chiark / gitweb /
more rtp_time fixes. still borked l-(
[disorder] / server / speaker.c
1 /*
2  * This file is part of DisOrder
3  * Copyright (C) 2005, 2006, 2007 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 2 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, but
11  * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
12  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
13  * 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, write to the Free Software
17  * Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307
18  * USA
19  */
20
21 /* This program deliberately does not use the garbage collector even though it
22  * might be convenient to do so.  This is for two reasons.  Firstly some libao
23  * drivers are implemented using threads and we do not want to have to deal
24  * with potential interactions between threading and garbage collection.
25  * Secondly this process needs to be able to respond quickly and this is not
26  * compatible with the collector hanging the program even relatively
27  * briefly. */
28
29 #include <config.h>
30 #include "types.h"
31
32 #include <getopt.h>
33 #include <stdio.h>
34 #include <stdlib.h>
35 #include <locale.h>
36 #include <syslog.h>
37 #include <unistd.h>
38 #include <errno.h>
39 #include <ao/ao.h>
40 #include <string.h>
41 #include <assert.h>
42 #include <sys/select.h>
43 #include <sys/wait.h>
44 #include <time.h>
45 #include <fcntl.h>
46 #include <poll.h>
47 #include <sys/socket.h>
48 #include <netdb.h>
49 #include <gcrypt.h>
50 #include <sys/uio.h>
51
52 #include "configuration.h"
53 #include "syscalls.h"
54 #include "log.h"
55 #include "defs.h"
56 #include "mem.h"
57 #include "speaker.h"
58 #include "user.h"
59 #include "addr.h"
60 #include "timeval.h"
61 #include "rtp.h"
62
63 #if API_ALSA
64 #include <alsa/asoundlib.h>
65 #endif
66
67 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
68 # define MACHINE_AO_FMT AO_FMT_BIG
69 #else
70 # define MACHINE_AO_FMT AO_FMT_LITTLE
71 #endif
72
73 #define BUFFER_SECONDS 5                /* How many seconds of input to
74                                          * buffer. */
75
76 #define FRAMES 4096                     /* Frame batch size */
77
78 #define NETWORK_BYTES 1024              /* Bytes to send per network packet */
79 /* (don't make this too big or arithmetic will start to overflow) */
80
81 #define RTP_AHEAD 2                     /* Max RTP playahead (seconds) */
82
83 #define NFDS 256                        /* Max FDs to poll for */
84
85 /* Known tracks are kept in a linked list.  We don't normally to have
86  * more than two - maybe three at the outside. */
87 static struct track {
88   struct track *next;                   /* next track */
89   int fd;                               /* input FD */
90   char id[24];                          /* ID */
91   size_t start, used;                   /* start + bytes used */
92   int eof;                              /* input is at EOF */
93   int got_format;                       /* got format yet? */
94   ao_sample_format format;              /* sample format */
95   unsigned long long played;            /* number of frames played */
96   char *buffer;                         /* sample buffer */
97   size_t size;                          /* sample buffer size */
98   int slot;                             /* poll array slot */
99 } *tracks, *playing;                    /* all tracks + playing track */
100
101 static time_t last_report;              /* when we last reported */
102 static int paused;                      /* pause status */
103 static ao_sample_format pcm_format;     /* current format if aodev != 0 */
104 static size_t bpf;                      /* bytes per frame */
105 static struct pollfd fds[NFDS];         /* if we need more than that */
106 static int fdno;                        /* fd number */
107 static size_t bufsize;                  /* buffer size */
108 #if API_ALSA
109 static snd_pcm_t *pcm;                  /* current pcm handle */
110 static snd_pcm_uframes_t last_pcm_bufsize; /* last seen buffer size */
111 #endif
112 static int ready;                       /* ready to send audio */
113 static int forceplay;                   /* frames to force play */
114 static int cmdfd = -1;                  /* child process input */
115 static int bfd = -1;                    /* broadcast FD */
116 static uint32_t rtp_time;               /* RTP timestamp */
117 static struct timeval rtp_time_real;    /* corresponding real time */
118 static uint16_t rtp_seq;                /* frame sequence number */
119 static uint32_t rtp_id;                 /* RTP SSRC */
120 static int idled;                       /* set when idled */
121 static int audio_errors;                /* audio error counter */
122
123 static const struct option options[] = {
124   { "help", no_argument, 0, 'h' },
