chiark - git - mdw - disorder/blob - 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, write_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     write_bytes = avail_bytes;
 683 #if 0
 684     while(write_bytes > 0 && (uint32_t)(playing->buffer + playing->start + write_bytes - 4) == 0)
 685       write_bytes -= 4;
 686 #endif
 687     if(write_bytes) {
 688       vec[0].iov_base = (void *)&header;
 689       vec[0].iov_len = sizeof header;
 690       vec[1].iov_base = playing->buffer + playing->start;
 691       vec[1].iov_len = avail_bytes;
 692 #if 0
 693       {
 694         char buffer[3 * sizeof header + 1];
 695         size_t n;
 696         const uint8_t *ptr = (void *)&header;
 697
 698         for(n = 0; n < sizeof header; ++n)
 699           sprintf(&buffer[3 * n], "%02x ", *ptr++);
 700         info(buffer);
 701       }
 702 #endif
 703       do {
 704         written_bytes = writev(bfd,
 705                                vec,
 706                                2);
 707       } while(written_bytes < 0 && errno == EINTR);
 708       if(written_bytes < 0) {
 709         error(errno, "error transmitting audio data");
 710         ++audio_errors;
 711         if(audio_errors == 10)
 712           fatal(0, "too many audio errors");
 713       return;
 714       }
 715     } else
 716     audio_errors /= 2;
 717     written_bytes = avail_bytes;
 718     written_frames = written_bytes / bpf;
 719     /* Advance RTP's notion of the time */
 720     rtp_time += written_frames * playing->format.channels;
 721     /* Advance the corresponding real time */
 722     assert(NETWORK_BYTES <= 2000);      /* else risk overflowing 32 bits */
 723     rtp_time_real.tv_usec += written_frames * 1000000 / playing->format.rate;
 724     if(rtp_time_real.tv_usec >= 1000000) {
 725       ++rtp_time_real.tv_sec;
 726       rtp_time_real.tv_usec -= 1000000;
 727     }
 728     assert(rtp_time_real.tv_usec < 1000000);
 729     break;
 730   default:
 731     assert(!"reached");
 732   }
 733   /* written_bytes and written_frames had better both be set and correct by
 734    * this point */
 735   playing->start += written_bytes;
 736   playing->used -= written_bytes;
 737   playing->played += written_frames;
 738   /* If the pointer is at the end of the buffer (or the buffer is completely
 739    * empty) wrap it back to the start. */
 740   if(!playing->used || playing->start == playing->size)
 741     playing->start = 0;
 742   frames -= written_frames;
 743 }
 744
 745 /* Notify the server what we're up to. */
 746 static void report(void) {
 747   struct speaker_message sm;
 748
 749   if(playing && playing->buffer != (void *)&playing->format) {
 750     memset(&sm, 0, sizeof sm);
 751     sm.type = paused ? SM_PAUSED : SM_PLAYING;
 752     strcpy(sm.id, playing->id);
 753     sm.data = playing->played / playing->format.rate;
 754     speaker_send(1, &sm, 0);
 755   }
 756   time(&last_report);
 757 }
 758
 759 static void reap(int __attribute__((unused)) sig) {
 760   pid_t cmdpid;
 761   int st;
 762
 763   do
 764     cmdpid = waitpid(-1, &st, WNOHANG);
 765   while(cmdpid > 0);
 766   signal(SIGCHLD, reap);
 767 }
 768
 769 static int addfd(int fd, int events) {
 770   if(fdno < NFDS) {
 771     fds[fdno].fd = fd;
 772     fds[fdno].events = events;
 773     return fdno++;
 774   } else
 775     return -1;
 776 }
 777
 778 int main(int argc, char **argv) {
 779   int n, fd, stdin_slot, alsa_slots, cmdfd_slot, bfd_slot, poke, timeout;
 780   struct timeval now, delta;
 781   struct track *t;
 782   struct speaker_message sm;
 783   struct addrinfo *res, *sres;
 784   static const struct addrinfo pref = {
 785     0,
 786     PF_INET,
 787     SOCK_DGRAM,
 788     IPPROTO_UDP,
 789     0,
 790     0,
 791     0,
 792     0
 793   };
 794   static const struct addrinfo prefbind = {
 795     AI_PASSIVE,
 796     PF_INET,
 797     SOCK_DGRAM,
 798     IPPROTO_UDP,
 799     0,
 800     0,
 801     0,
 802     0
 803   };
