target-sh4: r2d --append option support
[qemu] / audio / esdaudio.c
1 /*
2  * QEMU ESD audio driver
3  *
4  * Copyright (c) 2006 Frederick Reeve (brushed up by malc)
5  *
6  * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a copy
7  * of this software and associated documentation files (the "Software"), to deal
8  * in the Software without restriction, including without limitation the rights
9  * to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense, and/or sell
10  * copies of the Software, and to permit persons to whom the Software is
11  * furnished to do so, subject to the following conditions:
12  *
13  * The above copyright notice and this permission notice shall be included in
14  * all copies or substantial portions of the Software.
15  *
16  * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS OR
17  * IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
18  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL
19  * THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
20  * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM,
21  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN
22  * THE SOFTWARE.
23  */
24 #include <esd.h>
25 #include "qemu-common.h"
26 #include "audio.h"
27 #include <signal.h>
28
29 #define AUDIO_CAP "esd"
30 #include "audio_int.h"
31 #include "audio_pt_int.h"
32
33 typedef struct {
34     HWVoiceOut hw;
35     int done;
36     int live;
37     int decr;
38     int rpos;
39     void *pcm_buf;
40     int fd;
41     struct audio_pt pt;
42 } ESDVoiceOut;
43
44 typedef struct {
45     HWVoiceIn hw;
46     int done;
47     int dead;
48     int incr;
49     int wpos;
50     void *pcm_buf;
51     int fd;
52     struct audio_pt pt;
53 } ESDVoiceIn;
54
55 static struct {
56     int samples;
57     int divisor;
58     char *dac_host;
59     char *adc_host;
60 } conf = {
61     1024,
62     2,
63     NULL,
64     NULL
65 };
66
67 static void GCC_FMT_ATTR (2, 3) qesd_logerr (int err, const char *fmt, ...)
68 {
69     va_list ap;
70
71     va_start (ap, fmt);
72     AUD_vlog (AUDIO_CAP, fmt, ap);
73     va_end (ap);
74
75     AUD_log (AUDIO_CAP, "Reason: %s\n", strerror (err));
76 }
77
78 /* playback */
79 static void *qesd_thread_out (void *arg)
80 {
81     ESDVoiceOut *esd = arg;
82     HWVoiceOut *hw = &esd->hw;
83     int threshold;
84
85     threshold = conf.divisor ? hw->samples / conf.divisor : 0;
86
87     if (audio_pt_lock (&esd->pt, AUDIO_FUNC)) {
88         return NULL;
89     }
90
91     for (;;) {
92         int decr, to_mix, rpos;
93
94         for (;;) {
95             if (esd->done) {
96                 goto exit;
97             }
98
99             if (esd->live > threshold) {
100                 break;
101             }
102
103             if (audio_pt_wait (&esd->pt, AUDIO_FUNC)) {
104                 goto exit;
105             }
106         }
107
108         decr = to_mix = esd->live;
109         rpos = hw->rpos;
110
111         if (audio_pt_unlock (&esd->pt, AUDIO_FUNC)) {
112             return NULL;
113         }
114
115         while (to_mix) {
116             ssize_t written;
117             int chunk = audio_MIN (to_mix, hw->samples - rpos);
118             struct st_sample *src = hw->mix_buf + rpos;
119
120             hw->clip (esd->pcm_buf, src, chunk);
121
122         again:
123             written = write (esd->fd, esd->pcm_buf, chunk << hw->info.shift);
