8f370ebfad57ace07ab49b83ca911914a0321b09
[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", 2097152)
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         , _has_midi_input (false)
65         , _has_midi_output (false)
66 {
67         init ();
68
69         /* when loading a session, or pasing a processor,
70          * the script is set during set_state();
71          */
72         if (!_script.empty () && load_script ()) {
73                 throw failed_constructor ();
74         }
75 }
76
77 LuaProc::LuaProc (const LuaProc &other)
78         : Plugin (other)
79         , _mempool ("LuaProc", 2097152)
80 #ifdef USE_TLSF
81         , lua (lua_newstate (&PBD::TLSF::lalloc, &_mempool))
82 #elif defined USE_MALLOC
83         , lua ()
84 #else
85         , lua (lua_newstate (&PBD::ReallocPool::lalloc, &_mempool))
86 #endif
87         , _lua_dsp (0)
88         , _script (other.script ())
89         , _lua_does_channelmapping (false)
90         , _lua_has_inline_display (false)
91         , _designated_bypass_port (UINT32_MAX)
92         , _control_data (0)
93         , _shadow_data (0)
94         , _has_midi_input (false)
95         , _has_midi_output (false)
96 {
97         init ();
98
99         if (load_script ()) {
100                 throw failed_constructor ();
101         }
102
103         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count (); ++i) {
104                 _control_data[i] = other._shadow_data[i];
105                 _shadow_data[i]  = other._shadow_data[i];
106         }
107 }
108
109 LuaProc::~LuaProc () {
110 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
111         if (_info && _stats_cnt > 0) {
112                 printf ("LuaProc: '%s' run()  avg: %.3f  max: %.3f [ms]\n",
113                                 _info->name.c_str (),
114                                 0.0001f * _stats_avg[0] / (float) _stats_cnt,
115                                 0.0001f * _stats_max[0]);
116                 printf ("LuaProc: '%s' gc()   avg: %.3f  max: %.3f [ms]\n",
117                                 _info->name.c_str (),
118                                 0.0001f * _stats_avg[1] / (float) _stats_cnt,
119                                 0.0001f * _stats_max[1]);
120         }
121 #endif
122         lua.do_command ("collectgarbage();");
123         delete (_lua_dsp);
124         delete [] _control_data;
125         delete [] _shadow_data;
126 }
127
128 void
129 LuaProc::init ()
130 {
131 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
132         _stats_avg[0] = _stats_avg[1] = _stats_max[0] = _stats_max[1] = _stats_cnt = 0;
133 #endif
134
135         lua.tweak_rt_gc ();
136         lua.Print.connect (sigc::mem_fun (*this, &LuaProc::lua_print));
137         // register session object
138         lua_State* L = lua.getState ();
139         LuaBindings::stddef (L);
140         LuaBindings::common (L);
141         LuaBindings::dsp (L);
142
143         luabridge::getGlobalNamespace (L)
144                 .beginNamespace ("Ardour")
145                 .beginClass <LuaProc> ("LuaProc")
146                 .addFunction ("queue_draw", &LuaProc::queue_draw)
147                 .addFunction ("shmem", &LuaProc::instance_shm)
148                 .addFunction ("table", &LuaProc::instance_ref)
149                 .endClass ()
150                 .endNamespace ();
151
152         // add session to global lua namespace
153         luabridge::push <Session *> (L, &_session);
154         lua_setglobal (L, "Session");
155
156         // instance
157         luabridge::push <LuaProc *> (L, this);
158         lua_setglobal (L, "self");
159
160         // sandbox
161         lua.do_command ("io = nil os = nil loadfile = nil require = nil dofile = nil package = nil debug = nil");
162 #if 0
163         lua.do_command ("for n in pairs(_G) do print(n) end print ('----')"); // print global env
164 #endif
165         lua.do_command ("function ardour () end");
166 }
167
168 void
169 LuaProc::lua_print (std::string s) {
170         std::cout <<"LuaProc: " << s << "\n";
171         PBD::error << "LuaProc: " << s << "\n";
172 }
173
174 bool
175 LuaProc::load_script ()
176 {
177         assert (!_lua_dsp); // don't allow to re-initialize
178         LuaPluginInfoPtr lpi;
179
180         // TODO: refine APIs; function arguments..
181         // - perform channel-map in ardour (silent/scratch buffers) ?
182         // - control-port API (explicit get/set functions ??)
183         // - latency reporting (global var? ctrl-port? set-function ?)
