One fix.
[ardour.git] / libs / ardour / luaproc.cc
1 /*
2     Copyright (C) 2016 Robin Gareus <robin@gareus.org>
3     Copyright (C) 2006 Paul Davis
4
5     This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
6     under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
7     Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
8     any later version.
9
10     This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
11     ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
12     FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
13     for more details.
14
15     You should have received a copy of the GNU General Public License along
16     with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
17     675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
18 */
19
20 #include <glib.h>
21 #include <glibmm/miscutils.h>
22 #include <glibmm/fileutils.h>
23
24 #include "pbd/gstdio_compat.h"
25 #include "pbd/locale_guard.h"
26 #include "pbd/pthread_utils.h"
27
28 #include "ardour/audio_buffer.h"
29 #include "ardour/buffer_set.h"
30 #include "ardour/filesystem_paths.h"
31 #include "ardour/luabindings.h"
32 #include "ardour/luaproc.h"
33 #include "ardour/luascripting.h"
34 #include "ardour/midi_buffer.h"
35 #include "ardour/plugin.h"
36 #include "ardour/session.h"
37
38 #include "LuaBridge/LuaBridge.h"
39
40 #include "pbd/i18n.h"
41
42 using namespace ARDOUR;
43 using namespace PBD;
44
45 LuaProc::LuaProc (AudioEngine& engine,
46                   Session& session,
47                   const std::string &script)
48         : Plugin (engine, session)
49         , _mempool ("LuaProc", 3145728)
50 #ifdef USE_TLSF
51         , lua (lua_newstate (&PBD::TLSF::lalloc, &_mempool))
52 #elif defined USE_MALLOC
53         , lua ()
54 #else
55         , lua (lua_newstate (&PBD::ReallocPool::lalloc, &_mempool))
56 #endif
57         , _lua_dsp (0)
58         , _script (script)
59         , _lua_does_channelmapping (false)
60         , _lua_has_inline_display (false)
61         , _designated_bypass_port (UINT32_MAX)
62         , _control_data (0)
63         , _shadow_data (0)
64         , _configured (false)
65         , _has_midi_input (false)
66         , _has_midi_output (false)
67 {
68         init ();
69
70         /* when loading a session, or pasing a processor,
71          * the script is set during set_state();
72          */
73         if (!_script.empty () && load_script ()) {
74                 throw failed_constructor ();
75         }
76 }
77
78 LuaProc::LuaProc (const LuaProc &other)
79         : Plugin (other)
80         , _mempool ("LuaProc", 3145728)
81 #ifdef USE_TLSF
82         , lua (lua_newstate (&PBD::TLSF::lalloc, &_mempool))
83 #elif defined USE_MALLOC
84         , lua ()
85 #else
86         , lua (lua_newstate (&PBD::ReallocPool::lalloc, &_mempool))
87 #endif
88         , _lua_dsp (0)
89         , _script (other.script ())
90         , _lua_does_channelmapping (false)
91         , _lua_has_inline_display (false)
92         , _designated_bypass_port (UINT32_MAX)
93         , _control_data (0)
94         , _shadow_data (0)
95         , _configured (false)
96         , _has_midi_input (false)
97         , _has_midi_output (false)
98 {
99         init ();
100
101         if (load_script ()) {
102                 throw failed_constructor ();
103         }
104
105         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count (); ++i) {
106                 _control_data[i] = other._shadow_data[i];
107                 _shadow_data[i]  = other._shadow_data[i];
108         }
109 }
110
111 LuaProc::~LuaProc () {
112 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
113         if (_info && _stats_cnt > 0) {
114                 printf ("LuaProc: '%s' run()  avg: %.3f  max: %.3f [ms]\n",
115                                 _info->name.c_str (),
116                                 0.0001f * _stats_avg[0] / (float) _stats_cnt,
117                                 0.0001f * _stats_max[0]);
118                 printf ("LuaProc: '%s' gc()   avg: %.3f  max: %.3f [ms]\n",
119                                 _info->name.c_str (),
120                                 0.0001f * _stats_avg[1] / (float) _stats_cnt,
121                                 0.0001f * _stats_max[1]);
122         }
123 #endif
124         lua.do_command ("collectgarbage();");
125         delete (_lua_dsp);
126         delete [] _control_data;
127         delete [] _shadow_data;
128 }
129
130 void
131 LuaProc::init ()
132 {
133 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
134         _stats_avg[0] = _stats_avg[1] = _stats_max[0] = _stats_max[1] = _stats_cnt = 0;
135 #endif
136
137         lua.tweak_rt_gc ();
138         lua.Print.connect (sigc::mem_fun (*this, &LuaProc::lua_print));
139         // register session object
140         lua_State* L = lua.getState ();
141         LuaBindings::stddef (L);
142         LuaBindings::common (L);
143         LuaBindings::dsp (L);
144
145         luabridge::getGlobalNamespace (L)
146                 .beginNamespace ("Ardour")
147                 .deriveClass <LuaProc, PBD::StatefulDestructible> ("LuaProc")
148                 .addFunction ("queue_draw", &LuaProc::queue_draw)
149                 .addFunction ("shmem", &LuaProc::instance_shm)
150                 .addFunction ("table", &LuaProc::instance_ref)
151                 .addFunction ("route", &LuaProc::route)
152                 .addFunction ("unique_id", &LuaProc::unique_id)
153                 .addFunction ("name", &LuaProc::name)
154                 .endClass ()
155                 .endNamespace ();
156
157         // add session to global lua namespace
158         luabridge::push <Session *> (L, &_session);
159         lua_setglobal (L, "Session");
160
161         // instance
162         luabridge::push <LuaProc *> (L, this);
163         lua_setglobal (L, "self");
164
165         // sandbox
166         lua.do_command ("io = nil os = nil loadfile = nil require = nil dofile = nil package = nil debug = nil");
167 #if 0
168         lua.do_command ("for n in pairs(_G) do print(n) end print ('----')"); // print global env
169 #endif
170         lua.do_command ("function ardour () end");
171 }
172
173 boost::weak_ptr<Route>
174 LuaProc::route () const
175 {
176         return static_cast<Route*>(_owner)->weakroute ();
177 }
178
179 void
180 LuaProc::lua_print (std::string s) {
181         std::cout <<"LuaProc: " << s << "\n";
182         PBD::error << "LuaProc: " << s << "\n";
183 }
184
185 bool
186 LuaProc::load_script ()
187 {
188         assert (!_lua_dsp); // don't allow to re-initialize
189         LuaPluginInfoPtr lpi;
190
191         // TODO: refine APIs; function arguments..
