git.sesse.net Git - vlc/blob - modules/access/jack.c

   1 /*****************************************************************************
   2  * jack.c: JACK audio input module
   3  *****************************************************************************
   4  * Copyright (C) 2007-2008 the VideoLAN team
   5  * Copyright (C) 2007 Société des arts technologiques
   6  * Copyright (C) 2007 Savoir-faire Linux
   7  *
   8  * Authors: Arnaud Sala <arnaud.sala at savoirfairelinux.com>
   9  *          Julien Plissonneau Duquene <... at savoirfairelinux.com>
  10  *          Pierre-Luc Beaudoin <pierre-luc.beaudoin at savoirfairelinux.com>
  11  *
  12  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  13  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
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  18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
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  23  * along with this program; if not, write to the Free Software
  24  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  25  *****************************************************************************/
  26
  27 /**
  28  * \file modules/access/jack.c
  29  * \brief JACK audio input functions
  30  */
  31
  32 /*****************************************************************************
  33  * Preamble
  34  *****************************************************************************/
  35
  36 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  37 # include "config.h"
  38 #endif
  39
  40 #include <vlc_common.h>
  41 #include <vlc_plugin.h>
  42 #include <vlc_input.h>
  43 #include <vlc_demux.h>
  44 #include <vlc_url.h>
  45 #include <vlc_strings.h>
  46
  47 #include <jack/jack.h>
  48 #include <jack/ringbuffer.h>
  49
  50 #include <sys/types.h>
  51 #include <unistd.h>
  52
  53 /*****************************************************************************
  54  * Module descriptor
  55  *****************************************************************************/
  56 static int  Open ( vlc_object_t * );
  57 static void Close( vlc_object_t * );
  58
  59 #define CACHING_TEXT N_("Caching value in ms")
  60 #define CACHING_LONGTEXT N_( \
  61     "Make VLC buffer audio data captured from jack for the specified " \
  62     "length in milliseconds." )
  63 #define PACE_TEXT N_( "Pace" )
  64 #define PACE_LONGTEXT N_( \
  65     "Read the audio stream at VLC pace rather than Jack pace." )
  66 #define AUTO_CONNECT_TEXT N_( "Auto Connection" )
  67 #define AUTO_CONNECT_LONGTEXT N_( \
  68     "Automatically connect VLC input ports to available output ports." )
  69
  70 vlc_module_begin ()
  71      set_description( N_("JACK audio input") )
  72      set_capability( "access_demux", 0 )
  73      set_shortname( N_( "JACK Input" ) )
  74      set_category( CAT_INPUT )
  75      set_subcategory( SUBCAT_INPUT_ACCESS )
  76
  77      add_integer( "jack-input-caching", DEFAULT_PTS_DELAY / 1000, NULL,
  78          CACHING_TEXT, CACHING_LONGTEXT, true )
  79      add_bool( "jack-input-use-vlc-pace", false, NULL,
  80          PACE_TEXT, PACE_LONGTEXT, true )
  81      add_bool( "jack-input-auto-connect", false, NULL,
  82          AUTO_CONNECT_TEXT, AUTO_CONNECT_LONGTEXT, true )
  83
  84      add_shortcut( "jack" )
  85      set_callbacks( Open, Close )
  86 vlc_module_end ()
  87
  88 /*****************************************************************************
  89  * Local prototypes
  90  *****************************************************************************/
  91
  92 struct demux_sys_t
  93 {
  94     /* Audio properties */
  95     vlc_fourcc_t                i_acodec_raw;
  96     unsigned int                i_channels;
