chiark / gitweb /
uaudio: more sophisticated choice of default playback API
[disorder] / lib / uaudio-alsa.c
1 /*
2  * This file is part of DisOrder.
3  * Copyright (C) 2009, 2013 Richard Kettlewell
4  *
5  * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
6  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
7  * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
8  * (at your option) any later version.
9  *
10  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
11  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
13  * GNU General Public License for more details.
14  * 
15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
16  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
17  */
18 /** @file lib/uaudio-alsa.c
19  * @brief Support for ALSA backend */
20 #include "common.h"
21
22 #if HAVE_ALSA_ASOUNDLIB_H
23
24 #include <alsa/asoundlib.h>
25
26 #include "mem.h"
27 #include "log.h"
28 #include "uaudio.h"
29 #include "configuration.h"
30
31 /** @brief The current PCM handle */
32 static snd_pcm_t *alsa_pcm;
33
34 static const char *const alsa_options[] = {
35   "device",
36   "mixer-control",
37   "mixer-channel",
38   NULL
39 };
40
41 /** @brief Mixer handle */
42 snd_mixer_t *alsa_mixer_handle;
43
44 /** @brief Mixer control */
45 static snd_mixer_elem_t *alsa_mixer_elem;
46
47 /** @brief Left channel */
48 static snd_mixer_selem_channel_id_t alsa_mixer_left;
49
50 /** @brief Right channel */
51 static snd_mixer_selem_channel_id_t alsa_mixer_right;
52
53 /** @brief Minimum level */
54 static long alsa_mixer_min;
55
56 /** @brief Maximum level */
57 static long alsa_mixer_max;
58
59 /** @brief Actually play sound via ALSA */
60 static size_t alsa_play(void *buffer, size_t samples, unsigned flags) {
61   /* If we're paused we just pretend.  We rely on snd_pcm_writei() blocking so
62    * we have to fake up a sleep here.  However it doesn't have to be all that
63    * accurate - in particular it's quite acceptable to greatly underestimate
64    * the required wait time.  For 'lengthy' waits we do this by the blunt
65    * instrument of halving it.  */
66   if(flags & UAUDIO_PAUSED) {
67     if(samples > 64)
68       samples /= 2;
69     const uint64_t ns = ((uint64_t)samples * 1000000000
70                          / (uaudio_rate * uaudio_channels));
71     struct timespec ts[1];
72     ts->tv_sec = ns / 1000000000;
73     ts->tv_nsec = ns % 1000000000;
74     while(nanosleep(ts, ts) < 0 && errno == EINTR)
75       ;
76     return samples;
77   }
78   int err;
79   /* ALSA wants 'frames', where frame = several concurrently played samples */
80   const snd_pcm_uframes_t frames = samples / uaudio_channels;
81
82   snd_pcm_sframes_t rc = snd_pcm_writei(alsa_pcm, buffer, frames);
83   if(rc < 0) {
84     switch(rc) {
85     case -EPIPE:
86       if((err = snd_pcm_prepare(alsa_pcm)))
87         disorder_fatal(0, "error calling snd_pcm_prepare: %d", err);
88       return 0;
89     case -EAGAIN:
90       return 0;
91     default:
92       disorder_fatal(0, "error calling snd_pcm_writei: %d", (int)rc);
93     }
94   }
95   return rc * uaudio_channels;
96 }
97
98 /** @brief Open the ALSA sound device */
99 static void alsa_open(void) {
100   const char *device = uaudio_get("device", "default");
101   int err;
102
103   if((err = snd_pcm_open(&alsa_pcm,
104                          device,
105                          SND_PCM_STREAM_PLAYBACK,
106                          0)))
107     disorder_fatal(0, "error from snd_pcm_open: %d", err);
108   /* Hardware parameters */
109   snd_pcm_hw_params_t *hwparams;
110   snd_pcm_hw_params_alloca(&hwparams);
111   if((err = snd_pcm_hw_params_any(alsa_pcm, hwparams)) < 0)
112     disorder_fatal(0, "error from snd_pcm_hw_params_any: %d", err);
113   if((err = snd_pcm_hw_params_set_access(alsa_pcm, hwparams,
114                                          SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED)) < 0)
115     disorder_fatal(0, "error from snd_pcm_hw_params_set_access: %d", err);
116   int sample_format;
