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, 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       rtp_time += (((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     }
 655     header.vpxcc = 2 << 6;              /* V=2, P=0, X=0, CC=0 */
 656     header.seq = htons(rtp_seq++);
 657     header.timestamp = htonl(rtp_time);
 658     header.ssrc = rtp_id;
 659     header.mpt = (idled ? 0x80 : 0x00) | 10;
 660     /* 10 = L16 = 16-bit x 2 x 44100KHz.  We ought to deduce this value from
 661      * the sample rate (in a library somewhere so that configuration.c can rule
 662      * out invalid rates).
 663      */
 664     idled = 0;
 665     if(avail_bytes > NETWORK_BYTES - sizeof header) {
 666       avail_bytes = NETWORK_BYTES - sizeof header;
 667       avail_bytes -= avail_bytes % bpf;
 668     }
 669     /* "The RTP clock rate used for generating the RTP timestamp is independent
 670      * of the number of channels and the encoding; it equals the number of
 671      * sampling periods per second.  For N-channel encodings, each sampling
 672      * period (say, 1/8000 of a second) generates N samples. (This terminology
 673      * is standard, but somewhat confusing, as the total number of samples
 674      * generated per second is then the sampling rate times the channel
 675      * count.)"
 676      */
 677     vec[0].iov_base = (void *)&header;
 678     vec[0].iov_len = sizeof header;
 679     vec[1].iov_base = playing->buffer + playing->start;
 680     vec[1].iov_len = avail_bytes;
 681 #if 0
 682     {
 683       char buffer[3 * sizeof header + 1];
 684       size_t n;
 685       const uint8_t *ptr = (void *)&header;
 686
 687       for(n = 0; n < sizeof header; ++n)
 688         sprintf(&buffer[3 * n], "%02x ", *ptr++);
 689       info(buffer);
 690     }
 691 #endif
 692     do {
 693       written_bytes = writev(bfd,
 694                              vec,
 695                              2);
 696     } while(written_bytes < 0 && errno == EINTR);
 697     if(written_bytes < 0) {
 698       error(errno, "error transmitting audio data");
 699       ++audio_errors;
 700       if(audio_errors == 10)
 701         fatal(0, "too many audio errors");
 702       return;
 703     }
 704     audio_errors /= 2;
 705     written_bytes = avail_bytes;
 706     written_frames = written_bytes / bpf;
 707     /* Advance RTP's notion of the time */
 708     rtp_time += written_frames * playing->format.channels;
 709     /* Advance the corresponding real time */
 710     assert(NETWORK_BYTES <= 2000);      /* else risk overflowing 32 bits */
 711     rtp_time_real.tv_usec += written_frames * 1000000 / playing->format.rate;
 712     if(rtp_time_real.tv_usec >= 1000000) {
 713       ++rtp_time_real.tv_sec;
 714       rtp_time_real.tv_usec -= 1000000;
 715     }
 716     break;
 717   default:
 718     assert(!"reached");
 719   }
 720   /* written_bytes and written_frames had better both be set and correct by
 721    * this point */
 722   playing->start += written_bytes;
 723   playing->used -= written_bytes;
 724   playing->played += written_frames;
 725   /* If the pointer is at the end of the buffer (or the buffer is completely
 726    * empty) wrap it back to the start. */
 727   if(!playing->used || playing->start == playing->size)
 728     playing->start = 0;
 729   frames -= written_frames;
 730 }
 731
 732 /* Notify the server what we're up to. */
 733 static void report(void) {
 734   struct speaker_message sm;
 735
 736   if(playing && playing->buffer != (void *)&playing->format) {
 737     memset(&sm, 0, sizeof sm);
 738     sm.type = paused ? SM_PAUSED : SM_PLAYING;
 739     strcpy(sm.id, playing->id);
 740     sm.data = playing->played / playing->format.rate;
 741     speaker_send(1, &sm, 0);
 742   }
 743   time(&last_report);
 744 }
 745
 746 static void reap(int __attribute__((unused)) sig) {
 747   pid_t cmdpid;
 748   int st;
 749
 750   do
 751     cmdpid = waitpid(-1, &st, WNOHANG);
 752   while(cmdpid > 0);
 753   signal(SIGCHLD, reap);
 754 }
 755
 756 static int addfd(int fd, int events) {
 757   if(fdno < NFDS) {
 758     fds[fdno].fd = fd;
 759     fds[fdno].events = events;
 760     return fdno++;
 761   } else
 762     return -1;
 763 }
 764
 765 int main(int argc, char **argv) {
 766   int n, fd, stdin_slot, alsa_slots, cmdfd_slot, bfd_slot, poke, timeout;
 767   struct timeval now, delta;
 768   struct track *t;