192         // - perform channel-map in ardour (silent/scratch buffers) ?
193         // - control-port API (explicit get/set functions ??)
194         // - latency reporting (global var? ctrl-port? set-function ?)
195         // - MIDI -> sparse table of events
196         //     { [sample] => { Event }, .. }
197         //   or  { { sample, Event }, .. }
198
199         try {
200                 LuaScriptInfoPtr lsi = LuaScripting::script_info (_script);
201                 lpi = LuaPluginInfoPtr (new LuaPluginInfo (lsi));
202                 assert (lpi);
203                 set_info (lpi);
204                 _mempool.set_name ("LuaProc: " + lsi->name);
205                 _docs = lsi->description;
206         } catch (failed_constructor& err) {
207                 return true;
208         }
209
210         lua_State* L = lua.getState ();
211         lua.do_command (_script);
212
213         // check if script has a DSP callback
214         luabridge::LuaRef lua_dsp_run = luabridge::getGlobal (L, "dsp_run");
215         luabridge::LuaRef lua_dsp_map = luabridge::getGlobal (L, "dsp_runmap");
216
217         if ((lua_dsp_run.type () != LUA_TFUNCTION) == (lua_dsp_map.type () != LUA_TFUNCTION)) {
218                 return true;
219         }
220
221         if (lua_dsp_run.type () == LUA_TFUNCTION) {
222                 _lua_dsp = new luabridge::LuaRef (lua_dsp_run);
223         }
224         else if (lua_dsp_map.type () == LUA_TFUNCTION) {
225                 _lua_dsp = new luabridge::LuaRef (lua_dsp_map);
226                 _lua_does_channelmapping = true;
227         }
228         else {
229                 assert (0);
230         }
231
232         // initialize the DSP if needed
233         luabridge::LuaRef lua_dsp_init = luabridge::getGlobal (L, "dsp_init");
234         if (lua_dsp_init.type () == LUA_TFUNCTION) {
235                 try {
236                         lua_dsp_init (_session.nominal_frame_rate ());
237                 } catch (luabridge::LuaException const& e) {
238                         ;
239                 }
240         }
241
242         _ctrl_params.clear ();
243
244         luabridge::LuaRef lua_render = luabridge::getGlobal (L, "render_inline");
245         if (lua_render.isFunction ()) {
246                 _lua_has_inline_display = true;
247         }
248
249         luabridge::LuaRef lua_params = luabridge::getGlobal (L, "dsp_params");
250         if (lua_params.isFunction ()) {
251
252                 // call function // add try {} catch (luabridge::LuaException const& e)
253                 luabridge::LuaRef params = lua_params ();
254
255                 if (params.isTable ()) {
256
257                         for (luabridge::Iterator i (params); !i.isNil (); ++i) {
258                                 // required fields
259                                 if (!i.key ().isNumber ())           { return false; }
260                                 if (!i.value ().isTable ())          { return false; }
261                                 if (!i.value ()["type"].isString ()) { return false; }
262                                 if (!i.value ()["name"].isString ()) { return false; }
263                                 if (!i.value ()["min"].isNumber ())  { return false; }
264                                 if (!i.value ()["max"].isNumber ())  { return false; }
265
266                                 int pn = i.key ().cast<int> ();
267                                 std::string type = i.value ()["type"].cast<std::string> ();
268                                 if (type == "input") {
269                                         if (!i.value ()["default"].isNumber ()) { return false; }
270                                         _ctrl_params.push_back (std::make_pair (false, pn));
271                                 }
272                                 else if (type == "output") {
273                                         _ctrl_params.push_back (std::make_pair (true, pn));
274                                 } else {
275                                         return false;
276                                 }
277                                 assert (pn == (int) _ctrl_params.size ());
278
279                                 //_param_desc[pn] = boost::shared_ptr<ParameterDescriptor> (new ParameterDescriptor());
280                                 luabridge::LuaRef lr = i.value ();
281
282                                 if (type == "input") {
283                                         _param_desc[pn].normal     = lr["default"].cast<float> ();
284                                 } else {
285                                         _param_desc[pn].normal     = lr["min"].cast<float> (); // output-port, no default
286                                 }
287                                 _param_desc[pn].lower        = lr["min"].cast<float> ();
288                                 _param_desc[pn].upper        = lr["max"].cast<float> ();
289                                 _param_desc[pn].toggled      = lr["toggled"].isBoolean () && (lr["toggled"]).cast<bool> ();
290                                 _param_desc[pn].logarithmic  = lr["logarithmic"].isBoolean () && (lr["logarithmic"]).cast<bool> ();
291                                 _param_desc[pn].integer_step = lr["integer"].isBoolean () && (lr["integer"]).cast<bool> ();
292                                 _param_desc[pn].sr_dependent = lr["ratemult"].isBoolean () && (lr["ratemult"]).cast<bool> ();
293                                 _param_desc[pn].enumeration  = lr["enum"].isBoolean () && (lr["enum"]).cast<bool> ();
294
295                                 if (lr["bypass"].isBoolean () && (lr["bypass"]).cast<bool> ()) {
296                                         _designated_bypass_port = pn - 1; // lua table starts at 1.