184         // - MIDI -> sparse table of events
185         //     { [sample] => { Event }, .. }
186         //   or  { { sample, Event }, .. }
187
188         try {
189                 LuaScriptInfoPtr lsi = LuaScripting::script_info (_script);
190                 lpi = LuaPluginInfoPtr (new LuaPluginInfo (lsi));
191                 assert (lpi);
192                 set_info (lpi);
193                 _mempool.set_name ("LuaProc: " + lsi->name);
194                 _docs = lsi->description;
195         } catch (failed_constructor& err) {
196                 return true;
197         }
198
199         lua_State* L = lua.getState ();
200         lua.do_command (_script);
201
202         // check if script has a DSP callback
203         luabridge::LuaRef lua_dsp_run = luabridge::getGlobal (L, "dsp_run");
204         luabridge::LuaRef lua_dsp_map = luabridge::getGlobal (L, "dsp_runmap");
205
206         if ((lua_dsp_run.type () != LUA_TFUNCTION) == (lua_dsp_map.type () != LUA_TFUNCTION)) {
207                 return true;
208         }
209
210         if (lua_dsp_run.type () == LUA_TFUNCTION) {
211                 _lua_dsp = new luabridge::LuaRef (lua_dsp_run);
212         }
213         else if (lua_dsp_map.type () == LUA_TFUNCTION) {
214                 _lua_dsp = new luabridge::LuaRef (lua_dsp_map);
215                 _lua_does_channelmapping = true;
216         }
217         else {
218                 assert (0);
219         }
220
221         // initialize the DSP if needed
222         luabridge::LuaRef lua_dsp_init = luabridge::getGlobal (L, "dsp_init");
223         if (lua_dsp_init.type () == LUA_TFUNCTION) {
224                 try {
225                         lua_dsp_init (_session.nominal_frame_rate ());
226                 } catch (luabridge::LuaException const& e) {
227                         ;
228                 }
229         }
230
231         // query midi i/o
232         luabridge::LuaRef lua_dsp_has_midi_in = luabridge::getGlobal (L, "dsp_has_midi_input");
233         if (lua_dsp_has_midi_in.type () == LUA_TFUNCTION) {
234                 try {
235                         _has_midi_input = lua_dsp_has_midi_in ();
236                 } catch (luabridge::LuaException const& e) {
237                         ;
238                 }
239         }
240
241         luabridge::LuaRef lua_dsp_has_midi_out = luabridge::getGlobal (L, "dsp_has_midi_output");
242         if (lua_dsp_has_midi_out.type () == LUA_TFUNCTION) {
243                 try {
244                         _has_midi_output = lua_dsp_has_midi_out ();
245                 } catch (luabridge::LuaException const& e) {
246                         ;
247                 }
248         }
249
250         _ctrl_params.clear ();
251
252         luabridge::LuaRef lua_render = luabridge::getGlobal (L, "render_inline");
253         if (lua_render.isFunction ()) {
254                 _lua_has_inline_display = true;
255         }
256
257         luabridge::LuaRef lua_params = luabridge::getGlobal (L, "dsp_params");
258         if (lua_params.isFunction ()) {
259
260                 // call function // add try {} catch (luabridge::LuaException const& e)
261                 luabridge::LuaRef params = lua_params ();
262
263                 if (params.isTable ()) {
264
265                         for (luabridge::Iterator i (params); !i.isNil (); ++i) {
266                                 // required fields
267                                 if (!i.key ().isNumber ())           { return false; }
268                                 if (!i.value ().isTable ())          { return false; }
269                                 if (!i.value ()["type"].isString ()) { return false; }
270                                 if (!i.value ()["name"].isString ()) { return false; }
271                                 if (!i.value ()["min"].isNumber ())  { return false; }
272                                 if (!i.value ()["max"].isNumber ())  { return false; }
273
274                                 int pn = i.key ().cast<int> ();
275                                 std::string type = i.value ()["type"].cast<std::string> ();
276                                 if (type == "input") {
277                                         if (!i.value ()["default"].isNumber ()) { return false; }
278                                         _ctrl_params.push_back (std::make_pair (false, pn));
279                                 }
280                                 else if (type == "output") {
281                                         _ctrl_params.push_back (std::make_pair (true, pn));
282                                 } else {
283                                         return false;
284                                 }
285                                 assert (pn == (int) _ctrl_params.size ());
286
287                                 //_param_desc[pn] = boost::shared_ptr<ParameterDescriptor> (new ParameterDescriptor());
288                                 luabridge::LuaRef lr = i.value ();
289
290                                 if (type == "input") {
291                                         _param_desc[pn].normal     = lr["default"].cast<float> ();
292                                 } else {
293                                         _param_desc[pn].normal     = lr["min"].cast<float> (); // output-port, no default
294                                 }
295                                 _param_desc[pn].lower        = lr["min"].cast<float> ();
296                                 _param_desc[pn].upper        = lr["max"].cast<float> ();
297                                 _param_desc[pn].toggled      = lr["toggled"].isBoolean () && (lr["toggled"]).cast<bool> ();
298                                 _param_desc[pn].logarithmic  = lr["logarithmic"].isBoolean () && (lr["logarithmic"]).cast<bool> ();
299                                 _param_desc[pn].integer_step = lr["integer"].isBoolean () && (lr["integer"]).cast<bool> ();
300                                 _param_desc[pn].sr_dependent = lr["ratemult"].isBoolean () && (lr["ratemult"]).cast<bool> ();
301                                 _param_desc[pn].enumeration  = lr["enum"].isBoolean () && (lr["enum"]).cast<bool> ();
302
303                                 if (lr["bypass"].isBoolean () && (lr["bypass"]).cast<bool> ()) {
304                                         _designated_bypass_port = pn - 1; // lua table starts at 1.
305                                 }
306
307                                 if (lr["unit"].isString ()) {
308                                         std::string unit = lr["unit"].cast<std::string> ();
309                                         if (unit == "dB")             { _param_desc[pn].unit = ParameterDescriptor::DB; }
310                                         else if (unit == "Hz")        { _param_desc[pn].unit = ParameterDescriptor::HZ; }
311                                         else if (unit == "Midi Note") { _param_desc[pn].unit = ParameterDescriptor::MIDI_NOTE; }
312                                 }
313                                 _param_desc[pn].label        = (lr["name"]).cast<std::string> ();
314                                 _param_desc[pn].scale_points = parse_scale_points (&lr);
315
316                                 luabridge::LuaRef doc = lr["doc"];
317                                 if (doc.isString ()) {
318                                         _param_doc[pn] = doc.cast<std::string> ();
319                                 } else {
320                                         _param_doc[pn] = "";
321                                 }
322                                 assert (!(_param_desc[pn].toggled && _param_desc[pn].logarithmic));
323                         }
324                 }
325         }
326
327         _control_data = new float[parameter_count ()];
328         _shadow_data  = new float[parameter_count ()];
329
330         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count (); ++i) {
331                 if (parameter_is_input (i)) {
332                         _control_data[i] = _shadow_data[i] = default_value (i);
333                 }
334         }
335
336         // expose ctrl-ports to global lua namespace
337         luabridge::push <float *> (L, _control_data);
338         lua_setglobal (L, "CtrlPorts");
339
340         return false; // no error
341 }
342
343 bool
344 LuaProc::can_support_io_configuration (const ChanCount& in, ChanCount& out, ChanCount* imprecise)
345 {
346         // caller must hold process lock (no concurrent calls to interpreter
347         _output_configs.clear ();
348
349         lua_State* L = lua.getState ();
350         luabridge::LuaRef ioconfig = luabridge::getGlobal (L, "dsp_ioconfig");
351         if (!ioconfig.isFunction ()) {
352                 return false;
353         }
354
355         luabridge::LuaRef *_iotable = NULL; // can't use reference :(
356         try {
357                 luabridge::LuaRef iotable = ioconfig ();
358                 if (iotable.isTable ()) {
359                         _iotable = new luabridge::LuaRef (iotable);
360                 }
361         } catch (luabridge::LuaException const& e) {
362                 return false;
363         }
364
365         if (!_iotable) {
366                 return false;
367         }
368
369         // now we can reference it.
