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//
// Simple MIDI Library / SMSequencer
//
// シーケンサクラス
//
// Copyright (C) 2010-2022 WADA Masashi. All Rights Reserved.
//
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// MEMO:
// 演奏スレッドはMIDI出力デバイスの制御に専念する。
// このスレッドで画面更新処理等を行ってはならない。
// 他スレッドへの通知はメッセージキューを用いて実現する。
// SequencerThread → IntervalProc() → ・・・

#import "YNBaseLib.h"
#import "SMSequencer.h"
#import "SMEventMIDI.h"
#import "SMEventSysEx.h"
#import "SMEventMeta.h"


//##############################################################################
// シーケンサクラス
//##############################################################################
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// コンストラクタ
//******************************************************************************
SMSequencer::SMSequencer(void)
{
	unsigned char portNo = 0;
	
	//演奏状態
	m_Status = StatusStop;
	m_PlayIndex = 0;
	m_UserRequest = RequestNone;
	m_pMsgQue = nil;
	
	//MIDIデバイス系
	m_PortNo = 0;
	
	//MIDIデータ系
	m_pSeqData = NULL;
	
	//タイマー制御系
	m_MachMilliSecond = 0.0;
	m_TimeDivision = 0;
	m_Tempo = SM_DEFAULT_TEMPO;
	m_PrevTimerTime = 0;
	m_CurPlayTime = 0;
	m_PrevEventTime = 0;
	m_NextEventTime = 0.0;
	m_NextNtcTime = 0;
	m_TotalTickTime = 0;
	m_TotalTickTimeTemp = 0;
	m_PlaybackSpeed = 1;
	m_PlaySpeedRatio = 1.0;
	
	//スキップ制御
	m_isSkipping = false;
	m_SkipTargetTime = 0;
	m_NotesCount = 0;
	m_MovingTimeSpanInMsec = 0;
	
	//小節番号制御系
	m_TickTimeOfBar = 0;
	m_CurBarNo = 1;
	m_PrevBarTickTime = 0;
	
	//拍子記号
	m_BeatNumerator = 0;
	m_BeatDenominator = 0;
	
	//シーケンサスレッド
	m_pSequencerThread = [[SMSequencerThread alloc] init];
	[m_pSequencerThread setSequencer:this];
	
	//ポート情報クリア
	for (portNo = 0; portNo < SM_MIDIOUT_PORT_NUM_MAX; portNo++) {
		m_PortDevIdList[portNo] = nil;
		m_PortDevDisplayNameList[portNo] = nil;
	}
}

//******************************************************************************
// デストラクタ
//******************************************************************************
SMSequencer::~SMSequencer(void)
{
	//シーケンサスレッドオブジェクト破棄
	[m_pSequencerThread release];
	
	//ポート情報クリア
	_ClearPortInfo();
	
	//MIDI出力デバイスを閉じる
	_CloseMIDIOutDev();
	
	//タイマデバイス解放
	_ReleaseTimerDev();
}

//******************************************************************************
// 内部シンセサイザ：Wavetableファイルパス登録
//******************************************************************************
int SMSequencer::SetInternalSynthsizerWavetableFilePath(
		NSString* pWavetableFilePath
	)
{
	int result = 0;
	
	result = m_OutDevCtrl.SetInternalSynthsizerWavetableFilePath(pWavetableFilePath);
	if (result != 0) goto EXIT;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// 初期化
//******************************************************************************
int SMSequencer::Initialize(
		SMMsgQueue* pMsgQueue
	)
{
	int result = 0;
	
	if (m_Status != StatusStop) {
		result = YN_SET_ERR(@"Program error.", m_Status, 0);
		goto EXIT;
	}
	
	//MIDI出力デバイス初期化
	result = m_OutDevCtrl.Initialize();
	if (result != 0) goto EXIT;
	
	//ポート情報クリア
	_ClearPortInfo();
	
	//イベント転送オブジェクト初期化
	result = m_MsgTrans.Initialize(pMsgQueue);
	if (result != 0) goto EXIT;
	
	//イベントウォッチャー初期化
	result = m_EventWatcher.Initialize(&m_MsgTrans);
	if (result != 0) goto EXIT;
	
	//タイマデバイス初期化
	result = _InitializeTimerDev();
	if (result != 0) goto EXIT;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// ポート対応デバイス登録
//******************************************************************************
int SMSequencer::SetPortDev(
		unsigned char portNo,
		NSString* pIdName,
		NSString* pDevDisplayName
	)
{
	int result = 0;
	
	if (portNo >= SM_MIDIOUT_PORT_NUM_MAX) {
		result = YN_SET_ERR(@"Program error.", portNo, 0);
		goto EXIT;
	}
	
	[pIdName retain];
	[m_PortDevIdList[portNo] release];
	m_PortDevIdList[portNo] = pIdName;
	
	[pDevDisplayName retain];
	[m_PortDevDisplayNameList[portNo] release];
	m_PortDevDisplayNameList[portNo] = pDevDisplayName;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// シーケンスデータ登録
//******************************************************************************
int SMSequencer::SetSeqData(
		SMSeqData* pSeqData
	)
{
	int result = 0;
	unsigned int numerator = 0;
	unsigned int denominator = 0;
	
	if (m_Status != StatusStop) {
		result = YN_SET_ERR(@"Program error.", m_Status, 0);
		goto EXIT;
	}
	
	m_pSeqData = pSeqData;
	