124             if (written == -1) {
125                 if (errno == EINTR || errno == EAGAIN) {
126                     goto again;
127                 }
128                 qesd_logerr (errno, "write failed\n");
129                 return NULL;
130             }
131
132             if (written != chunk << hw->info.shift) {
133                 int wsamples = written >> hw->info.shift;
134                 int wbytes = wsamples << hw->info.shift;
135                 if (wbytes != written) {
136                     dolog ("warning: Misaligned write %d (requested %d), "
137                            "alignment %d\n",
138                            wbytes, written, hw->info.align + 1);
139                 }
140                 to_mix -= wsamples;
141                 rpos = (rpos + wsamples) % hw->samples;
142                 break;
143             }
144
145             rpos = (rpos + chunk) % hw->samples;
146             to_mix -= chunk;
147         }
148
149         if (audio_pt_lock (&esd->pt, AUDIO_FUNC)) {
150             return NULL;
151         }
152
153         esd->rpos = rpos;
154         esd->live -= decr;
155         esd->decr += decr;
156     }
157
158  exit:
159     audio_pt_unlock (&esd->pt, AUDIO_FUNC);
160     return NULL;
161 }
162
163 static int qesd_run_out (HWVoiceOut *hw)
164 {
165     int live, decr;
166     ESDVoiceOut *esd = (ESDVoiceOut *) hw;
167
168     if (audio_pt_lock (&esd->pt, AUDIO_FUNC)) {
169         return 0;
170     }
171
172     live = audio_pcm_hw_get_live_out (hw);
173     decr = audio_MIN (live, esd->decr);
174     esd->decr -= decr;
175     esd->live = live - decr;
176     hw->rpos = esd->rpos;
177     if (esd->live > 0) {
178         audio_pt_unlock_and_signal (&esd->pt, AUDIO_FUNC);
179     }
180     else {
181         audio_pt_unlock (&esd->pt, AUDIO_FUNC);
182     }
183     return decr;
184 }
185
186 static int qesd_write (SWVoiceOut *sw, void *buf, int len)
187 {
188     return audio_pcm_sw_write (sw, buf, len);
189 }
190
191 static int qesd_init_out (HWVoiceOut *hw, struct audsettings *as)
192 {
193     ESDVoiceOut *esd = (ESDVoiceOut *) hw;
194     struct audsettings obt_as = *as;
195     int esdfmt = ESD_STREAM | ESD_PLAY;
196     int err;
197     sigset_t set, old_set;
198
199     sigfillset (&set);
200
201     esdfmt |= (as->nchannels == 2) ? ESD_STEREO : ESD_MONO;
202     switch (as->fmt) {
203     case AUD_FMT_S8:
204     case AUD_FMT_U8:
205         esdfmt |= ESD_BITS8;
206         obt_as.fmt = AUD_FMT_U8;
207         break;
208
209     case AUD_FMT_S32:
210     case AUD_FMT_U32:
211         dolog ("Will use 16 instead of 32 bit samples\n");
212
213     case AUD_FMT_S16:
214     case AUD_FMT_U16:
215     deffmt:
216         esdfmt |= ESD_BITS16;
217         obt_as.fmt = AUD_FMT_S16;
218         break;
219
220     default:
221         dolog ("Internal logic error: Bad audio format %d\n", as->fmt);
222         goto deffmt;
223
224     }
225     obt_as.endianness = AUDIO_HOST_ENDIANNESS;
226
227     audio_pcm_init_info (&hw->info, &obt_as);
228
229     hw->samples = conf.samples;
230     esd->pcm_buf = audio_calloc (AUDIO_FUNC, hw->samples, 1 << hw->info.shift);
231     if (!esd->pcm_buf) {
232         dolog ("Could not allocate buffer (%d bytes)\n",
233                hw->samples << hw->info.shift);
234         return -1;