125   { "version", no_argument, 0, 'V' },
126   { "config", required_argument, 0, 'c' },
127   { "debug", no_argument, 0, 'd' },
128   { "no-debug", no_argument, 0, 'D' },
129   { 0, 0, 0, 0 }
130 };
131
132 /* Display usage message and terminate. */
133 static void help(void) {
134   xprintf("Usage:\n"
135           "  disorder-speaker [OPTIONS]\n"
136           "Options:\n"
137           "  --help, -h              Display usage message\n"
138           "  --version, -V           Display version number\n"
139           "  --config PATH, -c PATH  Set configuration file\n"
140           "  --debug, -d             Turn on debugging\n"
141           "\n"
142           "Speaker process for DisOrder.  Not intended to be run\n"
143           "directly.\n");
144   xfclose(stdout);
145   exit(0);
146 }
147
148 /* Display version number and terminate. */
149 static void version(void) {
150   xprintf("disorder-speaker version %s\n", disorder_version_string);
151   xfclose(stdout);
152   exit(0);
153 }
154
155 /* Return the number of bytes per frame in FORMAT. */
156 static size_t bytes_per_frame(const ao_sample_format *format) {
157   return format->channels * format->bits / 8;
158 }
159
160 /* Find track ID, maybe creating it if not found. */
161 static struct track *findtrack(const char *id, int create) {
162   struct track *t;
163
164   D(("findtrack %s %d", id, create));
165   for(t = tracks; t && strcmp(id, t->id); t = t->next)
166     ;
167   if(!t && create) {
168     t = xmalloc(sizeof *t);
169     t->next = tracks;
170     strcpy(t->id, id);
171     t->fd = -1;
172     tracks = t;
173     /* The initial input buffer will be the sample format. */
174     t->buffer = (void *)&t->format;
175     t->size = sizeof t->format;
176   }
177   return t;
178 }
179
180 /* Remove track ID (but do not destroy it). */
181 static struct track *removetrack(const char *id) {
182   struct track *t, **tt;
183
184   D(("removetrack %s", id));
185   for(tt = &tracks; (t = *tt) && strcmp(id, t->id); tt = &t->next)
186     ;
187   if(t)
188     *tt = t->next;
189   return t;
190 }
191
192 /* Destroy a track. */
193 static void destroy(struct track *t) {
194   D(("destroy %s", t->id));
195   if(t->fd != -1) xclose(t->fd);
196   if(t->buffer != (void *)&t->format) free(t->buffer);
197   free(t);
198 }
199
200 /* Notice a new FD. */
201 static void acquire(struct track *t, int fd) {
202   D(("acquire %s %d", t->id, fd));
203   if(t->fd != -1)
204     xclose(t->fd);
205   t->fd = fd;
206   nonblock(fd);
207 }
208
209 /* Read data into a sample buffer.  Return 0 on success, -1 on EOF. */
210 static int fill(struct track *t) {
211   size_t where, left;
212   int n;
213
214   D(("fill %s: eof=%d used=%zu size=%zu  got_format=%d",
215      t->id, t->eof, t->used, t->size, t->got_format));
216   if(t->eof) return -1;
217   if(t->used < t->size) {
218     /* there is room left in the buffer */
219     where = (t->start + t->used) % t->size;
220     if(t->got_format) {
221       /* We are reading audio data, get as much as we can */
222       if(where >= t->start) left = t->size - where;
223       else left = t->start - where;
224     } else
225       /* We are still waiting for the format, only get that */
226       left = sizeof (ao_sample_format) - t->used;
227     do {
228       n = read(t->fd, t->buffer + where, left);
229     } while(n < 0 && errno == EINTR);
230     if(n < 0) {
231       if(errno != EAGAIN) fatal(errno, "error reading sample stream");
232       return 0;
233     }
234     if(n == 0) {
235       D(("fill %s: eof detected", t->id));
236       t->eof = 1;
237       return -1;
238     }
239     t->used += n;
240     if(!t->got_format && t->used >= sizeof (ao_sample_format)) {
241       assert(t->used == sizeof (ao_sample_format));
242       /* Check that our assumptions are met. */
243       if(t->format.bits & 7)
244         fatal(0, "bits per sample not a multiple of 8");
245       /* Make a new buffer for audio data. */
246       t->size = bytes_per_frame(&t->format) * t->format.rate * BUFFER_SECONDS;
247       t->buffer = xmalloc(t->size);
248       t->used = 0;
249       t->got_format = 1;
250       D(("got format for %s", t->id));
251     }
252   }
253   return 0;
254 }
255
256 /* Return true if A and B denote identical libao formats, else false. */
257 static int formats_equal(const ao_sample_format *a,
258                          const ao_sample_format *b) {
259   return (a->bits == b->bits
260           && a->rate == b->rate
261           && a->channels == b->channels
262           && a->byte_format == b->byte_format);
263 }
264
265 /* Close the sound device. */
266 static void idle(void) {
267   D(("idle"));
268 #if API_ALSA
269   if(config->speaker_backend == BACKEND_ALSA && pcm) {
270     int  err;
271
272     if((err = snd_pcm_nonblock(pcm, 0)) < 0)
