Abstract definition of rt-scheduler policy
[ardour.git] / libs / backends / coreaudio / coreaudio_backend.cc
index ee03173cabd07b527efbdef0e916a3797e25aebf..c4e11ef7002aa6ca6222edd501e578706e4c81c5 100644 (file)
 #include <sys/mman.h>
 #include <sys/time.h>
 
+#include <mach/thread_policy.h>
+#include <mach/thread_act.h>
+
 #include <glibmm.h>
 
 #include "coreaudio_backend.h"
-#include "rt_thread.h"
 
 #include "pbd/compose.h"
 #include "pbd/error.h"
 #include "pbd/file_utils.h"
+#include "pbd/pthread_utils.h"
 #include "ardour/filesystem_paths.h"
 #include "ardour/port_manager.h"
-#include "i18n.h"
+#include "pbd/i18n.h"
 
 using namespace ARDOUR;
 
@@ -111,6 +114,8 @@ CoreAudioBackend::CoreAudioBackend (AudioEngine& e, AudioBackendInfo& info)
        pthread_mutex_init (&_freewheel_mutex, 0);
        pthread_cond_init  (&_freewheel_signal, 0);
 
+       _port_connection_queue.reserve (128);
+
        _pcmio = new CoreAudioPCM ();
        _midiio = new CoreMidiIo ();
 
@@ -203,8 +208,8 @@ CoreAudioBackend::available_sample_rates2 (const std::string& input_device, cons
        std::vector<float> sr_in;
        std::vector<float> sr_out;
 
-       const uint32_t inp = name_to_id (input_device);
-       const uint32_t out = name_to_id (output_device);
+       const uint32_t inp = name_to_id (input_device, Input);
+       const uint32_t out = name_to_id (output_device, Output);
 
        if (inp == UINT32_MAX && out == UINT32_MAX) {
                return sr;
@@ -237,8 +242,8 @@ CoreAudioBackend::available_buffer_sizes2 (const std::string& input_device, cons
        std::vector<uint32_t> bs;
        std::vector<uint32_t> bs_in;
        std::vector<uint32_t> bs_out;
-       const uint32_t inp = name_to_id (input_device);
-       const uint32_t out = name_to_id (output_device);
+       const uint32_t inp = name_to_id (input_device, Input);
+       const uint32_t out = name_to_id (output_device, Output);
        if (inp == UINT32_MAX && out == UINT32_MAX) {
                return bs;
        } else if (inp == UINT32_MAX) {
@@ -292,7 +297,7 @@ int
 CoreAudioBackend::set_input_device_name (const std::string& d)
 {
        _input_audio_device = d;
-       const float sr = _pcmio->current_sample_rate(name_to_id(_input_audio_device));
+       const float sr = _pcmio->current_sample_rate(name_to_id(_input_audio_device, Input));
        if (sr > 0) { set_sample_rate(sr); }
        return 0;
 }
@@ -302,7 +307,7 @@ CoreAudioBackend::set_output_device_name (const std::string& d)
 {
        _output_audio_device = d;
        // TODO check SR.
-       const float sr = _pcmio->current_sample_rate(name_to_id(_output_audio_device));
+       const float sr = _pcmio->current_sample_rate(name_to_id(_output_audio_device, Output));
        if (sr > 0) { set_sample_rate(sr); }
        return 0;
 }
@@ -327,7 +332,13 @@ CoreAudioBackend::set_buffer_size (uint32_t bs)
        }
        _samples_per_period = bs;
        _pcmio->set_samples_per_period(bs);
-       engine.buffer_size_change (bs);
+       if (_run) {
+               coreaudio_set_realtime_policy (_main_thread);
+       }
+       for (std::vector<pthread_t>::const_iterator i = _threads.begin (); i != _threads.end (); ++i) {
+               coreaudio_set_realtime_policy (*i);
+       }
+       //engine.buffer_size_change (bs);
        return 0;
 }
 
@@ -459,10 +470,10 @@ void
 CoreAudioBackend::launch_control_app ()
 {
        if (name_to_id (_input_audio_device) != UINT32_MAX) {
-               _pcmio->launch_control_app(name_to_id(_input_audio_device));
+               _pcmio->launch_control_app(name_to_id(_input_audio_device, Input));
        }
        if (name_to_id (_output_audio_device) != UINT32_MAX) {
-               _pcmio->launch_control_app(name_to_id(_output_audio_device));
+               _pcmio->launch_control_app(name_to_id(_output_audio_device, Output));
        }
 }
 
@@ -497,17 +508,18 @@ CoreAudioBackend::_start (bool for_latency_measurement)
                return BackendReinitializationError;
        }
 
-       if (_ports.size()) {
+       if (_ports.size () || _portmap.size ()) {
                PBD::warning << _("CoreAudioBackend: recovering from unclean shutdown, port registry is not empty.") << endmsg;
                _system_inputs.clear();
                _system_outputs.clear();
                _system_midi_in.clear();
                _system_midi_out.clear();
                _ports.clear();
+               _portmap.clear();
        }
 
-       uint32_t device1 = name_to_id(_input_audio_device);
-       uint32_t device2 = name_to_id(_output_audio_device);
+       uint32_t device1 = name_to_id(_input_audio_device, Input);
+       uint32_t device2 = name_to_id(_output_audio_device, Output);
 
