pcm.c

   1 /* pcm.c
   2 **
   3 ** Copyright 2011, The Android Open Source Project
   4 **
   5 ** Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6 ** modification, are permitted provided that the following conditions are met:
   7 **     * Redistributions of source code must retain the above copyright
   8 **       notice, this list of conditions and the following disclaimer.
   9 **     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  10 **       notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  11 **       documentation and/or other materials provided with the distribution.
  12 **     * Neither the name of The Android Open Source Project nor the names of
  13 **       its contributors may be used to endorse or promote products derived
  14 **       from this software without specific prior written permission.
  15 **
  16 ** THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY The Android Open Source Project ``AS IS'' AND
  17 ** ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18 ** IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19 ** ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL The Android Open Source Project BE LIABLE
  20 ** FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21 ** DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
  22 ** SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER
  23 ** CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24 ** LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25 ** OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH
  26 ** DAMAGE.
  27 */
  28
  29 #include <stdio.h>
  30 #include <stdlib.h>
  31 #include <fcntl.h>
  32 #include <stdarg.h>
  33 #include <string.h>
  34 #include <errno.h>
  35 #include <unistd.h>
  36
  37 #include <sys/ioctl.h>
  38 #include <sys/mman.h>
  39 #include <sys/time.h>
  40
  41 #include <linux/ioctl.h>
  42 #define __force
  43 #define __bitwise
  44 #define __user
  45 #include <sound/asound.h>
  46
  47 #include <tinyalsa/asoundlib.h>
  48
  49 #define PARAM_MAX SNDRV_PCM_HW_PARAM_LAST_INTERVAL
  50
  51 static inline int param_is_mask(int p)
  52 {
  53     return (p >= SNDRV_PCM_HW_PARAM_FIRST_MASK) &&
  54         (p <= SNDRV_PCM_HW_PARAM_LAST_MASK);
  55 }
  56
  57 static inline int param_is_interval(int p)
  58 {
  59     return (p >= SNDRV_PCM_HW_PARAM_FIRST_INTERVAL) &&
  60         (p <= SNDRV_PCM_HW_PARAM_LAST_INTERVAL);
  61 }
  62
  63 static inline struct snd_interval *param_to_interval(struct snd_pcm_hw_params *p, int n)
  64 {
  65     return &(p->intervals[n - SNDRV_PCM_HW_PARAM_FIRST_INTERVAL]);
  66 }
  67
  68 static inline struct snd_mask *param_to_mask(struct snd_pcm_hw_params *p, int n)
  69 {
  70     return &(p->masks[n - SNDRV_PCM_HW_PARAM_FIRST_MASK]);
  71 }
  72
  73 static void param_set_mask(struct snd_pcm_hw_params *p, int n, unsigned int bit)
  74 {
  75     if (bit >= SNDRV_MASK_MAX)
  76         return;
  77     if (param_is_mask(n)) {
  78         struct snd_mask *m = param_to_mask(p, n);
  79         m->bits[0] = 0;
  80         m->bits[1] = 0;
  81         m->bits[bit >> 5] |= (1 << (bit & 31));
  82     }
  83 }
  84
  85 static void param_set_min(struct snd_pcm_hw_params *p, int n, unsigned int val)
  86 {
  87     if (param_is_interval(n)) {
  88         struct snd_interval *i = param_to_interval(p, n);
  89         i->min = val;
  90     }
  91 }
  92
  93 static void param_set_max(struct snd_pcm_hw_params *p, int n, unsigned int val)
  94 {
  95     if (param_is_interval(n)) {
  96         struct snd_interval *i = param_to_interval(p, n);
  97         i->max = val;
  98     }
  99 }
 100
 101 static void param_set_int(struct snd_pcm_hw_params *p, int n, unsigned int val)
 102 {
 103     if (param_is_interval(n)) {
 104         struct snd_interval *i = param_to_interval(p, n);
 105         i->min = val;
 106         i->max = val;
 107         i->integer = 1;
 108     }
 109 }
 110
 111 static void param_init(struct snd_pcm_hw_params *p)
 112 {
 113     int n;
 114
 115     memset(p, 0, sizeof(*p));
 116     for (n = SNDRV_PCM_HW_PARAM_FIRST_MASK;
 117          n <= SNDRV_PCM_HW_PARAM_LAST_MASK; n++) {
 118             struct snd_mask *m = param_to_mask(p, n);
 119             m->bits[0] = ~0;
 120             m->bits[1] = ~0;
 121     }
 122     for (n = SNDRV_PCM_HW_PARAM_FIRST_INTERVAL;
 123          n <= SNDRV_PCM_HW_PARAM_LAST_INTERVAL; n++) {
 124             struct snd_interval *i = param_to_interval(p, n);
 125             i->min = 0;
 126             i->max = ~0;
 127     }
 128 }
 129
 130 #define PCM_ERROR_MAX 128
 131
 132 struct pcm {
 133     int fd;
 134     unsigned int flags;
 135     int running:1;
 136     int underruns;
 137     unsigned int buffer_size;
 138     char error[PCM_ERROR_MAX];
 139     struct pcm_config config;
 140 };
 141
 142 unsigned int pcm_get_buffer_size(struct pcm *pcm)
 143 {
 144     return pcm->buffer_size;
 145 }
 146
 147 const char* pcm_get_error(struct pcm *pcm)
 148 {
 149     return pcm->error;
 150 }
 151
 152 static int oops(struct pcm *pcm, int e, const char *fmt, ...)
