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 "pbd/gstdio_compat.h"
  22
  23 #include "pbd/pthread_utils.h"
  24
  25 #include "ardour/audio_buffer.h"
  26 #include "ardour/buffer_set.h"
  27 #include "ardour/luabindings.h"
  28 #include "ardour/luaproc.h"
  29 #include "ardour/luascripting.h"
  30 #include "ardour/midi_buffer.h"
  31 #include "ardour/plugin.h"
  32 #include "ardour/session.h"
  33
  34 #include "LuaBridge/LuaBridge.h"
  35
  36 #include "i18n.h"
  37
  38 using namespace ARDOUR;
  39 using namespace PBD;
  40
  41 LuaProc::LuaProc (AudioEngine& engine,
  42                   Session& session,
  43                   const std::string &script)
  44         : Plugin (engine, session)
  45         , _mempool ("LuaProc", 1048576) // 1 MB is plenty. (64K would be enough)
  46         , lua (lua_newstate (&PBD::ReallocPool::lalloc, &_mempool))
  47         , _lua_dsp (0)
  48         , _script (script)
  49         , _lua_does_channelmapping (false)
  50         , _lua_has_inline_display (false)
  51         , _control_data (0)
  52         , _shadow_data (0)
  53         , _has_midi_input (false)
  54         , _has_midi_output (false)
  55 {
  56         init ();
  57
  58         /* when loading a session, or pasing a processor,
  59          * the script is set during set_state();
  60          */
  61         if (!_script.empty () && load_script ()) {
  62                 throw failed_constructor ();
  63         }
  64 }
  65
  66 LuaProc::LuaProc (const LuaProc &other)
  67         : Plugin (other)
  68         , _mempool ("LuaProc", 1048576) // 1 MB is plenty. (64K would be enough)
  69         , lua (lua_newstate (&PBD::ReallocPool::lalloc, &_mempool))
  70         , _lua_dsp (0)
  71         , _script (other.script ())
  72         , _lua_does_channelmapping (false)
  73         , _lua_has_inline_display (false)
  74         , _control_data (0)
  75         , _shadow_data (0)
  76         , _has_midi_input (false)
  77         , _has_midi_output (false)
  78 {
  79         init ();
  80
  81         if (load_script ()) {
  82                 throw failed_constructor ();
  83         }
  84
  85         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count (); ++i) {
  86                 _control_data[i] = other._shadow_data[i];
  87                 _shadow_data[i]  = other._shadow_data[i];
  88         }
  89 }
  90
  91 LuaProc::~LuaProc () {
  92 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
  93         if (_info && _stats_cnt > 0) {
  94                 printf ("LuaProc: '%s' run()  avg: %.3f  max: %.3f [ms]\n",
  95                                 _info->name.c_str (),
  96                                 0.0001f * _stats_avg[0] / (float) _stats_cnt,
  97                                 0.0001f * _stats_max[0]);
  98                 printf ("LuaProc: '%s' gc()   avg: %.3f  max: %.3f [ms]\n",
  99                                 _info->name.c_str (),
 100                                 0.0001f * _stats_avg[1] / (float) _stats_cnt,
 101                                 0.0001f * _stats_max[1]);
 102         }
 103 #endif
 104         lua.do_command ("collectgarbage();");
 105         delete (_lua_dsp);
 106         delete [] _control_data;
 107         delete [] _shadow_data;
 108 }
 109
 110 void
 111 LuaProc::init ()
 112 {
 113 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
 114         _stats_avg[0] = _stats_avg[1] = _stats_max[0] = _stats_max[1] = _stats_cnt = 0;
 115 #endif
 116
 117 #ifndef NDEBUG
 118         lua.Print.connect (sigc::mem_fun (*this, &LuaProc::lua_print));
 119 #endif
 120         // register session object
 121         lua_State* L = lua.getState ();
 122         LuaBindings::stddef (L);
 123         LuaBindings::common (L);
 124         LuaBindings::dsp (L);
 125
 126         luabridge::getGlobalNamespace (L)
 127                 .beginNamespace ("Ardour")
 128                 .beginClass <LuaProc> ("LuaProc")
 129                 .addFunction ("queue_draw", &LuaProc::queue_draw)
 130                 .addFunction ("shmem", &LuaProc::instance_shm)
 131                 .endClass ()
 132                 .endNamespace ();
 133
 134         // add session to global lua namespace
 135         luabridge::push <Session *> (L, &_session);
 136         lua_setglobal (L, "Session");
 137
 138         // instance
 139         luabridge::push <LuaProc *> (L, this);
 140         lua_setglobal (L, "self");
 141
 142         // sandbox
 143         lua.do_command ("io = nil os = nil loadfile = nil require = nil dofile = nil package = nil debug = nil");
 144 #if 0
 145         lua.do_command ("for n in pairs(_G) do print(n) end print ('----')"); // print global env
 146 #endif
 147         lua.do_command ("function ardour () end");
 148 }
 149
 150 void
 151 LuaProc::lua_print (std::string s) {
 152         std::cout <<"LuaProc: " << s << "\n";
 153 }
 154
 155 bool
 156 LuaProc::load_script ()
 157 {
 158         assert (!_lua_dsp); // don't allow to re-initialize
 159         LuaPluginInfoPtr lpi;
 160
 161         // TODO: refine APIs; function arguments..
