libs/backends/jack/jack_audiobackend.h

   1 /*
   2     Copyright (C) 2013 Paul Davis
   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
  20 #ifndef __libardour_jack_audiobackend_h__
  21 #define __libardour_jack_audiobackend_h__
  22
  23 #include <string>
  24 #include <vector>
  25 #include <map>
  26 #include <set>
  27
  28 #include <stdint.h>
  29
  30 #include <boost/shared_ptr.hpp>
  31
  32 #include <jack/jack.h>
  33 #ifdef HAVE_JACK_SESSION
  34 #include <jack/session.h>
  35 #endif
  36
  37 #include "ardour/audio_backend.h"
  38
  39 namespace ARDOUR {
  40
  41 class JackConnection;
  42
  43 class JACKAudioBackend : public AudioBackend {
  44   public:
  45     JACKAudioBackend (AudioEngine& e, boost::shared_ptr<JackConnection>);
  46     ~JACKAudioBackend ();
  47
  48     /* AUDIOBACKEND API */
  49
  50     std::string name() const;
  51     void* private_handle() const;
  52     bool available() const;
  53     bool is_realtime () const;
  54
  55     bool requires_driver_selection() const;
  56     std::vector<std::string> enumerate_drivers () const;
  57     int set_driver (const std::string&);
  58
  59     std::vector<DeviceStatus> enumerate_devices () const;
  60
  61     std::vector<float> available_sample_rates (const std::string& device) const;
  62     std::vector<uint32_t> available_buffer_sizes (const std::string& device) const;
  63     uint32_t available_input_channel_count (const std::string& device) const;
  64     uint32_t available_output_channel_count (const std::string& device) const;
  65
  66     bool can_change_sample_rate_when_running() const;
  67     bool can_change_buffer_size_when_running() const;
  68
  69     int set_device_name (const std::string&);
  70     int set_sample_rate (float);
  71     int set_buffer_size (uint32_t);
  72     int set_sample_format (SampleFormat);
  73     int set_interleaved (bool yn);
  74     int set_input_channels (uint32_t);
  75     int set_output_channels (uint32_t);
  76     int set_systemic_input_latency (uint32_t);
  77     int set_systemic_output_latency (uint32_t);
  78
  79     std::string  device_name () const;
  80     float        sample_rate () const;
  81     uint32_t     buffer_size () const;
  82     SampleFormat sample_format () const;
  83     bool         interleaved () const;
  84     uint32_t     input_channels () const;
  85     uint32_t     output_channels () const;
  86     uint32_t     systemic_input_latency () const;
  87     uint32_t     systemic_output_latency () const;
  88     std::string  driver_name() const;
  89
  90     std::string control_app_name () const;
  91     void launch_control_app ();
  92
  93     int start ();
  94     int stop ();
  95     int pause ();
  96     int freewheel (bool);
  97
  98     float cpu_load() const;
  99
 100     pframes_t sample_time ();
 101     pframes_t sample_time_at_cycle_start ();
 102     pframes_t samples_since_cycle_start ();
 103
 104     size_t raw_buffer_size (DataType t);
 105
 106     int create_process_thread (boost::function<void()> func);
 107     int join_process_threads ();
 108     bool in_process_thread ();
 109     uint32_t process_thread_count ();
 110
 111     void transport_start ();
 112     void transport_stop ();
 113     void transport_locate (framepos_t /*pos*/);
 114     TransportState transport_state () const;
 115     framepos_t transport_frame() const;
 116
 117     int set_time_master (bool /*yn*/);
 118     bool get_sync_offset (pframes_t& /*offset*/) const;
 119
 120     void update_latencies ();
 121
 122     static bool already_configured();
 123
 124     /* PORTENGINE API */
 125
 126     const std::string& my_name() const;
 127     uint32_t port_name_size() const;
 128
 129     int         set_port_name (PortHandle, const std::string&);
 130     std::string get_port_name (PortHandle) const;
 131     PortHandle* get_port_by_name (const std::string&) const;
 132
 133     int get_ports (const std::string& port_name_pattern, DataType type, PortFlags flags, std::vector<std::string>&) const;
 134
 135     DataType port_data_type (PortHandle) const;
 136
 137     PortHandle register_port (const std::string& shortname, ARDOUR::DataType, ARDOUR::PortFlags);
 138     void  unregister_port (PortHandle);
 139
 140     bool  connected (PortHandle, bool process_callback_safe);
 141     bool  connected_to (PortHandle, const std::string&, bool process_callback_safe);
 142     bool  physically_connected (PortHandle, bool process_callback_safe);
 143     int   get_connections (PortHandle, std::vector<std::string>&, bool process_callback_safe);
 144     int   connect (PortHandle, const std::string&);
 145
 146     int   disconnect (PortHandle, const std::string&);
 147     int   disconnect_all (PortHandle);
 148     int   connect (const std::string& src, const std::string& dst);