        assert(_active_ca == false);
        assert(_active_fw == false);
@@ -525,60 +537,60 @@ CoreAudioBackend::_start (bool for_latency_measurement)
        printf("STATE: %d\n", _pcmio->state ());
 #endif
        switch (_pcmio->state ()) {
-               case 0: /* OK */
-                       break;
-               case -1:
-                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: Invalid Device ID.") << endmsg;
-                       error_code = AudioDeviceInvalidError;
-                       break;
-               case -2:
-                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: Failed to resolve Device-Component by ID.") << endmsg;
-                       error_code = AudioDeviceNotAvailableError;
-                       break;
-               case -3:
-                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: failed to open device.") << endmsg;
-                       error_code = AudioDeviceOpenError;
-                       break;
-               case -4:
-                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: cannot set requested sample rate.") << endmsg;
-                       error_code = SampleRateNotSupportedError;
-                       break;
-               case -5:
-                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: cannot configure requested buffer size.") << endmsg;
-                       error_code = PeriodSizeNotSupportedError;
-                       break;
-               case -6:
-                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: unsupported sample format.") << endmsg;
-                       error_code = SampleFormatNotSupportedError;
-                       break;
-               case -7:
-                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: Failed to enable Device.") << endmsg;
-                       error_code = BackendInitializationError; // XXX
-                       break;
-               case -8:
-                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: Cannot allocate buffers, out-of-memory.") << endmsg;
-                       error_code = OutOfMemoryError;
-                       break;
-               case -9:
-                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: Failed to set device-property listeners.") << endmsg;
-                       error_code = BackendInitializationError; // XXX
-                       break;
-               case -10:
-                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: Setting Process Callback failed.") << endmsg;
-                       error_code = AudioDeviceIOError;
-                       break;
-               case -11:
-                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: cannot use requested period size.") << endmsg;
-                       error_code = PeriodSizeNotSupportedError;
-                       break;
-               case -12:
-                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: cannot create aggregate device.") << endmsg;
-                       error_code = DeviceConfigurationNotSupportedError;
-                       break;
-               default:
-                       PBD::error << _("CoreAudioBackend: initialization failure.") << endmsg;
-                       error_code = BackendInitializationError;
-                       break;
+       case 0: /* OK */
+               break;
+       case -1:
+               PBD::error << _("CoreAudioBackend: Invalid Device ID.") << endmsg;
+               error_code = AudioDeviceInvalidError;
+               break;
+       case -2:
+               PBD::error << _("CoreAudioBackend: Failed to resolve Device-Component by ID.") << endmsg;
+               error_code = AudioDeviceNotAvailableError;
+               break;
+       case -3:
+               PBD::error << _("CoreAudioBackend: failed to open device.") << endmsg;
+               error_code = AudioDeviceOpenError;
+               break;
+       case -4:
+               PBD::error << _("CoreAudioBackend: cannot set requested sample rate.") << endmsg;
+               error_code = SampleRateNotSupportedError;
+               break;
+       case -5:
+               PBD::error << _("CoreAudioBackend: cannot configure requested buffer size.") << endmsg;
+               error_code = PeriodSizeNotSupportedError;
+               break;
+       case -6:
+               PBD::error << _("CoreAudioBackend: unsupported sample format.") << endmsg;
+               error_code = SampleFormatNotSupportedError;
+               break;
+       case -7:
+               PBD::error << _("CoreAudioBackend: Failed to enable Device.") << endmsg;
+               error_code = BackendInitializationError; // XXX
+               break;
+       case -8:
+               PBD::error << _("CoreAudioBackend: Cannot allocate buffers, out-of-memory.") << endmsg;
+               error_code = OutOfMemoryError;
+               break;
+       case -9:
+               PBD::error << _("CoreAudioBackend: Failed to set device-property listeners.") << endmsg;
+               error_code = BackendInitializationError; // XXX
+               break;
+       case -10:
+               PBD::error << _("CoreAudioBackend: Setting Process Callback failed.") << endmsg;
+               error_code = AudioDeviceIOError;
+               break;
+       case -11:
+               PBD::error << _("CoreAudioBackend: cannot use requested period size.") << endmsg;
+               error_code = PeriodSizeNotSupportedError;
+               break;
+       case -12:
+               PBD::error << _("CoreAudioBackend: cannot create aggregate device.") << endmsg;
+               error_code = DeviceConfigurationNotSupportedError;
+               break;
+       default:
+               PBD::error << _("CoreAudioBackend: initialization failure.") << endmsg;
+               error_code = BackendInitializationError;
+               break;
        }
        if (_pcmio->state ()) {
                return error_code;
@@ -586,27 +598,22 @@ CoreAudioBackend::_start (bool for_latency_measurement)
 
        if (_n_outputs != _pcmio->n_playback_channels ()) {
                if (_n_outputs == 0) {
-                _n_outputs = _pcmio->n_playback_channels ();
+                       _n_outputs = _pcmio->n_playback_channels ();
                } else {
-                _n_outputs = std::min (_n_outputs, _pcmio->n_playback_channels ());
+                       _n_outputs = std::min (_n_outputs, _pcmio->n_playback_channels ());
                }
                PBD::info << _("CoreAudioBackend: adjusted output channel count to match device.") << endmsg;
        }
 
        if (_n_inputs != _pcmio->n_capture_channels ()) {
                if (_n_inputs == 0) {
-                _n_inputs = _pcmio->n_capture_channels ();
+                       _n_inputs = _pcmio->n_capture_channels ();
                } else {
-                _n_inputs = std::min (_n_inputs, _pcmio->n_capture_channels ());
+                       _n_inputs = std::min (_n_inputs, _pcmio->n_capture_channels ());
                }
                PBD::info << _("CoreAudioBackend: adjusted input channel count to match device.") << endmsg;
        }
 
-       if (_pcmio->samples_per_period() != _samples_per_period) {
-               _samples_per_period = _pcmio->samples_per_period();
-               PBD::warning << _("CoreAudioBackend: samples per period does not match.") << endmsg;
-       }
-
        if (_pcmio->sample_rate() != _samplerate) {
                _samplerate = _pcmio->sample_rate();
                engine.sample_rate_change (_samplerate);
@@ -740,10 +747,10 @@ size_t
 CoreAudioBackend::raw_buffer_size (DataType t)
 {
        switch (t) {
-               case DataType::AUDIO:
-                       return _samples_per_period * sizeof(Sample);
-               case DataType::MIDI:
-                       return _max_buffer_size; // XXX not really limited
+       case DataType::AUDIO:
+               return _samples_per_period * sizeof(Sample);
+       case DataType::MIDI:
+               return _max_buffer_size; // XXX not really limited
        }
        return 0;
 }
@@ -777,10 +784,24 @@ CoreAudioBackend::samples_since_cycle_start ()
 }
 
 uint32_t
-CoreAudioBackend::name_to_id(std::string device_name) const {
+CoreAudioBackend::name_to_id(std::string device_name, DeviceFilter filter) const {
        uint32_t device_id = UINT32_MAX;
        std::map<size_t, std::string> devices;
-       _pcmio->device_list(devices);
+       switch (filter) {
+               case Input:
+                       _pcmio->input_device_list (devices);
+                       break;
+               case Output:
+                       _pcmio->output_device_list (devices);
+                       break;
+               case Duplex:
+                       _pcmio->duplex_device_list (devices);
+                       break;
+               case All:
+               default:
+                       _pcmio->device_list (devices);
+                       break;
+       }
 
        for (std::map<size_t, std::string>::const_iterator i = devices.begin (); i != devices.end(); ++i) {
                if (i->second == device_name) {
@@ -801,6 +822,34 @@ CoreAudioBackend::coreaudio_process_thread (void *arg)
        return 0;
 }
 