	//マージ済みトラック取得
	result = m_pSeqData->GetMergedTrack(&m_Track);
	if (result != 0) goto EXIT;
	
	//分解能取得：四分音符の長さを示す値 (ex. 48, 480, ...)
	m_TimeDivision = m_pSeqData->GetTimeDivision();
	if (m_TimeDivision == 0) {
		//データ異常：SMF読み込み時にチェックしているはず
		result = YN_SET_ERR(@"Program error.", 0, 0);
		goto EXIT;
	}
	
	//テンポ取得
	m_Tempo = m_pSeqData->GetTempo();
	if (m_Tempo == 0) {
		//データ異常
		result = YN_SET_ERR(@"Invalid data found.", 0, 0);
		goto EXIT;
	}
	
	//拍子記号から1小節あたりのチックタイムを算出
	numerator = m_pSeqData->GetBeatNumerator();
	denominator = m_pSeqData->GetBeatDenominator();
	if (denominator == 0) {
		//データ異常
		result = YN_SET_ERR(@"Invalid data found.", numerator, denominator);
		goto EXIT;
	}
	m_TickTimeOfBar = (numerator * m_TimeDivision * 4) / denominator;
	
	m_BeatNumerator = numerator;
	m_BeatDenominator = denominator;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// 演奏開始
//******************************************************************************
int SMSequencer::Play()
{
	int result = 0;
	
	if (m_pSeqData == NULL) {
		result = YN_SET_ERR(@"Program error.", 0, 0);
		goto EXIT;
	}
	
	//演奏中なら何もしない
	if (m_Status == StatusPlay) goto EXIT;
	
	//先頭から演奏開始
	if (m_Status == StatusStop) {
		//MIDI出力デバイスを開く
		result = _OpenMIDIOutDev();
		if (result != 0) goto EXIT;
		
		//再生開始パラメータ初期化
		result = _InitializeParamsOnPlayStart();
		if (result != 0) goto EXIT;
	}
	//一時停止から演奏再開
	if (m_Status == StatusPause) {
		m_PrevTimerTime = _GetCurTimeInNano();
	}
	m_Status = StatusPlay;
	m_UserRequest = RequestNone;
	m_MsgTrans.PostPlayStatus(SM_PLAYSTATUS_PLAY);
	
	//演奏スレッド起動
	[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) 
							 toTarget:m_pSequencerThread
						   withObject:nil];
	//エラー発生を検出できない？
	
	//result = fpuCtrl.End();
	//if (result != 0) goto EXIT;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// 演奏一時停止
//******************************************************************************
void SMSequencer::Pause()
{
	//要求を受け付けるだけ（キューイングはしない）
	//実際の処理はタイマースレッドに委任する
	m_UserRequest = RequestPause;
}

//******************************************************************************
// 演奏再開
//******************************************************************************
int SMSequencer::Resume()
{
	int result = 0;
	
	//現在はPlay()が再開処理も兼ねている
	result = Play();
	if (result != 0) goto EXIT;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// 演奏停止
//******************************************************************************
void SMSequencer::Stop()
{
	if (m_Status == StatusPause) {
		//一時停止中の場合はタイマースレッドが停止しているため
		//ここから終了を通知する
		m_Status = StatusStop;
		m_MsgTrans.PostPlayStatus(SM_PLAYSTATUS_STOP);
	}
	else {
		//演奏中は要求を受け付けるだけ（キューイングはしない）
		//実際の処理はタイマースレッドに委任する
		m_UserRequest = RequestStop;
	}
}

//******************************************************************************
// 再生スピード設定（n倍速）
//******************************************************************************
void SMSequencer::SetPlaybackSpeed(
		unsigned int nTimes
	)
{
	m_PlaybackSpeed =  nTimes;
}

//******************************************************************************
// 再生スピード設定（パーセント）
//******************************************************************************
void SMSequencer::SetPlaySpeedRatio(
		unsigned int ratio
	)
{
	m_PlaySpeedRatio =  (double)ratio / 100.0;
}

//******************************************************************************
// リワインド／スキップ移動時間設定
//******************************************************************************
void SMSequencer::SetMovingTimeSpanInMsec(
		unsigned int timeSpan
	)
{
	m_MovingTimeSpanInMsec = timeSpan;
}

//******************************************************************************
//演奏位置スキップ
//******************************************************************************
int SMSequencer::Skip(
		int relativeTimeInMsec
	)
{
	int result = 0;
	uint64_t diffTime = 0;
	
	//演奏中でなければ何もしない
	if (m_Status != StatusPlay) goto EXIT;
	
	//演奏位置
	if (relativeTimeInMsec < 0) {
		diffTime = (uint64_t)(-1 * relativeTimeInMsec) * 1000000;
		if (m_CurPlayTime < diffTime) {
			m_SkipTargetTime = 0;
		}
		else {
			m_SkipTargetTime = m_CurPlayTime - diffTime;
		}
	}
	else {
		diffTime = (uint64_t)(relativeTimeInMsec) * 1000000;
		m_SkipTargetTime = m_CurPlayTime + diffTime;
		//曲の終了時間を超える可能性がある
	}
	