370         luabridge::LuaRef iotable (*_iotable);
371         delete _iotable;
372
373         if ((iotable).length () < 1) {
374                 return false;
375         }
376
377         const int audio_in = in.n_audio ();
378         const int midi_in = in.n_midi ();
379
380         // preferred setting (provided by plugin_insert)
381         const int preferred_out = out.n_audio ();
382
383         int midi_out = -1;
384         int audio_out = -1;
385         float penalty = 9999;
386         bool found = false;
387
388 #define FOUNDCFG_PENALTY(in, out, p) {                              \
389   _output_configs.insert (out);                                     \
390   if (p < penalty) {                                                \
391     audio_out = (out);                                              \
392     midi_out = possible_midiout;                                    \
393     if (imprecise) {                                                \
394       imprecise->set (DataType::AUDIO, (in));                       \
395       imprecise->set (DataType::MIDI, possible_midiin);             \
396     }                                                               \
397     penalty = p;                                                    \
398     found = true;                                                   \
399   }                                                                 \
400 }
401
402 #define FOUNDCFG_IMPRECISE(in, out) {                               \
403   float p = fabsf ((float)(out) - preferred_out) ;                  \
404   if (in != audio_in) {                                             \
405     p += 1000;                                                      \
406   }                                                                 \
407   if ((out) > preferred_out) { p *= 1.1; }                          \
408   FOUNDCFG_PENALTY(in, out, p);                                     \
409 }
410
411 #define FOUNDCFG(out)                                               \
412   FOUNDCFG_IMPRECISE(audio_in, out)
413
414 #define ANYTHINGGOES                                                \
415   _output_configs.insert (0);
416
417 #define UPTO(nch) {                                                 \
418   for (int n = 1; n < nch; ++n) {                                   \
419     _output_configs.insert (n);                                     \
420   }                                                                 \
421 }
422
423         if (imprecise) {
424                 *imprecise = in;
425         }
426
427         for (luabridge::Iterator i (iotable); !i.isNil (); ++i) {
428                 luabridge::LuaRef io (i.value ());
429                 if (!io.isTable()) {
430                         continue;
431                 }
432
433                 int possible_in = io["audio_in"].isNumber() ? io["audio_in"] : -1;
434                 int possible_out = io["audio_out"].isNumber() ? io["audio_out"] : -1;
435                 int possible_midiin = _has_midi_input ? 1 : 0;
436                 int possible_midiout = _has_midi_output ? 1 : 0;
437
438                 if (midi_in > 0 && possible_midiin == 0 && !imprecise) {
439                         continue;
440                 }
441
442                 // exact match
443                 if ((possible_in == audio_in) && (possible_out == preferred_out)) {
444                         /* Set penalty so low that this output configuration
445                          * will trump any other one */
446                         FOUNDCFG_PENALTY(audio_in, preferred_out, -1);
447                 }
448
449                 // "imprecise" matches
450                 if (possible_out == 0) {
451                         /* skip configurations with no audio output, unless
452                          * the plugin is a midi filter or generator */
453                         if (possible_in == 0 && _has_midi_output) {
454                                 if (audio_in == 0) {
455                                         FOUNDCFG(possible_out);
456                                         break;
457                                 } else if (imprecise) {
458                                         // TODO hide audio input from plugin
459                                         FOUNDCFG_IMPRECISE (possible_in, possible_out);
460                                 }
461                         }
462                         continue;
463                 }
464
465                 if (possible_in == -1 || possible_in == -2) {
466                         /* wildcard for input */
467                         if (possible_out == possible_in) {
468                                 /* either both -1 or both -2 (invalid and
469                                  * interpreted as both -1): out must match in */
470                                 FOUNDCFG (audio_in);
471                         } else if (possible_out == -3 - possible_in) {
472                                 /* one is -1, the other is -2: any output configuration
473                                  * possible, pick what the insert prefers */
474                                 FOUNDCFG (preferred_out);
475                                 ANYTHINGGOES;
476                         } else if (possible_out < -2) {
477                                 /* variable number of outputs up to -N,
478                                  * invalid if in == -2 but we accept it anyway */
479                                 FOUNDCFG (min (-possible_out, preferred_out));
480                                 UPTO (-possible_out)
481                         } else {
482                                 /* exact number of outputs */
483                                 FOUNDCFG (possible_out);
484                         }
485                 }
486
487                 if (possible_in < -2 || possible_in >= 0) {
488                         /* specified number, exact or up to */
489                         int desired_in;
490                         if (possible_in >= 0) {
491                                 /* configuration can only match possible_in */
492                                 desired_in = possible_in;
493                         } else {
494                                 /* configuration can match up to -possible_in */
495                                 desired_in = min (-possible_in, audio_in);
496                         }
497                         if (!imprecise && audio_in != desired_in) {
498                                 /* skip that configuration, it cannot match
499                                  * the required audio input count, and we
500                                  * cannot ask for change via \imprecise */
501                         } else if (possible_out == -1 || possible_out == -2) {
502                                 /* any output configuration possible
503                                  * out == -2 is invalid, interpreted as out == -1.
