libs/backends/alsa/alsa_sequencer.cc

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2014 Robin Gareus <robin@gareus.org>
   3  *
   4  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   5  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   7  * (at your option) any later version.
   8  *
   9  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12  * GNU General Public License for more details.
  13  *
  14  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  15  * along with this program; if not, write to the Free Software
  16  * Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  17  */
  18
  19 #include <unistd.h>
  20 #include <glibmm.h>
  21
  22 #include "select_sleep.h"
  23 #include "alsa_sequencer.h"
  24
  25 #include "pbd/error.h"
  26 #include "pbd/i18n.h"
  27
  28 using namespace ARDOUR;
  29
  30 /* max bytes per individual midi-event
  31  * events larger than this are ignored */
  32 #define MaxAlsaSeqEventSize (64)
  33
  34 #ifndef NDEBUG
  35 #define _DEBUGPRINT(STR) fprintf(stderr, STR);
  36 #else
  37 #define _DEBUGPRINT(STR) ;
  38 #endif
  39
  40 AlsaSeqMidiIO::AlsaSeqMidiIO (const std::string &name, const char *device, const bool input)
  41         : AlsaMidiIO()
  42         , _seq (0)
  43 {
  44         _name = name;
  45         init (device, input);
  46 }
  47
  48 AlsaSeqMidiIO::~AlsaSeqMidiIO ()
  49 {
  50         if (_seq) {
  51                 snd_seq_close (_seq);
  52                 _seq = 0;
  53         }
  54 }
  55
  56 void
  57 AlsaSeqMidiIO::init (const char *device_name, const bool input)
  58 {
  59         if (snd_seq_open (&_seq, "hw",
  60                                 input ? SND_SEQ_OPEN_INPUT : SND_SEQ_OPEN_OUTPUT, 0) < 0)
  61         {
  62                 _seq = 0;
  63                 return;
  64         }
  65
  66         if (snd_seq_set_client_name (_seq, "Ardour")) {
  67                 _DEBUGPRINT("AlsaSeqMidiIO: cannot set client name.\n");
  68                 goto initerr;
  69         }
  70
  71         _port = snd_seq_create_simple_port (_seq, "port", SND_SEQ_PORT_CAP_NO_EXPORT |
  72                         (input ? SND_SEQ_PORT_CAP_WRITE : SND_SEQ_PORT_CAP_READ),
  73                         SND_SEQ_PORT_TYPE_APPLICATION);
  74
  75         if (_port < 0) {
  76                 _DEBUGPRINT("AlsaSeqMidiIO: cannot create port.\n");
  77                 goto initerr;
  78         }
  79
  80         _npfds = snd_seq_poll_descriptors_count (_seq, input ? POLLIN : POLLOUT);
  81         if (_npfds < 1) {
  82                 _DEBUGPRINT("AlsaSeqMidiIO: no poll descriptor(s).\n");
  83                 goto initerr;
  84         }
  85         _pfds = (struct pollfd*) malloc (_npfds * sizeof(struct pollfd));
  86         snd_seq_poll_descriptors (_seq, _pfds, _npfds, input ? POLLIN : POLLOUT);
  87
  88
  89         snd_seq_addr_t port;
  90         if (snd_seq_parse_address (_seq, &port, device_name) < 0) {
  91                 _DEBUGPRINT("AlsaSeqMidiIO: cannot resolve hardware port.\n");
  92                 goto initerr;
  93         }
  94
  95         if (input) {
  96                 if (snd_seq_connect_from (_seq, _port, port.client, port.port) < 0) {
  97                         _DEBUGPRINT("AlsaSeqMidiIO: cannot connect input port.\n");
  98                         goto initerr;
  99                 }
 100         } else {
 101                 if (snd_seq_connect_to (_seq, _port, port.client, port.port) < 0) {
 102                         _DEBUGPRINT("AlsaSeqMidiIO: cannot connect output port.\n");
 103                         goto initerr;
 104                 }
 105         }
 106
 107         snd_seq_nonblock(_seq, 1);
 108
 109         _state = 0;
 110         return;
 111
 112 initerr:
 113         PBD::error << _("AlsaSeqMidiIO: Device initialization failed.") << endmsg;
 114         snd_seq_close (_seq);
 115         _seq = 0;
 116         return;
 117 }
 118
 119 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 120
 121 AlsaSeqMidiOut::AlsaSeqMidiOut (const std::string &name, const char *device)
 122                 : AlsaSeqMidiIO (name, device, false)
 123                 , AlsaMidiOut ()
 124 {
 125 }
 126
 127 void *
 128 AlsaSeqMidiOut::main_process_thread ()
 129 {
 130         _running = true;
 131         bool need_drain = false;
 132         snd_midi_event_t *alsa_codec = NULL;
 133         snd_midi_event_new (MaxAlsaSeqEventSize, &alsa_codec);
 134         pthread_mutex_lock (&_notify_mutex);
 135         while (_running) {
 136                 bool have_data = false;
 137                 struct MidiEventHeader h(0,0);
 138                 uint8_t data[MaxAlsaSeqEventSize];
 139
 140                 const uint32_t read_space = _rb->read_space();
 141
 142                 if (read_space > sizeof(MidiEventHeader)) {
 143                         if (_rb->read ((uint8_t*)&h, sizeof(MidiEventHeader)) != sizeof(MidiEventHeader)) {
 144                                 _DEBUGPRINT("AlsaSeqMidiOut: Garbled MIDI EVENT HEADER!!\n");
 145                                 break;
 146                         }
 147                         assert (read_space >= h.size);
 148                         if (h.size > MaxAlsaSeqEventSize) {
 149                                 _rb->increment_read_idx (h.size);
 150                                 _DEBUGPRINT("AlsaSeqMidiOut: MIDI event too large!\n");
 151                                 continue;
 152                         }
 153                         if (_rb->read (&data[0], h.size) != h.size) {
 154                                 _DEBUGPRINT("AlsaSeqMidiOut: Garbled MIDI EVENT DATA!!\n");