 162         // - perform channel-map in ardour (silent/scratch buffers) ?
 163         // - control-port API (explicit get/set functions ??)
 164         // - latency reporting (global var? ctrl-port? set-function ?)
 165         // - MIDI -> sparse table of events
 166         //     { [sample] => { Event }, .. }
 167         //   or  { { sample, Event }, .. }
 168
 169         try {
 170                 LuaScriptInfoPtr lsi = LuaScripting::script_info (_script);
 171                 lpi = LuaPluginInfoPtr (new LuaPluginInfo (lsi));
 172                 assert (lpi);
 173                 set_info (lpi);
 174                 _mempool.set_name ("LuaProc: " + lsi->name);
 175                 _docs = lsi->description;
 176         } catch (failed_constructor& err) {
 177                 return true;
 178         }
 179
 180         lua_State* L = lua.getState ();
 181         lua.do_command (_script);
 182
 183         // check if script has a DSP callback
 184         luabridge::LuaRef lua_dsp_run = luabridge::getGlobal (L, "dsp_run");
 185         luabridge::LuaRef lua_dsp_map = luabridge::getGlobal (L, "dsp_runmap");
 186
 187         if ((lua_dsp_run.type () != LUA_TFUNCTION) == (lua_dsp_map.type () != LUA_TFUNCTION)) {
 188                 return true;
 189         }
 190
 191         if (lua_dsp_run.type () == LUA_TFUNCTION) {
 192                 _lua_dsp = new luabridge::LuaRef (lua_dsp_run);
 193         }
 194         else if (lua_dsp_map.type () == LUA_TFUNCTION) {
 195                 _lua_dsp = new luabridge::LuaRef (lua_dsp_map);
 196                 _lua_does_channelmapping = true;
 197         }
 198         else {
 199                 assert (0);
 200         }
 201
 202         // initialize the DSP if needed
 203         luabridge::LuaRef lua_dsp_init = luabridge::getGlobal (L, "dsp_init");
 204         if (lua_dsp_init.type () == LUA_TFUNCTION) {
 205                 try {
 206                         lua_dsp_init (_session.nominal_frame_rate ());
 207                 } catch (luabridge::LuaException const& e) {
 208                         ;
 209                 }
 210         }
 211
 212         luabridge::LuaRef lua_dsp_midi_in = luabridge::getGlobal (L, "dsp_midi_input");
 213         if (lua_dsp_midi_in.type () == LUA_TFUNCTION) {
 214                 try {
 215                         _has_midi_input = lua_dsp_midi_in ();
 216                 } catch (luabridge::LuaException const& e) {
 217                         ;
 218                 }
 219         }
 220         lpi->_is_instrument = _has_midi_input;
 221
 222         _ctrl_params.clear ();
 223
 224         luabridge::LuaRef lua_render = luabridge::getGlobal (L, "render_inline");
 225         if (lua_render.isFunction ()) {
 226                 _lua_has_inline_display = true;
 227         }
 228
 229         luabridge::LuaRef lua_params = luabridge::getGlobal (L, "dsp_params");
 230         if (lua_params.isFunction ()) {
 231
 232                 // call function // add try {} catch (luabridge::LuaException const& e)
 233                 luabridge::LuaRef params = lua_params ();
 234
 235                 if (params.isTable ()) {
 236
 237                         for (luabridge::Iterator i (params); !i.isNil (); ++i) {
 238                                 // required fields
 239                                 if (!i.key ().isNumber ())           { return false; }
 240                                 if (!i.value ().isTable ())          { return false; }
 241                                 if (!i.value ()["type"].isString ()) { return false; }
 242                                 if (!i.value ()["name"].isString ()) { return false; }
 243                                 if (!i.value ()["min"].isNumber ())  { return false; }
 244                                 if (!i.value ()["max"].isNumber ())  { return false; }
 245
 246                                 int pn = i.key ().cast<int> ();
 247                                 std::string type = i.value ()["type"].cast<std::string> ();
 248                                 if (type == "input") {
 249                                         if (!i.value ()["default"].isNumber ()) { return false; }
 250                                         _ctrl_params.push_back (std::make_pair (false, pn));
 251                                 }
 252                                 else if (type == "output") {
 253                                         _ctrl_params.push_back (std::make_pair (true, pn));
 254                                 } else {
 255                                         return false;
 256                                 }
 257                                 assert (pn == (int) _ctrl_params.size ());