297                                 }
298
299                                 if (lr["unit"].isString ()) {
300                                         std::string unit = lr["unit"].cast<std::string> ();
301                                         if (unit == "dB")             { _param_desc[pn].unit = ParameterDescriptor::DB; }
302                                         else if (unit == "Hz")        { _param_desc[pn].unit = ParameterDescriptor::HZ; }
303                                         else if (unit == "Midi Note") { _param_desc[pn].unit = ParameterDescriptor::MIDI_NOTE; }
304                                 }
305                                 _param_desc[pn].label        = (lr["name"]).cast<std::string> ();
306                                 _param_desc[pn].scale_points = parse_scale_points (&lr);
307
308                                 luabridge::LuaRef doc = lr["doc"];
309                                 if (doc.isString ()) {
310                                         _param_doc[pn] = doc.cast<std::string> ();
311                                 } else {
312                                         _param_doc[pn] = "";
313                                 }
314                                 assert (!(_param_desc[pn].toggled && _param_desc[pn].logarithmic));
315                         }
316                 }
317         }
318
319         _control_data = new float[parameter_count ()];
320         _shadow_data  = new float[parameter_count ()];
321
322         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count (); ++i) {
323                 if (parameter_is_input (i)) {
324                         _control_data[i] = _shadow_data[i] = default_value (i);
325                 }
326         }
327
328         // expose ctrl-ports to global lua namespace
329         luabridge::push <float *> (L, _control_data);
330         lua_setglobal (L, "CtrlPorts");
331
332         return false; // no error
333 }
334
335 bool
336 LuaProc::can_support_io_configuration (const ChanCount& in, ChanCount& out, ChanCount* imprecise)
337 {
338         // caller must hold process lock (no concurrent calls to interpreter
339         _output_configs.clear ();
340
341         lua_State* L = lua.getState ();
342         luabridge::LuaRef ioconfig = luabridge::getGlobal (L, "dsp_ioconfig");
343
344         luabridge::LuaRef *_iotable = NULL; // can't use reference :(
345
346         if (ioconfig.isFunction ()) {
347                 try {
348                         luabridge::LuaRef iotable = ioconfig ();
349                         if (iotable.isTable ()) {
350                                 _iotable = new luabridge::LuaRef (iotable);
351                         }
352                 } catch (luabridge::LuaException const& e) {
353                         _iotable = NULL;
354                 }
355         }
356
357         if (!_iotable) {
358                 /* empty table as default */
359                 luabridge::LuaRef iotable = luabridge::newTable(L);
360                 _iotable = new luabridge::LuaRef (iotable);
361         }
362
363         // now we can reference it.
364         luabridge::LuaRef iotable (*_iotable);
365         delete _iotable;
366
367         if ((iotable).length () < 1) {
368                 /* empty table as only config, to get default values */
369                 luabridge::LuaRef ioconf = luabridge::newTable(L);
370                 iotable[1] = ioconf;
371         }
372
373         const int audio_in = in.n_audio ();
374         const int midi_in = in.n_midi ();
375
376         // preferred setting (provided by plugin_insert)
377         const int preferred_out = out.n_audio ();
378         const int preferred_midiout = out.n_midi ();
379
380         int midi_out = -1;
381         int audio_out = -1;
382         float penalty = 9999;
383         bool found = false;
384
385 #define FOUNDCFG_PENALTY(in, out, p) {                              \
386   _output_configs.insert (out);                                     \
387   if (p < penalty) {                                                \
388     audio_out = (out);                                              \
389     midi_out = possible_midiout;                                    \
390     if (imprecise) {                                                \
391       imprecise->set (DataType::AUDIO, (in));                       \
392       imprecise->set (DataType::MIDI, possible_midiin);             \
393     }                                                               \
394     _has_midi_input = (possible_midiin > 0);                        \
395     _has_midi_output = (possible_midiout > 0);                      \
396     penalty = p;                                                    \
397     found = true;                                                   \
398   }                                                                 \
399 }
400
401 #define FOUNDCFG_IMPRECISE(in, out) {                               \
402   const float p = fabsf ((float)(out) - preferred_out) *            \
403                       (((out) > preferred_out) ? 1.1 : 1)           \
404                 + fabsf ((float)possible_midiout - preferred_midiout) *    \
405                       ((possible_midiout - preferred_midiout) ? 0.6 : 0.5) \
406                 + fabsf ((float)(in) - audio_in) *                  \
407                       (((in) > audio_in) ? 275 : 250)               \
408                 + fabsf ((float)possible_midiin - midi_in) *        \
409                       ((possible_midiin - midi_in) ? 100 : 110);    \
410   FOUNDCFG_PENALTY(in, out, p);                                     \
411 }
412
413 #define FOUNDCFG(out)                                               \
414   FOUNDCFG_IMPRECISE(audio_in, out)
415
416 #define ANYTHINGGOES                                                \
417   _output_configs.insert (0);
418
419 #define UPTO(nch) {                                                 \
420   for (int n = 1; n < nch; ++n) {                                   \
421     _output_configs.insert (n);                                     \
422   }                                                                 \
423 }
424
425         if (imprecise) {
426                 *imprecise = in;
427         }
428
429         for (luabridge::Iterator i (iotable); !i.isNil (); ++i) {
430                 luabridge::LuaRef io (i.value ());
431                 if (!io.isTable()) {
432                         continue;
433                 }
434
435                 int possible_in = io["audio_in"].isNumber() ? io["audio_in"] : -1;
436                 int possible_out = io["audio_out"].isNumber() ? io["audio_out"] : -1;
437                 int possible_midiin = io["midi_in"].isNumber() ? io["midi_in"] : 0;
438                 int possible_midiout = io["midi_out"].isNumber() ? io["midi_out"] : 0;
439
440                 if (midi_in != possible_midiin && !imprecise) {
441                         continue;
442                 }
443
444                 // exact match
445                 if ((possible_in == audio_in) && (possible_out == preferred_out)) {
446                         /* Set penalty so low that this output configuration
447                          * will trump any other one */
448                         FOUNDCFG_PENALTY(audio_in, preferred_out, -1);
449                 }
450
451                 if (possible_out == 0 && possible_midiout == 0) {
452                         /* skip configurations with no output at all */
453                         continue;
454                 }
455
456                 if (possible_in == -1 || possible_in == -2) {
457                         /* wildcard for input */
458                         if (possible_out == possible_in) {
459                                 /* either both -1 or both -2 (invalid and
460                                  * interpreted as both -1): out must match in */
461                                 FOUNDCFG (audio_in);
462                         } else if (possible_out == -3 - possible_in) {
463                                 /* one is -1, the other is -2: any output configuration
464                                  * possible, pick what the insert prefers */
465                                 FOUNDCFG (preferred_out);
466                                 ANYTHINGGOES;
467                         } else if (possible_out < -2) {
468                                 /* variable number of outputs up to -N,
469                                  * invalid if in == -2 but we accept it anyway */
470                                 FOUNDCFG (min (-possible_out, preferred_out));
471                                 UPTO (-possible_out)
472                         } else {
473                                 /* exact number of outputs */
474                                 FOUNDCFG (possible_out);
475                         }
476                 }
477
478                 if (possible_in < -2 || possible_in >= 0) {
479                         /* specified number, exact or up to */
480                         int desired_in;
481                         if (possible_in >= 0) {
482                                 /* configuration can only match possible_in */
483                                 desired_in = possible_in;
484                         } else {
485                                 /* configuration can match up to -possible_in */
486                                 desired_in = min (-possible_in, audio_in);
487                         }
488                         if (!imprecise && audio_in != desired_in) {
489                                 /* skip that configuration, it cannot match
490                                  * the required audio input count, and we
491                                  * cannot ask for change via \imprecise */
492                         } else if (possible_out == -1 || possible_out == -2) {
493                                 /* any output configuration possible
494                                  * out == -2 is invalid, interpreted as out == -1.
