morseplayer

/sys/dev/speaker/spkr.c に解釈ルーチンが内蔵されてた。

static int pitchtab[] = {
/*        C     C#    D     D#    E     F     F#    G     G#    A     A#    B*/
/* 0 */   65,   69,   73,   78,   82,   87,   93,   98,  103,  110,  117,  123,
/* 1 */  131,  139,  147,  156,  165,  175,  185,  196,  208,  220,  233,  247,
/* 2 */  262,  277,  294,  311,  330,  349,  370,  392,  415,  440,  466,  494,
/* 3 */  523,  554,  587,  622,  659,  698,  740,  784,  831,  880,  932,  988,
/* 4 */ 1047, 1109, 1175, 1245, 1319, 1397, 1480, 1568, 1661, 1760, 1865, 1975,
/* 5 */ 2093, 2217, 2349, 2489, 2637, 2794, 2960, 3136, 3322, 3520, 3729, 3951,
/* 6 */ 4186, 4435, 4698, 4978, 5274, 5588, 5920, 6272, 6644, 7040, 7459, 7902,
};

playstring(char *cp, size_t slen)
{
                :
                switch (c) {
                case 'A':
                case 'B':
                case 'C':
                case 'D':
                case 'E':
                case 'F':
                case 'G':
                        /* compute pitch */
                        pitch = notetab[c - 'A'] + octave * OCTAVE_NOTES;

                        /* this may be followed by an accidental sign */
                        if (cp[1] == '#' || cp[1] == '+') {
                                ++pitch;
                                ++cp;
                                slen--;
                        } else if (cp[1] == '-') {
                                --pitch;
                                ++cp;
                                slen--;
                        }
			:

下記の様に4つのデバイスをサポートしてるみたい。同時使用は可能なのかな？

ob$ ls -l /dev/audio*
crw-rw----  1 root  _sndiop  42,   0 Sep 26 08:46 /dev/audio0
crw-rw----  1 root  _sndiop  42,   1 Apr 13 06:26 /dev/audio1
crw-rw----  1 root  _sndiop  42,   2 Apr 13 06:26 /dev/audio2
crw-rw----  1 root  _sndiop  42,   3 Apr 13 06:26 /dev/audio3
crw-rw----  1 root  _sndiop  42, 192 Apr 13 06:26 /dev/audioctl0
crw-rw----  1 root  _sndiop  42, 193 Apr 13 06:26 /dev/audioctl1
crw-rw----  1 root  _sndiop  42, 194 Apr 13 06:26 /dev/audioctl2
crw-rw----  1 root  _sndiop  42, 195 Apr 13 06:26 /dev/audioctl3

これの元ネタ。

ob$ dmesg | grep az
azalia0 at pci0 dev 27 function 0 "Intel 82801I HD Audio" rev 0x03: msi
azalia0: codecs: Realtek ALC269, Intel/0x2802, using Realtek ALC269
audio0 at azalia0

aucatにはデバッグ・フラグが用意されてる。-dを重ねると、より詳細に挙動 を報告してくれる。

ob$ aucat -d -d -d -i output.wav
output.wav: skipped unknown chunk
output.wav,pst=cfg: play, chan 0:0, 8000Hz, s32le, bytes 80..96080, vol 8388608
default: 8000Hz, play 0:0, 33 blocks of 80 frames
output.wav,pst=cfg: allocated 2640 frame buffer
cmap: nch = 1, ostart = 0, onext = 0, istart = 0, inext = 0
dec: s32le, 1 channels
output.wav,pst=ini: chain initialized
output.wav,pst=run: started
started
default: cycle, prime = 33
dec: copying 80 frames
cmap: adding 80 frames
default: cycle, prime = 33
  :
default: cycle, prime = 33
output.wav,pst=stp: drained, done
output.wav,pst=ini: stopped
stopped
output.wav,pst=ini: closed

上でrawに変換した。そしたら、あろう事かファイルが肥大しちゃった。どん な風に変換された？

ob$ aucat -dd -i z.raw
z.raw,pst=cfg: play, chan 0:1, 48000Hz, s24le4msb, vol 8388608
default: 48000Hz, play 0:1, 36 blocks of 480 frames
z.raw,pst=cfg: allocated 17280 frame buffer
cmap: nch = 2, ostart = 0, onext = 0, istart = 0, inext = 0
dec: s24le4msb, 2 channels
z.raw,pst=ini: chain initialized
z.raw,pst=run: started
started
z.raw,pst=run: eof reached, stopping
z.raw,pst=stp: drained, done
z.raw,pst=ini: stopped
stopped
z.raw,pst=ini: closed

ヘッダーが除去されてしまうと、ただのデータだ。これでは演奏も何も有った ものじゃない。そこでaucatはローカルルールを適用するんだな。48Kサンプリ ング、ステレオ、サイン付きの24Bitリトルエンディアン。これ世の中一般の フォーマットなんでしょうか？

ちょいとgdbしてみると、このあたりでグルグルしてる。 playrec_cycle () at aucat.c:1118

sndio hints on writing & porting audio code

こんな資料を発見した。ならば、、、

#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sndio.h>

#define SZ 9600   // from par.appbufsz
int buf[SZ];

int main(){
  struct sio_hdl *my;
  struct sio_par par;
  char *afname = "default";
  char *sndf   = "z.raw";
  int fd;

        my = sio_open(afname, SIO_PLAY, 0);
        fd = open(sndf, O_RDONLY);

        sio_initpar(&par);
        par.rate = 48000;
        par.sig = 1;
        par.le = 1;
        par.msb = 0;
        par.bits = 24;
        par.pchan = 2;
        par.xrun = 0;
        sio_setpar(my, &par);
        sio_getpar(my, &par);

        sio_start(my);
        while(read(fd, buf, SZ)) {
            sio_write(my, buf, SZ);
        }
        sio_stop(my);
	close(fd);
        sio_close(my);
}