+bool
+CoreAudioBackend::coreaudio_set_realtime_policy (pthread_t thread_id) const
+{
+       thread_time_constraint_policy_data_t policy;
+#ifndef NDEBUG
+       mach_msg_type_number_t msgt = 4;
+       boolean_t dflt = false;
+       kern_return_t rv = thread_policy_get (pthread_mach_thread_np (_main_thread),
+                       THREAD_TIME_CONSTRAINT_POLICY, (thread_policy_t) &policy,
+                       &msgt, &dflt);
+       printf ("Coreaudio Main Thread(%p) %d %d %d %d DFLT %d OK: %d\n", _main_thread, policy.period, policy.computation, policy.constraint, policy.preemptible, dflt, rv == KERN_SUCCESS);
+#endif
+
+       double period_ns = 1e9 * _samples_per_period / _samplerate;
+       policy.period = AudioConvertNanosToHostTime (period_ns);
+       policy.computation = AudioConvertNanosToHostTime (period_ns * .9);
+       policy.constraint = AudioConvertNanosToHostTime (period_ns * .95);
+       policy.preemptible = true;
+       kern_return_t res = thread_policy_set (pthread_mach_thread_np (thread_id),
+                       THREAD_TIME_CONSTRAINT_POLICY, (thread_policy_t) &policy,
+                       THREAD_TIME_CONSTRAINT_POLICY_COUNT);
+
+#ifndef NDEBUG
+       printf ("Coreaudio Proc Thread(%p) %d %d %d %d OK: %d\n", thread_id, policy.period, policy.computation, policy.constraint, policy.preemptible, res == KERN_SUCCESS);
+#endif
+       return res != KERN_SUCCESS;
+}
+
 int
 CoreAudioBackend::create_process_thread (boost::function<void()> func)
 {
@@ -810,8 +859,8 @@ CoreAudioBackend::create_process_thread (boost::function<void()> func)
 
        ThreadData* td = new ThreadData (this, func, stacksize);
 
-       if (_realtime_pthread_create (SCHED_FIFO, -21, stacksize,
-                               &thread_id, coreaudio_process_thread, td)) {
+       if (pbd_realtime_pthread_create (PBD_SCHED_FIFO, -22, stacksize,
+                                     &thread_id, coreaudio_process_thread, td)) {
                pthread_attr_init (&attr);
                pthread_attr_setstacksize (&attr, stacksize);
                if (pthread_create (&thread_id, &attr, coreaudio_process_thread, td)) {
@@ -819,9 +868,14 @@ CoreAudioBackend::create_process_thread (boost::function<void()> func)
                        pthread_attr_destroy (&attr);
                        return -1;
                }
+               PBD::warning << _("AudioEngine: process thread failed to acquire realtime permissions.") << endmsg;
                pthread_attr_destroy (&attr);
        }
 
+       if (coreaudio_set_realtime_policy (thread_id)) {
+               PBD::warning << _("AudioEngine: process thread failed to set mach realtime policy.") << endmsg;
+       }
+
        _threads.push_back (thread_id);
        return 0;
 }
@@ -901,11 +955,20 @@ CoreAudioBackend::port_name_size () const
 int
 CoreAudioBackend::set_port_name (PortEngine::PortHandle port, const std::string& name)
 {
+       std::string newname (_instance_name + ":" + name);
        if (!valid_port (port)) {
                PBD::warning << _("CoreAudioBackend::set_port_name: Invalid Port(s)") << endmsg;
                return -1;
        }
-       return static_cast<CoreBackendPort*>(port)->set_name (_instance_name + ":" + name);
+       if (find_port (newname)) {
+               PBD::error << _("CoreAudioBackend::set_port_name: Port with given name already exists") << endmsg;
+               return -1;
+       }
+
+       CoreBackendPort* p = static_cast<CoreBackendPort*>(port);
+       _portmap.erase (p->name());
+       _portmap.insert (make_pair (newname, p));
+       return p->set_name (newname);
 }
 
 std::string
@@ -922,7 +985,7 @@ int
 CoreAudioBackend::get_port_property (PortHandle port, const std::string& key, std::string& value, std::string& type) const
 {
        if (!valid_port (port)) {
-               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::get_port_name: Invalid Port(s)") << endmsg;
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::get_port_property: Invalid Port(s)") << endmsg;
                return -1;
        }
        if (key == "http://jackaudio.org/metadata/pretty-name") {
@@ -935,6 +998,20 @@ CoreAudioBackend::get_port_property (PortHandle port, const std::string& key, st
        return -1;
 }
 
+int
+CoreAudioBackend::set_port_property (PortHandle port, const std::string& key, const std::string& value, const std::string& type)
+{
+       if (!valid_port (port)) {
+               PBD::warning << _("CoreAudioBackend::set_port_property: Invalid Port(s)") << endmsg;
+               return -1;
+       }
+       if (key == "http://jackaudio.org/metadata/pretty-name" && type.empty ()) {
+               static_cast<CoreBackendPort*>(port)->set_pretty_name (value);
+               return 0;
+       }
+       return -1;
+}
+
 PortEngine::PortHandle
 CoreAudioBackend::get_port_by_name (const std::string& name) const
 {
@@ -944,9 +1021,9 @@ CoreAudioBackend::get_port_by_name (const std::string& name) const
 
 int
 CoreAudioBackend::get_ports (
-               const std::string& port_name_pattern,
-               DataType type, PortFlags flags,
-               std::vector<std::string>& port_names) const
+       const std::string& port_name_pattern,
+       DataType type, PortFlags flags,
+       std::vector<std::string>& port_names) const
 {
        int rv = 0;
        regex_t port_regex;
@@ -956,8 +1033,9 @@ CoreAudioBackend::get_ports (
                        use_regexp = true;
                }
        }
-       for (size_t i = 0; i < _ports.size (); ++i) {
-               CoreBackendPort* port = _ports[i];
+
+       for (PortIndex::const_iterator i = _ports.begin (); i != _ports.end (); ++i) {
+               CoreBackendPort* port = *i;
                if ((port->type () == type) && flags == (port->flags () & flags)) {
                        if (!use_regexp || !regexec (&port_regex, port->name ().c_str (), 0, NULL, 0)) {
                                port_names.push_back (port->name ());
@@ -982,9 +1060,9 @@ CoreAudioBackend::port_data_type (PortEngine::PortHandle port) const
 