 804   static const int one = 1;
 805   char *sockname, *ssockname;
 806 #if API_ALSA
 807   int alsa_nslots = -1, err;
 808 #endif
 809
 810   set_progname(argv);
 811   if(!setlocale(LC_CTYPE, "")) fatal(errno, "error calling setlocale");
 812   while((n = getopt_long(argc, argv, "hVc:dD", options, 0)) >= 0) {
 813     switch(n) {
 814     case 'h': help();
 815     case 'V': version();
 816     case 'c': configfile = optarg; break;
 817     case 'd': debugging = 1; break;
 818     case 'D': debugging = 0; break;
 819     default: fatal(0, "invalid option");
 820     }
 821   }
 822   if(getenv("DISORDER_DEBUG_SPEAKER")) debugging = 1;
 823   /* If stderr is a TTY then log there, otherwise to syslog. */
 824   if(!isatty(2)) {
 825     openlog(progname, LOG_PID, LOG_DAEMON);
 826     log_default = &log_syslog;
 827   }
 828   if(config_read()) fatal(0, "cannot read configuration");
 829   /* ignore SIGPIPE */
 830   signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
 831   /* reap kids */
 832   signal(SIGCHLD, reap);
 833   /* set nice value */
 834   xnice(config->nice_speaker);
 835   /* change user */
 836   become_mortal();
 837   /* make sure we're not root, whatever the config says */
 838   if(getuid() == 0 || geteuid() == 0) fatal(0, "do not run as root");
 839   switch(config->speaker_backend) {
 840   case BACKEND_ALSA:
 841     info("selected ALSA backend");
 842   case BACKEND_COMMAND:
 843     info("selected command backend");
 844     fork_cmd();
 845     break;
 846   case BACKEND_NETWORK:
 847     res = get_address(&config->broadcast, &pref, &sockname);
 848     if(!res) return -1;
 849     if(config->broadcast_from.n) {
 850       sres = get_address(&config->broadcast_from, &prefbind, &ssockname);
 851       if(!sres) return -1;
 852     } else
 853       sres = 0;
 854     if((bfd = socket(res->ai_family,
 855                      res->ai_socktype,
 856                      res->ai_protocol)) < 0)
 857       fatal(errno, "error creating broadcast socket");
 858     if(setsockopt(bfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &one, sizeof one) < 0)
 859       fatal(errno, "error settting SO_BROADCAST on broadcast socket");
 860     /* We might well want to set additional broadcast- or multicast-related
 861      * options here */
 862     if(sres && bind(bfd, sres->ai_addr, sres->ai_addrlen) < 0)
 863       fatal(errno, "error binding broadcast socket to %s", ssockname);
 864     if(connect(bfd, res->ai_addr, res->ai_addrlen) < 0)
 865       fatal(errno, "error connecting broadcast socket to %s", sockname);
 866     /* Select an SSRC */
 867     gcry_randomize(&rtp_id, sizeof rtp_id, GCRY_STRONG_RANDOM);
 868     info("selected network backend, sending to %s", sockname);
 869     if(config->sample_format.byte_format != AO_FMT_BIG) {
 870       info("forcing big-endian sample format");
 871       config->sample_format.byte_format = AO_FMT_BIG;
 872     }
 873     break;
 874   default:
 875     fatal(0, "unknown backend %d", config->speaker_backend);
 876   }
 877   while(getppid() != 1) {
 878     fdno = 0;
 879     /* Always ready for commands from the main server. */
 880     stdin_slot = addfd(0, POLLIN);
 881     /* Try to read sample data for the currently playing track if there is
 882      * buffer space. */
 883     if(playing && !playing->eof && playing->used < playing->size) {
 884       playing->slot = addfd(playing->fd, POLLIN);
 885     } else if(playing)
 886       playing->slot = -1;
 887     /* If forceplay is set then wait until it succeeds before waiting on the
 888      * sound device. */
 889     alsa_slots = -1;
 890     cmdfd_slot = -1;
 891     bfd_slot = -1;
 892     /* By default we will wait up to a second before thinking about current
 893      * state. */
 894     timeout = 1000;
 895     if(ready && !forceplay) {
 896       switch(config->speaker_backend) {
 897       case BACKEND_COMMAND:
 898         /* We send sample data to the subprocess as fast as it can accept it.