	//演奏中は要求を受け付けるだけ（キューイングはしない）
	//実際の処理はタイマースレッドに委任する
	m_UserRequest = RequestSkip;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// タイマデバイス初期化
//******************************************************************************
int SMSequencer::_InitializeTimerDev()
{
	int result = 0;
	kern_return_t kresult = 0;
	
	//Windowsではタイマでバイスの最小分解能を確認して最小タイマ分解能の設定を行う
	//MacOSXではそのような処理は実施せずタイムベース情報を取得しておく
	
	//タイムベース情報取得
	//  struct mach_timebase_info {
	//      uint32_t numer;
	//      uint32_t denom;
	//  };
	kresult = mach_timebase_info(&m_TimebaseInfo);
	if (kresult != KERN_SUCCESS) {
		result = YN_SET_ERR(@"MACH API error.", kresult, 0);
		goto EXIT;
	}
	
	// mach_absolute_time()をナノ秒単位に変換する場合は
	// mach_absolute_time() * number / denom
	
	// Core2 Duo 1.83GHz では numer = 1, denom = 1 が返された
	// iPhone3GS では numer = 125, denom = 3 が返されるらしい
	
	//mach_absolute_time()の1ミリ秒に対応する値
	m_MachMilliSecond = (m_TimebaseInfo.denom * 1000000) / m_TimebaseInfo.numer;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// タイマデバイス解放
//******************************************************************************
int SMSequencer::_ReleaseTimerDev()
{
	int result = 0;
	
	//Windowsではタイマでバイスの最小タイマ分解能の解除を行う
	//MacOSXでは該当処理なし
	
	return result;
}

//******************************************************************************
// ポート情報クリア
//******************************************************************************
void SMSequencer::_ClearPortInfo()
{
	unsigned char portNo = 0;
	
	for (portNo = 0; portNo < SM_MIDIOUT_PORT_NUM_MAX; portNo++) {
		[m_PortDevIdList[portNo] release];
		m_PortDevIdList[portNo] = nil;
		[m_PortDevDisplayNameList[portNo] release];
		m_PortDevDisplayNameList[portNo] = nil;
	}
}

//******************************************************************************
// MIDI出力デバイスオープン
//******************************************************************************
int SMSequencer::_OpenMIDIOutDev()
{
	int result = 0;
	unsigned char portNo = 0;
	
	//ポート対応デバイス名をMIDI出力デバイス制御に登録
	for (portNo = 0; portNo < SM_MIDIOUT_PORT_NUM_MAX; portNo++) {
		if (m_PortDevIdList[portNo] != nil) {
			result = m_OutDevCtrl.SetDevForPort(portNo, m_PortDevIdList[portNo], m_PortDevDisplayNameList[portNo]);
			if (result != 0) goto EXIT;
		}
	}
	
	//全ポートのデバイスを開く
	result = m_OutDevCtrl.OpenPortDevAll();
	if (result != 0) goto EXIT;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// MIDI出力デバイスクローズ
//******************************************************************************
int SMSequencer::_CloseMIDIOutDev()
{
	int result = 0;
	
	result = m_OutDevCtrl.ClosePortDevAll();
	if (result != 0) goto EXIT;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// 演奏インターバル処理
//******************************************************************************
int SMSequencer::IntervalProc(
		BOOL* pIsContinue
	)
{
	int result = 0;
	unsigned int deltaTime = 0;
	
	*pIsContinue = YES;
	
	//演奏位置を更新
	result = _UpdatePlayPosition();
	if (result != 0) goto EXIT;
	
	//イベント処理時刻に到達していたら送信処理を行う
	if ((uint64_t)m_NextEventTime <= m_CurPlayTime) {
		
		//チックタイム合計
		m_TotalTickTime += m_PrevDeltaTime;
		
		while (deltaTime == 0) {
			//イベント送信
			result = _OutputMIDIEvent(m_PortNo, &m_Event);
			if (result != 0) goto EXIT;
			
			//データ終端なら演奏終了
			m_PlayIndex++;
			if (m_PlayIndex >= m_Track.GetSize()) {
				if (!m_isSkipping) {
					_AllTrackNoteOff();
					m_MsgTrans.PostPlayTime((unsigned int)(m_CurPlayTime/1000000), m_TotalTickTime);
					m_MsgTrans.PostPlayStatus(SM_PLAYSTATUS_STOP);
					m_Status = StatusStop;
				}
				*pIsContinue = NO;
				break;
			}
			
			//次イベント取得
			m_Track.GetDataSet(m_PlayIndex, &deltaTime, &m_Event, &m_PortNo);
		}
		//定期通知のためイベント発生時刻を記憶する
		//定期通知は厳密な精度を必要としないため1nanosec未満は無視する
		m_PrevEventTime = (uint64_t)m_NextEventTime;
		