 258
 259                                 //_param_desc[pn] = boost::shared_ptr<ParameterDescriptor> (new ParameterDescriptor());
 260                                 luabridge::LuaRef lr = i.value ();
 261
 262                                 if (type == "input") {
 263                                         _param_desc[pn].normal     = lr["default"].cast<float> ();
 264                                 } else {
 265                                         _param_desc[pn].normal     = lr["min"].cast<float> (); // output-port, no default
 266                                 }
 267                                 _param_desc[pn].lower        = lr["min"].cast<float> ();
 268                                 _param_desc[pn].upper        = lr["max"].cast<float> ();
 269                                 _param_desc[pn].toggled      = lr["toggled"].isBoolean () && (lr["toggled"]).cast<bool> ();
 270                                 _param_desc[pn].logarithmic  = lr["logarithmic"].isBoolean () && (lr["logarithmic"]).cast<bool> ();
 271                                 _param_desc[pn].integer_step = lr["integer"].isBoolean () && (lr["integer"]).cast<bool> ();
 272                                 _param_desc[pn].sr_dependent = lr["ratemult"].isBoolean () && (lr["ratemult"]).cast<bool> ();
 273                                 _param_desc[pn].enumeration  = lr["enum"].isBoolean () && (lr["enum"]).cast<bool> ();
 274
 275                                 if (lr["unit"].isString ()) {
 276                                         std::string unit = lr["unit"].cast<std::string> ();
 277                                         if (unit == "dB")             { _param_desc[pn].unit = ParameterDescriptor::DB; }
 278                                         else if (unit == "Hz")        { _param_desc[pn].unit = ParameterDescriptor::HZ; }
 279                                         else if (unit == "Midi Note") { _param_desc[pn].unit = ParameterDescriptor::MIDI_NOTE; }
 280                                 }
 281                                 _param_desc[pn].label        = (lr["name"]).cast<std::string> ();
 282                                 _param_desc[pn].scale_points = parse_scale_points (&lr);
 283
 284                                 luabridge::LuaRef doc = lr["doc"];
 285                                 if (doc.isString ()) {
 286                                         _param_doc[pn] = doc.cast<std::string> ();
 287                                 } else {
 288                                         _param_doc[pn] = "";
 289                                 }
 290                                 assert (!(_param_desc[pn].toggled && _param_desc[pn].logarithmic));
 291                         }
 292                 }
 293         }
 294
 295         _control_data = new float[parameter_count ()];
 296         _shadow_data  = new float[parameter_count ()];
 297
 298         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count (); ++i) {
 299                 if (parameter_is_input (i)) {
 300                         _control_data[i] = _shadow_data[i] = default_value (i);
 301                 }
 302         }
 303
 304         // expose ctrl-ports to global lua namespace
 305         luabridge::push <float *> (L, _control_data);
 306         lua_setglobal (L, "CtrlPorts");
 307
 308         return false; // no error
 309 }
 310
 311 bool
 312 LuaProc::can_support_io_configuration (const ChanCount& in, ChanCount& out, ChanCount* imprecise)
 313 {
 314         // caller must hold process lock (no concurrent calls to interpreter
 315
 316         if (in.n_midi() > 0 && !_has_midi_input && !imprecise) {
 317                 return false;
 318         }
 319
 320         lua_State* L = lua.getState ();
 321         luabridge::LuaRef ioconfig = luabridge::getGlobal (L, "dsp_ioconfig");
 322         if (!ioconfig.isFunction ()) {
 323                 return false;
 324         }
 325
 326         luabridge::LuaRef table = luabridge::getGlobal (L, "table"); //lua std lib
 327         luabridge::LuaRef tablesort = table["sort"];
 328         assert (tablesort.isFunction ());
 329
 330         luabridge::LuaRef *_iotable = NULL; // can't use reference :(
 331         try {
 332                 luabridge::LuaRef iotable = ioconfig ();
 333                 tablesort (iotable);
 334                 if (iotable.isTable ()) {
 335                         _iotable = new luabridge::LuaRef (iotable);
 336                 }
 337         } catch (luabridge::LuaException const& e) {
 338                 return false;
 339         }
 340
 341         if (!_iotable) {
 342                 return false;
 343         }
 344
 345         // now we can reference it.