 PortEngine::PortHandle
 CoreAudioBackend::register_port (
-               const std::string& name,
-               ARDOUR::DataType type,
-               ARDOUR::PortFlags flags)
+       const std::string& name,
+       ARDOUR::DataType type,
+       ARDOUR::PortFlags flags)
 {
        if (name.size () == 0) { return 0; }
        if (flags & IsPhysical) { return 0; }
@@ -993,30 +1071,31 @@ CoreAudioBackend::register_port (
 
 PortEngine::PortHandle
 CoreAudioBackend::add_port (
-               const std::string& name,
-               ARDOUR::DataType type,
-               ARDOUR::PortFlags flags)
+       const std::string& name,
+       ARDOUR::DataType type,
+       ARDOUR::PortFlags flags)
 {
        assert(name.size ());
        if (find_port (name)) {
                PBD::warning << _("CoreAudioBackend::register_port: Port already exists:")
-                               << " (" << name << ")" << endmsg;
+                            << " (" << name << ")" << endmsg;
                return 0;
        }
        CoreBackendPort* port = NULL;
        switch (type) {
-               case DataType::AUDIO:
-                       port = new CoreAudioPort (*this, name, flags);
-                       break;
-               case DataType::MIDI:
-                       port = new CoreMidiPort (*this, name, flags);
-                       break;
-               default:
-                       PBD::error << _("CoreAudioBackend::register_port: Invalid Data Type.") << endmsg;
-                       return 0;
+       case DataType::AUDIO:
+               port = new CoreAudioPort (*this, name, flags);
+               break;
+       case DataType::MIDI:
+               port = new CoreMidiPort (*this, name, flags);
+               break;
+       default:
+               PBD::error << _("CoreAudioBackend::register_port: Invalid Data Type.") << endmsg;
+               return 0;
        }
 
-       _ports.push_back (port);
+       _ports.insert (port);
+       _portmap.insert (make_pair (name, port));
 
        return port;
 }
@@ -1028,12 +1107,13 @@ CoreAudioBackend::unregister_port (PortEngine::PortHandle port_handle)
                return;
        }
        CoreBackendPort* port = static_cast<CoreBackendPort*>(port_handle);
-       std::vector<CoreBackendPort*>::iterator i = std::find (_ports.begin (), _ports.end (), static_cast<CoreBackendPort*>(port_handle));
+       PortIndex::iterator i = std::find (_ports.begin(), _ports.end(), static_cast<CoreBackendPort*>(port_handle));
        if (i == _ports.end ()) {
                PBD::warning << _("CoreAudioBackend::unregister_port: Failed to find port") << endmsg;
                return;
        }
        disconnect_all(port_handle);
+       _portmap.erase (port->name());
        _ports.erase (i);
        delete port;
 }
@@ -1046,13 +1126,13 @@ CoreAudioBackend::register_system_audio_ports()
        const uint32_t a_ins = _n_inputs;
        const uint32_t a_out = _n_outputs;
 
-       const uint32_t coreaudio_reported_input_latency = _pcmio->get_latency(name_to_id(_input_audio_device), true);
-       const uint32_t coreaudio_reported_output_latency = _pcmio->get_latency(name_to_id(_output_audio_device), false);
+       const uint32_t coreaudio_reported_input_latency = _pcmio->get_latency(name_to_id(_input_audio_device, Input), true);
+       const uint32_t coreaudio_reported_output_latency = _pcmio->get_latency(name_to_id(_output_audio_device, Output), false);
 
 #ifndef NDEBUG
        printf("COREAUDIO LATENCY: i:%d, o:%d\n",
-                       coreaudio_reported_input_latency,
-                       coreaudio_reported_output_latency);
+              coreaudio_reported_input_latency,
+              coreaudio_reported_output_latency);
 #endif
 
        /* audio ports */
@@ -1186,19 +1266,19 @@ CoreAudioBackend::coremidi_rediscover()
 void
 CoreAudioBackend::unregister_ports (bool system_only)
 {
-       size_t i = 0;
        _system_inputs.clear();
        _system_outputs.clear();
        _system_midi_in.clear();
        _system_midi_out.clear();
-       while (i <  _ports.size ()) {
-               CoreBackendPort* port = _ports[i];
+
+       for (PortIndex::iterator i = _ports.begin (); i != _ports.end ();) {
+               PortIndex::iterator cur = i++;
+               CoreBackendPort* port = *cur;
                if (! system_only || (port->is_physical () && port->is_terminal ())) {
                        port->disconnect_all ();
+                       _portmap.erase (port->name());
                        delete port;
-                       _ports.erase (_ports.begin() + i);
-               } else {
-                       ++i;
+                       _ports.erase (cur);
                }
        }
 }
@@ -1211,12 +1291,12 @@ CoreAudioBackend::connect (const std::string& src, const std::string& dst)
 
        if (!src_port) {
                PBD::warning << _("CoreAudioBackend::connect: Invalid Source port:")
-                               << " (" << src <<")" << endmsg;
+                            << " (" << src <<")" << endmsg;
                return -1;
        }
        if (!dst_port) {
                PBD::warning << _("CoreAudioBackend::connect: Invalid Destination port:")
-                       << " (" << dst <<")" << endmsg;
+                            << " (" << dst <<")" << endmsg;
                return -1;
        }
        return src_port->connect (dst_port);
@@ -1245,7 +1325,7 @@ CoreAudioBackend::connect (PortEngine::PortHandle src, const std::string& dst)
        }
        if (!dst_port) {
                PBD::warning << _("CoreAudioBackend::connect: Invalid Destination Port")
-                       << " (" << dst << ")" << endmsg;
+                            << " (" << dst << ")" << endmsg;
                return -1;
        }
        return static_cast<CoreBackendPort*>(src)->connect (dst_port);
@@ -1287,10 +1367,12 @@ bool
 CoreAudioBackend::connected_to (PortEngine::PortHandle src, const std::string& dst, bool /*process_callback_safe*/)
 {
        CoreBackendPort* dst_port = find_port (dst);
+#ifndef NDEBUG
        if (!valid_port (src) || !dst_port) {
                PBD::warning << _("CoreAudioBackend::connected_to: Invalid Port") << endmsg;
                return false;
        }
+#endif
        return static_cast<CoreBackendPort*>(src)->is_connected (dst_port);
 }
 