 155                                 break;
 156                         }
 157                         have_data = true;
 158                 }
 159
 160                 if (!have_data) {
 161                         if (need_drain) {
 162                                 snd_seq_drain_output (_seq);
 163                                 need_drain = false;
 164                         }
 165                         pthread_cond_wait (&_notify_ready, &_notify_mutex);
 166                         continue;
 167                 }
 168
 169                 snd_seq_event_t alsa_event;
 170                 snd_seq_ev_clear (&alsa_event);
 171                 snd_midi_event_reset_encode (alsa_codec);
 172                 if (!snd_midi_event_encode (alsa_codec, data, h.size, &alsa_event)) {
 173                         PBD::error << _("AlsaSeqMidiOut: Invalid Midi Event.") << endmsg;
 174                         continue;
 175                 }
 176
 177                 snd_seq_ev_set_source (&alsa_event, _port);
 178                 snd_seq_ev_set_subs (&alsa_event);
 179                 snd_seq_ev_set_direct (&alsa_event);
 180
 181                 uint64_t now = g_get_monotonic_time();
 182                 while (h.time > now + 500) {
 183                         if (need_drain) {
 184                                 snd_seq_drain_output (_seq);
 185                                 need_drain = false;
 186                         } else {
 187                                 select_sleep(h.time - now);
 188                         }
 189                         now = g_get_monotonic_time();
 190                 }
 191
 192 retry:
 193                 int perr = poll (_pfds, _npfds, 10 /* ms */);
 194                 if (perr < 0) {
 195                         PBD::error << _("AlsaSeqMidiOut: Error polling device. Terminating Midi Thread.") << endmsg;
 196                         break;
 197                 }
 198                 if (perr == 0) {
 199                         _DEBUGPRINT("AlsaSeqMidiOut: poll() timed out.\n");
 200                         goto retry;
 201                 }
 202
 203                 ssize_t err = snd_seq_event_output(_seq, &alsa_event);
 204
 205                 if ((err == -EAGAIN)) {
 206                         snd_seq_drain_output (_seq);
 207                         goto retry;
 208                 }
 209                 if (err == -EWOULDBLOCK) {
 210                         select_sleep (1000);
 211                         goto retry;
 212                 }
 213                 if (err < 0) {
 214                         PBD::error << _("AlsaSeqMidiOut: write failed. Terminating Midi Thread.") << endmsg;
 215                         break;
 216                 }
 217                 need_drain = true;
 218         }
 219
 220         pthread_mutex_unlock (&_notify_mutex);
 221
 222         if (alsa_codec) {
 223                 snd_midi_event_free(alsa_codec);
 224         }
 225         _DEBUGPRINT("AlsaSeqMidiOut: MIDI OUT THREAD STOPPED\n");
 226         return 0;
 227 }
 228
 229 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 230
 231 AlsaSeqMidiIn::AlsaSeqMidiIn (const std::string &name, const char *device)
 232                 : AlsaSeqMidiIO (name, device, true)
 233                 , AlsaMidiIn ()
 234 {
 235 }
 236
 237 void *
 238 AlsaSeqMidiIn::main_process_thread ()
 239 {
 240         _running = true;
 241         bool do_poll = true;
 242         snd_midi_event_t *alsa_codec = NULL;
 243         snd_midi_event_new (MaxAlsaSeqEventSize, &alsa_codec);
 244
 245         while (_running) {
 246
 247                 if (do_poll) {
 248                         snd_seq_poll_descriptors (_seq, _pfds, _npfds, POLLIN);
 249                         int perr = poll (_pfds, _npfds, 100 /* ms */);
 250
 251                         if (perr < 0) {
 252                                 PBD::error << _("AlsaSeqMidiIn: Error polling device. Terminating Midi Thread.") << endmsg;
 253                                 break;
 254                         }
 255                         if (perr == 0) {
 256                                 continue;
 257                         }
 258                 }
 259
 260                 snd_seq_event_t *event;
 261                 uint64_t time = g_get_monotonic_time();
 262                 ssize_t err = snd_seq_event_input (_seq, &event);
 263
 264                 if ((err == -EAGAIN) || (err == -EWOULDBLOCK)) {
 265                         do_poll = true;
 266                         continue;
 267                 }
 268                 if (err == -ENOSPC) {
 269                         PBD::error << _("AlsaSeqMidiIn: FIFO overrun.") << endmsg;
 270                         do_poll = true;
 271                         continue;
 272                 }
 273                 if (err < 0) {
 274                         PBD::error << _("AlsaSeqMidiIn: read error. Terminating Midi") << endmsg;
 275                         break;
 276                 }
 277
 278                 uint8_t data[MaxAlsaSeqEventSize];
 279                 snd_midi_event_reset_decode (alsa_codec);
 280                 ssize_t size = snd_midi_event_decode (alsa_codec, data, sizeof(data), event);
 281
 282                 if (size > 0) {
 283                         queue_event (time, data, size);
 284                 }
 285                 do_poll = (0 == err);
 286         }
 287
 288         if (alsa_codec) {
 289                 snd_midi_event_free(alsa_codec);
 290         }
 291         _DEBUGPRINT("AlsaSeqMidiIn: MIDI IN THREAD STOPPED\n");
 292         return 0;
 293 }