 346         luabridge::LuaRef iotable (*_iotable);
 347         delete _iotable;
 348
 349         if ((iotable).length () < 1) {
 350                 return false;
 351         }
 352
 353         const int32_t audio_in = in.n_audio ();
 354         int32_t audio_out;
 355         int32_t midi_out = 0; // TODO handle  _has_midi_output
 356
 357         // preferred setting (provided by plugin_insert)
 358         assert (out.n_audio () > 0);
 359         audio_out = out.n_audio ();
 360
 361         for (luabridge::Iterator i (iotable); !i.isNil (); ++i) {
 362                 assert (i.value ().type () == LUA_TTABLE);
 363                 luabridge::LuaRef io (i.value ());
 364
 365                 int possible_in = io["audio_in"];
 366                 int possible_out = io["audio_out"];
 367
 368                 // exact match
 369                 if ((possible_in == audio_in) && (possible_out == audio_out)) {
 370                         out.set (DataType::MIDI, 0);
 371                         out.set (DataType::AUDIO, audio_out);
 372                         return true;
 373                 }
 374         }
 375
 376         /* now allow potentially "imprecise" matches */
 377         audio_out = -1;
 378         bool found = false;
 379
 380         float penalty = 9999;
 381         const int preferred_out = out.n_audio ();
 382
 383 #define FOUNDCFG(nch) {                                  \
 384         float p = fabsf ((float)(nch) - preferred_out);  \
 385         if ((nch) > preferred_out) { p *= 1.1; }         \
 386         if (p < penalty) {                               \
 387                 audio_out = (nch);                       \
 388                 penalty = p;                             \
 389                 found = true;                            \
 390         }                                                \
 391 }
 392
 393         for (luabridge::Iterator i (iotable); !i.isNil (); ++i) {
 394                 assert (i.value ().type () == LUA_TTABLE);
 395                 luabridge::LuaRef io (i.value ());
 396
 397                 int possible_in = io["audio_in"];
 398                 int possible_out = io["audio_out"];
 399
 400                 if (possible_out == 0) {
 401                         continue;
 402                 }
 403                 if (possible_in == 0) {
 404                         /* no inputs, generators & instruments */
 405                         if (possible_out == -1) {
 406                                 /* any configuration possible, stereo output */
 407                                 FOUNDCFG (preferred_out);
 408                         } else if (possible_out == -2) {
 409                                 /* invalid, should be (0, -1) */
 410                                 FOUNDCFG (preferred_out);
 411                         } else if (possible_out < -2) {
 412                                 /* variable number of outputs up to -N, */
 413                                 FOUNDCFG (min (-possible_out, preferred_out));
 414                         } else {
 415                                 /* exact number of outputs */
 416                                 FOUNDCFG (possible_out);
 417                         }
 418                 }
 419
 420                 if (possible_in == -1) {
 421                         /* wildcard for input */
 422                         if (possible_out == -1) {
 423                                 /* out must match in */
 424                                 FOUNDCFG (audio_in);
 425                         } else if (possible_out == -2) {
 426                                 /* any configuration possible, pick matching */
 427                                 FOUNDCFG (preferred_out);
 428                         } else if (possible_out < -2) {
 429                                 /* explicitly variable number of outputs, pick maximum */
 430                                 FOUNDCFG (max (-possible_out, preferred_out));
 431                                 /* and try min, too, in case the penalty is lower */
 432                                 FOUNDCFG (min (-possible_out, preferred_out));
 433                         } else {
 434                                 /* exact number of outputs */
 435                                 FOUNDCFG (possible_out);
 436                         }
 437                 }
 438
 439                 if (possible_in == -2) {
 440
 441                         if (possible_out == -1) {
 442                                 /* any configuration possible, pick matching */
 443                                 FOUNDCFG (preferred_out);
 444                         } else if (possible_out == -2) {
 445                                 /* invalid. interpret as (-1, -1) */
 446                                 FOUNDCFG (preferred_out);
 447                         } else if (possible_out < -2) {
 448                                 /* invalid,  interpret as (<-2, <-2)
 449                                  * variable number of outputs up to -N, */
 450                                 FOUNDCFG (min (-possible_out, preferred_out));
 451                         } else {
 452                                 /* exact number of outputs */
 453                                 FOUNDCFG (possible_out);
 454                         }
 455                 }
 456
 457                 if (possible_in < -2) {
 458                         /* explicit variable number of inputs */
 459                         if (audio_in > -possible_in && imprecise != NULL) {
 460                                 // hide inputs ports
 461                                 imprecise->set (DataType::AUDIO, -possible_in);
 462                         }
 463
 464                         if (audio_in > -possible_in && imprecise == NULL) {
 465                                 /* request is too large */
 466                         } else if (possible_out == -1) {
 467                                 /* any output configuration possible */
 468                                 FOUNDCFG (preferred_out);
 469                         } else if (possible_out == -2) {
 470                                 /* invalid. interpret as (<-2, -1) */
 471                                 FOUNDCFG (preferred_out);
 472                         } else if (possible_out < -2) {
 473                                 /* variable number of outputs up to -N, */
 474                                 FOUNDCFG (min (-possible_out, preferred_out));
 475                         } else {
 476                                 /* exact number of outputs */
 477                                 FOUNDCFG (possible_out);
 478                         }
 479                 }
 480
 481                 if (possible_in && (possible_in == audio_in)) {
 482                         /* exact number of inputs ... must match obviously */
 483                         if (possible_out == -1) {
 484                                 /* any output configuration possible */
 485                                 FOUNDCFG (preferred_out);
 486                         } else if (possible_out == -2) {
 487                                 /* invalid. interpret as (>0, -1) */
 488                                 FOUNDCFG (preferred_out);
 489                         } else if (possible_out < -2) {
 490                                 /* > 0, < -2 is not specified
 491                                  * interpret as up to -N */
 492                                 FOUNDCFG (min (-possible_out, preferred_out));
 493                         } else {
 494                                 /* exact number of outputs */
 495                                 FOUNDCFG (possible_out);
 496                         }
 497                 }
 498         }
 499
 500         if (!found && imprecise) {
 501                 /* try harder */
 502                 for (luabridge::Iterator i (iotable); !i.isNil (); ++i) {
 503                         assert (i.value ().type () == LUA_TTABLE);
 504                         luabridge::LuaRef io (i.value ());
 505
 506                         int possible_in = io["audio_in"];
 507                         int possible_out = io["audio_out"];
 508
 509                         assert (possible_in > 0); // all other cases will have been matched above
 510                         assert (possible_out !=0 || possible_in !=0); // already handled above
 511
 512                         imprecise->set (DataType::AUDIO, possible_in);
 513                         if (possible_out == -1 || possible_out == -2) {
 514                                 FOUNDCFG (2);
 515                         } else if (possible_out < -2) {
 516                                 /* explicitly variable number of outputs, pick maximum */
 517                                 FOUNDCFG (min (-possible_out, preferred_out));
 518                         } else {
 519                                 /* exact number of outputs */
 520                                 FOUNDCFG (possible_out);
 521                         }
 522                         // ideally we'll also find the closest, best matching
 523                         // input configuration with minimal output penalty...