 899          * This isn't ideal as pause latency can be very high as a result. */
 900         if(cmdfd >= 0)
 901           cmdfd_slot = addfd(cmdfd, POLLOUT);
 902         break;
 903       case BACKEND_NETWORK:
 904         /* We want to keep the notional playing point somewhere in the near
 905          * future.  If it's too near then clients that attempt even the
 906          * slightest amount of read-ahead will never catch up, and those that
 907          * don't will skip whenever there's a trivial network delay.  If it's
 908          * too far ahead then pause latency will be too high.
 909          */
 910         xgettimeofday(&now, 0);
 911         delta = tvsub(rtp_time_real, now);
 912         if(delta.tv_sec < RTP_AHEAD) {
 913           D(("delta = %ld.%06ld", (long)delta.tv_sec, (long)delta.tv_usec));
 914           bfd_slot = addfd(bfd, POLLOUT);
 915           if(delta.tv_sec < 0)
 916             rtp_time_real = now;        /* catch up */
 917         }
 918         break;
 919 #if API_ALSA
 920       case BACKEND_ALSA: {
 921         /* We send sample data to ALSA as fast as it can accept it, relying on
 922          * the fact that it has a relatively small buffer to minimize pause
 923          * latency. */
 924         int retry = 3;
 925
 926         alsa_slots = fdno;
 927         do {
 928           retry = 0;
 929           alsa_nslots = snd_pcm_poll_descriptors(pcm, &fds[fdno], NFDS - fdno);
 930           if((alsa_nslots <= 0
 931               || !(fds[alsa_slots].events & POLLOUT))
 932              && snd_pcm_state(pcm) == SND_PCM_STATE_XRUN) {
 933             error(0, "underrun detected after call to snd_pcm_poll_descriptors()");
 934             if((err = snd_pcm_prepare(pcm)))
 935               fatal(0, "error calling snd_pcm_prepare: %d", err);
 936           } else
 937             break;
 938         } while(retry-- > 0);
 939         if(alsa_nslots >= 0)
 940           fdno += alsa_nslots;
 941         break;
 942       }
 943 #endif
 944       default:
 945         assert(!"unknown backend");
 946       }
 947     }
 948     /* If any other tracks don't have a full buffer, try to read sample data
 949      * from them. */
 950     for(t = tracks; t; t = t->next)
 951       if(t != playing) {
 952         if(!t->eof && t->used < t->size) {
 953           t->slot = addfd(t->fd,  POLLIN | POLLHUP);
 954         } else
 955           t->slot = -1;
 956       }
 957     /* Wait for something interesting to happen */
 958     n = poll(fds, fdno, timeout);
 959     if(n < 0) {
 960       if(errno == EINTR) continue;
 961       fatal(errno, "error calling poll");
 962     }
 963     /* Play some sound before doing anything else */
 964     poke = 0;
 965     switch(config->speaker_backend) {
 966 #if API_ALSA
 967     case BACKEND_ALSA:
 968       if(alsa_slots != -1) {
 969         unsigned short alsa_revents;
 970
 971         if((err = snd_pcm_poll_descriptors_revents(pcm,
 972                                                    &fds[alsa_slots],
 973                                                    alsa_nslots,
 974                                                    &alsa_revents)) < 0)
 975           fatal(0, "error calling snd_pcm_poll_descriptors_revents: %d", err);
 976         if(alsa_revents & (POLLOUT | POLLERR))
 977           play(3 * FRAMES);
 978       } else
 979         poke = 1;
 980       break;
 981 #endif
 982     case BACKEND_COMMAND:
 983       if(cmdfd_slot != -1) {
 984         if(fds[cmdfd_slot].revents & (POLLOUT | POLLERR))
