scide: implement selectionLength for openDocument
[supercollider.git] / HelpSource / Classes / Server.schelp
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1 class:: Server
2 summary:: Object representing an sc-server application
3 categories:: Server>Abstractions
4 related:: Classes/ServerOptions, Reference/Server-Architecture, Reference/Server-Command-Reference
6 description::
8 A Server object is the client-side representation of a server app and is used to control the app from the SuperCollider language application. (See link::Guides/ClientVsServer:: for more details on the distinction.)
9 It forwards osc-messages and has a number of allocators that keep track of IDs for nodes, buses and buffers.
11 The server application is a commandline program, so all commands apart from osc-messages are unix commands.
13 The server application represented by a Server object might be running on the same machine as the client (in the same address space as the language application or separately; see below), or it may be running on a remote machine.
15 Most of a Server's options are contolled through its instance of ServerOptions. See the link::Classes/ServerOptions:: helpfile for more detail.
17 subsection:: Paths
19 Server apps running on the local machine have two unix environment variables: code::SC_SYNTHDEF_PATH:: and code::SC_PLUGIN_PATH::. These indicate directories of synthdefs and ugen plugins that will be loaded at startup. These are in addition to the default synthdef/ and plugin/ directories which are hard-coded.
21 These can be set within SC using the getenv and setenv methods of class link::Classes/String::.
22 code::
23 // all defs in this directory will be loaded when a local server boots
24 "SC_SYNTHDEF_PATH".setenv("~/scwork/".standardizePath);
25 "echo $SC_SYNTHDEF_PATH".unixCmd;
28 subsection:: The default group
30 When a Server is booted there is a top level group with an ID of 0 that defines the root of the node tree. (This is represented by a subclass of link::Classes/Group:: : link::Classes/RootNode::.)
31 If the server app was booted from within SCLang (as opposed to from the command line) the method code::initTree:: will be called automatically after booting.
32 This will also create a link::Reference/default_group:: with an ID of 1, which is the default group for all link::Classes/Node::s when using object style.
33 This provides a predictable basic node tree so that methods such as Server-scope, Server-record, etc. can function without running into order of execution problems.
35 The default group is persistent, i.e. it is recreated after a reboot, pressing cmd-., etc. See link::Classes/RootNode:: and link::Reference/default_group:: for more information.
36 Note::
37 If a Server has been booted from the command line you must call code::initTree:: manually in order to initialize the default group, if you want it. See code::initTree:: below.
40 subsection:: Local vs. Internal
42 In general, when working with a single machine one will probably be using one of two Server objects which are created at startup and stored in the class variables link::#*local:: and link::#*internal::. In SuperCollider.app (OSX), two GUI windows are created to control these. Use link::#-makeGui:: to create a GUI window manually.
44 The difference between the two is that the local server runs as a separate application with its own address space, and the internal server runs within the same space as the language/client app.
46 Both local and internal server supports link::#-scope#scoping:: and link::Classes/Bus#synchronous_control_bus_methods#synchronous bus access::.
48 The local server, and any other server apps running on your local machine, have the advantage that if the language app crashes, it (and thus possibly your piece) will continue to run. It is thus an inherently more robust arrangement. But note that even if the synths on the server continue to run, any language-side sequencing and control will terminate if the language app crashes.
50 There is generally no benefit in using the internal server.
52 subsection:: The default Server
54 There is always a default Server, which is stored in the class variable code::default::. Any link::Classes/Synth::s or link::Classes/Group::s created without a target will be created on the default server. At startup this is set to be the local server (see above), but can be set to be any Server.
56 ClassMethods::
57 private:: initClass
59 method:: new
61 argument:: name
62 a symbol;  each Server object is stored in one global classvariable under its name.
64 argument:: addr
65 an optional instance of link::Classes/NetAddr::, providing host and port.
66 The default is the localhost address using port 57110; the same as the local server.
68 argument:: options
69 an optional instance of link::Classes/ServerOptions::. If code::nil::, an instance of ServerOptions will be created, using the default values.
71 argument:: clientID
72 an integer. In multi client situations, every client can be given a separate nodeID range. The default is 0.