504                                  * Really imprecise only if desired_in != audio_in */
505                                 FOUNDCFG_IMPRECISE (desired_in, preferred_out);
506                                 ANYTHINGGOES;
507                         } else if (possible_out < -2) {
508                                 /* variable number of outputs up to -N
509                                  * not specified if in > 0, but we accept it anyway.
510                                  * Really imprecise only if desired_in != audio_in */
511                                 FOUNDCFG_IMPRECISE (desired_in, min (-possible_out, preferred_out));
512                                 UPTO (-possible_out)
513                         } else {
514                                 /* exact number of outputs
515                                  * Really imprecise only if desired_in != audio_in */
516                                 FOUNDCFG_IMPRECISE (desired_in, possible_out);
517                         }
518                         // ideally we'll also find the closest, best matching
519                         // input configuration with minimal output penalty...
520                 }
521
522         }
523
524         if (!found) {
525                 return false;
526         }
527
528         if (imprecise) {
529                 _selected_in = *imprecise;
530         } else {
531                 _selected_in = in;
532         }
533
534         out.set (DataType::MIDI, midi_out);
535         out.set (DataType::AUDIO, audio_out);
536         _selected_out = out;
537
538         return true;
539 }
540
541 bool
542 LuaProc::configure_io (ChanCount in, ChanCount out)
543 {
544         in.set (DataType::MIDI, _has_midi_input ? 1 : 0);
545         out.set (DataType::MIDI, _has_midi_output ? 1 : 0);
546
547         _info->n_inputs = _selected_in;
548         _info->n_outputs = _selected_out;
549
550         // configure the DSP if needed
551         if (in != _configured_in || out != _configured_out) {
552                 lua_State* L = lua.getState ();
553                 luabridge::LuaRef lua_dsp_configure = luabridge::getGlobal (L, "dsp_configure");
554                 if (lua_dsp_configure.type () == LUA_TFUNCTION) {
555                         try {
556                                 luabridge::LuaRef io = lua_dsp_configure (&in, &out);
557                                 if (io.isTable ()) {
558                                         ChanCount lin (_selected_in);
559                                         ChanCount lout (_selected_out);
560
561                                         if (io["audio_in"].type() == LUA_TNUMBER) {
562                                                 const int c = io["audio_in"].cast<int> ();
563                                                 if (c >= 0) {
564                                                         lin.set (DataType::AUDIO, c);
565                                                 }
566                                         }
567                                         if (io["audio_out"].type() == LUA_TNUMBER) {
568                                                 const int c = io["audio_out"].cast<int> ();
569                                                 if (c >= 0) {
570                                                         lout.set (DataType::AUDIO, c);
571                                                 }
572                                         }
573                                         if (io["midi_in"].type() == LUA_TNUMBER) {
574                                                 const int c = io["midi_in"].cast<int> ();
575                                                 if (c >= 0) {
576                                                         lin.set (DataType::MIDI, c);
577                                                 }
578                                         }
579                                         if (io["midi_out"].type() == LUA_TNUMBER) {
580                                                 const int c = io["midi_out"].cast<int> ();
581                                                 if (c >= 0) {
582                                                         lout.set (DataType::MIDI, c);
583                                                 }
584                                         }
585                                         _info->n_inputs = lin;
586                                         _info->n_outputs = lout;
587                                 }
588                         } catch (luabridge::LuaException const& e) {
589                                 PBD::error << "LuaException: " << e.what () << "\n";
590 #ifndef NDEBUG
591                                 std::cerr << "LuaException: " << e.what () << "\n";
592 #endif
593                                 return false;
594                         }
595                 }
596         }
597
598         _configured_in = in;
599         _configured_out = out;
600
601         return true;
602 }
603
604 int
605 LuaProc::connect_and_run (BufferSet& bufs,
606                 framepos_t start, framepos_t end, double speed,
607                 ChanMapping in, ChanMapping out,
608                 pframes_t nframes, framecnt_t offset)
609 {
610         if (!_lua_dsp) {
611                 return 0;
612         }
613
614         Plugin::connect_and_run (bufs, start, end, speed, in, out, nframes, offset);
615
616         // This is needed for ARDOUR::Session requests :(
617         if (! SessionEvent::has_per_thread_pool ()) {
618                 char name[64];
619                 snprintf (name, 64, "Proc-%p", this);
620                 pthread_set_name (name);
621                 SessionEvent::create_per_thread_pool (name, 64);
622                 PBD::notify_event_loops_about_thread_creation (pthread_self(), name, 64);
623         }
624
625         uint32_t const n = parameter_count ();
626         for (uint32_t i = 0; i < n; ++i) {
627                 if (parameter_is_control (i) && parameter_is_input (i)) {
628                         _control_data[i] = _shadow_data[i];
629                 }
630         }
631
632 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
633         int64_t t0 = g_get_monotonic_time ();
634 #endif
635
636         try {
637                 if (_lua_does_channelmapping) {
638                         // run the DSP function
639                         (*_lua_dsp)(&bufs, in, out, nframes, offset);