		//次イベント送信位置を算出
		m_NextEventTime += _ConvTick2TimeNanosec(deltaTime);
		m_PrevDeltaTime = deltaTime;
	}
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// 演奏位置更新
//******************************************************************************
int SMSequencer::_UpdatePlayPosition()
{
	int result = 0;
	uint64_t curTime = 0;
	uint64_t diffTime = 0;
	unsigned int diffTickTime = 0;
	unsigned int nextBarTickTime = 0;
	uint64_t ntcSpan = 0;
	
	curTime = _GetCurTimeInNano();
	
	//前回タイマーからの経過時間を利用して演奏時間を更新
	if (m_isSkipping) {
		//スキップ中の場合は仮想的に5msec.経過させる
		diffTime = 5 * 1000000;
	}
	else {
		//スキップ中でなければ実際の経過時間を算出する
		diffTime = curTime - m_PrevTimerTime;
	}
	
	//再生スピードを反映（n倍速）
	if (m_PlaybackSpeed == 1) {
		diffTime = (uint64_t)((double)diffTime * m_PlaySpeedRatio);
	}
	else {
		diffTime = diffTime * m_PlaybackSpeed;
	}
	
	m_CurPlayTime += diffTime;
	m_PrevTimerTime = curTime;
	
	//前回イベント発生からの経過時間をチックタイムに換算
	//  変換誤差が生じるが誤差を蓄積させないため問題ない
	diffTickTime = _ConvTimeNanosec2Tick(m_CurPlayTime - m_PrevEventTime);
	
	//曲先頭からのチックタイム合計
	//m_TotalTickTimeはイベント発生時にのみ更新するためここでは書き換えない
	m_TotalTickTimeTemp = m_TotalTickTime + diffTickTime;
	
	//通知時間に到達したら演奏時間を通知する
	if ((m_NextNtcTime <= m_CurPlayTime) && (!m_isSkipping)) {
		m_MsgTrans.PostPlayTime((unsigned int)(m_CurPlayTime/1000000), m_TotalTickTimeTemp);
		//通知間隔は60FPS表示を考慮して0.01秒(10msec = 10000000nanosec)とする
		//TODO: 外部から間隔を指定できるようにする
		ntcSpan = 10 * 1000000;
		m_NextNtcTime = m_CurPlayTime - (m_CurPlayTime % ntcSpan) + ntcSpan;
	}
	
	//小節番号更新の確認
	nextBarTickTime = m_PrevBarTickTime + m_TickTimeOfBar;
	if (nextBarTickTime <= m_TotalTickTimeTemp) {
		m_CurBarNo++;
		m_PrevBarTickTime = nextBarTickTime;
		if (!m_isSkipping) {
			m_MsgTrans.PostBar(m_CurBarNo);
		}
	}
	
//EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// チックタイムから実時間への変換（ナノ秒）
//******************************************************************************
double SMSequencer::_ConvTick2TimeNanosec(
		unsigned int tickTime
	)
{
	double timeNanosec = 0;
	
	//(1) 四分音符あたりの分解能 division
	//    例：48
	//(2) トラックデータのデルタタイム delta
	//    分解能の値を用いて表現する時間差
	//    分解能が48でデルタタイムが24なら八分音符分の時間差
	//(3) テンポ設定（マイクロ秒） tempo
	//    四分音符の実時間間隔
	//
	// デルタタイムに対応する実時間間隔（ミリ秒）
	//  = (delta / division) * tempo / 1000
	//  = (delta * tempo) / (division * 1000)
	
	timeNanosec = ((double)tickTime * (double)m_Tempo) * 1000.0 / ((double)m_TimeDivision);
	
	return timeNanosec;
}

//******************************************************************************
// 実時間（ナノ秒）からチックタイムへの変換
//******************************************************************************
unsigned int SMSequencer::_ConvTimeNanosec2Tick(
		uint64_t timeNanosec
	)
{
	unsigned int tickTime = 0;
	uint64_t a = 0;
	uint64_t b = 0;
	
	a = timeNanosec * m_TimeDivision / 1000;
	b = a / m_Tempo;
	tickTime = (unsigned int)b;
	
	return tickTime;
}

//******************************************************************************
// イベント送信処理
//******************************************************************************
int SMSequencer::_OutputMIDIEvent(
		unsigned char portNo,
		SMEvent* pEvent
	)
{
	int result = 0;
	
	//MIDIイベント送信
	if (pEvent->GetType() == SMEvent::EventMIDI) {
		SMEventMIDI eventMIDI;
		eventMIDI.Attach(pEvent);
		result = _SendMIDIEvent(portNo, &eventMIDI);
		if (result != 0) goto EXIT;
	}
	//SysExイベント送信
	else if (pEvent->GetType() == SMEvent::EventSysEx) {
		SMEventSysEx eventSysEx;
		eventSysEx.Attach(pEvent);
		result = _SendSysExEvent(portNo, &eventSysEx);
		if (result != 0) goto EXIT;
	}
	//メタイベント送信
	else if (pEvent->GetType() == SMEvent::EventMeta) {
		SMEventMeta eventMeta;
		eventMeta.Attach(pEvent);
		result = _SendMetaEvent(portNo, &eventMeta);
		if (result != 0) goto EXIT;
	}
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// MIDIイベント送信
//******************************************************************************
int SMSequencer::_SendMIDIEvent(
		unsigned char portNo,
		SMEventMIDI* pMIDIEvent
	)
{
	int result = 0;
	unsigned int msg = 0;
	unsigned int size = 0;
	bool isFiltered = false;
	