例によって、全くエラーチェックをしていないと言う恐ろしいプログラム。コ ンパイルは、cc -g -O0 sample.c -lsndio

特徴的なのは、パラメータの設定部分。まず、initparして、初期値を準備(全 てが最大値になる)。変更したい部分を設定してから、ネゴシエーションされ た値を再確認(してないけど)。

それからは、スタートして、音ファイルから読んで、それをハードに転送、を、 EOFになるまで繰り返し。stopを呼ぶと、ハードに転送されてるデータが残っ ていたら音出しする。それが完了したら、デバイスを閉じて終了。

aucatのソースを見ると、 sio_pollfd() sio_revents() を駆使して、 bufferへ上手にデータを送り込んでいるようだ。オイラーの奴は、呆れるぐら い手抜きバージョンです。まあ、それがハックですと自慢しておこう。

どんな挙動をするか、ktrace/kdumpしてみた。

93592 a.out    CALL  read(4,0x3b1d2138,0x2580)
93592 a.out    RET   read 9600/0x2580
93592 a.out    CALL  write(3,0x7360dbf8,0x28)
93592 a.out    RET   write 40/0x28
93592 a.out    CALL  write(3,0x3b1d2138,0x780)
93592 a.out    RET   write 1920/0x780
93592 a.out    CALL  poll(0xcf7f2080,1,INFTIM)
93592 a.out    RET   poll 1
93592 a.out    CALL  read(3,0x7360dbd0,0x28)
93592 a.out    RET   read 40/0x28
93592 a.out    CALL  read(3,0x7360dbd0,0x28)
93592 a.out    RET   read 40/0x28
93592 a.out    CALL  read(3,0x7360dbd0,0x28)
93592 a.out    RET   read -1 errno 35 Resource temporarily unavailable

音ファイルから指示された9600バイトを読み出し、それをハードに転送してる んだけど、事情が有って、全部を転送できない。何度がやってるうちに、poll を使った交通整理が出てきた(sndioのボランティアだな)。そのうちに、整理ができなくなって、OSが文句 を言い出した。

音を聞いてる分には、分からないのだけどね。。。

で、errno 35 なんて言ってるので、sys/errno.h で、#define EAGAIN 35 を取得。そして、read(2) すると、

[EAGAIN]           The file was marked for non-blocking I/O, and no data
                   were ready to be read.

sys_read の中で表われるかと思ったら、出てきていない。もっと下部かな？

ob$ grep EAGAIN -l *.c
kern_fork.c
kern_rwlock.c
kern_sig.c
subr_extent.c
subr_suspend.c
sys_futex.c
sys_pipe.c
sys_process.c
sysv_msg.c
sysv_sem.c
sysv_shm.c
uipc_syscalls.c
vfs_lockf.c

さあ、何処でしょう？ それより、open(2)に助け船は無いか？

      O_RDONLY     Open for reading only.
      O_WRONLY     Open for writing only.
      O_RDWR       Open for reading and writing.

Any combination of the following flags may additionally be used:

      O_NONBLOCK   Do not block on open or for data to become available.
      :

わざわざ O_NONBLOCK を付けていないので、ちゃんとブロックするはずだけ どなあ。ググったら、OpenBSD 7.5 で、これがでるようになったって報告が散 見された。何か変更でも有ったのだろうか？

ob$ hexdump z.raw
 :
01193e0    5a00    5f99    0000    0000    9800    58a8    0000    0000
01193f0    5c00    512a    0000    0000    ad00    492a    0000    0000

触れ込みでは、24Bitって事だけど、実際は32Bitじゃん。それからステレオっ て事だけど、右チャンネルには、音が入いっていない。そんな物なのか。

my = sio_open(afname, SIO_PLAY, 1);
fd = open(sndf, O_RDONLY | O_NONBLOCK);

両ポートをノンブロックングしてみた。

ob$ time ./a.out
    0m03.01s real     0m00.00s user     0m00.02s system
ob$ time ./a.out
    0m00.01s real     0m00.00s user     0m00.00s system

上の結果は、ブロッキングした時としない時のもの。ノンブロッキングだと、 ほとんど直ぐに終了。実際に音システムへの書き込みは、ほとんど実行されて いないので、音はしない結果になった。

次は、32Bitにしてみた。音がより忠実に再生されたぞ。まろやかである。 にわかオーディオ評論家じゃん。プラグは金メッキされた物を使用すると、音 が良くなりますと一緒だな。世の中に32BitのA/Dコンバーターなんて存在する んか？ ハルネーション 幻覚である。 ハイレゾオーディオ

今度は、ステレオを止めてモノラルにしてみた。(par.pchan = 1)

ob$ time ./a.out
    0m06.01s real     0m00.00s user     0m00.03s system

当然の事ながら、実行時間は2倍になった。それから、音も低くなった。再生 スピードが遅くなるんで、低温の方へシフトするのは、当然か。

par.le = 0 として、無理にビッグエンディアンとして解釈させると、もはや 雑音ですよ。ピンクレディーの華々しさは消え失せてしまいました。嗚呼、昭 和は遠くなりにけり。

だから、エンディアンにも気を使ってください、とAC JAPAN からのお願いで した。