495                                  * Really imprecise only if desired_in != audio_in */
496                                 FOUNDCFG_IMPRECISE (desired_in, preferred_out);
497                                 ANYTHINGGOES;
498                         } else if (possible_out < -2) {
499                                 /* variable number of outputs up to -N
500                                  * not specified if in > 0, but we accept it anyway.
501                                  * Really imprecise only if desired_in != audio_in */
502                                 FOUNDCFG_IMPRECISE (desired_in, min (-possible_out, preferred_out));
503                                 UPTO (-possible_out)
504                         } else {
505                                 /* exact number of outputs
506                                  * Really imprecise only if desired_in != audio_in */
507                                 FOUNDCFG_IMPRECISE (desired_in, possible_out);
508                         }
509                 }
510
511         }
512
513         if (!found) {
514                 return false;
515         }
516
517         if (imprecise) {
518                 _selected_in = *imprecise;
519         } else {
520                 _selected_in = in;
521         }
522
523         out.set (DataType::MIDI, midi_out);
524         out.set (DataType::AUDIO, audio_out);
525         _selected_out = out;
526
527         return true;
528 }
529
530 bool
531 LuaProc::configure_io (ChanCount in, ChanCount out)
532 {
533         in.set (DataType::MIDI, _has_midi_input ? 1 : 0);
534         out.set (DataType::MIDI, _has_midi_output ? 1 : 0);
535
536         _info->n_inputs = _selected_in;
537         _info->n_outputs = _selected_out;
538
539         // configure the DSP if needed
540         if (in != _configured_in || out != _configured_out || !_configured) {
541                 lua_State* L = lua.getState ();
542                 luabridge::LuaRef lua_dsp_configure = luabridge::getGlobal (L, "dsp_configure");
543                 if (lua_dsp_configure.type () == LUA_TFUNCTION) {
544                         try {
545                                 luabridge::LuaRef io = lua_dsp_configure (&in, &out);
546                                 if (io.isTable ()) {
547                                         ChanCount lin (_selected_in);
548                                         ChanCount lout (_selected_out);
549
550                                         if (io["audio_in"].type() == LUA_TNUMBER) {
551                                                 const int c = io["audio_in"].cast<int> ();
552                                                 if (c >= 0) {
553                                                         lin.set (DataType::AUDIO, c);
554                                                 }
555                                         }
556                                         if (io["audio_out"].type() == LUA_TNUMBER) {
557                                                 const int c = io["audio_out"].cast<int> ();
558                                                 if (c >= 0) {
559                                                         lout.set (DataType::AUDIO, c);
560                                                 }
561                                         }
562                                         if (io["midi_in"].type() == LUA_TNUMBER) {
563                                                 const int c = io["midi_in"].cast<int> ();
564                                                 if (c >= 0) {
565                                                         lin.set (DataType::MIDI, c);
566                                                 }
567                                         }
568                                         if (io["midi_out"].type() == LUA_TNUMBER) {
569                                                 const int c = io["midi_out"].cast<int> ();
570                                                 if (c >= 0) {
571                                                         lout.set (DataType::MIDI, c);
572                                                 }
573                                         }
574                                         _info->n_inputs = lin;
575                                         _info->n_outputs = lout;
576                                 }
577                                 _configured = true;
578                         } catch (luabridge::LuaException const& e) {
579                                 PBD::error << "LuaException: " << e.what () << "\n";
580 #ifndef NDEBUG
581                                 std::cerr << "LuaException: " << e.what () << "\n";
582 #endif
583                                 return false;
584                         }
585                 }
586         }
587
588         _configured_in = in;
589         _configured_out = out;
590
591         return true;
592 }
593
594 int
595 LuaProc::connect_and_run (BufferSet& bufs,
596                 framepos_t start, framepos_t end, double speed,
597                 ChanMapping in, ChanMapping out,
598                 pframes_t nframes, framecnt_t offset)
599 {
600         if (!_lua_dsp) {
601                 return 0;
602         }
603
604         Plugin::connect_and_run (bufs, start, end, speed, in, out, nframes, offset);
605
606         // This is needed for ARDOUR::Session requests :(
607         if (! SessionEvent::has_per_thread_pool ()) {
608                 char name[64];
609                 snprintf (name, 64, "Proc-%p", this);
610                 pthread_set_name (name);
611                 SessionEvent::create_per_thread_pool (name, 64);
612                 PBD::notify_event_loops_about_thread_creation (pthread_self(), name, 64);
613         }
614
615         uint32_t const n = parameter_count ();
616         for (uint32_t i = 0; i < n; ++i) {
617                 if (parameter_is_control (i) && parameter_is_input (i)) {
618                         _control_data[i] = _shadow_data[i];
619                 }
620         }
621
622 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
623         int64_t t0 = g_get_monotonic_time ();
624 #endif
625
626         try {
627                 if (_lua_does_channelmapping) {
628                         // run the DSP function
629                         (*_lua_dsp)(&bufs, in, out, nframes, offset);
630                 } else {
631                         // map buffers