	//メッセージ取得
	result = pMIDIEvent->GetMIDIOutShortMsg(&msg, &size);
	if (result != 0) goto EXIT;
	
	//MIDIイベントフィルタ
	result = _FilterMIDIEvent(portNo, pMIDIEvent, &isFiltered);
	if (result != 0) goto EXIT;

	//MIDIイベント送信
	if (!isFiltered) {
		//メッセージ出力：出力完了まで制御が戻らない
		result = m_OutDevCtrl.SendShortMsg(portNo, (unsigned char*)&msg, size);
		if (result != 0) goto EXIT;
		
		//MIDIイベントメッセージポスト
		result = m_EventWatcher.WatchEventMIDI(portNo, pMIDIEvent);
		if (result != 0) goto EXIT;
	}
	
	//ノートONをカウント
	if (pMIDIEvent->GetChMsg() == SMEventMIDI::NoteOn) {
		m_NotesCount++;
	}
	
	//コントロールチェンジ監視処理
	//  ピッチベンド感度を拾うためRPNを監視する
	if (pMIDIEvent->GetChMsg() == SMEventMIDI::ControlChange) {
		result = m_EventWatcher.WatchEventControlChange(portNo, pMIDIEvent);
		if (result != 0) goto EXIT;
	}
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// SysExイベント送信
//******************************************************************************
int SMSequencer::_SendSysExEvent(
		unsigned char portNo,
		SMEventSysEx* pSysExEvent
	)
{
	int result = 0;
	unsigned char* pVarMsg = NULL;
	unsigned int size = 0;
	
	//メッセージ取得
	pSysExEvent->GetMIDIOutLongMsg(&pVarMsg, &size);
	
	//メッセージ出力：出力完了まで制御が戻らない
	result = m_OutDevCtrl.SendLongMsg(portNo, pVarMsg, size);
	if (result != 0) goto EXIT;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// メタイベント送信
//******************************************************************************
int SMSequencer::_SendMetaEvent(
		unsigned char portNo,
		SMEventMeta* pMetaEvent
	)
{
	int result = 0;
	
	//メタイベントはMIDIデバイスに送信しない
	
	//テンポ情報
	if (pMetaEvent->GetType() == 0x51) {
		//デルタタイム計算に反映
		m_Tempo = pMetaEvent->GetTempo();
		if (m_Tempo == 0) {
			//データ異常
			result = YN_SET_ERR(@"Invalid data found.", 0, 0);
			goto EXIT;
		}
		//通知
		if (!m_isSkipping) {
			m_MsgTrans.PostTempo(m_Tempo);
		}
	}

	//拍子記号
	if (pMetaEvent->GetType() == 0x58) {
		//分子分母を取得
		unsigned int numerator = 0;
		unsigned int denominator = 0;
		pMetaEvent->GetTimeSignature(&numerator, &denominator);
		if (denominator == 0) {
			//データ異常
			result = YN_SET_ERR(@"Invalid data found.", numerator, denominator);
			goto EXIT;
		}
		m_BeatNumerator = numerator;
		m_BeatDenominator = denominator;
		
		//通知
		if (!m_isSkipping) {
			m_MsgTrans.PostBeat((unsigned short)numerator, (unsigned short)denominator);
		}
		
		//1小節あたりのチックタイムを更新
		m_TickTimeOfBar = (numerator * m_TimeDivision * 4) / denominator;
		
		//拍子記号更新のため1小節目開始地点として通知
		if (m_PrevBarTickTime != m_TotalTickTime) {
			m_CurBarNo++;
			m_PrevBarTickTime = m_TotalTickTime;
			if (!m_isSkipping) {
				m_MsgTrans.PostBar(m_CurBarNo);
			}
		}
	}
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// ユーザ要求処理
//******************************************************************************
int SMSequencer::ProcUserRequest(
		BOOL* pIsContinue
	)
{
	int result = 0;
	
	if (m_UserRequest == RequestNone) goto EXIT;
	
	//全トラックノートオフ
	result = _AllTrackNoteOff();
	if (result != 0) goto EXIT;
	
	//全トラックサウンドオフ
	result = _AllTrackSoundOff();
	if (result != 0) goto EXIT;
	
	*pIsContinue = NO;
	
	//一時停止を要求された場合
	if (m_UserRequest == RequestPause) {
		m_Status = StatusPause;
		m_MsgTrans.PostPlayStatus(SM_PLAYSTATUS_PAUSE);
	}
	
	//停止を要求された場合
	if (m_UserRequest == RequestStop) {
		m_Status = StatusStop;
		m_MsgTrans.PostPlayStatus(SM_PLAYSTATUS_STOP);
	}
	