 524                 }
 525         }
 526
 527
 528         if (!found) {
 529                 return false;
 530         }
 531
 532         out.set (DataType::MIDI, midi_out); // currently always zero
 533         out.set (DataType::AUDIO, audio_out);
 534         return true;
 535 }
 536
 537 bool
 538 LuaProc::configure_io (ChanCount in, ChanCount out)
 539 {
 540         _configured_in = in;
 541         _configured_out = out;
 542
 543         _configured_in.set (DataType::MIDI, _has_midi_input ? 1 : 0);
 544         _configured_out.set (DataType::MIDI, _has_midi_output ? 1 : 0);
 545
 546         // configure the DSP if needed
 547         lua_State* L = lua.getState ();
 548         luabridge::LuaRef lua_dsp_configure = luabridge::getGlobal (L, "dsp_configure");
 549         if (lua_dsp_configure.type () == LUA_TFUNCTION) {
 550                 try {
 551                         lua_dsp_configure (&in, &out);
 552                 } catch (luabridge::LuaException const& e) {
 553                         return false;
 554                 }
 555         }
 556
 557         _info->n_inputs = _configured_in;
 558         _info->n_outputs = _configured_out;
 559         return true;
 560 }
 561
 562 int
 563 LuaProc::connect_and_run (BufferSet& bufs,
 564                 ChanMapping in, ChanMapping out,
 565                 pframes_t nframes, framecnt_t offset)
 566 {
 567         if (!_lua_dsp) {
 568                 return 0;
 569         }
 570
 571         Plugin::connect_and_run (bufs, in, out, nframes, offset);
 572
 573         // This is needed for ARDOUR::Session requests :(
 574         if (! SessionEvent::has_per_thread_pool ()) {
 575                 char name[64];
 576                 snprintf (name, 64, "Proc-%p", this);
 577                 pthread_set_name (name);
 578                 SessionEvent::create_per_thread_pool (name, 64);
 579                 PBD::notify_event_loops_about_thread_creation (pthread_self(), name, 64);
 580         }
 581
 582         uint32_t const n = parameter_count ();
 583         for (uint32_t i = 0; i < n; ++i) {
 584                 if (parameter_is_control (i) && parameter_is_input (i)) {
 585                         _control_data[i] = _shadow_data[i];
 586                 }
 587         }
 588
 589 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
 590         int64_t t0 = g_get_monotonic_time ();
 591 #endif
 592
 593         try {
 594                 if (_lua_does_channelmapping) {
 595                         // run the DSP function
 596                         (*_lua_dsp)(&bufs, in, out, nframes, offset);
 597                 } else {
 598                         // map buffers
 599                         BufferSet& silent_bufs  = _session.get_silent_buffers (ChanCount (DataType::AUDIO, 1));
 600                         BufferSet& scratch_bufs = _session.get_scratch_buffers (ChanCount (DataType::AUDIO, 1));
 601
 602                         lua_State* L = lua.getState ();
 603                         luabridge::LuaRef in_map (luabridge::newTable (L));
 604                         luabridge::LuaRef out_map (luabridge::newTable (L));
 605
 606                         const uint32_t audio_in = _configured_in.n_audio ();
 607                         const uint32_t audio_out = _configured_out.n_audio ();
 608                         const uint32_t midi_in = _configured_in.n_midi ();
 609
 610                         for (uint32_t ap = 0; ap < audio_in; ++ap) {
 611                                 bool valid;
 612                                 const uint32_t buf_index = in.get(DataType::AUDIO, ap, &valid);
 613                                 if (valid) {
 614                                         in_map[ap + 1] = bufs.get_audio (buf_index).data (offset);
 615                                 } else {
 616                                         in_map[ap + 1] = silent_bufs.get_audio (0).data (offset);
 617                                 }
 618                         }
 619                         for (uint32_t ap = 0; ap < audio_out; ++ap) {
 620                                 bool valid;
 621                                 const uint32_t buf_index = out.get(DataType::AUDIO, ap, &valid);
 622                                 if (valid) {
 623                                         out_map[ap + 1] = bufs.get_audio (buf_index).data (offset);
 624                                 } else {
 625                                         out_map[ap + 1] = scratch_bufs.get_audio (0).data (offset);
 626                                 }
 627                         }
 628
 629                         luabridge::LuaRef lua_midi_tbl (luabridge::newTable (L));
 630                         int e = 1; // > 1 port, we merge events (unsorted)
 631                         for (uint32_t mp = 0; mp < midi_in; ++mp) {
 632                                 bool valid;
 633                                 const uint32_t idx = in.get(DataType::MIDI, mp, &valid);