75 method:: local
76 get/set the local server, stored in classvar code::local:: (created already on initClass)
78 method:: internal
79 get/set the internal server, stored in classvar code::internal:: (created already on initClass)
81 method:: default
82 Get or set the default server. By default this is the local server (see above).
83 discussion::
84 Setting this will also assign it to the link::Classes/Interpreter:: variable 's'.
85 code::
86 Server.default = Server.internal; // set the internal Server to be the default Server
87 s.postln; // internal
90 method:: all
91 get/set the set of all servers.
93 method:: allRunningServers
94 returns:: the set of all running servers.
96 method:: quitAll
97 quit all registered servers
99 method:: killAll
100 query the system for any sc-server apps and hard quit them
102 method:: freeAll
103 free all nodes in all registered servers
107 InstanceMethods::
109 private:: doSend
111 method:: sendMsg
112 send an osc message to the server.
113 discussion::
114 code::
115 s.sendMsg("/s_new", "default", s.nextNodeID, 0, 1);
118 method:: sendBundle
119 send an osc bundle to the server.
120 discussion::
121 Since the network may have irregular performance, time allows for the bundle to be evaluated at a specified point in the future.
122 Thus all messages are synchronous relative to each other, but delayed by a constant offset.
123 If such a bundle arrives late, the server replies with a late message but still evaluates it.
124 code::
125 s.sendBundle(0.2, ["/s_new", "default", x = s.nextNodeID, 0, 1], ["/n_set", x, "freq", 500]);
128 method:: sendRaw
130 method:: listSendMsg
131 as sendMsg, but takes an array as argument.
133 method:: listSendBundle
134 as sendBundle, but takes an array as argument.
135 discussion::
136 This allows you to collect messages in an array and then send them.
137 code::
138 s.listSendBundle(0.2, [["/s_new", "default", x = s.nextNodeID, 0, 1],
139     ["/n_set", x, "freq", 600]]);
142 method:: sendSynthDef
143 send a synthDef to the server that was written in a local directory
145 method:: loadSynthDef
146 load a synthDef that resides in the remote directory
148 method:: loadDirectory
149 load all the SynthDefs in the directory dir.
150 argument:: dir
151 a link::Classes/String:: which is a valid path.
152 argument:: completionMsg
154 method:: nextNodeID
155 get a unique nodeID.
157 method:: nextPermNodeID
158 get a permanent node ID. This node ID is in a reserved range and will be held until you explicitly free it.
160 method:: freePermNodeID
161 free a permanent node ID for later reuse.
163 method:: wait
164 this can be used within a link::Classes/Routine:: to wait for a server reply
166 method:: waitForBoot
167 Evaluate "onComplete" as soon as the server has booted. This method will boot the server for you if it is not already running or booting. If the server is already running, "onComplete" is executed immediately.
168 argument:: onComplete
169 A function to evaluate after the server has booted successfully.
170 argument:: limit
171 The number of times to check for a successful boot. (5 times/sec)
172 argument:: onFailure
173 A function to evaluate after the server fails to boot. If onFailure is not given, an error message is posted. Providing a function suppresses the error message. If you want to supply a function and print the normal error message, make sure that your function returns "false," e.g. code::s.waitForBoot(onFailure: { ... custom action...; false })::.
175 method:: doWhenBooted
176 Evaluate "onComplete" as soon as the server has booted. This method assumes the server is being booted explicitly through a separate code::boot:: call. If the server is already running, "onComplete" is executed immediately.
177 argument:: onComplete
178 A function to evaluate after the server has booted successfully.
179 argument:: limit
180 The number of times to check for a successful boot.
181 argument:: onFailure
182 A function to evaluate after the server fails to boot. If onFailure is not given, an error message is posted. Providing a function suppresses the error message. If you want to supply a function and print the normal error message, make sure that your function returns "false," e.g. code::s.waitForBoot(onFailure: { ... custom action...; false })::.
184 method:: boot
185 boot the remote server, create new allocators.
186 argument:: startAliveThread
187 If true, start a Routine to send a /status message to the server every so often. The interval between the messages is set by code::theServer.aliveThreadPeriod = (seconds)::. The default period is 0.7. If false, /status will not be sent and the server's window will not update.