	//スキップを要求された場合
	if (m_UserRequest == RequestSkip) {
		*pIsContinue = YES;
		result = _ProcSkip(m_SkipTargetTime, pIsContinue);
		if (result != 0) goto EXIT;
	}
	
	m_UserRequest = RequestNone;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// 全トラックノートオフ
//******************************************************************************
int SMSequencer::_AllTrackNoteOff()
{
	int result = 0;
	
	result = m_OutDevCtrl.NoteOffAll();
	if (result != 0) goto EXIT;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// 全トラックサウンドオフ
//******************************************************************************
int SMSequencer::_AllTrackSoundOff()
{
	int result = 0;
	
	result = m_OutDevCtrl.SoundOffAll();
	if (result != 0) goto EXIT;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// 現在時刻取得（ナノ秒）
//******************************************************************************
uint64_t SMSequencer::_GetCurTimeInNano()
{
	return (mach_absolute_time() * m_TimebaseInfo.numer / m_TimebaseInfo.denom);
}

//******************************************************************************
// 1ミリ秒取得
//******************************************************************************
double SMSequencer::GetMachMilliSecond()
{
	return m_MachMilliSecond;
}

//******************************************************************************
// 再生開始パラメータ初期化
//******************************************************************************
int SMSequencer::_InitializeParamsOnPlayStart()
{
	int result = 0;
	unsigned int deltaTime = 0;
	
	//演奏位置を曲の先頭に戻す
	m_PlayIndex = 0;
	result = m_Track.GetDataSet(m_PlayIndex, &deltaTime, &m_Event, &m_PortNo);
	if (result != 0) goto EXIT;
	
	m_PrevTimerTime = _GetCurTimeInNano();
	m_CurPlayTime = 0;
	m_PrevEventTime = 0;
	m_NextEventTime = _ConvTick2TimeNanosec(deltaTime);
	m_NextNtcTime = 0;
	m_PrevDeltaTime = deltaTime;
	m_TotalTickTime = 0;
	m_TotalTickTimeTemp = 0;
	m_CurBarNo = 1;
	m_PrevBarTickTime = 0;
	m_NotesCount = 0;
	
	//イベントウォッチャー初期化
	result = m_EventWatcher.Initialize(&m_MsgTrans);
	if (result != 0) goto EXIT;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// MIDIイベントキャッシュクリア
//******************************************************************************
void SMSequencer::_ClearMIDIEventCache()
{
	unsigned int portNo = 0;
	unsigned int chNo = 0;
	
	for (portNo = 0; portNo < SM_MAX_PORT_NUM; portNo++) {
		for (chNo = 0; chNo < SM_MAX_CH_NUM; chNo++) {
			m_CachePitchBend[portNo][chNo][0] = 0xFF;
			m_CachePitchBend[portNo][chNo][1] = 0xFF;
			m_CacheCC001_Modulation[portNo][chNo] = 0xFF;
			m_CacheCC007_Volume[portNo][chNo] = 0xFF;
			m_CacheCC010_Panpot[portNo][chNo] = 0xFF;
			m_CacheCC011_Expression[portNo][chNo] = 0xFF;
		}
	}
	
	return;
}

//******************************************************************************
// MIDIイベントフィルタ
//******************************************************************************
int SMSequencer::_FilterMIDIEvent(
		unsigned char portNo,
		SMEventMIDI* pMIDIEvent,
		bool* pIsFiltered
	)
{
	int result = 0;
	unsigned char* pData = NULL;
	unsigned int shortMsg = 0;
	unsigned int size = 0;
	unsigned char chNo = 0;
	unsigned char ccNo = 0;
	unsigned char ccValue = 0;
	
	*pIsFiltered = false;
	
	//スキップ中のみフィルタする
	if (!m_isSkipping) goto EXIT;
	
	chNo = pMIDIEvent->GetChNo();
	
	//ノートON/OFFは送信しない
	if ((pMIDIEvent->GetChMsg() == SMEventMIDI::NoteOff) ||
		(pMIDIEvent->GetChMsg() == SMEventMIDI::NoteOn)) {
		*pIsFiltered = true;
	}
	
	//ピッチベンドは送信しない
	if (pMIDIEvent->GetChMsg() == SMEventMIDI::PitchBend) {
		*pIsFiltered = true;
		result = pMIDIEvent->GetMIDIOutShortMsg(&shortMsg, &size);
		if (result != 0) goto EXIT;
		
		//ピッチベンドの値を記憶する：En dl dm 第2,3バイト目を参照
		pData = (unsigned char*)(&shortMsg);
		m_CachePitchBend[portNo][chNo][0] = pData[1];
		m_CachePitchBend[portNo][chNo][1] = pData[2];
	}
	
	//コントロールチェンジの一部は送信しない
	if (pMIDIEvent->GetChMsg() == SMEventMIDI::ControlChange) {
		ccNo = pMIDIEvent->GetCCNo();
		ccValue = pMIDIEvent->GetCCValue();
		