640                 } else {
641                         // map buffers
642                         BufferSet& silent_bufs  = _session.get_silent_buffers (ChanCount (DataType::AUDIO, 1));
643                         BufferSet& scratch_bufs = _session.get_scratch_buffers (ChanCount (DataType::AUDIO, 1));
644
645                         lua_State* L = lua.getState ();
646                         luabridge::LuaRef in_map (luabridge::newTable (L));
647                         luabridge::LuaRef out_map (luabridge::newTable (L));
648
649                         const uint32_t audio_in = _configured_in.n_audio ();
650                         const uint32_t audio_out = _configured_out.n_audio ();
651                         const uint32_t midi_in = _configured_in.n_midi ();
652
653                         for (uint32_t ap = 0; ap < audio_in; ++ap) {
654                                 bool valid;
655                                 const uint32_t buf_index = in.get(DataType::AUDIO, ap, &valid);
656                                 if (valid) {
657                                         in_map[ap + 1] = bufs.get_audio (buf_index).data (offset);
658                                 } else {
659                                         in_map[ap + 1] = silent_bufs.get_audio (0).data (offset);
660                                 }
661                         }
662                         for (uint32_t ap = 0; ap < audio_out; ++ap) {
663                                 bool valid;
664                                 const uint32_t buf_index = out.get(DataType::AUDIO, ap, &valid);
665                                 if (valid) {
666                                         out_map[ap + 1] = bufs.get_audio (buf_index).data (offset);
667                                 } else {
668                                         out_map[ap + 1] = scratch_bufs.get_audio (0).data (offset);
669                                 }
670                         }
671
672                         luabridge::LuaRef lua_midi_src_tbl (luabridge::newTable (L));
673                         int e = 1; // > 1 port, we merge events (unsorted)
674                         for (uint32_t mp = 0; mp < midi_in; ++mp) {
675                                 bool valid;
676                                 const uint32_t idx = in.get(DataType::MIDI, mp, &valid);
677                                 if (valid) {
678                                         for (MidiBuffer::iterator m = bufs.get_midi(idx).begin();
679                                                         m != bufs.get_midi(idx).end(); ++m, ++e) {
680                                                 const Evoral::MIDIEvent<framepos_t> ev(*m, false);
681                                                 luabridge::LuaRef lua_midi_data (luabridge::newTable (L));
682                                                 const uint8_t* data = ev.buffer();
683                                                 for (uint32_t i = 0; i < ev.size(); ++i) {
684                                                         lua_midi_data [i + 1] = data[i];
685                                                 }
686                                                 luabridge::LuaRef lua_midi_event (luabridge::newTable (L));
687                                                 lua_midi_event["time"] = 1 + (*m).time();
688                                                 lua_midi_event["data"] = lua_midi_data;
689                                                 lua_midi_src_tbl[e] = lua_midi_event;
690                                         }
691                                 }
692                         }
693
694                         if (_has_midi_input) {
695                                 // XXX TODO This needs a better solution than global namespace
696                                 luabridge::push (L, lua_midi_src_tbl);
697                                 lua_setglobal (L, "midiin");
698                         }
699
700                         luabridge::LuaRef lua_midi_sink_tbl (luabridge::newTable (L));
701                         if (_has_midi_output) {
702                                 luabridge::push (L, lua_midi_sink_tbl);
703                                 lua_setglobal (L, "midiout");
704                         }
705
706                         // run the DSP function
707                         (*_lua_dsp)(in_map, out_map, nframes);
708
709                         // copy back midi events
710                         if (_has_midi_output && lua_midi_sink_tbl.isTable ()) {
711                                 bool valid;
712                                 const uint32_t idx = out.get(DataType::MIDI, 0, &valid);
713                                 if (valid && bufs.count().n_midi() > idx) {
714                                         MidiBuffer& mbuf = bufs.get_midi(idx);
715                                         mbuf.silence(0, 0);
716                                         for (luabridge::Iterator i (lua_midi_sink_tbl); !i.isNil (); ++i) {
717                                                 if (!i.key ().isNumber ()) { continue; }
718                                                 if (!i.value ()["time"].isNumber ()) { continue; }
719                                                 if (!i.value ()["data"].isTable ()) { continue; }
720                                                 luabridge::LuaRef data_tbl (i.value ()["data"]);
721                                                 framepos_t tme = i.value ()["time"];
722                                                 if (tme < 1 || tme > nframes) { continue; }
723                                                 uint8_t data[64];
724                                                 size_t size = 0;
725                                                 for (luabridge::Iterator di (data_tbl); !di.isNil () && size < sizeof(data); ++di, ++size) {
726                                                         data[size] = di.value ();
727                                                 }
728                                                 if (size > 0 && size < 64) {
729                                                         mbuf.push_back(tme - 1, size, data);
730                                                 }
731                                         }
732
733                                 }
734                         }
735                 }