  97     int                         i_sample_rate;
  98     int                         i_audio_max_frame_size;
  99     int                         i_frequency;
 100     block_t                     *p_block_audio;
 101     es_out_id_t                 *p_es_audio;
 102     date_t                      pts;
 103
 104     /* Jack properties */
 105     jack_client_t               *p_jack_client;
 106     jack_port_t                 **pp_jack_port_input;
 107     jack_default_audio_sample_t **pp_jack_buffer;
 108     jack_ringbuffer_t           *p_jack_ringbuffer;
 109     jack_nframes_t              jack_buffer_size;
 110     jack_nframes_t              jack_sample_rate;
 111     size_t                      jack_sample_size;
 112     char                        *psz_ports;
 113     char                        **pp_jack_port_table;
 114     char                        i_match_ports;
 115 };
 116
 117 static int Demux( demux_t * );
 118 static int Control( demux_t *p_demux, int i_query, va_list args );
 119
 120 static void Parse ( demux_t * );
 121 static void Port_finder( demux_t * );
 122 static int Process( jack_nframes_t i_frames, void *p_arg );
 123
 124 static block_t *GrabJack( demux_t * );
 125
 126 /*****************************************************************************
 127  * Open: Connect to the JACK server
 128  *****************************************************************************/
 129 static int Open( vlc_object_t *p_this )
 130 {
 131     unsigned int i;
 132     demux_t             *p_demux = ( demux_t* )p_this;
 133     demux_sys_t         *p_sys;
 134     es_format_t         fmt;
 135     int i_out_ports = 0;
 136
 137     p_demux->pf_demux = Demux;
 138     p_demux->pf_control = Control;
 139
 140     /* Allocate structure */
 141     p_demux->p_sys = p_sys = calloc( 1, sizeof( demux_sys_t ) );
 142     if( !p_sys )
 143         return VLC_ENOMEM;
 144
 145     /* Parse MRL */
 146     Parse( p_demux );
 147
 148     /* Create var */
 149     var_Create( p_demux, "jack-input-caching",
 150         VLC_VAR_INTEGER | VLC_VAR_DOINHERIT );
 151     var_Create( p_demux, "jack-input-use-vlc-pace",
 152         VLC_VAR_BOOL | VLC_VAR_DOINHERIT );
 153     var_Create( p_demux, "jack-input-auto-connect",
 154         VLC_VAR_BOOL | VLC_VAR_DOINHERIT );
 155
 156     /* JACK connexions */
 157     /* define name and connect to jack server */
 158     char p_vlc_client_name[32];
 159     sprintf( p_vlc_client_name, "vlc-input-%d", getpid() );
 160     p_sys->p_jack_client = jack_client_new( p_vlc_client_name );
 161     if( p_sys->p_jack_client == NULL )
 162     {
 163         msg_Err( p_demux, "failed to connect to JACK server" );
 164         free( p_sys );
 165         return VLC_EGENERIC;
 166     }
 167
 168     /* find some specifics ports if user entered a regexp */
 169     if( p_sys->psz_ports )
 170     {
 171         Port_finder( p_demux );
 172         if( p_sys->i_channels == 0 )
 173         {
 174             p_sys->i_channels = p_sys->i_match_ports;
 175         }
 176     }
 177
 178     /* allocate input ports */
 179     if( p_sys->i_channels == 0 ) p_sys->i_channels = 2 ; /* default number of port */
 180     p_sys->pp_jack_port_input = malloc(
 181         p_sys->i_channels * sizeof( jack_port_t* ) );
 182     if( p_sys->pp_jack_port_input == NULL )
 183     {
 184         jack_client_close( p_sys->p_jack_client );
 185         free( p_sys );
 186         return VLC_ENOMEM;
 187     }
 188
 189     /* allocate ringbuffer */
 190     /* The length of the ringbuffer is critical, it must be large enought
 191        to keep all data between 2 GrabJack() calls.  We assume 1 sec is ok */
 192     p_sys->p_jack_ringbuffer = jack_ringbuffer_create( p_sys->i_channels