235     }
236
237     esd->fd = -1;
238     err = pthread_sigmask (SIG_BLOCK, &set, &old_set);
239     if (err) {
240         qesd_logerr (err, "pthread_sigmask failed\n");
241         goto fail1;
242     }
243
244     esd->fd = esd_play_stream (esdfmt, as->freq, conf.dac_host, NULL);
245     if (esd->fd < 0) {
246         qesd_logerr (errno, "esd_play_stream failed\n");
247         goto fail2;
248     }
249
250     if (audio_pt_init (&esd->pt, qesd_thread_out, esd, AUDIO_CAP, AUDIO_FUNC)) {
251         goto fail3;
252     }
253
254     err = pthread_sigmask (SIG_SETMASK, &old_set, NULL);
255     if (err) {
256         qesd_logerr (err, "pthread_sigmask(restore) failed\n");
257     }
258
259     return 0;
260
261  fail3:
262     if (close (esd->fd)) {
263         qesd_logerr (errno, "%s: close on esd socket(%d) failed\n",
264                      AUDIO_FUNC, esd->fd);
265     }
266     esd->fd = -1;
267
268  fail2:
269     err = pthread_sigmask (SIG_SETMASK, &old_set, NULL);
270     if (err) {
271         qesd_logerr (err, "pthread_sigmask(restore) failed\n");
272     }
273
274  fail1:
275     qemu_free (esd->pcm_buf);
276     esd->pcm_buf = NULL;
277     return -1;
278 }
279
280 static void qesd_fini_out (HWVoiceOut *hw)
281 {
282     void *ret;
283     ESDVoiceOut *esd = (ESDVoiceOut *) hw;
284
285     audio_pt_lock (&esd->pt, AUDIO_FUNC);
286     esd->done = 1;
287     audio_pt_unlock_and_signal (&esd->pt, AUDIO_FUNC);
288     audio_pt_join (&esd->pt, &ret, AUDIO_FUNC);
289
290     if (esd->fd >= 0) {
291         if (close (esd->fd)) {
292             qesd_logerr (errno, "failed to close esd socket\n");
293         }
294         esd->fd = -1;
295     }
296
297     audio_pt_fini (&esd->pt, AUDIO_FUNC);
298
299     qemu_free (esd->pcm_buf);
300     esd->pcm_buf = NULL;
301 }
302
303 static int qesd_ctl_out (HWVoiceOut *hw, int cmd, ...)
304 {
305     (void) hw;
306     (void) cmd;
307     return 0;
308 }
309
310 /* capture */
311 static void *qesd_thread_in (void *arg)
312 {
313     ESDVoiceIn *esd = arg;
314     HWVoiceIn *hw = &esd->hw;
315     int threshold;
316
317     threshold = conf.divisor ? hw->samples / conf.divisor : 0;
318
319     if (audio_pt_lock (&esd->pt, AUDIO_FUNC)) {
320         return NULL;
321     }
322
323     for (;;) {
324         int incr, to_grab, wpos;
325
326         for (;;) {
327             if (esd->done) {
328                 goto exit;
329             }
330
331             if (esd->dead > threshold) {
332                 break;
333             }
334
335             if (audio_pt_wait (&esd->pt, AUDIO_FUNC)) {
336                 goto exit;
337             }
338         }
339
340         incr = to_grab = esd->dead;
341         wpos = hw->wpos;
342
343         if (audio_pt_unlock (&esd->pt, AUDIO_FUNC)) {
344             return NULL;
345         }
346
347         while (to_grab) {
348             ssize_t nread;
349             int chunk = audio_MIN (to_grab, hw->samples - wpos);
350             void *buf = advance (esd->pcm_buf, wpos);
351
352         again:
353             nread = read (esd->fd, buf, chunk << hw->info.shift);
354             if (nread == -1) {
355                 if (errno == EINTR || errno == EAGAIN) {
356                     goto again;
357                 }
358                 qesd_logerr (errno, "read failed\n");
359                 return NULL;