@@ -1314,9 +1396,9 @@ CoreAudioBackend::get_connections (PortEngine::PortHandle port, std::vector<std:
 
        assert (0 == names.size ());
 
-       const std::vector<CoreBackendPort*>& connected_ports = static_cast<CoreBackendPort*>(port)->get_connections ();
+       const std::set<CoreBackendPort*>& connected_ports = static_cast<CoreBackendPort*>(port)->get_connections ();
 
-       for (std::vector<CoreBackendPort*>::const_iterator i = connected_ports.begin (); i != connected_ports.end (); ++i) {
+       for (std::set<CoreBackendPort*>::const_iterator i = connected_ports.begin (); i != connected_ports.end (); ++i) {
                names.push_back ((*i)->name ());
        }
 
@@ -1326,39 +1408,42 @@ CoreAudioBackend::get_connections (PortEngine::PortHandle port, std::vector<std:
 /* MIDI */
 int
 CoreAudioBackend::midi_event_get (
-               pframes_t& timestamp,
-               size_t& size, uint8_t** buf, void* port_buffer,
-               uint32_t event_index)
+       pframes_t& timestamp,
+       size_t& size, uint8_t const** buf, void* port_buffer,
+       uint32_t event_index)
 {
        if (!buf || !port_buffer) return -1;
        CoreMidiBuffer& source = * static_cast<CoreMidiBuffer*>(port_buffer);
        if (event_index >= source.size ()) {
                return -1;
        }
-       CoreMidiEvent * const event = source[event_index].get ();
+       CoreMidiEvent const& event = source[event_index];
 
-       timestamp = event->timestamp ();
-       size = event->size ();
-       *buf = event->data ();
+       timestamp = event.timestamp ();
+       size = event.size ();
+       *buf = event.data ();
        return 0;
 }
 
 int
 CoreAudioBackend::_midi_event_put (
-               void* port_buffer,
-               pframes_t timestamp,
-               const uint8_t* buffer, size_t size)
+       void* port_buffer,
+       pframes_t timestamp,
+       const uint8_t* buffer, size_t size)
 {
        if (!buffer || !port_buffer) return -1;
+       if (size >= MaxCoreMidiEventSize) {
+               return -1;
+       }
        CoreMidiBuffer& dst = * static_cast<CoreMidiBuffer*>(port_buffer);
-       if (dst.size () && (pframes_t)dst.back ()->timestamp () > timestamp) {
 #ifndef NDEBUG
+       if (dst.size () && (pframes_t)dst.back ().timestamp () > timestamp) {
                // nevermind, ::get_buffer() sorts events
                fprintf (stderr, "CoreMidiBuffer: unordered event: %d > %d\n",
-                               (pframes_t)dst.back ()->timestamp (), timestamp);
-#endif
+                        (pframes_t)dst.back ().timestamp (), timestamp);
        }
-       dst.push_back (boost::shared_ptr<CoreMidiEvent>(new CoreMidiEvent (timestamp, buffer, size)));
+#endif
+       dst.push_back (CoreMidiEvent (timestamp, buffer, size));
        return 0;
 }
 
@@ -1459,8 +1544,8 @@ CoreAudioBackend::port_is_physical (PortEngine::PortHandle port) const
 void
 CoreAudioBackend::get_physical_outputs (DataType type, std::vector<std::string>& port_names)
 {
-       for (size_t i = 0; i < _ports.size (); ++i) {
-               CoreBackendPort* port = _ports[i];
+       for (PortIndex::iterator i = _ports.begin (); i != _ports.end (); ++i) {
+               CoreBackendPort* port = *i;
                if ((port->type () == type) && port->is_input () && port->is_physical ()) {
                        port_names.push_back (port->name ());
                }
@@ -1470,8 +1555,8 @@ CoreAudioBackend::get_physical_outputs (DataType type, std::vector<std::string>&
 void
 CoreAudioBackend::get_physical_inputs (DataType type, std::vector<std::string>& port_names)
 {
-       for (size_t i = 0; i < _ports.size (); ++i) {
-               CoreBackendPort* port = _ports[i];
+       for (PortIndex::iterator i = _ports.begin (); i != _ports.end (); ++i) {
+               CoreBackendPort* port = *i;
                if ((port->type () == type) && port->is_output () && port->is_physical ()) {
                        port_names.push_back (port->name ());
                }
@@ -1483,13 +1568,13 @@ CoreAudioBackend::n_physical_outputs () const
 {
        int n_midi = 0;
        int n_audio = 0;
-       for (size_t i = 0; i < _ports.size (); ++i) {
-               CoreBackendPort* port = _ports[i];
+       for (PortIndex::const_iterator i = _ports.begin (); i != _ports.end (); ++i) {
+               CoreBackendPort* port = *i;
                if (port->is_output () && port->is_physical ()) {
                        switch (port->type ()) {
-                               case DataType::AUDIO: ++n_audio; break;
-                               case DataType::MIDI: ++n_midi; break;
-                               default: break;
+                       case DataType::AUDIO: ++n_audio; break;
+                       case DataType::MIDI: ++n_midi; break;
+                       default: break;
                        }
                }
        }
@@ -1504,13 +1589,13 @@ CoreAudioBackend::n_physical_inputs () const
 {
        int n_midi = 0;
        int n_audio = 0;
-       for (size_t i = 0; i < _ports.size (); ++i) {
-               CoreBackendPort* port = _ports[i];
+       for (PortIndex::const_iterator i = _ports.begin (); i != _ports.end (); ++i) {
+               CoreBackendPort* port = *i;
                if (port->is_input () && port->is_physical ()) {
                        switch (port->type ()) {
-                               case DataType::AUDIO: ++n_audio; break;
-                               case DataType::MIDI: ++n_midi; break;
-                               default: break;
+                       case DataType::AUDIO: ++n_audio; break;
+                       case DataType::MIDI: ++n_midi; break;
+                       default: break;
                        }
                }
        }
@@ -1525,7 +1610,9 @@ CoreAudioBackend::n_physical_inputs () const
 void*
 CoreAudioBackend::get_buffer (PortEngine::PortHandle port, pframes_t nframes)
 {
-       if (!port || !valid_port (port)) return NULL;
+       assert (port);
+       assert (valid_port (port));
+       if (!port || !valid_port (port)) return NULL; // XXX remove me
        return static_cast<CoreBackendPort*>(port)->get_buffer (nframes);
 }
 