736         } catch (luabridge::LuaException const& e) {
737                 PBD::error << "LuaException: " << e.what () << "\n";
738 #ifndef NDEBUG
739                 std::cerr << "LuaException: " << e.what () << "\n";
740 #endif
741                 return -1;
742         }
743 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
744         int64_t t1 = g_get_monotonic_time ();
745 #endif
746
747         lua.collect_garbage_step ();
748 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
749         ++_stats_cnt;
750         int64_t t2 = g_get_monotonic_time ();
751         int64_t ela0 = t1 - t0;
752         int64_t ela1 = t2 - t1;
753         if (ela0 > _stats_max[0]) _stats_max[0] = ela0;
754         if (ela1 > _stats_max[1]) _stats_max[1] = ela1;
755         _stats_avg[0] += ela0;
756         _stats_avg[1] += ela1;
757 #endif
758         return 0;
759 }
760
761
762 void
763 LuaProc::add_state (XMLNode* root) const
764 {
765         XMLNode*    child;
766         char        buf[32];
767         LocaleGuard lg;
768
769         gchar* b64 = g_base64_encode ((const guchar*)_script.c_str (), _script.size ());
770         std::string b64s (b64);
771         g_free (b64);
772         XMLNode* script_node = new XMLNode (X_("script"));
773         script_node->add_property (X_("lua"), LUA_VERSION);
774         script_node->add_content (b64s);
775         root->add_child_nocopy (*script_node);
776
777         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count(); ++i) {
778                 if (parameter_is_input(i) && parameter_is_control(i)) {
779                         child = new XMLNode("Port");
780                         snprintf(buf, sizeof(buf), "%u", i);
781                         child->add_property("id", std::string(buf));
782                         snprintf(buf, sizeof(buf), "%+f", _shadow_data[i]);
783                         child->add_property("value", std::string(buf));
784                         root->add_child_nocopy(*child);
785                 }
786         }
787 }
788
789 int
790 LuaProc::set_script_from_state (const XMLNode& node)
791 {
792         XMLNode* child;
793         if (node.name () != state_node_name ()) {
794                 return -1;
795         }
796
797         if ((child = node.child (X_("script"))) != 0) {
798                 for (XMLNodeList::const_iterator n = child->children ().begin (); n != child->children ().end (); ++n) {
799                         if (!(*n)->is_content ()) { continue; }
800                         gsize size;
801                         guchar* buf = g_base64_decode ((*n)->content ().c_str (), &size);
802                         _script = std::string ((const char*)buf, size);
803                         g_free (buf);
804                         if (load_script ()) {
805                                 PBD::error << _("Failed to load Lua script from session state.") << endmsg;
806 #ifndef NDEBUG
807                                 std::cerr << "Failed Lua Script: " << _script << std::endl;
808 #endif
809                                 _script = "";
810                         }
811                         break;
812                 }
813         }
814         if (_script.empty ()) {
815                 PBD::error << _("Session State for LuaProcessor did not include a Lua script.") << endmsg;
816                 return -1;
817         }
818         if (!_lua_dsp) {
819                 PBD::error << _("Invalid/incompatible Lua script found for LuaProcessor.") << endmsg;
820                 return -1;
821         }
822         return 0;
823 }
824
825 int
826 LuaProc::set_state (const XMLNode& node, int version)
827 {
828 #ifndef NO_PLUGIN_STATE
829         XMLNodeList nodes;
830         XMLProperty const * prop;
831         XMLNodeConstIterator iter;
832         XMLNode *child;
833         const char *value;
834         const char *port;
835         uint32_t port_id;
836 #endif
837         LocaleGuard lg;
838
839         if (_script.empty ()) {
840                 if (set_script_from_state (node)) {
841                         return -1;
842                 }
843         }
844
845 #ifndef NO_PLUGIN_STATE
846         if (node.name() != state_node_name()) {
847                 error << _("Bad node sent to LuaProc::set_state") << endmsg;
848                 return -1;
849         }
850
851         nodes = node.children ("Port");
852         for (iter = nodes.begin(); iter != nodes.end(); ++iter) {
853                 child = *iter;
854                 if ((prop = child->property("id")) != 0) {
855                         port = prop->value().c_str();
856                 } else {
857                         warning << _("LuaProc: port has no symbol, ignored") << endmsg;
858                         continue;
859                 }
860                 if ((prop = child->property("value")) != 0) {
861                         value = prop->value().c_str();
862                 } else {
863                         warning << _("LuaProc: port has no value, ignored") << endmsg;
864                         continue;
865                 }
866                 sscanf (port, "%" PRIu32, &port_id);
867                 set_parameter (port_id, atof(value));
868         }
869 #endif
870
871         return Plugin::set_state (node, version);
872 }
873
874 uint32_t
875 LuaProc::parameter_count () const
876 {
877         return _ctrl_params.size ();
878 }
879
880 float
881 LuaProc::default_value (uint32_t port)
882 {
883         if (_ctrl_params[port].first) {
884                 assert (0);
885                 return 0;
886         }
887         int lp = _ctrl_params[port].second;
888         return _param_desc[lp].normal;
889 }
890
891 void
892 LuaProc::set_parameter (uint32_t port, float val)
893 {
894         assert (port < parameter_count ());
895         if (get_parameter (port) == val) {
896                 return;
897         }
898         _shadow_data[port] = val;
899         Plugin::set_parameter (port, val);
900 }
901
902 float
903 LuaProc::get_parameter (uint32_t port) const
904 {
905         if (parameter_is_input (port)) {
906                 return _shadow_data[port];
907         } else {
908                 return _control_data[port];
909         }
910 }
911
912 int
913 LuaProc::get_parameter_descriptor (uint32_t port, ParameterDescriptor& desc) const
914 {
915         assert (port <= parameter_count ());
916         int lp = _ctrl_params[port].second;
917         const ParameterDescriptor& d (_param_desc.find(lp)->second);