360             }
361
362             if (nread != chunk << hw->info.shift) {
363                 int rsamples = nread >> hw->info.shift;
364                 int rbytes = rsamples << hw->info.shift;
365                 if (rbytes != nread) {
366                     dolog ("warning: Misaligned write %d (requested %d), "
367                            "alignment %d\n",
368                            rbytes, nread, hw->info.align + 1);
369                 }
370                 to_grab -= rsamples;
371                 wpos = (wpos + rsamples) % hw->samples;
372                 break;
373             }
374
375             hw->conv (hw->conv_buf + wpos, buf, nread >> hw->info.shift,
376                       &nominal_volume);
377             wpos = (wpos + chunk) % hw->samples;
378             to_grab -= chunk;
379         }
380
381         if (audio_pt_lock (&esd->pt, AUDIO_FUNC)) {
382             return NULL;
383         }
384
385         esd->wpos = wpos;
386         esd->dead -= incr;
387         esd->incr += incr;
388     }
389
390  exit:
391     audio_pt_unlock (&esd->pt, AUDIO_FUNC);
392     return NULL;
393 }
394
395 static int qesd_run_in (HWVoiceIn *hw)
396 {
397     int live, incr, dead;
398     ESDVoiceIn *esd = (ESDVoiceIn *) hw;
399
400     if (audio_pt_lock (&esd->pt, AUDIO_FUNC)) {
401         return 0;
402     }
403
404     live = audio_pcm_hw_get_live_in (hw);
405     dead = hw->samples - live;
406     incr = audio_MIN (dead, esd->incr);
407     esd->incr -= incr;
408     esd->dead = dead - incr;
409     hw->wpos = esd->wpos;
410     if (esd->dead > 0) {
411         audio_pt_unlock_and_signal (&esd->pt, AUDIO_FUNC);
412     }
413     else {
414         audio_pt_unlock (&esd->pt, AUDIO_FUNC);
415     }
416     return incr;
417 }
418
419 static int qesd_read (SWVoiceIn *sw, void *buf, int len)
420 {
421     return audio_pcm_sw_read (sw, buf, len);
422 }
423
424 static int qesd_init_in (HWVoiceIn *hw, struct audsettings *as)
425 {
426     ESDVoiceIn *esd = (ESDVoiceIn *) hw;
427     struct audsettings obt_as = *as;
428     int esdfmt = ESD_STREAM | ESD_RECORD;
429     int err;
430     sigset_t set, old_set;
431
432     sigfillset (&set);
433
434     esdfmt |= (as->nchannels == 2) ? ESD_STEREO : ESD_MONO;
435     switch (as->fmt) {
436     case AUD_FMT_S8:
437     case AUD_FMT_U8:
438         esdfmt |= ESD_BITS8;
439         obt_as.fmt = AUD_FMT_U8;
440         break;
441
442     case AUD_FMT_S16:
443     case AUD_FMT_U16:
444         esdfmt |= ESD_BITS16;
445         obt_as.fmt = AUD_FMT_S16;
446         break;
447
448     case AUD_FMT_S32:
449     case AUD_FMT_U32:
450         dolog ("Will use 16 instead of 32 bit samples\n");
451         esdfmt |= ESD_BITS16;
452         obt_as.fmt = AUD_FMT_S16;
453         break;
454     }
455     obt_as.endianness = AUDIO_HOST_ENDIANNESS;
456
457     audio_pcm_init_info (&hw->info, &obt_as);
458
459     hw->samples = conf.samples;
460     esd->pcm_buf = audio_calloc (AUDIO_FUNC, hw->samples, 1 << hw->info.shift);
461     if (!esd->pcm_buf) {
462         dolog ("Could not allocate buffer (%d bytes)\n",
463                hw->samples << hw->info.shift);
464         return -1;
465     }
466
467     esd->fd = -1;
468
469     err = pthread_sigmask (SIG_BLOCK, &set, &old_set);
470     if (err) {
471         qesd_logerr (err, "pthread_sigmask failed\n");
472         goto fail1;