		//CC#1 モジュレーション
		if (ccNo == 1) {
			*pIsFiltered = true;
			m_CacheCC001_Modulation[portNo][chNo] = ccValue;
		}
		//CC#7 ボリューム
		else if (ccNo == 7) {
			*pIsFiltered = true;
			m_CacheCC007_Volume[portNo][chNo] = ccValue;
		}
		//CC#10 パンポット
		else if (ccNo == 10) {
			*pIsFiltered = true;
			m_CacheCC010_Panpot[portNo][chNo] = ccValue;
		}
		//CC#11 エクスプレッション
		else if (ccNo == 11) {
			*pIsFiltered = true;
			m_CacheCC011_Expression[portNo][chNo] = ccValue;
		}
		//CC#121 リセットオールコントローラ
		else if (ccNo == 121) {
			//クリア対象パラメータのキャッシュを破棄する
			m_CachePitchBend[portNo][chNo][0] = 0xFF;
			m_CachePitchBend[portNo][chNo][1] = 0xFF;
			m_CacheCC001_Modulation[portNo][chNo] = 0xFF;
			//対象外 m_CacheCC007_Volume[portNo][chNo] = 0xFF;
			//対象外 m_CacheCC010_Panpot[portNo][chNo] = 0xFF;
			m_CacheCC011_Expression[portNo][chNo] = 0xFF;
		}
	}
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// MIDIイベントキャッシュ送信
//******************************************************************************
int SMSequencer::_SendMIDIEventCache()
{
	int result = 0;
	unsigned int portNo = 0;
	unsigned int chNo = 0;
	unsigned char pitchBend[2];
	unsigned char ccValue = 0;
	
	for (portNo = 0; portNo < SM_MAX_PORT_NUM; portNo++) {
		for (chNo = 0; chNo < SM_MAX_CH_NUM; chNo++) {
			//ピッチベンド
			pitchBend[0] = m_CachePitchBend[portNo][chNo][0];
			pitchBend[1] = m_CachePitchBend[portNo][chNo][1];
			if (pitchBend[0] < 0xFF) {
				result = _SendMIDIEventPitchBend(portNo, chNo, pitchBend);
				if (result != 0) goto EXIT;
			}
			//CC#1 モジュレーション
			ccValue = m_CacheCC001_Modulation[portNo][chNo];
			if (ccValue < 0x80) {
				result = _SendMIDIEventCC(portNo, chNo, 1, ccValue);
				if (result != 0) goto EXIT;
			}
			//CC#7 ボリューム
			ccValue = m_CacheCC007_Volume[portNo][chNo];
			if (ccValue < 0x80) {
				result = _SendMIDIEventCC(portNo, chNo, 7, ccValue);
				if (result != 0) goto EXIT;
			}
			//CC#10 パンポット
			ccValue = m_CacheCC010_Panpot[portNo][chNo];
			if (ccValue < 0x80) {
				result = _SendMIDIEventCC(portNo, chNo, 10, ccValue);
				if (result != 0) goto EXIT;
			}
			//CC#11 エクスプレッション
			ccValue = m_CacheCC011_Expression[portNo][chNo];
			if (ccValue < 0x80) {
				result = _SendMIDIEventCC(portNo, chNo, 11, ccValue);
				if (result != 0) goto EXIT;
			}
		}
	}
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// MIDIイベントキャッシュ送信：ピッチベンド
//******************************************************************************
int SMSequencer::_SendMIDIEventPitchBend(
		unsigned char portNo,
		unsigned char chNo,
		unsigned char* pPtichBend
	)
{
	int result = 0;
	SMEvent event;
	SMEventMIDI eventMIDI;
	
	//MIDIイベントデータ作成
	event.SetMIDIData(0xE0 | chNo, pPtichBend, 2);
	eventMIDI.Attach(&event);
	
	//MIDIイベント送信
	result = _SendMIDIEvent(portNo, &eventMIDI);
	if (result != 0) goto EXIT;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// MIDIイベントキャッシュ送信：コントロールチェンジ
//******************************************************************************
int SMSequencer::_SendMIDIEventCC(
		unsigned char portNo,
		unsigned char chNo,
		unsigned char ccNo,
		unsigned char ccValue
	)
{
	int result = 0;
	unsigned char data[2];
	SMEvent event;
	SMEventMIDI eventMIDI;
	
	//MIDIイベントデータ作成
	data[0] = ccNo;
	data[1] = ccValue;
	event.SetMIDIData(0xB0 | chNo, data, 2);
	eventMIDI.Attach(&event);
	
	//MIDIイベント送信
	result = _SendMIDIEvent(portNo, &eventMIDI);
	if (result != 0) goto EXIT;
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// スキップ処理
//******************************************************************************
int SMSequencer::_ProcSkip(
		uint64_t targetTimeInNanoSec,
		BOOL* pIsContinue
	)
{
	int result = 0;
	uint64_t startPlayTime = 0;
	unsigned int startTickTime = 0;
	unsigned int endTickTime = 0;
	
	if (m_Status != StatusPlay) goto EXIT;
	
	startPlayTime = m_CurPlayTime;
	startTickTime = m_TotalTickTimeTemp;
	
	//後方スキップの場合
	if (targetTimeInNanoSec < m_CurPlayTime) {
		//再生開始パラメータ初期化
		result = _InitializeParamsOnPlayStart();
		if (result != 0) goto EXIT;
		
		m_MsgTrans.PostSkipStart(SM_SKIP_BACK);
	}
	//前方スキップの場合
	else {
		m_MsgTrans.PostSkipStart(SM_SKIP_FORWARD);
	}
	
	//MIDIイベントキャッシュクリア
	_ClearMIDIEventCache();
	