273       fatal(0, "error calling snd_pcm_nonblock: %d", err);
274     D(("draining pcm"));
275     snd_pcm_drain(pcm);
276     D(("closing pcm"));
277     snd_pcm_close(pcm);
278     pcm = 0;
279     forceplay = 0;
280     D(("released audio device"));
281   }
282 #endif
283   idled = 1;
284   ready = 0;
285 }
286
287 /* Abandon the current track */
288 static void abandon(void) {
289   struct speaker_message sm;
290
291   D(("abandon"));
292   memset(&sm, 0, sizeof sm);
293   sm.type = SM_FINISHED;
294   strcpy(sm.id, playing->id);
295   speaker_send(1, &sm, 0);
296   removetrack(playing->id);
297   destroy(playing);
298   playing = 0;
299   forceplay = 0;
300 }
301
302 #if API_ALSA
303 static void log_params(snd_pcm_hw_params_t *hwparams,
304                        snd_pcm_sw_params_t *swparams) {
305   snd_pcm_uframes_t f;
306   unsigned u;
307
308   return;                               /* too verbose */
309   if(hwparams) {
310     /* TODO */
311   }
312   if(swparams) {
313     snd_pcm_sw_params_get_silence_size(swparams, &f);
314     info("sw silence_size=%lu", (unsigned long)f);
315     snd_pcm_sw_params_get_silence_threshold(swparams, &f);
316     info("sw silence_threshold=%lu", (unsigned long)f);
317     snd_pcm_sw_params_get_sleep_min(swparams, &u);
318     info("sw sleep_min=%lu", (unsigned long)u);
319     snd_pcm_sw_params_get_start_threshold(swparams, &f);
320     info("sw start_threshold=%lu", (unsigned long)f);
321     snd_pcm_sw_params_get_stop_threshold(swparams, &f);
322     info("sw stop_threshold=%lu", (unsigned long)f);
323     snd_pcm_sw_params_get_xfer_align(swparams, &f);
324     info("sw xfer_align=%lu", (unsigned long)f);
325   }
326 }
327 #endif
328
329 static void soxargs(const char ***pp, char **qq, ao_sample_format *ao) {
330   int n;
331
332   *(*pp)++ = "-t.raw";
333   *(*pp)++ = "-s";
334   *(*pp)++ = *qq; n = sprintf(*qq, "-r%d", ao->rate); *qq += n + 1;
335   *(*pp)++ = *qq; n = sprintf(*qq, "-c%d", ao->channels); *qq += n + 1;
336   /* sox 12.17.9 insists on -b etc; CVS sox insists on -<n> etc; both are
337    * deployed! */
338   switch(config->sox_generation) {
339   case 0:
340     if(ao->bits != 8
341        && ao->byte_format != AO_FMT_NATIVE
342        && ao->byte_format != MACHINE_AO_FMT) {
343       *(*pp)++ = "-x";
344     }
345     switch(ao->bits) {
346     case 8: *(*pp)++ = "-b"; break;
347     case 16: *(*pp)++ = "-w"; break;
348     case 32: *(*pp)++ = "-l"; break;
349     case 64: *(*pp)++ = "-d"; break;
350     default: fatal(0, "cannot handle sample size %d", (int)ao->bits);
351     }
352     break;
353   case 1:
354     switch(ao->byte_format) {
355     case AO_FMT_NATIVE: break;
356     case AO_FMT_BIG: *(*pp)++ = "-B"; break;
357     case AO_FMT_LITTLE: *(*pp)++ = "-L"; break;
358     }
359     *(*pp)++ = *qq; n = sprintf(*qq, "-%d", ao->bits/8); *qq += n + 1;
360     break;
361   }
362 }
363
364 /* Make sure the sound device is open and has the right sample format.  Return
365  * 0 on success and -1 on error. */
366 static int activate(void) {
367   /* If we don't know the format yet we cannot start. */
368   if(!playing->got_format) {
369     D((" - not got format for %s", playing->id));
370     return -1;
371   }
372   switch(config->speaker_backend) {
373   case BACKEND_COMMAND:
374   case BACKEND_NETWORK:
375     /* If we pass audio on to some other agent then we enforce the configured
376      * sample format on the *inbound* audio data. */
377     if(!formats_equal(&playing->format, &config->sample_format)) {
378       char argbuf[1024], *q = argbuf;
379       const char *av[18], **pp = av;
380       int soxpipe[2];
381       pid_t soxkid;
382       *pp++ = "sox";
383       soxargs(&pp, &q, &playing->format);
384       *pp++ = "-";
385       soxargs(&pp, &q, &config->sample_format);
386       *pp++ = "-";
387       *pp++ = 0;
388       if(debugging) {
389         for(pp = av; *pp; pp++)
390           D(("sox arg[%d] = %s", pp - av, *pp));
391         D(("end args"));
392       }
393       xpipe(soxpipe);
394       soxkid = xfork();
395       if(soxkid == 0) {
396         xdup2(playing->fd, 0);
397         xdup2(soxpipe[1], 1);
398         fcntl(0, F_SETFL, fcntl(0, F_GETFL) & ~O_NONBLOCK);
399         close(soxpipe[0]);
400         close(soxpipe[1]);
401         close(playing->fd);
402         execvp("sox", (char **)av);
403         _exit(1);
404       }
405       D(("forking sox for format conversion (kid = %d)", soxkid));
406       close(playing->fd);
407       close(soxpipe[1]);
408       playing->fd = soxpipe[0];
409       playing->format = config->sample_format;
410       ready = 0;
411     }
412     if(!ready) {
413       pcm_format = config->sample_format;
414       bufsize = 3 * FRAMES;
415       bpf = bytes_per_frame(&config->sample_format);
416       D(("acquired audio device"));