632                         BufferSet& silent_bufs  = _session.get_silent_buffers (ChanCount (DataType::AUDIO, 1));
633                         BufferSet& scratch_bufs = _session.get_scratch_buffers (ChanCount (DataType::AUDIO, 1));
634
635                         lua_State* L = lua.getState ();
636                         luabridge::LuaRef in_map (luabridge::newTable (L));
637                         luabridge::LuaRef out_map (luabridge::newTable (L));
638
639                         const uint32_t audio_in = _configured_in.n_audio ();
640                         const uint32_t audio_out = _configured_out.n_audio ();
641                         const uint32_t midi_in = _configured_in.n_midi ();
642
643                         for (uint32_t ap = 0; ap < audio_in; ++ap) {
644                                 bool valid;
645                                 const uint32_t buf_index = in.get(DataType::AUDIO, ap, &valid);
646                                 if (valid) {
647                                         in_map[ap + 1] = bufs.get_audio (buf_index).data (offset);
648                                 } else {
649                                         in_map[ap + 1] = silent_bufs.get_audio (0).data (offset);
650                                 }
651                         }
652                         for (uint32_t ap = 0; ap < audio_out; ++ap) {
653                                 bool valid;
654                                 const uint32_t buf_index = out.get(DataType::AUDIO, ap, &valid);
655                                 if (valid) {
656                                         out_map[ap + 1] = bufs.get_audio (buf_index).data (offset);
657                                 } else {
658                                         out_map[ap + 1] = scratch_bufs.get_audio (0).data (offset);
659                                 }
660                         }
661
662                         luabridge::LuaRef lua_midi_src_tbl (luabridge::newTable (L));
663                         int e = 1; // > 1 port, we merge events (unsorted)
664                         for (uint32_t mp = 0; mp < midi_in; ++mp) {
665                                 bool valid;
666                                 const uint32_t idx = in.get(DataType::MIDI, mp, &valid);
667                                 if (valid) {
668                                         for (MidiBuffer::iterator m = bufs.get_midi(idx).begin();
669                                                         m != bufs.get_midi(idx).end(); ++m, ++e) {
670                                                 const Evoral::MIDIEvent<framepos_t> ev(*m, false);
671                                                 luabridge::LuaRef lua_midi_data (luabridge::newTable (L));
672                                                 const uint8_t* data = ev.buffer();
673                                                 for (uint32_t i = 0; i < ev.size(); ++i) {
674                                                         lua_midi_data [i + 1] = data[i];
675                                                 }
676                                                 luabridge::LuaRef lua_midi_event (luabridge::newTable (L));
677                                                 lua_midi_event["time"] = 1 + (*m).time();
678                                                 lua_midi_event["data"] = lua_midi_data;
679                                                 lua_midi_event["bytes"] = data;
680                                                 lua_midi_event["size"] = ev.size();
681                                                 lua_midi_src_tbl[e] = lua_midi_event;
682                                         }
683                                 }
684                         }
685
686                         if (_has_midi_input) {
687                                 // XXX TODO This needs a better solution than global namespace
688                                 luabridge::push (L, lua_midi_src_tbl);
689                                 lua_setglobal (L, "midiin");
690                         }
691
692                         luabridge::LuaRef lua_midi_sink_tbl (luabridge::newTable (L));
693                         if (_has_midi_output) {
694                                 luabridge::push (L, lua_midi_sink_tbl);
695                                 lua_setglobal (L, "midiout");
696                         }
697
698                         // run the DSP function
699                         (*_lua_dsp)(in_map, out_map, nframes);
700
701                         // copy back midi events
702                         if (_has_midi_output && lua_midi_sink_tbl.isTable ()) {
703                                 bool valid;
704                                 const uint32_t idx = out.get(DataType::MIDI, 0, &valid);
705                                 if (valid && bufs.count().n_midi() > idx) {
706                                         MidiBuffer& mbuf = bufs.get_midi(idx);
707                                         mbuf.silence(0, 0);
708                                         for (luabridge::Iterator i (lua_midi_sink_tbl); !i.isNil (); ++i) {
709                                                 if (!i.key ().isNumber ()) { continue; }
710                                                 if (!i.value ()["time"].isNumber ()) { continue; }
711                                                 if (!i.value ()["data"].isTable ()) { continue; }
712                                                 luabridge::LuaRef data_tbl (i.value ()["data"]);
713                                                 framepos_t tme = i.value ()["time"];
714                                                 if (tme < 1 || tme > nframes) { continue; }
715                                                 uint8_t data[64];
716                                                 size_t size = 0;
717                                                 for (luabridge::Iterator di (data_tbl); !di.isNil () && size < sizeof(data); ++di, ++size) {
718                                                         data[size] = di.value ();
719                                                 }
720                                                 if (size > 0 && size < 64) {
721                                                         mbuf.push_back(tme - 1, size, data);
722                                                 }
723                                         }
724
725                                 }
726                         }
727                 }