 769   struct speaker_message sm;
 770   struct addrinfo *res, *sres;
 771   static const struct addrinfo pref = {
 772     0,
 773     PF_INET,
 774     SOCK_DGRAM,
 775     IPPROTO_UDP,
 776     0,
 777     0,
 778     0,
 779     0
 780   };
 781   static const struct addrinfo prefbind = {
 782     AI_PASSIVE,
 783     PF_INET,
 784     SOCK_DGRAM,
 785     IPPROTO_UDP,
 786     0,
 787     0,
 788     0,
 789     0
 790   };
 791   static const int one = 1;
 792   char *sockname, *ssockname;
 793 #if API_ALSA
 794   int alsa_nslots = -1, err;
 795 #endif
 796
 797   set_progname(argv);
 798   if(!setlocale(LC_CTYPE, "")) fatal(errno, "error calling setlocale");
 799   while((n = getopt_long(argc, argv, "hVc:dD", options, 0)) >= 0) {
 800     switch(n) {
 801     case 'h': help();
 802     case 'V': version();
 803     case 'c': configfile = optarg; break;
 804     case 'd': debugging = 1; break;
 805     case 'D': debugging = 0; break;
 806     default: fatal(0, "invalid option");
 807     }
 808   }
 809   if(getenv("DISORDER_DEBUG_SPEAKER")) debugging = 1;
 810   /* If stderr is a TTY then log there, otherwise to syslog. */
 811   if(!isatty(2)) {
 812     openlog(progname, LOG_PID, LOG_DAEMON);
 813     log_default = &log_syslog;
 814   }
 815   if(config_read()) fatal(0, "cannot read configuration");
 816   /* ignore SIGPIPE */
 817   signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
 818   /* reap kids */
 819   signal(SIGCHLD, reap);
 820   /* set nice value */
 821   xnice(config->nice_speaker);
 822   /* change user */
 823   become_mortal();
 824   /* make sure we're not root, whatever the config says */
 825   if(getuid() == 0 || geteuid() == 0) fatal(0, "do not run as root");
 826   switch(config->speaker_backend) {
 827   case BACKEND_ALSA:
 828     info("selected ALSA backend");
 829   case BACKEND_COMMAND:
 830     info("selected command backend");
 831     fork_cmd();
 832     break;
 833   case BACKEND_NETWORK:
 834     res = get_address(&config->broadcast, &pref, &sockname);
 835     if(!res) return -1;
 836     if(config->broadcast_from.n) {
 837       sres = get_address(&config->broadcast_from, &prefbind, &ssockname);
 838       if(!sres) return -1;
 839     } else
 840       sres = 0;
 841     if((bfd = socket(res->ai_family,
 842                      res->ai_socktype,
 843                      res->ai_protocol)) < 0)
 844       fatal(errno, "error creating broadcast socket");
 845     if(setsockopt(bfd, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &one, sizeof one) < 0)
 846       fatal(errno, "error settting SO_BROADCAST on broadcast socket");
 847     /* We might well want to set additional broadcast- or multicast-related
 848      * options here */
 849     if(sres && bind(bfd, sres->ai_addr, sres->ai_addrlen) < 0)
 850       fatal(errno, "error binding broadcast socket to %s", ssockname);
 851     if(connect(bfd, res->ai_addr, res->ai_addrlen) < 0)
 852       fatal(errno, "error connecting broadcast socket to %s", sockname);
 853     /* Select an SSRC */
 854     gcry_randomize(&rtp_id, sizeof rtp_id, GCRY_STRONG_RANDOM);
 855     info("selected network backend, sending to %s", sockname);
 856     if(config->sample_format.byte_format != AO_FMT_BIG) {
 857       info("forcing big-endian sample format");
 858       config->sample_format.byte_format = AO_FMT_BIG;
 859     }
 860     break;
 861   default:
 862     fatal(0, "unknown backend %d", config->speaker_backend);
 863   }
 864   while(getppid() != 1) {
 865     fdno = 0;
 866     /* Always ready for commands from the main server. */
 867     stdin_slot = addfd(0, POLLIN);
 868     /* Try to read sample data for the currently playing track if there is
 869      * buffer space. */
 870     if(playing && !playing->eof && playing->used < playing->size) {
 871       playing->slot = addfd(playing->fd, POLLIN);
 872     } else if(playing)
 873       playing->slot = -1;
 874     /* If forceplay is set then wait until it succeeds before waiting on the
 875      * sound device. */
 876     alsa_slots = -1;
 877     cmdfd_slot = -1;
 878     bfd_slot = -1;
 879     /* By default we will wait up to a second before thinking about current
 880      * state. */
 881     timeout = 1000;
 882     if(ready && !forceplay) {
 883       switch(config->speaker_backend) {
 884       case BACKEND_COMMAND:
 885         /* We send sample data to the subprocess as fast as it can accept it.