117   if(uaudio_bits == 16)
118     sample_format = uaudio_signed ? SND_PCM_FORMAT_S16 : SND_PCM_FORMAT_U16;
119   else
120     sample_format = uaudio_signed ? SND_PCM_FORMAT_S8 : SND_PCM_FORMAT_U8;
121   if((err = snd_pcm_hw_params_set_format(alsa_pcm, hwparams,
122                                          sample_format)) < 0)
123     disorder_fatal(0, "error from snd_pcm_hw_params_set_format (%d): %d",
124           sample_format, err);
125   unsigned rate = uaudio_rate;
126   if((err = snd_pcm_hw_params_set_rate_near(alsa_pcm, hwparams, &rate, 0)) < 0)
127     disorder_fatal(0, "error from snd_pcm_hw_params_set_rate_near (%d): %d",
128           rate, err);
129   if((err = snd_pcm_hw_params_set_channels(alsa_pcm, hwparams,
130                                            uaudio_channels)) < 0)
131     disorder_fatal(0, "error from snd_pcm_hw_params_set_channels (%d): %d",
132           uaudio_channels, err);
133   if((err = snd_pcm_hw_params(alsa_pcm, hwparams)) < 0)
134     disorder_fatal(0, "error calling snd_pcm_hw_params: %d", err);
135   /* Software parameters */
136   snd_pcm_sw_params_t *swparams;
137   snd_pcm_sw_params_alloca(&swparams);
138   if((err = snd_pcm_sw_params_current(alsa_pcm, swparams)) < 0)
139     disorder_fatal(-err, "error calling snd_pcm_sw_params_current");
140   /* Bump the start threshold a bit since Pulseaudio sulks with the defaults */
141   if((err = snd_pcm_sw_params_set_start_threshold(alsa_pcm, swparams, 1024)) < 0)
142     disorder_fatal(-err, "error calling snd_pcm_sw_params_set_start_threshold");
143   if((err = snd_pcm_sw_params(alsa_pcm, swparams)) < 0)
144     disorder_fatal(-err, "error calling snd_pcm_sw_params");
145 }
146
147 static void alsa_start(uaudio_callback *callback,
148                        void *userdata) {
149   if(uaudio_channels != 1 && uaudio_channels != 2)
150     disorder_fatal(0, "asked for %d channels but only support 1 or 2",
151           uaudio_channels); 
152   if(uaudio_bits != 8 && uaudio_bits != 16)
153     disorder_fatal(0, "asked for %d bits/channel but only support 8 or 16",
154           uaudio_bits); 
155   alsa_open();
156   uaudio_thread_start(callback, userdata, alsa_play,
157                       32 / uaudio_sample_size,
158                       4096 / uaudio_sample_size,
159                       0);
160 }
161
162 static void alsa_stop(void) {
163   uaudio_thread_stop();
164   snd_pcm_close(alsa_pcm);
165   alsa_pcm = 0;
166 }
167
168 /** @brief Convert a level to a percentage */
169 static int to_percent(long n) {
170   return (n - alsa_mixer_min) * 100 / (alsa_mixer_max - alsa_mixer_min);
171 }
172
173 /** @brief Convert a percentage to a level */
174 static int from_percent(int n) {
175   return alsa_mixer_min + n * (alsa_mixer_max - alsa_mixer_min) / 100;
176 }
177
178 static void alsa_open_mixer(void) {
179   int err;
180   snd_mixer_selem_id_t *id;
181   const char *device = uaudio_get("device", "default");
182   const char *mixer = uaudio_get("mixer-control", "0");
183   const char *channel = uaudio_get("mixer-channel", "Master");
184
185   snd_mixer_selem_id_alloca(&id);
186   if((err = snd_mixer_open(&alsa_mixer_handle, 0)))
187     disorder_fatal(0, "snd_mixer_open: %s", snd_strerror(err));
188   if((err = snd_mixer_attach(alsa_mixer_handle, device)))
189     disorder_fatal(0, "snd_mixer_attach %s: %s", device, snd_strerror(err));
190   if((err = snd_mixer_selem_register(alsa_mixer_handle,
191                                      0/*options*/, 0/*classp*/)))
192     disorder_fatal(0, "snd_mixer_selem_register %s: %s",
193           device, snd_strerror(err));
194   if((err = snd_mixer_load(alsa_mixer_handle)))
195     disorder_fatal(0, "snd_mixer_load %s: %s", device, snd_strerror(err));
196   snd_mixer_selem_id_set_name(id, channel);
197   snd_mixer_selem_id_set_index(id, atoi(mixer));
198   if(!(alsa_mixer_elem = snd_mixer_find_selem(alsa_mixer_handle, id)))
199     disorder_fatal(0, "device '%s' mixer control '%s,%s' does not exist",
200                    device, channel, mixer);