473     }
474
475     esd->fd = esd_record_stream (esdfmt, as->freq, conf.adc_host, NULL);
476     if (esd->fd < 0) {
477         qesd_logerr (errno, "esd_record_stream failed\n");
478         goto fail2;
479     }
480
481     if (audio_pt_init (&esd->pt, qesd_thread_in, esd, AUDIO_CAP, AUDIO_FUNC)) {
482         goto fail3;
483     }
484
485     err = pthread_sigmask (SIG_SETMASK, &old_set, NULL);
486     if (err) {
487         qesd_logerr (err, "pthread_sigmask(restore) failed\n");
488     }
489
490     return 0;
491
492  fail3:
493     if (close (esd->fd)) {
494         qesd_logerr (errno, "%s: close on esd socket(%d) failed\n",
495                      AUDIO_FUNC, esd->fd);
496     }
497     esd->fd = -1;
498
499  fail2:
500     err = pthread_sigmask (SIG_SETMASK, &old_set, NULL);
501     if (err) {
502         qesd_logerr (err, "pthread_sigmask(restore) failed\n");
503     }
504
505  fail1:
506     qemu_free (esd->pcm_buf);
507     esd->pcm_buf = NULL;
508     return -1;
509 }
510
511 static void qesd_fini_in (HWVoiceIn *hw)
512 {
513     void *ret;
514     ESDVoiceIn *esd = (ESDVoiceIn *) hw;
515
516     audio_pt_lock (&esd->pt, AUDIO_FUNC);
517     esd->done = 1;
518     audio_pt_unlock_and_signal (&esd->pt, AUDIO_FUNC);
519     audio_pt_join (&esd->pt, &ret, AUDIO_FUNC);
520
521     if (esd->fd >= 0) {
522         if (close (esd->fd)) {
523             qesd_logerr (errno, "failed to close esd socket\n");
524         }
525         esd->fd = -1;
526     }
527
528     audio_pt_fini (&esd->pt, AUDIO_FUNC);
529
530     qemu_free (esd->pcm_buf);
531     esd->pcm_buf = NULL;
532 }
533
534 static int qesd_ctl_in (HWVoiceIn *hw, int cmd, ...)
535 {
536     (void) hw;
537     (void) cmd;
538     return 0;
539 }
540
541 /* common */
542 static void *qesd_audio_init (void)
543 {
544     return &conf;
545 }
546
547 static void qesd_audio_fini (void *opaque)
548 {
549     (void) opaque;
550     ldebug ("esd_fini");
551 }
552
553 struct audio_option qesd_options[] = {
554     {"SAMPLES", AUD_OPT_INT, &conf.samples,
555      "buffer size in samples", NULL, 0},
556
557     {"DIVISOR", AUD_OPT_INT, &conf.divisor,
558      "threshold divisor", NULL, 0},
559
560     {"DAC_HOST", AUD_OPT_STR, &conf.dac_host,
561      "playback host", NULL, 0},
562
563     {"ADC_HOST", AUD_OPT_STR, &conf.adc_host,
564      "capture host", NULL, 0},
565
566     {NULL, 0, NULL, NULL, NULL, 0}
567 };
568
569 static struct audio_pcm_ops qesd_pcm_ops = {
570     qesd_init_out,
571     qesd_fini_out,
572     qesd_run_out,
573     qesd_write,
574     qesd_ctl_out,
575
576     qesd_init_in,
577     qesd_fini_in,
578     qesd_run_in,
579     qesd_read,
580     qesd_ctl_in,
581 };
582
583 struct audio_driver esd_audio_driver = {
584     INIT_FIELD (name           = ) "esd",
585     INIT_FIELD (descr          = )
586     "http://en.wikipedia.org/wiki/Esound",
587     INIT_FIELD (options        = ) qesd_options,
588     INIT_FIELD (init           = ) qesd_audio_init,
589     INIT_FIELD (fini           = ) qesd_audio_fini,
590     INIT_FIELD (pcm_ops        = ) &qesd_pcm_ops,
591     INIT_FIELD (can_be_default = ) 0,
592     INIT_FIELD (max_voices_out = ) INT_MAX,
593     INIT_FIELD (max_voices_in  = ) INT_MAX,
594     INIT_FIELD (voice_size_out = ) sizeof (ESDVoiceOut),
595     INIT_FIELD (voice_size_in  = ) sizeof (ESDVoiceIn)
596 };