 634                                 if (valid) {
 635                                         for (MidiBuffer::iterator m = bufs.get_midi(idx).begin();
 636                                                         m != bufs.get_midi(idx).end(); ++m, ++e) {
 637                                                 const Evoral::MIDIEvent<framepos_t> ev(*m, false);
 638                                                 luabridge::LuaRef lua_midi_data (luabridge::newTable (L));
 639                                                 const uint8_t* data = ev.buffer();
 640                                                 for (uint32_t i = 0; i < ev.size(); ++i) {
 641                                                         lua_midi_data [i + 1] = data[i];
 642                                                 }
 643                                                 luabridge::LuaRef lua_midi_event (luabridge::newTable (L));
 644                                                 lua_midi_event["time"] = 1 + (*m).time();
 645                                                 lua_midi_event["data"] = lua_midi_data;
 646                                                 lua_midi_tbl[e] = lua_midi_event;
 647                                         }
 648                                 }
 649                         }
 650
 651                         if (_has_midi_input) {
 652                                 // XXX TODO This needs a better solution than global namespace
 653                                 luabridge::push (L, lua_midi_tbl);
 654                                 lua_setglobal (L, "mididata");
 655                         }
 656
 657
 658                         // run the DSP function
 659                         (*_lua_dsp)(in_map, out_map, nframes);
 660                 }
 661         } catch (luabridge::LuaException const& e) {
 662 #ifndef NDEBUG
 663                 printf ("LuaException: %s\n", e.what ());
 664 #endif
 665                 return -1;
 666         }
 667 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
 668         int64_t t1 = g_get_monotonic_time ();
 669 #endif
 670         lua.collect_garbage (); // rt-safe, slight *regular* performance overhead
 671 #ifdef WITH_LUAPROC_STATS
 672         ++_stats_cnt;
 673         int64_t t2 = g_get_monotonic_time ();
 674         int64_t ela0 = t1 - t0;
 675         int64_t ela1 = t2 - t1;
 676         if (ela0 > _stats_max[0]) _stats_max[0] = ela0;
 677         if (ela1 > _stats_max[1]) _stats_max[1] = ela1;
 678         _stats_avg[0] += ela0;
 679         _stats_avg[1] += ela1;
 680 #endif
 681         return 0;
 682 }
 683
 684
 685 void
 686 LuaProc::add_state (XMLNode* root) const
 687 {
 688         XMLNode*    child;
 689         char        buf[32];
 690         LocaleGuard lg(X_("C"));
 691
 692         gchar* b64 = g_base64_encode ((const guchar*)_script.c_str (), _script.size ());
 693         std::string b64s (b64);
 694         g_free (b64);
 695         XMLNode* script_node = new XMLNode (X_("script"));
 696         script_node->add_property (X_("lua"), LUA_VERSION);
 697         script_node->add_content (b64s);
 698         root->add_child_nocopy (*script_node);
 699
 700         for (uint32_t i = 0; i < parameter_count(); ++i) {
 701                 if (parameter_is_input(i) && parameter_is_control(i)) {
 702                         child = new XMLNode("Port");
 703                         snprintf(buf, sizeof(buf), "%u", i);
 704                         child->add_property("id", std::string(buf));
 705                         snprintf(buf, sizeof(buf), "%+f", _shadow_data[i]);
 706                         child->add_property("value", std::string(buf));
 707                         root->add_child_nocopy(*child);
 708                 }
 709         }
 710 }
 711
 712 int
 713 LuaProc::set_script_from_state (const XMLNode& node)
 714 {
 715         XMLNode* child;
 716         if (node.name () != state_node_name ()) {
 717                 return -1;
 718         }
 719
 720         if ((child = node.child (X_("script"))) != 0) {
 721                 for (XMLNodeList::const_iterator n = child->children ().begin (); n != child->children ().end (); ++n) {
 722                         if (!(*n)->is_content ()) { continue; }
 723                         gsize size;
 724                         guchar* buf = g_base64_decode ((*n)->content ().c_str (), &size);
 725                         _script = std::string ((const char*)buf, size);
 726                         g_free (buf);
 727                         if (load_script ()) {
 728                                 PBD::error << _("Failed to load Lua script from session state.") << endmsg;
 729 #ifndef NDEBUG
 730                                 std::cerr << "Failed Lua Script: " << _script << std::endl;
 731 #endif
 732                                 _script = "";
 733                         }
 734                         break;
 735                 }
 736         }
 737         if (_script.empty ()) {