918
919         desc.lower        = d.lower;
920         desc.upper        = d.upper;
921         desc.normal       = d.normal;
922         desc.toggled      = d.toggled;
923         desc.logarithmic  = d.logarithmic;
924         desc.integer_step = d.integer_step;
925         desc.sr_dependent = d.sr_dependent;
926         desc.enumeration  = d.enumeration;
927         desc.unit         = d.unit;
928         desc.label        = d.label;
929         desc.scale_points = d.scale_points;
930
931         desc.update_steps ();
932         return 0;
933 }
934
935 std::string
936 LuaProc::get_parameter_docs (uint32_t port) const {
937         assert (port <= parameter_count ());
938         int lp = _ctrl_params[port].second;
939         return _param_doc.find(lp)->second;
940 }
941
942 uint32_t
943 LuaProc::nth_parameter (uint32_t port, bool& ok) const
944 {
945         if (port < _ctrl_params.size ()) {
946                 ok = true;
947                 return port;
948         }
949         ok = false;
950         return 0;
951 }
952
953 bool
954 LuaProc::parameter_is_input (uint32_t port) const
955 {
956         assert (port < _ctrl_params.size ());
957         return (!_ctrl_params[port].first);
958 }
959
960 bool
961 LuaProc::parameter_is_output (uint32_t port) const
962 {
963         assert (port < _ctrl_params.size ());
964         return (_ctrl_params[port].first);
965 }
966
967 std::set<Evoral::Parameter>
968 LuaProc::automatable () const
969 {
970         std::set<Evoral::Parameter> automatables;
971         for (uint32_t i = 0; i < _ctrl_params.size (); ++i) {
972                 if (parameter_is_input (i)) {
973                         automatables.insert (automatables.end (), Evoral::Parameter (PluginAutomation, 0, i));
974                 }
975         }
976         return automatables;
977 }
978
979 std::string
980 LuaProc::describe_parameter (Evoral::Parameter param)
981 {
982         if (param.type () == PluginAutomation && param.id () < parameter_count ()) {
983                 int lp = _ctrl_params[param.id ()].second;
984                 return _param_desc[lp].label;
985         }
986         return "??";
987 }
988
989 void
990 LuaProc::print_parameter (uint32_t param, char* buf, uint32_t len) const
991 {
992         if (buf && len) {
993                 if (param < parameter_count ()) {
994                         snprintf (buf, len, "%.3f", get_parameter (param));
995                 } else {
996                         strcat (buf, "0");
997                 }
998         }
999 }
1000
1001 boost::shared_ptr<ScalePoints>
1002 LuaProc::parse_scale_points (luabridge::LuaRef* lr)
1003 {
1004         if (!(*lr)["scalepoints"].isTable()) {
1005                 return boost::shared_ptr<ScalePoints> ();
1006         }
1007
1008         int cnt = 0;
1009         boost::shared_ptr<ScalePoints> rv = boost::shared_ptr<ScalePoints>(new ScalePoints());
1010         luabridge::LuaRef scalepoints ((*lr)["scalepoints"]);
1011
1012         for (luabridge::Iterator i (scalepoints); !i.isNil (); ++i) {
1013                 if (!i.key ().isString ())    { continue; }
1014                 if (!i.value ().isNumber ())  { continue; }
1015                 rv->insert(make_pair(i.key ().cast<std::string> (),
1016                                         i.value ().cast<float> ()));
1017                 ++cnt;
1018         }
1019
1020         if (rv->size() > 0) {
1021                 return rv;
1022         }
1023         return boost::shared_ptr<ScalePoints> ();
1024 }
1025
1026 boost::shared_ptr<ScalePoints>
1027 LuaProc::get_scale_points (uint32_t port) const
1028 {
1029         int lp = _ctrl_params[port].second;
1030         return _param_desc.find(lp)->second.scale_points;
1031 }
1032
1033 void
1034 LuaProc::setup_lua_inline_gui (LuaState *lua_gui)
1035 {
1036         lua_State* LG = lua_gui->getState ();
1037         LuaBindings::stddef (LG);
1038         LuaBindings::common (LG);
1039         LuaBindings::dsp (LG);
1040
1041         lua_gui->Print.connect (sigc::mem_fun (*this, &LuaProc::lua_print));
1042         lua_gui->do_command ("function ardour () end");
1043         lua_gui->do_command (_script);
1044
1045         // TODO think: use a weak-pointer here ?
1046         // (the GUI itself uses a shared ptr to this plugin, so we should be good)
1047         luabridge::getGlobalNamespace (LG)
1048                 .beginNamespace ("Ardour")
1049                 .beginClass <LuaProc> ("LuaProc")
1050                 .addFunction ("shmem", &LuaProc::instance_shm)
1051                 .addFunction ("table", &LuaProc::instance_ref)
1052                 .endClass ()
1053                 .endNamespace ();
1054
1055         luabridge::push <LuaProc *> (LG, this);
1056         lua_setglobal (LG, "self");
1057
1058         luabridge::push <float *> (LG, _shadow_data);
1059         lua_setglobal (LG, "CtrlPorts");
1060 }
1061 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1062
1063 #include "ardour/search_paths.h"
1064 #include "sha1.c"
1065
1066 std::string
1067 LuaProc::preset_name_to_uri (const std::string& name) const
1068 {
1069         std::string uri ("urn:lua:");
1070         char hash[41];
1071         Sha1Digest s;
1072         sha1_init (&s);
1073         sha1_write (&s, (const uint8_t *) name.c_str(), name.size ());
1074         sha1_write (&s, (const uint8_t *) _script.c_str(), _script.size ());
1075         sha1_result_hash (&s, hash);
1076         return uri + hash;
1077 }
1078
1079 std::string
1080 LuaProc::presets_file () const
1081 {
1082         return string_compose ("lua-%1", _info->unique_id);
1083 }
1084
1085 XMLTree*
1086 LuaProc::presets_tree () const
1087 {
1088         XMLTree* t = new XMLTree;
1089         std::string p = Glib::build_filename (ARDOUR::user_config_directory (), "presets");
1090
1091         if (!Glib::file_test (p, Glib::FILE_TEST_IS_DIR)) {
1092                 if (g_mkdir_with_parents (p.c_str(), 0755) != 0) {
1093                         error << _("Unable to create LuaProc presets directory") << endmsg;
1094                 };
1095         }
1096
1097         p = Glib::build_filename (p, presets_file ());
1098
1099         if (!Glib::file_test (p, Glib::FILE_TEST_EXISTS)) {
1100                 t->set_root (new XMLNode (X_("LuaPresets")));
1101                 return t;
1102         }
1103
1104         t->set_filename (p);
1105         if (!t->read ()) {