 149     int   disconnect (const std::string& src, const std::string& dst);
 150
 151     /* MIDI */
 152
 153     int      midi_event_get (pframes_t& timestamp, size_t& size, uint8_t** buf, void* port_buffer, uint32_t event_index);
 154     int      midi_event_put (void* port_buffer, pframes_t timestamp, const uint8_t* buffer, size_t size);
 155     uint32_t get_midi_event_count (void* port_buffer);
 156     void     midi_clear (void* port_buffer);
 157
 158     /* Monitoring */
 159
 160     bool  can_monitor_input() const;
 161     int   request_input_monitoring (PortHandle, bool);
 162     int   ensure_input_monitoring (PortHandle, bool);
 163     bool  monitoring_input (PortHandle);
 164
 165     /* Latency management
 166      */
 167
 168     void          set_latency_range (PortHandle, bool for_playback, LatencyRange);
 169     LatencyRange  get_latency_range (PortHandle, bool for_playback);
 170
 171     /* Physical ports */
 172
 173     bool      port_is_physical (PortHandle) const;
 174     void      get_physical_outputs (DataType type, std::vector<std::string>&);
 175     void      get_physical_inputs (DataType type, std::vector<std::string>&);
 176     ChanCount n_physical_outputs () const;
 177     ChanCount n_physical_inputs () const;
 178
 179     /* Getting access to the data buffer for a port */
 180
 181     void* get_buffer (PortHandle, pframes_t);
 182
 183   private:
 184     boost::shared_ptr<JackConnection>  _jack_connection;
 185     bool            _running;
 186     bool            _freewheeling;
 187     std::map<DataType,size_t> _raw_buffer_sizes;
 188
 189     std::vector<jack_native_thread_t> _jack_threads;
 190
 191     static int  _xrun_callback (void *arg);
 192     static void* _process_thread (void *arg);
 193     static int  _sample_rate_callback (pframes_t nframes, void *arg);
 194     static int  _bufsize_callback (pframes_t nframes, void *arg);
 195     static void _jack_timebase_callback (jack_transport_state_t, pframes_t, jack_position_t*, int, void*);
 196     static int  _jack_sync_callback (jack_transport_state_t, jack_position_t*, void *arg);
 197     static void _freewheel_callback (int , void *arg);
 198     static void _latency_callback (jack_latency_callback_mode_t, void*);
 199 #ifdef HAVE_JACK_SESSION
 200     static void _session_callback (jack_session_event_t *event, void *arg);
 201 #endif
 202
 203     void jack_timebase_callback (jack_transport_state_t, pframes_t, jack_position_t*, int);
 204     int  jack_sync_callback (jack_transport_state_t, jack_position_t*);
 205     int  jack_bufsize_callback (pframes_t);
 206     int  jack_sample_rate_callback (pframes_t);
 207     void freewheel_callback (int);
 208     int  process_callback (pframes_t nframes);
 209     void jack_latency_callback (jack_latency_callback_mode_t);
 210     void disconnected (const char*);
 211
 212     void set_jack_callbacks ();
 213     int reconnect_to_jack ();
 214
 215     struct ThreadData {
 216         JACKAudioBackend* engine;
 217         boost::function<void()> f;
 218         size_t stacksize;
 219
 220         ThreadData (JACKAudioBackend* e, boost::function<void()> fp, size_t stacksz)
 221                 : engine (e) , f (fp) , stacksize (stacksz) {}
 222     };
 223
 224     void*  process_thread ();
 225     static void* _start_process_thread (void*);
 226
 227     void setup_jack_startup_command ();
 228
 229     /* pffooo */
 230
 231     std::string  _target_driver;
 232     std::string  _target_device;
 233     float        _target_sample_rate;
 234     uint32_t     _target_buffer_size;
 235     SampleFormat _target_sample_format;
 236     bool         _target_interleaved;
 237     uint32_t     _target_input_channels;
 238     uint32_t     _target_output_channels;
 239     uint32_t     _target_systemic_input_latency;
 240     uint32_t     _target_systemic_output_latency;
 241     uint32_t     _current_sample_rate;
 242     uint32_t     _current_buffer_size;
 243
 244     typedef std::set<std::string> DeviceList;
 245     typedef std::map<std::string,DeviceList> DriverDeviceMap;
 246
 247     mutable DriverDeviceMap all_devices;
 248
 249     PBD::ScopedConnection disconnect_connection;
 250
 251     /* PORTENGINE RELATED */
 252
 253     static int  _graph_order_callback (void *arg);
 254     static void _registration_callback (jack_port_id_t, int, void *);
 255     static void _connect_callback (jack_port_id_t, jack_port_id_t, int, void *);
 256
 257     void connect_callback (jack_port_id_t, jack_port_id_t, int);
 258
 259     ChanCount n_physical (unsigned long flags) const;
 260     void get_physical (DataType type, unsigned long flags, std::vector<std::string>& phy) const;
 261
 262     void when_connected_to_jack ();
 263     PBD::ScopedConnection jack_connection_connection;
 264 };
 265
 266 } // namespace
 267
 268 #endif /* __ardour_audiobackend_h__ */
 269