 738                 PBD::error << _("Session State for LuaProcessor did not include a Lua script.") << endmsg;
 739                 return -1;
 740         }
 741         if (!_lua_dsp) {
 742                 PBD::error << _("Invalid/incompatible Lua script found for LuaProcessor.") << endmsg;
 743                 return -1;
 744         }
 745         return 0;
 746 }
 747
 748 int
 749 LuaProc::set_state (const XMLNode& node, int version)
 750 {
 751 #ifndef NO_PLUGIN_STATE
 752         XMLNodeList nodes;
 753         XMLProperty *prop;
 754         XMLNodeConstIterator iter;
 755         XMLNode *child;
 756         const char *value;
 757         const char *port;
 758         uint32_t port_id;
 759 #endif
 760         LocaleGuard lg (X_("C"));
 761
 762         if (_script.empty ()) {
 763                 if (set_script_from_state (node)) {
 764                         return -1;
 765                 }
 766         }
 767
 768 #ifndef NO_PLUGIN_STATE
 769         if (node.name() != state_node_name()) {
 770                 error << _("Bad node sent to LuaProc::set_state") << endmsg;
 771                 return -1;
 772         }
 773
 774         nodes = node.children ("Port");
 775         for (iter = nodes.begin(); iter != nodes.end(); ++iter) {
 776                 child = *iter;
 777                 if ((prop = child->property("id")) != 0) {
 778                         port = prop->value().c_str();
 779                 } else {
 780                         warning << _("LuaProc: port has no symbol, ignored") << endmsg;
 781                         continue;
 782                 }
 783                 if ((prop = child->property("value")) != 0) {
 784                         value = prop->value().c_str();
 785                 } else {
 786                         warning << _("LuaProc: port has no value, ignored") << endmsg;
 787                         continue;
 788                 }
 789                 sscanf (port, "%" PRIu32, &port_id);
 790                 set_parameter (port_id, atof(value));
 791         }
 792 #endif
 793
 794         return Plugin::set_state (node, version);
 795 }
 796
 797 uint32_t
 798 LuaProc::parameter_count () const
 799 {
 800         return _ctrl_params.size ();
 801 }
 802
 803 float
 804 LuaProc::default_value (uint32_t port)
 805 {
 806         if (_ctrl_params[port].first) {
 807                 assert (0);
 808                 return 0;
 809         }
 810         int lp = _ctrl_params[port].second;
 811         return _param_desc[lp].normal;
 812 }
 813
 814 void
 815 LuaProc::set_parameter (uint32_t port, float val)
 816 {
 817         assert (port < parameter_count ());
 818         if (get_parameter (port) == val) {
 819                 return;
 820         }
 821         _shadow_data[port] = val;
 822         Plugin::set_parameter (port, val);
 823 }
 824
 825 float
 826 LuaProc::get_parameter (uint32_t port) const
 827 {
 828         if (parameter_is_input (port)) {
 829                 return _shadow_data[port];
 830         } else {
 831                 return _control_data[port];
 832         }
 833 }
 834
 835 int
 836 LuaProc::get_parameter_descriptor (uint32_t port, ParameterDescriptor& desc) const
 837 {
 838         assert (port <= parameter_count ());
 839         int lp = _ctrl_params[port].second;
 840         const ParameterDescriptor& d (_param_desc.find(lp)->second);
 841
 842         desc.lower        = d.lower;
 843         desc.upper        = d.upper;
 844         desc.normal       = d.normal;
 845         desc.toggled      = d.toggled;
 846         desc.logarithmic  = d.logarithmic;
 847         desc.integer_step = d.integer_step;
 848         desc.sr_dependent = d.sr_dependent;
 849         desc.enumeration  = d.enumeration;
 850         desc.unit         = d.unit;
 851         desc.label        = d.label;
 852         desc.scale_points = d.scale_points;
 853
 854         desc.update_steps ();
 855         return 0;
 856 }
 857
 858 std::string
 859 LuaProc::get_parameter_docs (uint32_t port) const {
 860         assert (port <= parameter_count ());
 861         int lp = _ctrl_params[port].second;
 862         return _param_doc.find(lp)->second;
 863 }
 864
 865 uint32_t
 866 LuaProc::nth_parameter (uint32_t port, bool& ok) const
 867 {
 868         if (port < _ctrl_params.size ()) {
 869                 ok = true;
 870                 return port;
 871         }
 872         ok = false;
 873         return 0;
 874 }
 875
 876 bool
 877 LuaProc::parameter_is_input (uint32_t port) const
 878 {
 879         assert (port < _ctrl_params.size ());
 880         return (!_ctrl_params[port].first);
 881 }
 882
 883 bool
 884 LuaProc::parameter_is_output (uint32_t port) const
 885 {
 886         assert (port < _ctrl_params.size ());
 887         return (_ctrl_params[port].first);
 888 }
 889
 890 std::set<Evoral::Parameter>
 891 LuaProc::automatable () const
 892 {
 893         std::set<Evoral::Parameter> automatables;