188 argument:: recover
189 If true, create a new node ID allocator for the server, but use the old buffer and bus allocators. This is useful if the server process did not actually stop. In normal use, the default value "false" should be used.
190 argument:: onFailure
191 In this method, the onFailure argument is for internal use only. If you wish to take specific actions when the server boots or fails to boot, it is recommended to use link::#-waitForBoot:: or link::#-doWhenBooted::.
192 discussion::
193 N.B. You cannot boot a server app on a remote machine.
195 method:: quit
196 quit the server application
198 method:: reboot
199 quit and restart the server application
201 method:: freeAll
202 free all nodes in this server
204 method:: status
205 query the server status
207 method:: notify
208 server sends notifications, for example if a node was created, a 'tr' message from a link::Classes/SendTrig::, or a strong::/done:: action. if code::flag:: is set to false, these messages are not sent. The default is true.
210 method:: ping
211 measure the time between server and client, which may vary. the code::func:: is
212 evaluated after code::n:: number of times and is passed the resulting maximum.
214 method:: options
215 Get or set this Server's link::Classes/ServerOptions:: object. Changes take effect when the server is rebooted.
217 method:: defaultGroup
218 returns:: this Server's default group.
220 method:: volume
221 Get an instance of Volume that runs after the defualt group, or sets the Volume of the Server's output to level. Level is in db.
223 method:: mute
224 mute the server's output. This can also be toggled from the Server window with the 'm' key.
226 method:: unmute
227 unmute the server. This can also be toggled from the Server window with the 'm' key.
229 method:: reorder
230 Move the nodes in code::nodeList:: to the location specified by code::target:: and code::addAction::, placing them there in the order indicated by nodeList.
231 discussion::
232 Any nodes which have already been freed will be skipped. Passing nil for target and addAction will result in the location being the head of the default group.
233 code::
234 g = Group.new;
235 x = Array.fill(5, {Synth(\default)});
236 s.queryAllNodes;
237 s.reorder(x, g, \addToTail);
238 s.queryAllNodes;
241 method:: inputBus
242 Return a link::Classes/Bus:: object that represents the input audio bus.
244 method:: outputBus
245 Return a link::Classes/Bus:: object that represents the output audio bus.
248 subsection:: Information and debugging
250 method:: dumpOSC
251 argument:: code
252 table::
253 ## 0 || turn dumping OFF.
254 ## 1 || print the parsed contents of the message.
255 ## 2 || print the contents in hexadecimal.
256 ## 3 || print both the parsed and hexadecimal representations of the contents.
259 method:: queryAllNodes
260 Post a representation of this Server's current node tree to the post window. See link::#-plotTree:: for a graphical variant.
261 discussion::
262 Very helpful for debugging. For local servers this uses g_dumpTree and for remote g_queryTree. See link::Classes/Group:: and link::Reference/Server-Command-Reference:: for more info.
263 code::
264 s.boot;
265 s.queryAllNodes; // note the root node (ID 0) and the default group (ID 1)
266 s.quit;
269 method:: peakCPU, avgCPU
270 Get peak and average CPU usage.
272 method:: numSynths
273 Get number of running link::Classes/Synth::s.
275 method:: numGroups
276 Get number of link::Classes/Group::s.
278 method:: numUGens
279 Get number of running link::Classes/UGen::s.
281 method:: numSynthDefs
282 Get number of loaded link::Classes/SynthDef::initions.
284 method:: pid
285 Get process ID of running server (if not internal).
287 method:: hasShmInterface
288 Returns true if a link::Classes/ServerShmInterface:: is available. See also link::Classes/Bus#synchronous_control_bus_methods#Synchronous Control Bus Methods::.
289 discussion::
290 The shared memory interface is initialized after first server boot.
292 subsection:: Automatic Message Bundling
294 Server provides support for automatically bundling messages. This is quite convenient in object style, and ensures synchronous execution. See also link::Guides/Bundled-Messages::
296 method:: makeBundle
297 The Function code::func:: is evaluated, and all OSC messages generated by it are deferred and added to a bundle.
298 argument:: time
299 If set to nil or a number the bundle will be automatically sent and executed after the corresponding delay in seconds. If code::time:: is set to false the bundle will not be sent.