 153 {
 154     va_list ap;
 155     int sz;
 156
 157     va_start(ap, fmt);
 158     vsnprintf(pcm->error, PCM_ERROR_MAX, fmt, ap);
 159     va_end(ap);
 160     sz = strlen(pcm->error);
 161
 162     if (errno)
 163         snprintf(pcm->error + sz, PCM_ERROR_MAX - sz,
 164                  ": %s", strerror(e));
 165     return -1;
 166 }
 167
 168 static unsigned int pcm_format_to_alsa(enum pcm_format format)
 169 {
 170     switch (format) {
 171     case PCM_FORMAT_S32_LE:
 172         return SNDRV_PCM_FORMAT_S32_LE;
 173     default:
 174     case PCM_FORMAT_S16_LE:
 175         return SNDRV_PCM_FORMAT_S16_LE;
 176     };
 177 }
 178
 179 static unsigned int pcm_format_to_bits(enum pcm_format format)
 180 {
 181     switch (format) {
 182     case PCM_FORMAT_S32_LE:
 183         return 32;
 184     default:
 185     case PCM_FORMAT_S16_LE:
 186         return 16;
 187     };
 188 }
 189
 190 int pcm_write(struct pcm *pcm, void *data, unsigned int count)
 191 {
 192     struct snd_xferi x;
 193
 194     if (pcm->flags & PCM_IN)
 195         return -EINVAL;
 196
 197     x.buf = data;
 198     x.frames = count / (pcm->config.channels *
 199                         pcm_format_to_bits(pcm->config.format) / 8);
 200
 201     for (;;) {
 202         if (!pcm->running) {
 203             if (ioctl(pcm->fd, SNDRV_PCM_IOCTL_PREPARE))
 204                 return oops(pcm, errno, "cannot prepare channel");
 205             if (ioctl(pcm->fd, SNDRV_PCM_IOCTL_WRITEI_FRAMES, &x))
 206                 return oops(pcm, errno, "cannot write initial data");
 207             pcm->running = 1;
 208             return 0;
 209         }
 210         if (ioctl(pcm->fd, SNDRV_PCM_IOCTL_WRITEI_FRAMES, &x)) {
 211             pcm->running = 0;
 212             if (errno == EPIPE) {
 213                     /* we failed to make our window -- try to restart */
 214                 pcm->underruns++;
 215                 continue;
 216             }
 217             return oops(pcm, errno, "cannot write stream data");
 218         }
 219         return 0;
 220     }
 221 }
 222
 223 int pcm_read(struct pcm *pcm, void *data, unsigned int count)
 224 {
 225     struct snd_xferi x;
 226
 227     if (!(pcm->flags & PCM_IN))
 228         return -EINVAL;
 229
 230     x.buf = data;
 231     x.frames = count / (pcm->config.channels *
 232                         pcm_format_to_bits(pcm->config.format) / 8);
 233
 234     for (;;) {
 235         if (!pcm->running) {
 236             if (ioctl(pcm->fd, SNDRV_PCM_IOCTL_PREPARE))
 237                 return oops(pcm, errno, "cannot prepare channel");
 238             if (ioctl(pcm->fd, SNDRV_PCM_IOCTL_START))
 239                 return oops(pcm, errno, "cannot start channel");
 240             pcm->running = 1;
 241         }
 242         if (ioctl(pcm->fd, SNDRV_PCM_IOCTL_READI_FRAMES, &x)) {
 243             pcm->running = 0;
 244             if (errno == EPIPE) {
 245                     /* we failed to make our window -- try to restart */
 246                 pcm->underruns++;
 247                 continue;
 248             }
 249             return oops(pcm, errno, "cannot read stream data");
 250         }
 251         return 0;
 252     }
 253 }
 254
 255 static struct pcm bad_pcm = {
 256     .fd = -1,
 257 };
 258
 259 int pcm_close(struct pcm *pcm)
 260 {
 261     if (pcm == &bad_pcm)
 262         return 0;
 263
 264     if (pcm->fd >= 0)
 265         close(pcm->fd);
 266     pcm->running = 0;
 267     pcm->buffer_size = 0;
 268     pcm->fd = -1;
 269     return 0;
 270 }
 271