728         } catch (luabridge::LuaException const& e) {
729                 PBD::error << "LuaException: " << e.what () << "\n";
730 #ifndef NDEBUG
731                 std::cerr << "LuaException: " << e.what () << "\n";
732 #endif
733                 return -1;
734         }
735 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
736         int64_t t1 = g_get_monotonic_time ();
737 #endif
738
739         lua.collect_garbage_step ();
740 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
741         ++_stats_cnt;
742         int64_t t2 = g_get_monotonic_time ();
743         int64_t ela0 = t1 - t0;
744         int64_t ela1 = t2 - t1;
745         if (ela0 > _stats_max[0]) _stats_max[0] = ela0;
746         if (ela1 > _stats_max[1]) _stats_max[1] = ela1;
747         _stats_avg[0] += ela0;
748         _stats_avg[1] += ela1;
749 #endif
750         return 0;
751 }
752
753
754 void
755 LuaProc::add_state (XMLNode* root) const
756 {
757         XMLNode*    child;
758         char        buf[32];
759         LocaleGuard lg;
760
761         gchar* b64 = g_base64_encode ((const guchar*)_script.c_str (), _script.size ());
762         std::string b64s (b64);
763         g_free (b64);
764         XMLNode* script_node = new XMLNode (X_("script"));
765         script_node->add_property (X_("lua"), LUA_VERSION);
766         script_node->add_content (b64s);
767         root->add_child_nocopy (*script_node);
768
769         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count(); ++i) {
770                 if (parameter_is_input(i) && parameter_is_control(i)) {
771                         child = new XMLNode("Port");
772                         snprintf(buf, sizeof(buf), "%u", i);
773                         child->add_property("id", std::string(buf));
774                         snprintf(buf, sizeof(buf), "%+f", _shadow_data[i]);
775                         child->add_property("value", std::string(buf));
776                         root->add_child_nocopy(*child);
777                 }
778         }
779 }
780
781 int
782 LuaProc::set_script_from_state (const XMLNode& node)
783 {
784         XMLNode* child;
785         if (node.name () != state_node_name ()) {
786                 return -1;
787         }
788
789         if ((child = node.child (X_("script"))) != 0) {
790                 for (XMLNodeList::const_iterator n = child->children ().begin (); n != child->children ().end (); ++n) {
791                         if (!(*n)->is_content ()) { continue; }
792                         gsize size;
793                         guchar* buf = g_base64_decode ((*n)->content ().c_str (), &size);
794                         _script = std::string ((const char*)buf, size);
795                         g_free (buf);
796                         if (load_script ()) {
797                                 PBD::error << _("Failed to load Lua script from session state.") << endmsg;
798 #ifndef NDEBUG
799                                 std::cerr << "Failed Lua Script: " << _script << std::endl;
800 #endif
801                                 _script = "";
802                         }
803                         break;
804                 }
805         }
806         if (_script.empty ()) {
807                 PBD::error << _("Session State for LuaProcessor did not include a Lua script.") << endmsg;
808                 return -1;
809         }
810         if (!_lua_dsp) {
811                 PBD::error << _("Invalid/incompatible Lua script found for LuaProcessor.") << endmsg;
812                 return -1;
813         }
814         return 0;
815 }
816
817 int
818 LuaProc::set_state (const XMLNode& node, int version)
819 {
820 #ifndef NO_PLUGIN_STATE
821         XMLNodeList nodes;
822         XMLProperty const * prop;
823         XMLNodeConstIterator iter;
824         XMLNode *child;
825         const char *value;
826         const char *port;
827         uint32_t port_id;
828 #endif
829         LocaleGuard lg;
830
831         if (_script.empty ()) {
832                 if (set_script_from_state (node)) {
833                         return -1;
834                 }
835         }
836
837 #ifndef NO_PLUGIN_STATE
838         if (node.name() != state_node_name()) {
839                 error << _("Bad node sent to LuaProc::set_state") << endmsg;
840                 return -1;
841         }
842
843         nodes = node.children ("Port");
844         for (iter = nodes.begin(); iter != nodes.end(); ++iter) {
845                 child = *iter;
846                 if ((prop = child->property("id")) != 0) {
847                         port = prop->value().c_str();
848                 } else {
849                         warning << _("LuaProc: port has no symbol, ignored") << endmsg;
850                         continue;
851                 }
852                 if ((prop = child->property("value")) != 0) {
853                         value = prop->value().c_str();
854                 } else {
855                         warning << _("LuaProc: port has no value, ignored") << endmsg;
856                         continue;
857                 }
858                 sscanf (port, "%" PRIu32, &port_id);
859                 set_parameter (port_id, atof(value));
860         }
861 #endif
862
863         return Plugin::set_state (node, version);
864 }
865
866 uint32_t
867 LuaProc::parameter_count () const
868 {
869         return _ctrl_params.size ();
870 }
871
872 float
873 LuaProc::default_value (uint32_t port)
874 {
875         if (_ctrl_params[port].first) {
876                 assert (0);
877                 return 0;
878         }
879         int lp = _ctrl_params[port].second;
880         return _param_desc[lp].normal;
881 }
882
883 void
884 LuaProc::set_parameter (uint32_t port, float val)
885 {
886         assert (port < parameter_count ());
887         if (get_parameter (port) == val) {
888                 return;
889         }
890         _shadow_data[port] = val;
891         Plugin::set_parameter (port, val);
892 }
893
894 float
895 LuaProc::get_parameter (uint32_t port) const
896 {
897         if (parameter_is_input (port)) {
898                 return _shadow_data[port];
899         } else {
900                 return _control_data[port];
901         }
902 }
903
904 int
905 LuaProc::get_parameter_descriptor (uint32_t port, ParameterDescriptor& desc) const
906 {
907         assert (port <= parameter_count ());
908         int lp = _ctrl_params[port].second;