417       ready = 1;
418     }
419     return 0;
420   case BACKEND_ALSA:
421 #if API_ALSA
422     /* If we need to change format then close the current device. */
423     if(pcm && !formats_equal(&playing->format, &pcm_format))
424       idle();
425     if(!pcm) {
426       snd_pcm_hw_params_t *hwparams;
427       snd_pcm_sw_params_t *swparams;
428       snd_pcm_uframes_t pcm_bufsize;
429       int err;
430       int sample_format = 0;
431       unsigned rate;
432
433       D(("snd_pcm_open"));
434       if((err = snd_pcm_open(&pcm,
435                              config->device,
436                              SND_PCM_STREAM_PLAYBACK,
437                              SND_PCM_NONBLOCK))) {
438         error(0, "error from snd_pcm_open: %d", err);
439         goto error;
440       }
441       snd_pcm_hw_params_alloca(&hwparams);
442       D(("set up hw params"));
443       if((err = snd_pcm_hw_params_any(pcm, hwparams)) < 0)
444         fatal(0, "error from snd_pcm_hw_params_any: %d", err);
445       if((err = snd_pcm_hw_params_set_access(pcm, hwparams,
446                                              SND_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED)) < 0)
447         fatal(0, "error from snd_pcm_hw_params_set_access: %d", err);
448       switch(playing->format.bits) {
449       case 8:
450         sample_format = SND_PCM_FORMAT_S8;
451         break;
452       case 16:
453         switch(playing->format.byte_format) {
454         case AO_FMT_NATIVE: sample_format = SND_PCM_FORMAT_S16; break;
455         case AO_FMT_LITTLE: sample_format = SND_PCM_FORMAT_S16_LE; break;
456         case AO_FMT_BIG: sample_format = SND_PCM_FORMAT_S16_BE; break;
457           error(0, "unrecognized byte format %d", playing->format.byte_format);
458           goto fatal;
459         }
460         break;
461       default:
462         error(0, "unsupported sample size %d", playing->format.bits);
463         goto fatal;
464       }
465       if((err = snd_pcm_hw_params_set_format(pcm, hwparams,
466                                              sample_format)) < 0) {
467         error(0, "error from snd_pcm_hw_params_set_format (%d): %d",
468               sample_format, err);
469         goto fatal;
470       }
471       rate = playing->format.rate;
472       if((err = snd_pcm_hw_params_set_rate_near(pcm, hwparams, &rate, 0)) < 0) {
473         error(0, "error from snd_pcm_hw_params_set_rate (%d): %d",
474               playing->format.rate, err);
475         goto fatal;
476       }
477       if(rate != (unsigned)playing->format.rate)
478         info("want rate %d, got %u", playing->format.rate, rate);
479       if((err = snd_pcm_hw_params_set_channels(pcm, hwparams,
480                                                playing->format.channels)) < 0) {
481         error(0, "error from snd_pcm_hw_params_set_channels (%d): %d",
482               playing->format.channels, err);
483         goto fatal;
484       }
485       bufsize = 3 * FRAMES;
486       pcm_bufsize = bufsize;
487       if((err = snd_pcm_hw_params_set_buffer_size_near(pcm, hwparams,
488                                                        &pcm_bufsize)) < 0)
489         fatal(0, "error from snd_pcm_hw_params_set_buffer_size (%d): %d",
490               3 * FRAMES, err);
491       if(pcm_bufsize != 3 * FRAMES && pcm_bufsize != last_pcm_bufsize)
492         info("asked for PCM buffer of %d frames, got %d",
493              3 * FRAMES, (int)pcm_bufsize);
494       last_pcm_bufsize = pcm_bufsize;
495       if((err = snd_pcm_hw_params(pcm, hwparams)) < 0)
496         fatal(0, "error calling snd_pcm_hw_params: %d", err);
497       D(("set up sw params"));
498       snd_pcm_sw_params_alloca(&swparams);
499       if((err = snd_pcm_sw_params_current(pcm, swparams)) < 0)
500         fatal(0, "error calling snd_pcm_sw_params_current: %d", err);
501       if((err = snd_pcm_sw_params_set_avail_min(pcm, swparams, FRAMES)) < 0)
502         fatal(0, "error calling snd_pcm_sw_params_set_avail_min %d: %d",
503               FRAMES, err);
504       if((err = snd_pcm_sw_params(pcm, swparams)) < 0)
505         fatal(0, "error calling snd_pcm_sw_params: %d", err);
506       pcm_format = playing->format;
507       bpf = bytes_per_frame(&pcm_format);
508       D(("acquired audio device"));
509       log_params(hwparams, swparams);
510       ready = 1;
511     }
512     return 0;
513   fatal:
514     abandon();
515   error:
516     /* We assume the error is temporary and that we'll retry in a bit. */
517     if(pcm) {
518       snd_pcm_close(pcm);
519       pcm = 0;
520     }
521     return -1;
522 #endif
523   default:
524     assert(!"reached");
525   }
526 }
527
528 /* Check to see whether the current track has finished playing */
529 static void maybe_finished(void) {
530   if(playing
531      && playing->eof
532      && (!playing->got_format