 272 struct pcm *pcm_open(unsigned int card, unsigned int device,
 273                      unsigned int flags, struct pcm_config *config)
 274 {
 275     struct pcm *pcm;
 276     struct snd_pcm_info info;
 277     struct snd_pcm_hw_params params;
 278     struct snd_pcm_sw_params sparams;
 279     char fn[256];
 280
 281     pcm = calloc(1, sizeof(struct pcm));
 282     if (!pcm || !config)
 283         return &bad_pcm; /* TODO: could support default config here */
 284
 285     pcm->config = *config;
 286
 287     snprintf(fn, sizeof(fn), "/dev/snd/pcmC%uD%u%c", card, device,
 288              flags & PCM_IN ? 'c' : 'p');
 289
 290     pcm->flags = flags;
 291     pcm->fd = open(fn, O_RDWR);
 292     if (pcm->fd < 0) {
 293         oops(pcm, errno, "cannot open device '%s'", fn);
 294         return pcm;
 295     }
 296
 297     if (ioctl(pcm->fd, SNDRV_PCM_IOCTL_INFO, &info)) {
 298         oops(pcm, errno, "cannot get info");
 299         goto fail;
 300     }
 301
 302     param_init(&params);
 303     param_set_mask(&params, SNDRV_PCM_HW_PARAM_ACCESS,
 304                    SNDRV_PCM_ACCESS_RW_INTERLEAVED);
 305     param_set_mask(&params, SNDRV_PCM_HW_PARAM_FORMAT,
 306                    pcm_format_to_alsa(config->format));
 307     param_set_mask(&params, SNDRV_PCM_HW_PARAM_SUBFORMAT,
 308                    SNDRV_PCM_SUBFORMAT_STD);
 309     param_set_min(&params, SNDRV_PCM_HW_PARAM_PERIOD_SIZE, config->period_size);
 310     param_set_int(&params, SNDRV_PCM_HW_PARAM_SAMPLE_BITS,
 311                   pcm_format_to_bits(config->format));
 312     param_set_int(&params, SNDRV_PCM_HW_PARAM_FRAME_BITS,
 313                   pcm_format_to_bits(config->format) * config->channels);
 314     param_set_int(&params, SNDRV_PCM_HW_PARAM_CHANNELS,
 315                   config->channels);
 316     param_set_int(&params, SNDRV_PCM_HW_PARAM_PERIODS, config->period_count);
 317     param_set_int(&params, SNDRV_PCM_HW_PARAM_RATE, config->rate);
 318
 319     if (ioctl(pcm->fd, SNDRV_PCM_IOCTL_HW_PARAMS, &params)) {
 320         oops(pcm, errno, "cannot set hw params");
 321         goto fail;
 322     }
 323
 324     memset(&sparams, 0, sizeof(sparams));
 325     sparams.tstamp_mode = SNDRV_PCM_TSTAMP_NONE;
 326     sparams.period_step = 1;
 327     sparams.avail_min = 1;
 328     sparams.start_threshold = config->period_count * config->period_size;
 329     sparams.stop_threshold = config->period_count * config->period_size;
 330     sparams.xfer_align = config->period_size / 2; /* needed for old kernels */
 331     sparams.silence_size = 0;
 332     sparams.silence_threshold = 0;
 333
 334     if (ioctl(pcm->fd, SNDRV_PCM_IOCTL_SW_PARAMS, &sparams)) {
 335         oops(pcm, errno, "cannot set sw params");
 336         goto fail;
 337     }
 338
 339     pcm->buffer_size = config->period_count * config->period_size;
 340     pcm->underruns = 0;
 341     return pcm;
 342
 343 fail:
 344     close(pcm->fd);
 345     pcm->fd = -1;
 346     return pcm;
 347 }
 348
 349 int pcm_is_ready(struct pcm *pcm)
 350 {
 351     return pcm->fd >= 0;
 352 }
 353
 354 int pcm_start(struct pcm *pcm)
 355 {
 356     if (ioctl(pcm->fd, SNDRV_PCM_IOCTL_PREPARE) < 0)
 357         return oops(pcm, errno, "cannot prepare channel");
 358     if (ioctl(pcm->fd, SNDRV_PCM_IOCTL_START) < 0)
 359         return oops(pcm, errno, "cannot start channel");
 360
 361     return 0;
 362 }
 363
 364 int pcm_stop(struct pcm *pcm)
 365 {
 366     if (ioctl(pcm->fd, SNDRV_PCM_IOCTL_DROP) < 0)
 367         return oops(pcm, errno, "cannot stop channel");
 368
 369     return 0;
 370 }
 371