300 argument:: func
301 The function to evaluate.
302 argument:: bundle
303 allows you to pass in a preexisting bundle and continue adding to it.
304 returns:: The bundle so that it can be further used if needed.
305 discussion::
306 Calling code::sync:: inside func will split the bundle and wait for asynchronous actions to complete before continuing.
308 If an error is encountered while evaluating code::func:: this method will throw an link::Classes/Error:: and stop message deferral.
309 code::
310 s.boot;
312 // send a synth def to server
313 SynthDef("tpulse", { arg out=0,freq=700,sawFreq=440.0;
314         Out.ar(out, SyncSaw.ar(freq,  sawFreq,0.1) )
315 }).add;
318 // all OSC commands generated in the function contained below will be added to a bundle
319 // and executed simultaneously after 2 seconds.
321 s.makeBundle(2.0, {
322         x = Synth.new("tpulse");
323         a = Bus.control.set(440);
324         x.map(\freq, a);
327 x.free;
329 // don't send
331 b = s.makeBundle(false, {
332         x = { PinkNoise.ar(0.1) * In.kr(0, 1); }.play;
335 // now pass b as a pre-existing bundle, and start both synths synchronously
337 s.makeBundle(nil, { // nil executes ASAP
338         y = { SinOsc.kr(0.2).abs }.play(x, 0, 0, \addBefore); // sine envelope
339 }, b);
341 x.free; y.free;
343 // Throw an Error
345 try {
346         s.makeBundle(nil, {
347                 s.farkermartin;
348         });
349 } { |error|
350         ("Look Ma, normal operations resume even though:\n" + error.errorString).postln;
351         x = { FSinOsc.ar(440, 0, 0.2) }.play; // This works fine
354 x.free;
356 // use sync
358 s.makeBundle(nil, {
359         b = Buffer.read(s, Platform.resourceDir +/+ "sounds/a11wlk01.wav");
360         s.sync; // wait until load is done and then send the rest of the bundle
361         x = { PlayBuf.ar(1, b) * 0.5 }.play;
364 x.free; b.free;
367 method:: bind
368 Just as in code::makeBundle::, the Function code::func:: is evaluated, and all OSC messages generated by it are deferred and added to a bundle, which is sent to the server, using the server default latency.
369 discussion::
370 code::
372 s.bind {
373         a = { |freq=100| SinOsc.ar(freq, LFTri.ar(freq)) * 0.2 }.play;
374         a.set(\freq, 400);
379 subsection:: Shared Controls
381 The internal server has a number of shared control buses. Their values can be set or polled using the methods below.
383 method:: getSharedControl
384 get the current value of a shared control bus. num is the index of the bus to poll. This command is synchronous and only works with the internal server.
386 method:: setSharedControl
387 set the current value of a shared control bus to value. num is the index of the bus to set. This command is synchronous and only works with the internal server.
389 method:: allocSharedControls
390 set the number of shared control buses. Must be done before the internal server is booted. The default is 1024.
392 subsection:: Persistent Node Trees
394 The class link::Classes/ServerTree:: can be used to store functions which will be evaluated after the server is booted, after all nodes are freed, and after cmd-. is pressed.
395 This allows, for example, for one to create a persistent basic node structure. ServerTree is evaluated in the method initTree after the default group is created, so its existence can be relied upon.
397 method:: initTree
398 This method initializes the link::Reference/default_group:: and runs link::Classes/ServerTree::.
399 discussion::
400 This method is called automatically when you boot a Server from the language. N.B. If you started a server app from the command line you will have to call initTree manually if you need this functionality.
401 code::
402 s.quit;
403 f = {Group.new(s.defaultGroup); "Other code can be evaluated too".postln;};
404 ServerTree.add(f);
405 s.boot;
406 s.queryAllNodes; // note the group within the default group
407 ServerTree.remove(f);
409 link::Classes/ServerBoot:: and link::Classes/ServerQuit:: provide similar functionality at boot and quit times.