533          || playing->used < bytes_per_frame(&playing->format)))
534     abandon();
535 }
536
537 static void fork_cmd(void) {
538   pid_t cmdpid;
539   int pfd[2];
540   if(cmdfd != -1) close(cmdfd);
541   xpipe(pfd);
542   cmdpid = xfork();
543   if(!cmdpid) {
544     xdup2(pfd[0], 0);
545     close(pfd[0]);
546     close(pfd[1]);
547     execl("/bin/sh", "sh", "-c", config->speaker_command, (char *)0);
548     fatal(errno, "error execing /bin/sh");
549   }
550   close(pfd[0]);
551   cmdfd = pfd[1];
552   D(("forked cmd %d, fd = %d", cmdpid, cmdfd));
553 }
554
555 static void play(size_t frames) {
556   size_t avail_bytes, written_frames;
557   ssize_t written_bytes;
558   struct rtp_header header;
559   struct iovec vec[2];
560
561   if(activate()) {
562     if(playing)
563       forceplay = frames;
564     else
565       forceplay = 0;                    /* Must have called abandon() */
566     return;
567   }
568   D(("play: play %zu/%zu%s %dHz %db %dc",  frames, playing->used / bpf,
569      playing->eof ? " EOF" : "",
570      playing->format.rate,
571      playing->format.bits,
572      playing->format.channels));
573   /* If we haven't got enough bytes yet wait until we have.  Exception: when
574    * we are at eof. */
575   if(playing->used < frames * bpf && !playing->eof) {
576     forceplay = frames;
577     return;
578   }
579   /* We have got enough data so don't force play again */
580   forceplay = 0;
581   /* Figure out how many frames there are available to write */
582   if(playing->start + playing->used > playing->size)
583     avail_bytes = playing->size - playing->start;
584   else
585     avail_bytes = playing->used;
586
587   switch(config->speaker_backend) {
588 #if API_ALSA
589   case BACKEND_ALSA: {
590     snd_pcm_sframes_t pcm_written_frames;
591     size_t avail_frames;
592     int err;
593
594     avail_frames = avail_bytes / bpf;
595     if(avail_frames > frames)
596       avail_frames = frames;
597     if(!avail_frames)
598       return;
599     pcm_written_frames = snd_pcm_writei(pcm,
600                                         playing->buffer + playing->start,
601                                         avail_frames);
602     D(("actually play %zu frames, wrote %d",
603        avail_frames, (int)pcm_written_frames));
604     if(pcm_written_frames < 0) {
605       switch(pcm_written_frames) {
606         case -EPIPE:                        /* underrun */
607           error(0, "snd_pcm_writei reports underrun");
608           if((err = snd_pcm_prepare(pcm)) < 0)
609             fatal(0, "error calling snd_pcm_prepare: %d", err);
610           return;
611         case -EAGAIN:
612           return;
613         default:
614           fatal(0, "error calling snd_pcm_writei: %d",
615                 (int)pcm_written_frames);
616       }
617     }
618     written_frames = pcm_written_frames;
619     written_bytes = written_frames * bpf;
620     break;
621   }
622 #endif
623   case BACKEND_COMMAND:
624     if(avail_bytes > frames * bpf)
625       avail_bytes = frames * bpf;
626     written_bytes = write(cmdfd, playing->buffer + playing->start,
627                           avail_bytes);
628     D(("actually play %zu bytes, wrote %d",
629        avail_bytes, (int)written_bytes));
630     if(written_bytes < 0) {
631       switch(errno) {
632         case EPIPE:
633           error(0, "hmm, command died; trying another");
634           fork_cmd();
635           return;
636         case EAGAIN:
637           return;
638       }
639     }
640     written_frames = written_bytes / bpf; /* good enough */
641     break;
642   case BACKEND_NETWORK:
643     /* We transmit using RTP (RFC3550) and attempt to conform to the internet
644      * AVT profile (RFC3551). */
645     if(rtp_time_real.tv_sec == 0)
646       xgettimeofday(&rtp_time_real, 0);
647     if(idled) {
648       struct timeval now;
649       xgettimeofday(&now, 0);
650       /* There's been a gap.  Fix up the RTP time accordingly. */
651       const long offset =  (((now.tv_sec + now.tv_usec /1000000.0)
652                              - (rtp_time_real.tv_sec + rtp_time_real.tv_usec / 1000000.0)) 
653                             * playing->format.rate * playing->format.channels);
654       if(offset >= 0) {
655         info("offset RTP timestamp by %ld", offset);
656         rtp_time += offset;
657       }
658       rtp_time_real = now;
659     }
660     header.vpxcc = 2 << 6;              /* V=2, P=0, X=0, CC=0 */
661     header.seq = htons(rtp_seq++);
662     header.timestamp = htonl(rtp_time);
663     header.ssrc = rtp_id;
664     header.mpt = (idled ? 0x80 : 0x00) | 10;
665     /* 10 = L16 = 16-bit x 2 x 44100KHz.  We ought to deduce this value from
666      * the sample rate (in a library somewhere so that configuration.c can rule
667      * out invalid rates).