 886          * This isn't ideal as pause latency can be very high as a result. */
 887         if(cmdfd >= 0)
 888           cmdfd_slot = addfd(cmdfd, POLLOUT);
 889         break;
 890       case BACKEND_NETWORK:
 891         /* We want to keep the notional playing point somewhere in the near
 892          * future.  If it's too near then clients that attempt even the
 893          * slightest amount of read-ahead will never catch up, and those that
 894          * don't will skip whenever there's a trivial network delay.  If it's
 895          * too far ahead then pause latency will be too high.
 896          */
 897         xgettimeofday(&now, 0);
 898         delta = tvsub(rtp_time_real, now);
 899         if(delta.tv_sec < RTP_AHEAD) {
 900           D(("delta = %ld.%06ld", (long)delta.tv_sec, (long)delta.tv_usec));
 901           bfd_slot = addfd(bfd, POLLOUT);
 902           if(delta.tv_sec < 0)
 903             rtp_time_real = now;        /* catch up */
 904         }
 905         break;
 906 #if API_ALSA
 907       case BACKEND_ALSA: {
 908         /* We send sample data to ALSA as fast as it can accept it, relying on
 909          * the fact that it has a relatively small buffer to minimize pause
 910          * latency. */
 911         int retry = 3;
 912
 913         alsa_slots = fdno;
 914         do {
 915           retry = 0;
 916           alsa_nslots = snd_pcm_poll_descriptors(pcm, &fds[fdno], NFDS - fdno);
 917           if((alsa_nslots <= 0
 918               || !(fds[alsa_slots].events & POLLOUT))
 919              && snd_pcm_state(pcm) == SND_PCM_STATE_XRUN) {
 920             error(0, "underrun detected after call to snd_pcm_poll_descriptors()");
 921             if((err = snd_pcm_prepare(pcm)))
 922               fatal(0, "error calling snd_pcm_prepare: %d", err);
 923           } else
 924             break;
 925         } while(retry-- > 0);
 926         if(alsa_nslots >= 0)
 927           fdno += alsa_nslots;
 928         break;
 929       }
 930 #endif
 931       default:
 932         assert(!"unknown backend");
 933       }
 934     }
 935     /* If any other tracks don't have a full buffer, try to read sample data
 936      * from them. */
 937     for(t = tracks; t; t = t->next)
 938       if(t != playing) {
 939         if(!t->eof && t->used < t->size) {
 940           t->slot = addfd(t->fd,  POLLIN | POLLHUP);
 941         } else
 942           t->slot = -1;
 943       }
 944     /* Wait for something interesting to happen */
 945     n = poll(fds, fdno, timeout);
 946     if(n < 0) {
 947       if(errno == EINTR) continue;
 948       fatal(errno, "error calling poll");
 949     }
 950     /* Play some sound before doing anything else */
 951     poke = 0;
 952     switch(config->speaker_backend) {
 953 #if API_ALSA
 954     case BACKEND_ALSA:
 955       if(alsa_slots != -1) {
 956         unsigned short alsa_revents;
 957
 958         if((err = snd_pcm_poll_descriptors_revents(pcm,
 959                                                    &fds[alsa_slots],
 960                                                    alsa_nslots,
 961                                                    &alsa_revents)) < 0)
 962           fatal(0, "error calling snd_pcm_poll_descriptors_revents: %d", err);
 963         if(alsa_revents & (POLLOUT | POLLERR))
 964           play(3 * FRAMES);
 965       } else
 966         poke = 1;
 967       break;
 968 #endif
 969     case BACKEND_COMMAND:
 970       if(cmdfd_slot != -1) {
 971         if(fds[cmdfd_slot].revents & (POLLOUT | POLLERR))