@@ -1562,6 +1649,17 @@ CoreAudioBackend::pre_process ()
        }
 }
 
+void
+CoreAudioBackend::reset_midi_parsers ()
+{
+       for (std::vector<CoreBackendPort*>::const_iterator it = _system_midi_in.begin (); it != _system_midi_in.end (); ++it) {
+               CoreMidiPort* port = dynamic_cast<CoreMidiPort*>(*it);
+               if (port) {
+                       port->reset_parser ();
+               }
+       }
+}
+
 void *
 CoreAudioBackend::freewheel_thread ()
 {
@@ -1587,6 +1685,7 @@ CoreAudioBackend::freewheel_thread ()
                                _freewheel = false; // first mark as disabled
                                _reinit_thread_callback = true; // hand over _main_thread
                                _freewheel_ack = false; // prepare next handshake
+                               reset_midi_parsers ();
                                _midiio->set_enabled(true);
                                engine.freewheel_callback (_freewheeling);
                        } else {
@@ -1614,6 +1713,8 @@ CoreAudioBackend::freewheel_thread ()
                        _main_thread = pthread_self();
                        AudioEngine::thread_init_callback (this);
                        _midiio->set_enabled(false);
+                       reset_midi_parsers ();
+                       coreaudio_set_realtime_policy (_main_thread);
                }
 
                // process port updates first in every cycle.
@@ -1679,6 +1780,7 @@ CoreAudioBackend::process_callback (const uint32_t n_samples, const uint64_t hos
                _reinit_thread_callback = false;
                _main_thread = pthread_self();
                AudioEngine::thread_init_callback (this);
+               coreaudio_set_realtime_policy (_main_thread);
        }
 
        if (pthread_mutex_trylock (&_process_callback_mutex)) {
@@ -1700,22 +1802,22 @@ CoreAudioBackend::process_callback (const uint32_t n_samples, const uint64_t hos
        /* get midi */
        i=0;
        for (std::vector<CoreBackendPort*>::const_iterator it = _system_midi_in.begin (); it != _system_midi_in.end (); ++it, ++i) {
-                CoreMidiPort* port = dynamic_cast<CoreMidiPort*> (*it);
-                if (!port) {
-                        continue;
-                }
-                uint64_t time_ns;
-                uint8_t data[128]; // matches CoreMidi's MIDIPacket
-                size_t size = sizeof(data);
+               CoreMidiPort* port = dynamic_cast<CoreMidiPort*> (*it);
+               if (!port) {
+                       continue;
+               }
+               uint64_t time_ns;
+               uint8_t data[MaxCoreMidiEventSize];
+               size_t size = sizeof(data);
 
-                port->clear_events ();
+               port->clear_events ();
 
-                while (_midiio->recv_event (i, nominal_time, time_ns, data, size)) {
-                        pframes_t time = floor((float) time_ns * _samplerate * 1e-9);
-                        assert (time < n_samples);
-                        port->parse_events (time, data, size);
-                        size = sizeof(data); /* prepare for next call to recv_event */
-                }
+               while (_midiio->recv_event (i, nominal_time, time_ns, data, size)) {
+                       pframes_t time = floor((float) time_ns * _samplerate * 1e-9);
+                       assert (time < n_samples);
+                       port->parse_events (time, data, size);
+                       size = sizeof(data); /* prepare for next call to recv_event */
+               }
        }
 
        /* get audio */
@@ -1748,15 +1850,10 @@ CoreAudioBackend::process_callback (const uint32_t n_samples, const uint64_t hos
        /* queue outgoing midi */
        i = 0;
        for (std::vector<CoreBackendPort*>::const_iterator it = _system_midi_out.begin (); it != _system_midi_out.end (); ++it, ++i) {
-#if 0 // something's still b0rked with CoreMidiIo::send_events()
-               const CoreMidiBuffer *src = static_cast<const CoreMidiPort*>(*it)->const_buffer();
-               _midiio->send_events (i, nominal_time, (void*)src);
-#else // works..
                const CoreMidiBuffer *src = static_cast<const CoreMidiPort*>(*it)->const_buffer();
                for (CoreMidiBuffer::const_iterator mit = src->begin (); mit != src->end (); ++mit) {
-                       _midiio->send_event (i, (*mit)->timestamp() / nominal_time, (*mit)->data(), (*mit)->size());
+                       _midiio->send_event (i, mit->timestamp (), mit->data (), mit->size ());
                }
-#endif
        }
 
        /* write back audio */
@@ -1936,8 +2033,8 @@ int CoreBackendPort::connect (CoreBackendPort *port)
        if (is_connected (port)) {
 #if 0 // don't bother to warn about this for now. just ignore it
                PBD::info << _("CoreBackendPort::connect (): ports are already connected:")
-                       << " (" << name () << ") -> (" << port->name () << ")"
-                       << endmsg;
+                         << " (" << name () << ") -> (" << port->name () << ")"
+                         << endmsg;
 #endif
                return -1;
        }
@@ -1949,7 +2046,7 @@ int CoreBackendPort::connect (CoreBackendPort *port)
 
 void CoreBackendPort::_connect (CoreBackendPort *port, bool callback)
 {
-       _connections.push_back (port);
+       _connections.insert (port);
        if (callback) {
                port->_connect (this, false);
                _osx_backend.port_connect_callback (name(),  port->name(), true);
@@ -1965,8 +2062,8 @@ int CoreBackendPort::disconnect (CoreBackendPort *port)
 