668      */
669     idled = 0;
670     if(avail_bytes > NETWORK_BYTES - sizeof header) {
671       avail_bytes = NETWORK_BYTES - sizeof header;
672       avail_bytes -= avail_bytes % bpf;
673     }
674     /* "The RTP clock rate used for generating the RTP timestamp is independent
675      * of the number of channels and the encoding; it equals the number of
676      * sampling periods per second.  For N-channel encodings, each sampling
677      * period (say, 1/8000 of a second) generates N samples. (This terminology
678      * is standard, but somewhat confusing, as the total number of samples
679      * generated per second is then the sampling rate times the channel
680      * count.)"
681      */
682     vec[0].iov_base = (void *)&header;
683     vec[0].iov_len = sizeof header;
684     vec[1].iov_base = playing->buffer + playing->start;
685     vec[1].iov_len = avail_bytes;
686 #if 0
687     {
688       char buffer[3 * sizeof header + 1];
689       size_t n;
690       const uint8_t *ptr = (void *)&header;
691       
692       for(n = 0; n < sizeof header; ++n)
693         sprintf(&buffer[3 * n], "%02x ", *ptr++);
694       info(buffer);
695     }
696 #endif
697     do {
698       written_bytes = writev(bfd,
699                              vec,
700                              2);
701     } while(written_bytes < 0 && errno == EINTR);
702     if(written_bytes < 0) {
703       error(errno, "error transmitting audio data");
704       ++audio_errors;
705       if(audio_errors == 10)
706         fatal(0, "too many audio errors");
707       return;
708     }
709     audio_errors /= 2;
710     written_bytes = avail_bytes;
711     written_frames = written_bytes / bpf;
712     /* Advance RTP's notion of the time */
713     rtp_time += written_frames * playing->format.channels;
714     /* Advance the corresponding real time */
715     assert(NETWORK_BYTES <= 2000);      /* else risk overflowing 32 bits */
716     rtp_time_real.tv_usec += written_frames * 1000000 / playing->format.rate;
717     if(rtp_time_real.tv_usec >= 1000000) {
718       ++rtp_time_real.tv_sec;
719       rtp_time_real.tv_usec -= 1000000;
720     }
721     assert(rtp_time_real.tv_usec < 1000000);
722     break;
723   default:
724     assert(!"reached");
725   }
726   /* written_bytes and written_frames had better both be set and correct by
727    * this point */
728   playing->start += written_bytes;
729   playing->used -= written_bytes;
730   playing->played += written_frames;
731   /* If the pointer is at the end of the buffer (or the buffer is completely
732    * empty) wrap it back to the start. */
733   if(!playing->used || playing->start == playing->size)
734     playing->start = 0;
735   frames -= written_frames;
736 }
737
738 /* Notify the server what we're up to. */
739 static void report(void) {
740   struct speaker_message sm;
741
742   if(playing && playing->buffer != (void *)&playing->format) {
743     memset(&sm, 0, sizeof sm);
744     sm.type = paused ? SM_PAUSED : SM_PLAYING;
745     strcpy(sm.id, playing->id);
746     sm.data = playing->played / playing->format.rate;
747     speaker_send(1, &sm, 0);
748   }
749   time(&last_report);
750 }
751
752 static void reap(int __attribute__((unused)) sig) {
753   pid_t cmdpid;
754   int st;
755
756   do
757     cmdpid = waitpid(-1, &st, WNOHANG);
758   while(cmdpid > 0);
759   signal(SIGCHLD, reap);
760 }
761
762 static int addfd(int fd, int events) {
763   if(fdno < NFDS) {
764     fds[fdno].fd = fd;
765     fds[fdno].events = events;
766     return fdno++;
767   } else
768     return -1;
769 }
770
771 int main(int argc, char **argv) {
772   int n, fd, stdin_slot, alsa_slots, cmdfd_slot, bfd_slot, poke, timeout;
773   struct timeval now, delta;
774   struct track *t;
775   struct speaker_message sm;
776   struct addrinfo *res, *sres;
777   static const struct addrinfo pref = {
778     0,
779     PF_INET,
780     SOCK_DGRAM,
781     IPPROTO_UDP,
782     0,
783     0,
784     0,
785     0
786   };
787   static const struct addrinfo prefbind = {
788     AI_PASSIVE,
789     PF_INET,
790     SOCK_DGRAM,
791     IPPROTO_UDP,
792     0,
793     0,
794     0,
795     0
796   };
797   static const int one = 1;
798   char *sockname, *ssockname;
799 #if API_ALSA
800   int alsa_nslots = -1, err;
801 #endif
802
803   set_progname(argv);