411 subsection:: GUI methods
413 method:: makeGui
414 Create and show the server window. The window responds to a number of keyboard shortcuts:
415 table::
416 ## strong::key:: || strong::action::
417 ## teletype::n:: || Post a representation of this Server's current node tree to the post window. (See link::#-queryAllNodes::)
418 ## teletype::N:: || As 'n' above but include controls.
419 ## teletype::l:: || Show input/output level meters. (See link::#-meter::)
420 ## teletype::p:: || Show graphical view of the node tree. (See link::#-plotTree::)
421 ## (space) || Boot server if not already booted. (See link::#-boot::)
422 ## teletype::s:: || Show scope window. (See link::#-scope::)
423 ## teletype::f:: || Show frequency analyzer window. (See link::#-freqscope::)
424 ## teletype::d:: || Toggle dumping of OSC messages.
425 ## teletype::m:: || Toggle mute.
426 ## teletype::0:: || Reset volume to 0 db.
430 method:: scope
431 Open a scope window showing the output of the Server.
432 see link::Classes/Stethoscope:: for further details.
434 argument:: numChannels
435 the number of channels to be scoped out. The default is this server's options' numOutputBusChannels.
436 argument:: index
437 the first channel to be output. The default is 0.
438 argument:: bufsize
439 the size of the buffer for the ScopeView. The default is 4096.
440 argument:: zoom
441 a zoom value for the scope's X axis. Larger values show more. The default is 1.
442 argument:: rate
443 whether to display audio or control rate buses (either \audio or \control)
445 method:: freqscope
446 Show frequency analyzer window.
448 method:: meter
449 Show input/output level meters.
451 method:: plotTree
452 Plot the node/group tree. As link::#-queryAllNodes:: but graphical.
454 subsection:: Recording Support
456 The following methods are for convenience use. For recording with sample accurate start and stop times you should make your own nodes. See the link::Classes/DiskOut:: helpfile for more info. For non-realtime recording, see the link::Guides/Non-Realtime-Synthesis:: helpfile.
458 This functionality is also available through the recording button on the server windows.
459 Pressing it once calls record, and pressing it again calls stopRecording (see below). When doing so the file created will be in your recordings folder and be named for the current date and time.
460 The default location of the recordings folder varies from platform to platform but is always stored in code::thisProcess.platform.recordingsDir::. Setting this variable allows you to change the default.
462 NOTE::
463 record creates the recording synth after the Server's default group and uses In.ar. Thus if you add nodes after the recording synth their output will not be captured.
464 To avoid this, either use Node objects (which use the default node as their target) or (when using messaging style) use a target nodeID of 1.
465 code::
466 s.sendMsg("/s_new", "default", s.nextNodeID, 1,1);
470 For more detail on this subject see link::Guides/Order-of-execution::, link::Reference/default_group::, and link::Guides/NodeMessaging::.
472 See link::Classes/SoundFile:: for information on the various sample and header formats.
473 Not all sample and header formats are compatible. Note that the sampling rate of the output file will be the same as that of the server app. This can be set using the Server's link::Classes/ServerOptions::.
475 Example:
476 code::
477 s.boot; // start the server
479 // something to record
481 SynthDef("bubbles", {
482         var f, zout;
483         f = LFSaw.kr(0.4, 0, 24, LFSaw.kr([8,7.23], 0, 3, 80)).midicps; // glissando function
484         zout = CombN.ar(SinOsc.ar(f, 0, 0.04), 0.2, 0.2, 4); // echoing sine wave
485         Out.ar(0, zout);
486 }).add;
487 SynthDef("tpulse", { arg out=0,freq=700,sawFreq=440.0;
488         Out.ar(out, SyncSaw.ar(freq,  sawFreq,0.1) )
489 }).add;
493 x = Synth.new("bubbles");
495 s.prepareForRecord; // you have to call this first
497 s.record;
499 s.pauseRecording; // pausable
501 s.record // start again
503 s.stopRecording; // this closes the file and deallocates the buffer recording node, etc.