909         const ParameterDescriptor& d (_param_desc.find(lp)->second);
910
911         desc.lower        = d.lower;
912         desc.upper        = d.upper;
913         desc.normal       = d.normal;
914         desc.toggled      = d.toggled;
915         desc.logarithmic  = d.logarithmic;
916         desc.integer_step = d.integer_step;
917         desc.sr_dependent = d.sr_dependent;
918         desc.enumeration  = d.enumeration;
919         desc.unit         = d.unit;
920         desc.label        = d.label;
921         desc.scale_points = d.scale_points;
922
923         desc.update_steps ();
924         return 0;
925 }
926
927 std::string
928 LuaProc::get_parameter_docs (uint32_t port) const {
929         assert (port <= parameter_count ());
930         int lp = _ctrl_params[port].second;
931         return _param_doc.find(lp)->second;
932 }
933
934 uint32_t
935 LuaProc::nth_parameter (uint32_t port, bool& ok) const
936 {
937         if (port < _ctrl_params.size ()) {
938                 ok = true;
939                 return port;
940         }
941         ok = false;
942         return 0;
943 }
944
945 bool
946 LuaProc::parameter_is_input (uint32_t port) const
947 {
948         assert (port < _ctrl_params.size ());
949         return (!_ctrl_params[port].first);
950 }
951
952 bool
953 LuaProc::parameter_is_output (uint32_t port) const
954 {
955         assert (port < _ctrl_params.size ());
956         return (_ctrl_params[port].first);
957 }
958
959 std::set<Evoral::Parameter>
960 LuaProc::automatable () const
961 {
962         std::set<Evoral::Parameter> automatables;
963         for (uint32_t i = 0; i < _ctrl_params.size (); ++i) {
964                 if (parameter_is_input (i)) {
965                         automatables.insert (automatables.end (), Evoral::Parameter (PluginAutomation, 0, i));
966                 }
967         }
968         return automatables;
969 }
970
971 std::string
972 LuaProc::describe_parameter (Evoral::Parameter param)
973 {
974         if (param.type () == PluginAutomation && param.id () < parameter_count ()) {
975                 int lp = _ctrl_params[param.id ()].second;
976                 return _param_desc[lp].label;
977         }
978         return "??";
979 }
980
981 void
982 LuaProc::print_parameter (uint32_t param, char* buf, uint32_t len) const
983 {
984         if (buf && len) {
985                 if (param < parameter_count ()) {
986                         snprintf (buf, len, "%.3f", get_parameter (param));
987                 } else {
988                         strcat (buf, "0");
989                 }
990         }
991 }
992
993 boost::shared_ptr<ScalePoints>
994 LuaProc::parse_scale_points (luabridge::LuaRef* lr)
995 {
996         if (!(*lr)["scalepoints"].isTable()) {
997                 return boost::shared_ptr<ScalePoints> ();
998         }
999
1000         int cnt = 0;
1001         boost::shared_ptr<ScalePoints> rv = boost::shared_ptr<ScalePoints>(new ScalePoints());
1002         luabridge::LuaRef scalepoints ((*lr)["scalepoints"]);
1003
1004         for (luabridge::Iterator i (scalepoints); !i.isNil (); ++i) {
1005                 if (!i.key ().isString ())    { continue; }
1006                 if (!i.value ().isNumber ())  { continue; }
1007                 rv->insert(make_pair(i.key ().cast<std::string> (),
1008                                         i.value ().cast<float> ()));
1009                 ++cnt;
1010         }
1011
1012         if (rv->size() > 0) {
1013                 return rv;
1014         }
1015         return boost::shared_ptr<ScalePoints> ();
1016 }
1017
1018 boost::shared_ptr<ScalePoints>
1019 LuaProc::get_scale_points (uint32_t port) const
1020 {
1021         int lp = _ctrl_params[port].second;
1022         return _param_desc.find(lp)->second.scale_points;
1023 }
1024
1025 void
1026 LuaProc::setup_lua_inline_gui (LuaState *lua_gui)
1027 {
1028         lua_State* LG = lua_gui->getState ();
1029         LuaBindings::stddef (LG);
1030         LuaBindings::common (LG);
1031         LuaBindings::dsp (LG);
1032         LuaBindings::osc (LG);
1033
1034         lua_gui->Print.connect (sigc::mem_fun (*this, &LuaProc::lua_print));
1035         lua_gui->do_command ("function ardour () end");
1036         lua_gui->do_command (_script);
1037
1038         // TODO think: use a weak-pointer here ?
1039         // (the GUI itself uses a shared ptr to this plugin, so we should be good)
1040         luabridge::getGlobalNamespace (LG)
1041                 .beginNamespace ("Ardour")
1042                 .beginClass <LuaProc> ("LuaProc")
1043                 .addFunction ("shmem", &LuaProc::instance_shm)
1044                 .addFunction ("table", &LuaProc::instance_ref)
1045                 .endClass ()
1046                 .endNamespace ();
1047
1048         luabridge::push <LuaProc *> (LG, this);
1049         lua_setglobal (LG, "self");
1050
1051         luabridge::push <float *> (LG, _control_data);
1052         lua_setglobal (LG, "CtrlPorts");
1053 }
1054 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1055
1056 #include "ardour/search_paths.h"
1057 #include "sha1.c"
1058
1059 std::string
1060 LuaProc::preset_name_to_uri (const std::string& name) const
1061 {
1062         std::string uri ("urn:lua:");
1063         char hash[41];
1064         Sha1Digest s;
1065         sha1_init (&s);
1066         sha1_write (&s, (const uint8_t *) name.c_str(), name.size ());
1067         sha1_write (&s, (const uint8_t *) _script.c_str(), _script.size ());
1068         sha1_result_hash (&s, hash);
1069         return uri + hash;
1070 }
1071
1072 std::string
1073 LuaProc::presets_file () const
1074 {
1075         return string_compose ("lua-%1", _info->unique_id);
1076 }
1077
1078 XMLTree*
1079 LuaProc::presets_tree () const
1080 {
1081         XMLTree* t = new XMLTree;
1082         std::string p = Glib::build_filename (ARDOUR::user_config_directory (), "presets");
1083
1084         if (!Glib::file_test (p, Glib::FILE_TEST_IS_DIR)) {
1085                 if (g_mkdir_with_parents (p.c_str(), 0755) != 0) {
1086                         error << _("Unable to create LuaProc presets directory") << endmsg;
1087                 };
1088         }
1089
1090         p = Glib::build_filename (p, presets_file ());
1091
1092         if (!Glib::file_test (p, Glib::FILE_TEST_EXISTS)) {
1093                 t->set_root (new XMLNode (X_("LuaPresets")));
1094                 return t;
1095         }
1096
1097         t->set_filename (p);