	//指定時刻までMIDIイベントを処理する
	m_isSkipping = true;
	while (*pIsContinue) {
		//スレッドインターバル処理
		result = IntervalProc(pIsContinue);
		if (result != 0) goto EXIT;
		
		//指定時刻に達したらスキップ終了とする
		if (targetTimeInNanoSec <= m_CurPlayTime) break;
	}
	m_isSkipping = false;
	
	//キャッシュ送信
	result = _SendMIDIEventCache();
	if (result != 0) goto EXIT;
	
	//再生時刻移動
	endTickTime = m_TotalTickTimeTemp;
	_SlidePlaybackTime(startPlayTime, startTickTime, endTickTime);
	
	//スキップ移動先の状態を通知
	m_MsgTrans.PostPlayTime((unsigned int)(m_CurPlayTime/1000000), endTickTime);
	m_MsgTrans.PostTempo(m_Tempo);
	m_MsgTrans.PostBeat((unsigned short)m_BeatNumerator, (unsigned short)m_BeatDenominator);
	m_MsgTrans.PostBar(m_CurBarNo);
	
	//再生開始時刻を更新
	m_PrevTimerTime = _GetCurTimeInNano();
	
	//スキップ終了
	m_MsgTrans.PostSkipEnd(m_NotesCount);
	
	//前方スキップによる再生終了
	if (!(*pIsContinue)) {
		_AllTrackNoteOff();
		m_MsgTrans.PostPlayTime((unsigned int)(m_CurPlayTime/1000000), m_TotalTickTime);
		m_MsgTrans.PostPlayStatus(SM_PLAYSTATUS_STOP);
		m_Status = StatusStop;
	}
	
EXIT:;
	return result;
}

//******************************************************************************
// 再生時刻移動
//******************************************************************************
void SMSequencer::_SlidePlaybackTime(
		uint64_t startPlayTime,
		unsigned int startTickTime,
		unsigned int endTickTime
	)
{
	unsigned int i = 0;
	unsigned int tickTime = 0;
	unsigned int tickTimeStep = 0;
	unsigned int waitTimeInMsec = 10;  //10msec.ごとに通知
	unsigned int stepNum = 0;
	bool isRewind = false;
	
	//再生時刻通知回数
	stepNum = m_MovingTimeSpanInMsec / waitTimeInMsec;
	
	//チックタイム刻み値
	if (startTickTime > endTickTime) {
		isRewind = true;
		tickTimeStep = (startTickTime - endTickTime) / stepNum;
	}
	else {
		isRewind = false;
		tickTimeStep = (endTickTime - startTickTime) / stepNum;
	}
	
	//再生時刻移動
	tickTime = startTickTime;
	for (i = 0; i < stepNum; i ++) {
		//再生時刻を通知：チックタイムのみ更新
		if (isRewind) {
			tickTime -= tickTimeStep;
		}
		else {
			tickTime += tickTimeStep;
		}
		m_MsgTrans.PostPlayTime((unsigned int)(startPlayTime/1000000), tickTime);
		
		//待機
		mach_wait_until(mach_absolute_time() + (waitTimeInMsec * GetMachMilliSecond()));
	}
	
	return;
}


//##############################################################################
// シーケンサスレッドクラス
//##############################################################################
@implementation SMSequencerThread

//******************************************************************************
// 生成
//******************************************************************************
- (id)init
{
	[super init];
	return self;
}

//******************************************************************************
// 破棄
//******************************************************************************
- (void)dealloc;
{
	[super dealloc];
}

//******************************************************************************
// シーケンサオブジェクト登録
//******************************************************************************
- (void)setSequencer:(SMSequencer*)pSequencer
{
	m_pSequencer = pSequencer;
}

//******************************************************************************
// スレッド実行
//******************************************************************************
- (void)run
{
	int result = 0;
	BOOL isContinue = YES;
	NSAutoreleasePool* pool;
	
	//NSLog(@"Sequencer Thread start");
	
	[[NSThread currentThread] setName:@"SMSequencerThread"];
	
	//スレッド優先度 低い:0.0 通常:0.5 高い:1.0
	[NSThread setThreadPriority:0.9];
	
	pool = [[NSAutoreleasePool alloc]init];
	
	//演奏処理ループ
	while (isContinue) {
		//スレッドインターバル処理
		result = m_pSequencer->IntervalProc(&isContinue);
		if (result != 0) goto EXIT;
		
		//ユーザリクエストの処理
		result = m_pSequencer->ProcUserRequest(&isContinue);
		if (result != 0) goto EXIT;
		
		//1ミリ秒待機
		//  Windows版ではマルチメディアタイマーのAPIを使って時間間隔の精度を確保した。
		//  MacOSXでは高精度のタイマーAPIを見つけられなかったため（探し方が悪い？）
		//  mach_wait_until()が高精度であることを期待してスリープしながらループする。
		//  実際は5ミリ秒程度の間隔でインターバル処理が実行されていれば演奏に影響はない。
		mach_wait_until(mach_absolute_time() + m_pSequencer->GetMachMilliSecond());
	}
	
EXIT:;
	if (result != 0) YN_SHOW_ERR();
	//NSLog(@"Sequencer Thread end");
	//m_FPUCtrl.End();
	[pool release];
	[NSThread exit];
}

@end