804   if(!setlocale(LC_CTYPE, "")) fatal(errno, "error calling setlocale");
805   while((n = getopt_long(argc, argv, "hVc:dD", options, 0)) >= 0) {
806     switch(n) {
807     case 'h': help();
808     case 'V': version();
809     case 'c': configfile = optarg; break;
810     case 'd': debugging = 1; break;
811     case 'D': debugging = 0; break;
812     default: fatal(0, "invalid option");
813     }
814   }
815   if(getenv("DISORDER_DEBUG_SPEAKER")) debugging = 1;
816   /* If stderr is a TTY then log there, otherwise to syslog. */
817   if(!isatty(2)) {
818     openlog(progname, LOG_PID, LOG_DAEMON);
819     log_default = &log_syslog;
820   }
821   if(config_read()) fatal(0, "cannot read configuration");
822   /* ignore SIGPIPE */
823   signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
824   /* reap kids */
825   signal(SIGCHLD, reap);
826   /* set nice value */
827   xnice(config->nice_speaker);
828   /* change user */
829   become_mortal();
830   /* make sure we're not root, whatever the config says */
831   if(getuid() == 0 || geteuid() == 0) fatal(0, "do not run as root");
832   switch(config->speaker_backend) {
833   case BACKEND_ALSA:
834     info("selected ALSA backend");
835   case BACKEND_COMMAND:
836     info("selected command backend");
837     fork_cmd();
838     break;
839   case BACKEND_NETWORK:
840     res = get_address(&config->broadcast, &pref, &sockname);
841     if(!res) return -1;
842     if(config->broadcast_from.n) {
843       sres = get_address(&config->broadcast_from, &prefbind, &ssockname);
844       if(!sres) return -1;
845     } else
846       sres = 0;
847     if((bfd = socket(res->ai_family,
848                      res->ai_socktype,
849                      res->ai_protocol)) < 0)
850       fatal(errno, "error creating broadcast socket");
851     if(setsockopt(bfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &one, sizeof one) < 0)
852       fatal(errno, "error settting SO_BROADCAST on broadcast socket");
853     /* We might well want to set additional broadcast- or multicast-related
854      * options here */
855     if(sres && bind(bfd, sres->ai_addr, sres->ai_addrlen) < 0)
856       fatal(errno, "error binding broadcast socket to %s", ssockname);
857     if(connect(bfd, res->ai_addr, res->ai_addrlen) < 0)
858       fatal(errno, "error connecting broadcast socket to %s", sockname);
859     /* Select an SSRC */
860     gcry_randomize(&rtp_id, sizeof rtp_id, GCRY_STRONG_RANDOM);
861     info("selected network backend, sending to %s", sockname);
862     if(config->sample_format.byte_format != AO_FMT_BIG) {
863       info("forcing big-endian sample format");
864       config->sample_format.byte_format = AO_FMT_BIG;
865     }
866     break;
867   default:
868     fatal(0, "unknown backend %d", config->speaker_backend);
869   }
870   while(getppid() != 1) {
871     fdno = 0;
872     /* Always ready for commands from the main server. */
873     stdin_slot = addfd(0, POLLIN);
874     /* Try to read sample data for the currently playing track if there is
875      * buffer space. */
876     if(playing && !playing->eof && playing->used < playing->size) {
877       playing->slot = addfd(playing->fd, POLLIN);
878     } else if(playing)
879       playing->slot = -1;
880     /* If forceplay is set then wait until it succeeds before waiting on the
881      * sound device. */
882     alsa_slots = -1;
883     cmdfd_slot = -1;
884     bfd_slot = -1;
885     /* By default we will wait up to a second before thinking about current
886      * state. */
887     timeout = 1000;
888     if(ready && !forceplay) {
889       switch(config->speaker_backend) {
890       case BACKEND_COMMAND:
891         /* We send sample data to the subprocess as fast as it can accept it.
892          * This isn't ideal as pause latency can be very high as a result. */
893         if(cmdfd >= 0)
894           cmdfd_slot = addfd(cmdfd, POLLOUT);
895         break;
896       case BACKEND_NETWORK:
897         /* We want to keep the notional playing point somewhere in the near
898          * future.  If it's too near then clients that attempt even the
899          * slightest amount of read-ahead will never catch up, and those that
900          * don't will skip whenever there's a trivial network delay.  If it's
901          * too far ahead then pause latency will be too high.