1098         if (!t->read ()) {
1099                 delete t;
1100                 return 0;
1101         }
1102         return t;
1103 }
1104
1105 bool
1106 LuaProc::load_preset (PresetRecord r)
1107 {
1108         boost::shared_ptr<XMLTree> t (presets_tree ());
1109         if (t == 0) {
1110                 return false;
1111         }
1112
1113         XMLNode* root = t->root ();
1114         for (XMLNodeList::const_iterator i = root->children().begin(); i != root->children().end(); ++i) {
1115                 XMLProperty const * label = (*i)->property (X_("label"));
1116                 assert (label);
1117                 if (label->value() != r.label) {
1118                         continue;
1119                 }
1120
1121                 for (XMLNodeList::const_iterator j = (*i)->children().begin(); j != (*i)->children().end(); ++j) {
1122                         if ((*j)->name() == X_("Parameter")) {
1123                                 XMLProperty const * index = (*j)->property (X_("index"));
1124                                 XMLProperty const * value = (*j)->property (X_("value"));
1125                                 assert (index);
1126                                 assert (value);
1127                                 LocaleGuard lg;
1128                                 set_parameter (atoi (index->value().c_str()), atof (value->value().c_str ()));
1129                         }
1130                 }
1131                 return Plugin::load_preset(r);
1132         }
1133         return false;
1134 }
1135
1136 std::string
1137 LuaProc::do_save_preset (std::string name) {
1138
1139         boost::shared_ptr<XMLTree> t (presets_tree ());
1140         if (t == 0) {
1141                 return "";
1142         }
1143
1144         std::string uri (preset_name_to_uri (name));
1145
1146         XMLNode* p = new XMLNode (X_("Preset"));
1147         p->add_property (X_("uri"), uri);
1148         p->add_property (X_("label"), name);
1149
1150         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count(); ++i) {
1151                 if (parameter_is_input (i)) {
1152                         XMLNode* c = new XMLNode (X_("Parameter"));
1153                         c->add_property (X_("index"), string_compose ("%1", i));
1154                         c->add_property (X_("value"), string_compose ("%1", get_parameter (i)));
1155                         p->add_child_nocopy (*c);
1156                 }
1157         }
1158         t->root()->add_child_nocopy (*p);
1159
1160         std::string f = Glib::build_filename (ARDOUR::user_config_directory (), "presets");
1161         f = Glib::build_filename (f, presets_file ());
1162
1163         t->write (f);
1164         return uri;
1165 }
1166
1167 void
1168 LuaProc::do_remove_preset (std::string name)
1169 {
1170         boost::shared_ptr<XMLTree> t (presets_tree ());
1171         if (t == 0) {
1172                 return;
1173         }
1174         t->root()->remove_nodes_and_delete (X_("label"), name);
1175         std::string f = Glib::build_filename (ARDOUR::user_config_directory (), "presets");
1176         f = Glib::build_filename (f, presets_file ());
1177         t->write (f);
1178 }
1179
1180 void
1181 LuaProc::find_presets ()
1182 {
1183         boost::shared_ptr<XMLTree> t (presets_tree ());
1184         if (t) {
1185                 XMLNode* root = t->root ();
1186                 for (XMLNodeList::const_iterator i = root->children().begin(); i != root->children().end(); ++i) {
1187
1188                         XMLProperty const * uri = (*i)->property (X_("uri"));
1189                         XMLProperty const * label = (*i)->property (X_("label"));
1190
1191                         assert (uri);
1192                         assert (label);
1193
1194                         PresetRecord r (uri->value(), label->value(), true);
1195                         _presets.insert (make_pair (r.uri, r));
1196                 }
1197         }
1198 }
1199
1200 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1201
1202 LuaPluginInfo::LuaPluginInfo (LuaScriptInfoPtr lsi) {
1203         if (lsi->type != LuaScriptInfo::DSP) {
1204                 throw failed_constructor ();
1205         }
1206
1207         path = lsi->path;
1208         name = lsi->name;
1209         creator = lsi->author;
1210         category = lsi->category;
1211         unique_id = lsi->unique_id;
1212
1213         n_inputs.set (DataType::AUDIO, 1);
1214         n_outputs.set (DataType::AUDIO, 1);
1215         type = Lua;
1216
1217         _is_instrument = category == "Instrument";
1218 }
1219
1220 PluginPtr
1221 LuaPluginInfo::load (Session& session)
1222 {
1223         std::string script = "";
1224         if (!Glib::file_test (path, Glib::FILE_TEST_EXISTS)) {
1225                 return PluginPtr ();
1226         }
1227
1228         try {
1229                 script = Glib::file_get_contents (path);
1230         } catch (Glib::FileError err) {
1231                 return PluginPtr ();
1232         }
1233
1234         if (script.empty ()) {
1235                 return PluginPtr ();
1236         }
1237
1238         try {
1239                 PluginPtr plugin (new LuaProc (session.engine (), session, script));
1240                 return plugin;
1241         } catch (failed_constructor& err) {
1242                 ;
1243         }
1244         return PluginPtr ();
1245 }
1246
1247 std::vector<Plugin::PresetRecord>
1248 LuaPluginInfo::get_presets (bool /*user_only*/) const
1249 {
1250         std::vector<Plugin::PresetRecord> p;
1251         XMLTree* t = new XMLTree;
1252         std::string pf = Glib::build_filename (ARDOUR::user_config_directory (), "presets", string_compose ("lua-%1", unique_id));
1253         if (Glib::file_test (pf, Glib::FILE_TEST_EXISTS)) {
1254                 t->set_filename (pf);
1255                 if (t->read ()) {
1256                         XMLNode* root = t->root ();
1257                         for (XMLNodeList::const_iterator i = root->children().begin(); i != root->children().end(); ++i) {
1258                                 XMLProperty const * uri = (*i)->property (X_("uri"));
1259                                 XMLProperty const * label = (*i)->property (X_("label"));
1260                                 p.push_back (Plugin::PresetRecord (uri->value(), label->value(), true));
1261                         }
1262                 }
1263         }
1264         delete t;
1265         return p;
1266 }