 985           play(3 * FRAMES);
 986       } else
 987         poke = 1;
 988       break;
 989     case BACKEND_NETWORK:
 990       if(bfd_slot != -1) {
 991         if(fds[bfd_slot].revents & (POLLOUT | POLLERR))
 992           play(3 * FRAMES);
 993       } else
 994         poke = 1;
 995       break;
 996     }
 997     if(poke) {
 998       /* Some attempt to play must have failed */
 999       if(playing && !paused)
1000         play(forceplay);
1001       else
1002         forceplay = 0;                  /* just in case */
1003     }
1004     /* Perhaps we have a command to process */
1005     if(fds[stdin_slot].revents & POLLIN) {
1006       n = speaker_recv(0, &sm, &fd);
1007       if(n > 0)
1008         switch(sm.type) {
1009         case SM_PREPARE:
1010           D(("SM_PREPARE %s %d", sm.id, fd));
1011           if(fd == -1) fatal(0, "got SM_PREPARE but no file descriptor");
1012           t = findtrack(sm.id, 1);
1013           acquire(t, fd);
1014           break;
1015         case SM_PLAY:
1016           D(("SM_PLAY %s %d", sm.id, fd));
1017           if(playing) fatal(0, "got SM_PLAY but already playing something");
1018           t = findtrack(sm.id, 1);
1019           if(fd != -1) acquire(t, fd);
1020           playing = t;
1021           play(bufsize);
1022           report();
1023           break;
1024         case SM_PAUSE:
1025           D(("SM_PAUSE"));
1026           paused = 1;
1027           report();
1028           break;
1029         case SM_RESUME:
1030           D(("SM_RESUME"));
1031           if(paused) {
1032             paused = 0;
1033             if(playing)
1034               play(bufsize);
1035           }
1036           report();
1037           break;
1038         case SM_CANCEL:
1039           D(("SM_CANCEL %s",  sm.id));
1040           t = removetrack(sm.id);
1041           if(t) {
1042             if(t == playing) {
1043               sm.type = SM_FINISHED;
1044               strcpy(sm.id, playing->id);
1045               speaker_send(1, &sm, 0);
1046               playing = 0;
1047             }
1048             destroy(t);
1049           } else
1050             error(0, "SM_CANCEL for unknown track %s", sm.id);
1051           report();
1052           break;
1053         case SM_RELOAD:
1054           D(("SM_RELOAD"));
1055           if(config_read()) error(0, "cannot read configuration");
1056           info("reloaded configuration");
1057           break;
1058         default:
1059           error(0, "unknown message type %d", sm.type);
1060         }
1061     }
1062     /* Read in any buffered data */
1063     for(t = tracks; t; t = t->next)
1064       if(t->slot != -1 && (fds[t->slot].revents & (POLLIN | POLLHUP)))
1065          fill(t);
1066     /* We might be able to play now */
1067     if(ready && forceplay && playing && !paused)
1068       play(forceplay);
1069     /* Maybe we finished playing a track somewhere in the above */
1070     maybe_finished();
1071     /* If we don't need the sound device for now then close it for the benefit
1072      * of anyone else who wants it. */
1073     if((!playing || paused) && ready)
1074       idle();
1075     /* If we've not reported out state for a second do so now. */
1076     if(time(0) > last_report)
1077       report();
1078   }
1079   info("stopped (parent terminated)");
1080   exit(0);
1081 }
1082
1083 /*
1084 Local Variables:
1085 c-basic-offset:2
1086 comment-column:40
1087 fill-column:79
1088 indent-tabs-mode:nil
1089 End:
1090 */