn)
 473 {
 474         for (std::vector<BufferVec>::iterator i = _buffers.begin(); i != _buffers.end(); ++i) {
 475                 for (BufferVec::iterator b = i->begin(); b != i->end(); ++b) {
 476                         (*b)->set_is_silent (yn);
 477                 }
 478         }
 479
 480 }
 481
 482 } // namespace ARDOUR
 483