        if (!is_connected (port)) {
                PBD::warning << _("CoreBackendPort::disconnect (): ports are not connected:")
-                       << " (" << name () << ") -> (" << port->name () << ")"
-                       << endmsg;
+                            << " (" << name () << ") -> (" << port->name () << ")"
+                            << endmsg;
                return -1;
        }
        _disconnect (port, true);
@@ -1975,12 +2072,9 @@ int CoreBackendPort::disconnect (CoreBackendPort *port)
 
 void CoreBackendPort::_disconnect (CoreBackendPort *port, bool callback)
 {
-       std::vector<CoreBackendPort*>::iterator it = std::find (_connections.begin (), _connections.end (), port);
-
+       std::set<CoreBackendPort*>::iterator it = _connections.find (port);
        assert (it != _connections.end ());
-
        _connections.erase (it);
-
        if (callback) {
                port->_disconnect (this, false);
                _osx_backend.port_connect_callback (name(),  port->name(), false);
@@ -1991,21 +2085,22 @@ void CoreBackendPort::_disconnect (CoreBackendPort *port, bool callback)
 void CoreBackendPort::disconnect_all ()
 {
        while (!_connections.empty ()) {
-               _connections.back ()->_disconnect (this, false);
-               _osx_backend.port_connect_callback (name(),  _connections.back ()->name(), false);
-               _connections.pop_back ();
+               std::set<CoreBackendPort*>::iterator it = _connections.begin ();
+               (*it)->_disconnect (this, false);
+               _osx_backend.port_connect_callback (name(), (*it)->name(), false);
+               _connections.erase (it);
        }
 }
 
 bool
 CoreBackendPort::is_connected (const CoreBackendPort *port) const
 {
-       return std::find (_connections.begin (), _connections.end (), port) != _connections.end ();
+       return _connections.find (const_cast<CoreBackendPort *>(port)) != _connections.end ();
 }
 
 bool CoreBackendPort::is_physically_connected () const
 {
-       for (std::vector<CoreBackendPort*>::const_iterator it = _connections.begin (); it != _connections.end (); ++it) {
+       for (std::set<CoreBackendPort*>::const_iterator it = _connections.begin (); it != _connections.end (); ++it) {
                if ((*it)->is_physical ()) {
                        return true;
                }
@@ -2027,14 +2122,15 @@ CoreAudioPort::~CoreAudioPort () { }
 void* CoreAudioPort::get_buffer (pframes_t n_samples)
 {
        if (is_input ()) {
-               std::vector<CoreBackendPort*>::const_iterator it = get_connections ().begin ();
-               if (it == get_connections ().end ()) {
+               const std::set<CoreBackendPort *>& connections = get_connections ();
+               std::set<CoreBackendPort*>::const_iterator it = connections.begin ();
+               if (it == connections.end ()) {
                        memset (_buffer, 0, n_samples * sizeof (Sample));
                } else {
                        CoreAudioPort const * source = static_cast<const CoreAudioPort*>(*it);
                        assert (source && source->is_output ());
                        memcpy (_buffer, source->const_buffer (), n_samples * sizeof (Sample));
-                       while (++it != get_connections ().end ()) {
+                       while (++it != connections.end ()) {
                                source = static_cast<const CoreAudioPort*>(*it);
                                assert (source && source->is_output ());
                                Sample* dst = buffer ();
@@ -2053,23 +2149,26 @@ CoreMidiPort::CoreMidiPort (CoreAudioBackend &b, const std::string& name, PortFl
        : CoreBackendPort (b, name, flags)
        , _n_periods (1)
        , _bufperiod (0)
-        , _event (0, 0)
-        , _first_time(true)
-        , _unbuffered_bytes(0)
-        , _total_bytes(0)
-        , _expected_bytes(0)
-        , _status_byte(0)
+       , _event (0, 0)
+       , _first_time(true)
+       , _unbuffered_bytes(0)
+       , _total_bytes(0)
+       , _expected_bytes(0)
+       , _status_byte(0)
 
 {
        _buffer[0].clear ();
        _buffer[1].clear ();
+
+       _buffer[0].reserve (256);
+       _buffer[1].reserve (256);
 }
 
 CoreMidiPort::~CoreMidiPort () { }
 
 struct MidiEventSorter {
-       bool operator() (const boost::shared_ptr<CoreMidiEvent>& a, const boost::shared_ptr<CoreMidiEvent>& b) {
-               return *a < *b;
+       bool operator() (CoreMidiEvent const& a, CoreMidiEvent const& b) {
+               return a < b;
        }
 };
 
@@ -2077,48 +2176,57 @@ void* CoreMidiPort::get_buffer (pframes_t /* nframes */)
 {
        if (is_input ()) {
                (_buffer[_bufperiod]).clear ();
-               for (std::vector<CoreBackendPort*>::const_iterator i = get_connections ().begin ();
-                               i != get_connections ().end ();
-                               ++i) {
+               const std::set<CoreBackendPort*>& connections = get_connections ();
+               for (std::set<CoreBackendPort*>::const_iterator i = connections.begin ();
+                    i != connections.end ();
+                    ++i) {
                        const CoreMidiBuffer * src = static_cast<const CoreMidiPort*>(*i)->const_buffer ();
-                        if (!src->empty()) {
-                                fprintf (stderr, "Copying %d events from %s\n", src->size(), (*i)->name().c_str());
-                        }
                        for (CoreMidiBuffer::const_iterator it = src->begin (); it != src->end (); ++it) {
-                               (_buffer[_bufperiod]).push_back (boost::shared_ptr<CoreMidiEvent>(new CoreMidiEvent (**it)));
+                               (_buffer[_bufperiod]).push_back (*it);
                        }
                }
-               std::sort ((_buffer[_bufperiod]).begin (), (_buffer[_bufperiod]).end (), MidiEventSorter());
+               std::stable_sort ((_buffer[_bufperiod]).begin (), (_buffer[_bufperiod]).end (), MidiEventSorter());
        }
-        if (!_buffer[_bufperiod].empty()) {
-                fprintf (stderr, "COREMIDI: %s have data in buffer (%d events)\n", name().c_str(), _buffer[_bufperiod].size());
-        }
+
        return &(_buffer[_bufperiod]);
 }
 