505 x.free; // stop the synths
507 // look in your recordings folder and you'll find a file named for this date and time
510 method:: prepareForRecord
511 Allocates the necessary buffer, etc. for recording the server's output. (See code::record:: below.)
512 argument:: path
513 a link::Classes/String:: representing the path and name of the output file.
514 discussion::
515 If you do not specify a path than a file will be created in your recordings folder (see the note above on this) called SC_thisDateAndTime. Changes to the header or sample format, or to the number of channels must be made strong::before:: calling this.
517 method:: record
518 Starts or resumes recording the output.
519 argument:: path
520 this is optional, and is passed to code::prepareForRecord:: (above).
521 discussion::
522 If you have not called prepareForRecord first (see above) then it will be invoked for you (but that adds a slight delay before recording starts for real).
524 method:: pauseRecording
525 Pauses recording. Can be resumed by executing record again.
527 method:: stopRecording
528 Stops recording, closes the file, and frees the associated resources.
529 discussion::
530 You must call this when finished recording or the output file will be unusable. Cmd-. while recording has the same effect.
532 method:: recordNode
533 Returns:: the current recording synth so that it can be used as a target. This should only be necessary for nodes which are not created in the default group.
535 method:: recChannels
536 Get/set the number of channels (int) to record. The default is two. Must be called strong::before:: prepareForRecord.
538 method:: recHeaderFormat
539 Get/set the header format (string) of the output file. The default is "aiff". Must be called strong::before:: prepareForRecord.
541 method:: recSampleFormat
542 Get/set the sample format (string) of the output file. The default is "float". Must be called strong::before:: prepareForRecord.
544 subsection:: Asynchronous Commands
546 Server provides support for waiting on the completion of asynchronous OSC commands such as reading or writing soundfiles. N.B. The following methods must be called from within a running link::Classes/Routine::. Explicitly passing in a link::Classes/Condition:: allows multiple elements to depend on different conditions. The examples below should make clear how all this works.
548 method:: bootSync
549 Boot the Server and wait until it has completed before resuming the thread.
550 argument:: condition
551 an optional instance of link::Classes/Condition:: used for evaluating this.
553 method:: sendMsgSync
554 Send the following message to the wait until it has completed before resuming the thread.
555 argument:: condition
556 an optional instance of link::Classes/Condition:: used for evaluating this.
557 argument:: ... args
558 one or more valid OSC messages.
560 method:: sync
561 Send a code::/sync:: message to the server, which will replie with the message code::/synced:: when all pending asynchronous commands have been completed.
562 argument:: condition
563 an optional instance of link::Classes/Condition:: used for evaluating this.
564 argument:: bundles
565 one or more OSC messages which will be bundled before the sync message (thus ensuring that they will arrive before the /sync message). argument:: latency
566 allows for the message to be evaluated at a specific point in the future.
568 discussion::
569 This may be slightly less safe then sendMsgSync under UDP on a wide area network, as packets may arrive out of order, but on a local network should be okay. Under TCP this should always be safe.
570 code::
572 Routine.run {
573         var c;
575         // create a condition variable to control execution of the Routine
576         c = Condition.new;
578         s.bootSync(c);
579         \BOOTED.postln;
581         s.sendMsgSync(c, "/b_alloc", 0, 44100, 2);
582         s.sendMsgSync(c, "/b_alloc", 1, 44100, 2);
583         s.sendMsgSync(c, "/b_alloc", 2, 44100, 2);
584         \b_alloc_DONE.postln;
589 Routine.run {
590         var c;
592         // create a condition variable to control execution of the Routine
593         c = Condition.new;
595         s.bootSync(c);
596         \BOOTED.postln;
598         s.sendMsg("/b_alloc", 0, 44100, 2);
599         s.sendMsg("/b_alloc", 1, 44100, 2);
600         s.sendMsg("/b_alloc", 2, 44100, 2);
601         s.sync(c);
602         \b_alloc_DONE.postln;
607 section:: Keyboard Shortcuts
609 when a server window is in focus, these shortcuts can be used:
610 table::
611 ## space || start the server
612 ## d || toggle dumpOSC
613 ## n || post a representation of the node tree
614 ## N || post a representation of the node tree and the current control values of any synths
615 ## s || scope