 894         for (uint32_t i = 0; i < _ctrl_params.size (); ++i) {
 895                 if (parameter_is_input (i)) {
 896                         automatables.insert (automatables.end (), Evoral::Parameter (PluginAutomation, 0, i));
 897                 }
 898         }
 899         return automatables;
 900 }
 901
 902 std::string
 903 LuaProc::describe_parameter (Evoral::Parameter param)
 904 {
 905         if (param.type () == PluginAutomation && param.id () < parameter_count ()) {
 906                 int lp = _ctrl_params[param.id ()].second;
 907                 return _param_desc[lp].label;
 908         }
 909         return "??";
 910 }
 911
 912 void
 913 LuaProc::print_parameter (uint32_t param, char* buf, uint32_t len) const
 914 {
 915         if (buf && len) {
 916                 if (param < parameter_count ()) {
 917                         snprintf (buf, len, "%.3f", get_parameter (param));
 918                 } else {
 919                         strcat (buf, "0");
 920                 }
 921         }
 922 }
 923
 924 boost::shared_ptr<ScalePoints>
 925 LuaProc::parse_scale_points (luabridge::LuaRef* lr)
 926 {
 927         if (!(*lr)["scalepoints"].isTable()) {
 928                 return boost::shared_ptr<ScalePoints> ();
 929         }
 930
 931         int cnt = 0;
 932         boost::shared_ptr<ScalePoints> rv = boost::shared_ptr<ScalePoints>(new ScalePoints());
 933         luabridge::LuaRef scalepoints ((*lr)["scalepoints"]);
 934
 935         for (luabridge::Iterator i (scalepoints); !i.isNil (); ++i) {
 936                 if (!i.key ().isString ())    { continue; }
 937                 if (!i.value ().isNumber ())  { continue; }
 938                 rv->insert(make_pair(i.key ().cast<std::string> (),
 939                                         i.value ().cast<float> ()));
 940                 ++cnt;
 941         }
 942
 943         if (rv->size() > 0) {
 944                 return rv;
 945         }
 946         return boost::shared_ptr<ScalePoints> ();
 947 }
 948
 949 boost::shared_ptr<ScalePoints>
 950 LuaProc::get_scale_points (uint32_t port) const
 951 {
 952         int lp = _ctrl_params[port].second;
 953         return _param_desc.find(lp)->second.scale_points;
 954 }
 955
 956 void
 957 LuaProc::setup_lua_inline_gui (LuaState *lua_gui)
 958 {
 959         lua_State* LG = lua_gui->getState ();
 960         LuaBindings::stddef (LG);
 961         LuaBindings::common (LG);
 962         LuaBindings::dsp (LG);
 963
 964 #ifndef NDEBUG
 965         lua_gui->Print.connect (sigc::mem_fun (*this, &LuaProc::lua_print));
 966 #endif
 967
 968         lua_gui->do_command ("function ardour () end");
 969         lua_gui->do_command (_script);
 970
 971         // TODO think: use a weak-pointer here ?
 972         // (the GUI itself uses a shared ptr to this plugin, so we should be good)
 973         luabridge::getGlobalNamespace (LG)
 974                 .beginNamespace ("Ardour")
 975                 .beginClass <LuaProc> ("LuaProc")
 976                 .addFunction ("shmem", &LuaProc::instance_shm)
 977                 .endClass ()
 978                 .endNamespace ();
 979
 980         luabridge::push <LuaProc *> (LG, this);
 981         lua_setglobal (LG, "self");
 982
 983         luabridge::push <float *> (LG, _shadow_data);
 984         lua_setglobal (LG, "CtrlPorts");
 985 }
 986
 987 ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 988 #include <glibmm/miscutils.h>
 989 #include <glibmm/fileutils.h>
 990
 991 LuaPluginInfo::LuaPluginInfo (LuaScriptInfoPtr lsi) {
 992         if (lsi->type != LuaScriptInfo::DSP) {
 993                 throw failed_constructor ();
 994         }
 995
 996         path = lsi->path;
 997         name = lsi->name;
 998         creator = lsi->author;
 999         category = lsi->category;
1000         unique_id = "luascript"; // the interpreter is not unique.
1001
1002         n_inputs.set (DataType::AUDIO, 1);
1003         n_outputs.set (DataType::AUDIO, 1);
1004         type = Lua;
1005 }
1006
1007 PluginPtr
1008 LuaPluginInfo::load (Session& session)
1009 {
1010         std::string script = "";
1011         if (!Glib::file_test (path, Glib::FILE_TEST_EXISTS)) {
1012                 return PluginPtr ();
1013         }
1014
1015         try {
1016                 script = Glib::file_get_contents (path);
1017         } catch (Glib::FileError err) {
1018                 return PluginPtr ();
1019         }
1020
1021         if (script.empty ()) {
1022                 return PluginPtr ();
1023         }
1024
1025         try {
1026                 PluginPtr plugin (new LuaProc (session.engine (), session, script));
1027                 return plugin;
1028         } catch (failed_constructor& err) {
1029                 ;
1030         }
1031         return PluginPtr ();
1032 }
1033
1034 std::vector<Plugin::PresetRecord>
1035 LuaPluginInfo::get_presets (bool /*user_only*/) const
1036 {
1037         std::vector<Plugin::PresetRecord> p;
1038         return p;
1039 }