 int
 CoreMidiPort::queue_event (
-        void* port_buffer,
-        pframes_t timestamp,
-        const uint8_t* buffer, size_t size)
+       void* port_buffer,
+       pframes_t timestamp,
+       const uint8_t* buffer, size_t size)
+{
+       const int ret = CoreAudioBackend::_midi_event_put (port_buffer, timestamp, buffer, size);
+        if (!ret) { /* success */
+                _event._pending = false;
+        }
+        return ret;
+}
+
+void
+CoreMidiPort::reset_parser ()
 {
-        return CoreAudioBackend::_midi_event_put (port_buffer, timestamp, buffer, size);
+       _event._pending = false;
+       _first_time = true;
+       _unbuffered_bytes = 0;
+       _total_bytes = 0;
+       _expected_bytes = 0;
+       _status_byte = 0;
 }
 
 void
 CoreMidiPort::clear_events ()
 {
-        CoreMidiBuffer* mbuf = static_cast<CoreMidiBuffer*>(get_buffer(0));
-        mbuf->clear();
-}        
+       CoreMidiBuffer* mbuf = static_cast<CoreMidiBuffer*>(get_buffer(0));
+       mbuf->clear();
+}
 
 void
-CoreMidiPort::parse_events (const uint64_t time, const uint8_t *data, const size_t size) 
+CoreMidiPort::parse_events (const uint64_t time, const uint8_t *data, const size_t size)
 {
-        CoreMidiBuffer* mbuf = static_cast<CoreMidiBuffer*>(get_buffer(0));
+       CoreMidiBuffer* mbuf = static_cast<CoreMidiBuffer*>(get_buffer(0));
 
-        mbuf->clear();
-        
        if (_event._pending) {
                if (queue_event (mbuf, _event._time, _parser_buffer, _event._size)) {
                        return;
@@ -2130,8 +2238,8 @@ CoreMidiPort::parse_events (const uint64_t time, const uint8_t *data, const size
                        continue;
                }
 
-               _first_time = false; 
-                
+               _first_time = false;
+
                if (process_byte(time, data[i])) {
                        if (queue_event (mbuf, _event._time, _parser_buffer, _event._size)) {
                                return;
@@ -2159,8 +2267,8 @@ CoreMidiPort::process_byte(const uint64_t time, const uint8_t byte)
                        record_byte(byte);
                        return prepare_buffered_event(time);
                }
-    _total_bytes = 0;
-    _unbuffered_bytes = 0;
+               _total_bytes = 0;
+               _unbuffered_bytes = 0;
                _expected_bytes = 0;
                _status_byte = 0;
                return false;
@@ -2180,47 +2288,47 @@ CoreMidiPort::process_byte(const uint64_t time, const uint8_t byte)
                }
                _status_byte = byte;
                switch (byte & 0xf0) {
-                       case 0x80:
-                       case 0x90:
-                       case 0xa0:
-                       case 0xb0:
-                       case 0xe0:
-                               // Note On, Note Off, Aftertouch, Control Change, Pitch Wheel
-                               _expected_bytes = 3;
+               case 0x80:
+               case 0x90:
+               case 0xa0:
+               case 0xb0:
+               case 0xe0:
+                       // Note On, Note Off, Aftertouch, Control Change, Pitch Wheel
+                       _expected_bytes = 3;
+                       break;
+               case 0xc0:
+               case 0xd0:
+                       // Program Change, Channel Pressure
+                       _expected_bytes = 2;
+                       break;
+               case 0xf0:
+                       switch (byte) {
+                       case 0xf0:
+                               // Sysex
+                               _expected_bytes = 0;
                                break;
-                       case 0xc0:
-                       case 0xd0:
-                               // Program Change, Channel Pressure
+                       case 0xf1:
+                       case 0xf3:
+                               // MTC Quarter Frame, Song Select
                                _expected_bytes = 2;
                                break;
-                       case 0xf0:
-                               switch (byte) {
-                                       case 0xf0:
-                                               // Sysex
-                                               _expected_bytes = 0;
-                                               break;
-                                       case 0xf1:
-                                       case 0xf3:
-                                               // MTC Quarter Frame, Song Select
-                                               _expected_bytes = 2;
-                                               break;
-                                       case 0xf2:
-                                               // Song Position
-                                               _expected_bytes = 3;
-                                               break;
-                                       case 0xf4:
-                                       case 0xf5:
-                                               // Undefined
-                                               _expected_bytes = 0;
-                                               _status_byte = 0;
-                                               return false;
-                                       case 0xf6:
-                                               // Tune Request
-                                               prepare_byte_event(time, byte);
-                                               _expected_bytes = 0;
-                                               _status_byte = 0;
-                                               return true;
-                               }
+                       case 0xf2:
+                               // Song Position
+                               _expected_bytes = 3;
+                               break;
+                       case 0xf4:
+                       case 0xf5:
+                               // Undefined
+                               _expected_bytes = 0;
+                               _status_byte = 0;
+                               return false;
+                       case 0xf6:
+                               // Tune Request
+                               prepare_byte_event(time, byte);
+                               _expected_bytes = 0;
+                               _status_byte = 0;
+                               return true;
+                       }
                }
                record_byte(byte);
                return false;
@@ -2243,10 +2351,8 @@ CoreMidiPort::process_byte(const uint64_t time, const uint8_t byte)
 CoreMidiEvent::CoreMidiEvent (const pframes_t timestamp, const uint8_t* data, size_t size)
        : _size (size)
        , _timestamp (timestamp)
-       , _data (0)
 {
-       if (size > 0) {
-               _data = (uint8_t*) malloc (size);
+       if (size > 0 && size < MaxCoreMidiEventSize) {
                memcpy (_data, data, size);
        }
 }
@@ -2254,14 +2360,9 @@ CoreMidiEvent::CoreMidiEvent (const pframes_t timestamp, const uint8_t* data, si
 CoreMidiEvent::CoreMidiEvent (const CoreMidiEvent& other)
        : _size (other.size ())
        , _timestamp (other.timestamp ())
-       , _data (0)
 {
-       if (other.size () && other.const_data ()) {
-               _data = (uint8_t*) malloc (other.size ());
-               memcpy (_data, other.const_data (), other.size ());
+       if (other._size > 0) {
+               assert (other._size < MaxCoreMidiEventSize);
+               memcpy (_data, other._data, other._size);
        }
 };
-
-CoreMidiEvent::~CoreMidiEvent () {
-       free (_data);
-};