201   if(!snd_mixer_selem_has_playback_volume(alsa_mixer_elem))
202     disorder_fatal(0,
203                    "device '%s' mixer control '%s,%s' has no playback volume",
204                    device, channel, mixer);
205   if(snd_mixer_selem_is_playback_mono(alsa_mixer_elem)) {
206     alsa_mixer_left = alsa_mixer_right = SND_MIXER_SCHN_MONO;
207   } else {
208     alsa_mixer_left = SND_MIXER_SCHN_FRONT_LEFT;
209     alsa_mixer_right = SND_MIXER_SCHN_FRONT_RIGHT;
210   }
211   if(!snd_mixer_selem_has_playback_channel(alsa_mixer_elem,
212                                            alsa_mixer_left)
213      || !snd_mixer_selem_has_playback_channel(alsa_mixer_elem,
214                                               alsa_mixer_right))
215     disorder_fatal(0, "device '%s' mixer control '%s,%s' lacks required playback channels",
216                    device, channel, mixer);
217   snd_mixer_selem_get_playback_volume_range(alsa_mixer_elem,
218                                             &alsa_mixer_min, &alsa_mixer_max);
219
220 }
221
222 static void alsa_close_mixer(void) {
223   /* TODO alsa_mixer_elem */
224   if(alsa_mixer_handle)
225     snd_mixer_close(alsa_mixer_handle);
226 }
227
228 static void alsa_get_volume(int *left, int *right) {
229   long l, r;
230   int err;
231   
232   if((err = snd_mixer_selem_get_playback_volume(alsa_mixer_elem,
233                                                 alsa_mixer_left, &l))
234      || (err = snd_mixer_selem_get_playback_volume(alsa_mixer_elem,
235                                                    alsa_mixer_right, &r)))
236     disorder_fatal(0, "snd_mixer_selem_get_playback_volume: %s",
237                    snd_strerror(err));
238   *left = to_percent(l);
239   *right = to_percent(r);
240 }
241
242 static void alsa_set_volume(int *left, int *right) {
243   long l, r;
244   int err;
245   
246   /* Set the volume */
247   if(alsa_mixer_left == alsa_mixer_right) {
248     /* Mono output - just use the loudest */
249     if((err = snd_mixer_selem_set_playback_volume
250         (alsa_mixer_elem, alsa_mixer_left,
251          from_percent(*left > *right ? *left : *right))))
252       disorder_fatal(0, "snd_mixer_selem_set_playback_volume: %s",
253                      snd_strerror(err));
254   } else {
255     /* Stereo output */
256     if((err = snd_mixer_selem_set_playback_volume
257         (alsa_mixer_elem, alsa_mixer_left, from_percent(*left)))
258        || (err = snd_mixer_selem_set_playback_volume
259            (alsa_mixer_elem, alsa_mixer_right, from_percent(*right))))
260       disorder_fatal(0, "snd_mixer_selem_set_playback_volume: %s",
261                      snd_strerror(err));
262   }
263   /* Read it back to see what we ended up at */
264   if((err = snd_mixer_selem_get_playback_volume(alsa_mixer_elem,
265                                                 alsa_mixer_left, &l))
266      || (err = snd_mixer_selem_get_playback_volume(alsa_mixer_elem,
267                                                    alsa_mixer_right, &r)))
268     disorder_fatal(0, "snd_mixer_selem_get_playback_volume: %s",
269                    snd_strerror(err));
270   *left = to_percent(l);
271   *right = to_percent(r);
272 }
273
274 static void alsa_configure(void) {
275   uaudio_set("device", config->device);
276   uaudio_set("mixer-control", config->mixer);
277   uaudio_set("mixer-channel", config->channel);
278 }
279
280 const struct uaudio uaudio_alsa = {
281   .name = "alsa",
282   .options = alsa_options,
283   .start = alsa_start,
284   .stop = alsa_stop,
285   .activate = uaudio_thread_activate,
286   .deactivate = uaudio_thread_deactivate,
287   .open_mixer = alsa_open_mixer,
288   .close_mixer = alsa_close_mixer,
289   .get_volume = alsa_get_volume,
290   .set_volume = alsa_set_volume,
291   .configure = alsa_configure,
292   .flags = UAUDIO_API_CLIENT | UAUDIO_API_SERVER,
293 };
294
295 #endif
296
297 /*
298 Local Variables:
299 c-basic-offset:2
300 comment-column:40
301 fill-column:79
302 indent-tabs-mode:nil
303 End:
304 */