902          */
903         xgettimeofday(&now, 0);
904         delta = tvsub(rtp_time_real, now);
905         if(delta.tv_sec < RTP_AHEAD) {
906           D(("delta = %ld.%06ld", (long)delta.tv_sec, (long)delta.tv_usec));
907           bfd_slot = addfd(bfd, POLLOUT);
908           if(delta.tv_sec < 0)
909             rtp_time_real = now;        /* catch up */
910         }
911         break;
912 #if API_ALSA
913       case BACKEND_ALSA: {
914         /* We send sample data to ALSA as fast as it can accept it, relying on
915          * the fact that it has a relatively small buffer to minimize pause
916          * latency. */
917         int retry = 3;
918         
919         alsa_slots = fdno;
920         do {
921           retry = 0;
922           alsa_nslots = snd_pcm_poll_descriptors(pcm, &fds[fdno], NFDS - fdno);
923           if((alsa_nslots <= 0
924               || !(fds[alsa_slots].events & POLLOUT))
925              && snd_pcm_state(pcm) == SND_PCM_STATE_XRUN) {
926             error(0, "underrun detected after call to snd_pcm_poll_descriptors()");
927             if((err = snd_pcm_prepare(pcm)))
928               fatal(0, "error calling snd_pcm_prepare: %d", err);
929           } else
930             break;
931         } while(retry-- > 0);
932         if(alsa_nslots >= 0)
933           fdno += alsa_nslots;
934         break;
935       }
936 #endif
937       default:
938         assert(!"unknown backend");
939       }
940     }
941     /* If any other tracks don't have a full buffer, try to read sample data
942      * from them. */
943     for(t = tracks; t; t = t->next)
944       if(t != playing) {
945         if(!t->eof && t->used < t->size) {
946           t->slot = addfd(t->fd,  POLLIN | POLLHUP);
947         } else
948           t->slot = -1;
949       }
950     /* Wait for something interesting to happen */
951     n = poll(fds, fdno, timeout);
952     if(n < 0) {
953       if(errno == EINTR) continue;
954       fatal(errno, "error calling poll");
955     }
956     /* Play some sound before doing anything else */
957     poke = 0;
958     switch(config->speaker_backend) {
959 #if API_ALSA
960     case BACKEND_ALSA:
961       if(alsa_slots != -1) {
962         unsigned short alsa_revents;
963         
964         if((err = snd_pcm_poll_descriptors_revents(pcm,
965                                                    &fds[alsa_slots],
966                                                    alsa_nslots,
967                                                    &alsa_revents)) < 0)
968           fatal(0, "error calling snd_pcm_poll_descriptors_revents: %d", err);
969         if(alsa_revents & (POLLOUT | POLLERR))
970           play(3 * FRAMES);
971       } else
972         poke = 1;
973       break;
974 #endif
975     case BACKEND_COMMAND:
976       if(cmdfd_slot != -1) {
977         if(fds[cmdfd_slot].revents & (POLLOUT | POLLERR))
978           play(3 * FRAMES);
979       } else
980         poke = 1;
981       break;
982     case BACKEND_NETWORK:
983       if(bfd_slot != -1) {
984         if(fds[bfd_slot].revents & (POLLOUT | POLLERR))
985           play(3 * FRAMES);
986       } else
987         poke = 1;
988       break;
989     }
990     if(poke) {
991       /* Some attempt to play must have failed */
992       if(playing && !paused)
993         play(forceplay);
994       else
995         forceplay = 0;                  /* just in case */
996     }
997     /* Perhaps we have a command to process */
998     if(fds[stdin_slot].revents & POLLIN) {
999       n = speaker_recv(0, &sm, &fd);
1000       if(n > 0)
1001         switch(sm.type) {
1002         case SM_PREPARE:
1003           D(("SM_PREPARE %s %d", sm.id, fd));
1004           if(fd == -1) fatal(0, "got SM_PREPARE but no file descriptor");
1005           t = findtrack(sm.id, 1);
1006           acquire(t, fd);
1007           break;
1008         case SM_PLAY:
1009           D(("SM_PLAY %s %d", sm.id, fd));
1010           if(playing) fatal(0, "got SM_PLAY but already playing something");
1011           t = findtrack(sm.id, 1);
1012           if(fd != -1) acquire(t, fd);
1013           playing = t;
1014           play(bufsize);
1015           report();
1016           break;
1017         case SM_PAUSE:
1018           D(("SM_PAUSE"));
1019           paused = 1;
1020           report();
1021           break;
1022         case SM_RESUME:
1023           D(("SM_RESUME"));
1024           if(paused) {
1025             paused = 0;
1026             if(playing)
1027               play(bufsize);
1028           }
1029           report();
1030           break;
1031         case SM_CANCEL:
1032           D(("SM_CANCEL %s",  sm.id));
1033           t = removetrack(sm.id);
1034           if(t) {
1035             if(t == playing) {
1036               sm.type = SM_FINISHED;
1037               strcpy(sm.id, playing->id);
1038               speaker_send(1, &sm, 0);
1039               playing = 0;
1040             }
1041             destroy(t);
1042           } else
1043             error(0, "SM_CANCEL for unknown track %s", sm.id);
1044           report();
1045           break;
1046         case SM_RELOAD:
1047           D(("SM_RELOAD"));
1048           if(config_read()) error(0, "cannot read configuration");
1049           info("reloaded configuration");
1050           break;
1051         default:
1052           error(0, "unknown message type %d", sm.type);
1053         }
1054     }
1055     /* Read in any buffered data */
1056     for(t = tracks; t; t = t->next)
1057       if(t->slot != -1 && (fds[t->slot].revents & (POLLIN | POLLHUP)))
1058          fill(t);
1059     /* We might be able to play now */
1060     if(ready && forceplay && playing && !paused)
1061       play(forceplay);
1062     /* Maybe we finished playing a track somewhere in the above */
1063     maybe_finished();
1064     /* If we don't need the sound device for now then close it for the benefit
1065      * of anyone else who wants it. */
1066     if((!playing || paused) && ready)
1067       idle();
1068     /* If we've not reported out state for a second do so now. */
1069     if(time(0) > last_report)
1070       report();
1071   }
1072   info("stopped (parent terminated)");
1073   exit(0);
1074 }
1075
1076 /*
1077 Local Variables:
1078 c-basic-offset:2
1079 comment-column:40
1080 fill-column:79
1081 indent-tabs-mode:nil
1082 End:
1083 */