 972           play(3 * FRAMES);
 973       } else
 974         poke = 1;
 975       break;
 976     case BACKEND_NETWORK:
 977       if(bfd_slot != -1) {
 978         if(fds[bfd_slot].revents & (POLLOUT | POLLERR))
 979           play(3 * FRAMES);
 980       } else
 981         poke = 1;
 982       break;
 983     }
 984     if(poke) {
 985       /* Some attempt to play must have failed */
 986       if(playing && !paused)
 987         play(forceplay);
 988       else
 989         forceplay = 0;                  /* just in case */
 990     }
 991     /* Perhaps we have a command to process */
 992     if(fds[stdin_slot].revents & POLLIN) {
 993       n = speaker_recv(0, &sm, &fd);
 994       if(n > 0)
 995         switch(sm.type) {
 996         case SM_PREPARE:
 997           D(("SM_PREPARE %s %d", sm.id, fd));
 998           if(fd == -1) fatal(0, "got SM_PREPARE but no file descriptor");
 999           t = findtrack(sm.id, 1);
1000           acquire(t, fd);
1001           break;
1002         case SM_PLAY:
1003           D(("SM_PLAY %s %d", sm.id, fd));
1004           if(playing) fatal(0, "got SM_PLAY but already playing something");
1005           t = findtrack(sm.id, 1);
1006           if(fd != -1) acquire(t, fd);
1007           playing = t;
1008           play(bufsize);
1009           report();
1010           break;
1011         case SM_PAUSE:
1012           D(("SM_PAUSE"));
1013           paused = 1;
1014           report();
1015           break;
1016         case SM_RESUME:
1017           D(("SM_RESUME"));
1018           if(paused) {
1019             paused = 0;
1020             if(playing)
1021               play(bufsize);
1022           }
1023           report();
1024           break;
1025         case SM_CANCEL:
1026           D(("SM_CANCEL %s",  sm.id));
1027           t = removetrack(sm.id);
1028           if(t) {
1029             if(t == playing) {
1030               sm.type = SM_FINISHED;
1031               strcpy(sm.id, playing->id);
1032               speaker_send(1, &sm, 0);
1033               playing = 0;
1034             }
1035             destroy(t);
1036           } else
1037             error(0, "SM_CANCEL for unknown track %s", sm.id);
1038           report();
1039           break;
1040         case SM_RELOAD:
1041           D(("SM_RELOAD"));
1042           if(config_read()) error(0, "cannot read configuration");
1043           info("reloaded configuration");
1044           break;
1045         default:
1046           error(0, "unknown message type %d", sm.type);
1047         }
1048     }
1049     /* Read in any buffered data */
1050     for(t = tracks; t; t = t->next)
1051       if(t->slot != -1 && (fds[t->slot].revents & (POLLIN | POLLHUP)))
1052          fill(t);
1053     /* We might be able to play now */
1054     if(ready && forceplay && playing && !paused)
1055       play(forceplay);
1056     /* Maybe we finished playing a track somewhere in the above */
1057     maybe_finished();
1058     /* If we don't need the sound device for now then close it for the benefit
1059      * of anyone else who wants it. */
1060     if((!playing || paused) && ready)
1061       idle();
1062     /* If we've not reported out state for a second do so now. */
1063     if(time(0) > last_report)
1064       report();
1065   }
1066   info("stopped (parent terminated)");
1067   exit(0);
1068 }
1069
1070 /*
1071 Local Variables:
1072 c-basic-offset:2
1073 comment-column:40
1074 fill-column:79
1075 indent-tabs-mode:nil
1076 End:
1077 */