1106                 delete t;
1107                 return 0;
1108         }
1109         return t;
1110 }
1111
1112 bool
1113 LuaProc::load_preset (PresetRecord r)
1114 {
1115         boost::shared_ptr<XMLTree> t (presets_tree ());
1116         if (t == 0) {
1117                 return false;
1118         }
1119
1120         XMLNode* root = t->root ();
1121         for (XMLNodeList::const_iterator i = root->children().begin(); i != root->children().end(); ++i) {
1122                 XMLProperty const * label = (*i)->property (X_("label"));
1123                 assert (label);
1124                 if (label->value() != r.label) {
1125                         continue;
1126                 }
1127
1128                 for (XMLNodeList::const_iterator j = (*i)->children().begin(); j != (*i)->children().end(); ++j) {
1129                         if ((*j)->name() == X_("Parameter")) {
1130                                 XMLProperty const * index = (*j)->property (X_("index"));
1131                                 XMLProperty const * value = (*j)->property (X_("value"));
1132                                 assert (index);
1133                                 assert (value);
1134                                 LocaleGuard lg;
1135                                 set_parameter (atoi (index->value().c_str()), atof (value->value().c_str ()));
1136                         }
1137                 }
1138                 return Plugin::load_preset(r);
1139         }
1140         return false;
1141 }
1142
1143 std::string
1144 LuaProc::do_save_preset (std::string name) {
1145
1146         boost::shared_ptr<XMLTree> t (presets_tree ());
1147         if (t == 0) {
1148                 return "";
1149         }
1150
1151         std::string uri (preset_name_to_uri (name));
1152
1153         XMLNode* p = new XMLNode (X_("Preset"));
1154         p->add_property (X_("uri"), uri);
1155         p->add_property (X_("label"), name);
1156
1157         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count(); ++i) {
1158                 if (parameter_is_input (i)) {
1159                         XMLNode* c = new XMLNode (X_("Parameter"));
1160                         c->add_property (X_("index"), string_compose ("%1", i));
1161                         c->add_property (X_("value"), string_compose ("%1", get_parameter (i)));
1162                         p->add_child_nocopy (*c);
1163                 }
1164         }
1165         t->root()->add_child_nocopy (*p);
1166
1167         std::string f = Glib::build_filename (ARDOUR::user_config_directory (), "presets");
1168         f = Glib::build_filename (f, presets_file ());
1169
1170         t->write (f);
1171         return uri;
1172 }
1173
1174 void
1175 LuaProc::do_remove_preset (std::string name)
1176 {
1177         boost::shared_ptr<XMLTree> t (presets_tree ());
1178         if (t == 0) {
1179                 return;
1180         }
1181         t->root()->remove_nodes_and_delete (X_("label"), name);
1182         std::string f = Glib::build_filename (ARDOUR::user_config_directory (), "presets");
1183         f = Glib::build_filename (f, presets_file ());
1184         t->write (f);
1185 }
1186
1187 void
1188 LuaProc::find_presets ()
1189 {
1190         boost::shared_ptr<XMLTree> t (presets_tree ());
1191         if (t) {
1192                 XMLNode* root = t->root ();
1193                 for (XMLNodeList::const_iterator i = root->children().begin(); i != root->children().end(); ++i) {
1194
1195                         XMLProperty const * uri = (*i)->property (X_("uri"));
1196                         XMLProperty const * label = (*i)->property (X_("label"));
1197
1198                         assert (uri);
1199                         assert (label);
1200
1201                         PresetRecord r (uri->value(), label->value(), true);
1202                         _presets.insert (make_pair (r.uri, r));
1203                 }
1204         }
1205 }
1206
1207 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1208
1209 LuaPluginInfo::LuaPluginInfo (LuaScriptInfoPtr lsi) {
1210         if (lsi->type != LuaScriptInfo::DSP) {
1211                 throw failed_constructor ();
1212         }
1213
1214         path = lsi->path;
1215         name = lsi->name;
1216         creator = lsi->author;
1217         category = lsi->category;
1218         unique_id = lsi->unique_id;
1219
1220         n_inputs.set (DataType::AUDIO, 1);
1221         n_outputs.set (DataType::AUDIO, 1);
1222         type = Lua;
1223
1224         _is_instrument = category == "Instrument";
1225 }
1226
1227 PluginPtr
1228 LuaPluginInfo::load (Session& session)
1229 {
1230         std::string script = "";
1231         if (!Glib::file_test (path, Glib::FILE_TEST_EXISTS)) {
1232                 return PluginPtr ();
1233         }
1234
1235         try {
1236                 script = Glib::file_get_contents (path);
1237         } catch (Glib::FileError err) {
1238                 return PluginPtr ();
1239         }
1240
1241         if (script.empty ()) {
1242                 return PluginPtr ();
1243         }
1244
1245         try {
1246                 PluginPtr plugin (new LuaProc (session.engine (), session, script));
1247                 return plugin;
1248         } catch (failed_constructor& err) {
1249                 ;
1250         }
1251         return PluginPtr ();
1252 }
1253
1254 std::vector<Plugin::PresetRecord>
1255 LuaPluginInfo::get_presets (bool /*user_only*/) const
1256 {
1257         std::vector<Plugin::PresetRecord> p;
1258         XMLTree* t = new XMLTree;
1259         std::string pf = Glib::build_filename (ARDOUR::user_config_directory (), "presets", string_compose ("lua-%1", unique_id));
1260         if (Glib::file_test (pf, Glib::FILE_TEST_EXISTS)) {
1261                 t->set_filename (pf);
1262                 if (t->read ()) {
1263                         XMLNode* root = t->root ();
1264                         for (XMLNodeList::const_iterator i = root->children().begin(); i != root->children().end(); ++i) {
1265                                 XMLProperty const * uri = (*i)->property (X_("uri"));
1266                                 XMLProperty const * label = (*i)->property (X_("label"));
1267                                 p.push_back (Plugin::PresetRecord (uri->value(), label->value(), true));
1268                         }
1269                 }
1270         }
1271         delete t;
1272         return p;
1273 }