 193          * jack_get_sample_rate( p_sys->p_jack_client )
 194          * sizeof( jack_default_audio_sample_t ) );
 195     if( p_sys->p_jack_ringbuffer == NULL )
 196     {
 197         free( p_sys->pp_jack_port_input );
 198         jack_client_close( p_sys->p_jack_client );
 199         free( p_sys );
 200         return VLC_ENOMEM;
 201     }
 202
 203     /* register input ports */
 204     for( i = 0; i <  p_sys->i_channels; i++ )
 205     {
 206         char p_input_name[32];
 207         snprintf( p_input_name, 32, "vlc_in_%d", i+1 );
 208         p_sys->pp_jack_port_input[i] = jack_port_register(
 209             p_sys->p_jack_client, p_input_name, JACK_DEFAULT_AUDIO_TYPE,
 210             JackPortIsInput, 0 );
 211         if( p_sys->pp_jack_port_input[i] == NULL )
 212         {
 213             msg_Err( p_demux, "failed to register a JACK port" );
 214             jack_ringbuffer_free( p_sys->p_jack_ringbuffer );
 215             free( p_sys->pp_jack_port_input );
 216             jack_client_close( p_sys->p_jack_client );
 217             free( p_sys );
 218             return VLC_EGENERIC;
 219         }
 220     }
 221
 222     /* allocate buffer for input ports */
 223     p_sys->pp_jack_buffer = malloc ( p_sys->i_channels
 224         * sizeof( jack_default_audio_sample_t * ) );
 225     if( p_sys->pp_jack_buffer == NULL )
 226     {
 227         for( i = 0; i < p_sys->i_channels; i++ )
 228             jack_port_unregister( p_sys->p_jack_client, p_sys->pp_jack_port_input[i] );
 229         jack_ringbuffer_free( p_sys->p_jack_ringbuffer );
 230         free( p_sys->pp_jack_port_input );
 231         jack_client_close( p_sys->p_jack_client );
 232         free( p_sys );
 233         return VLC_ENOMEM;
 234     }
 235
 236     /* set process callback */
 237     jack_set_process_callback( p_sys->p_jack_client, Process, p_demux );
 238
 239     /* tell jack server we are ready */
 240     if ( jack_activate( p_sys->p_jack_client ) )
 241     {
 242         msg_Err( p_demux, "failed to activate JACK client" );
 243         free( p_sys->pp_jack_buffer );
 244         for( i = 0; i < p_sys->i_channels; i++ )
 245             jack_port_unregister( p_sys->p_jack_client, p_sys->pp_jack_port_input[i] );
 246         jack_ringbuffer_free( p_sys->p_jack_ringbuffer );
 247         free( p_sys->pp_jack_port_input );
 248         jack_client_close( p_sys->p_jack_client );
 249         free( p_sys );
 250         return VLC_EGENERIC;
 251     }
 252
 253     /* connect vlc input to specifics jack output ports if requested */
 254    /*  if( var_GetBool( p_demux, "jack-input-auto-connect" ) && p_sys->psz_ports ) */
 255     if( p_sys->psz_ports )
 256     {
 257         int        i_input_ports;
 258         int        j;
 259
 260     if( p_sys->i_match_ports > 0 )
 261         {
 262             for( j = 0; j < p_sys->i_match_ports; j++ )
 263             {
 264                 i_input_ports = j % p_sys->i_channels;
 265                 jack_connect( p_sys->p_jack_client, p_sys->pp_jack_port_table[j],
 266                     jack_port_name( p_sys->pp_jack_port_input[i_input_ports] ) );
 267             }
 268         }
 269     }
 270
 271     /* connect vlc input to all jack output ports if requested */
 272     if( var_GetBool( p_demux, "jack-input-auto-connect" ) && !p_sys->psz_ports )
 273     {
 274         int        i_input_ports;
 275         int        j;
 276         const char **pp_jack_port_output;
 277
 278         pp_jack_port_output = jack_get_ports( p_sys->p_jack_client, NULL, NULL, JackPortIsOutput );
 279
 280         while( pp_jack_port_output && pp_jack_port_output[i_out_ports] )
 281         {
 282             i_out_ports++;
 283         }
 284         if( i_out_ports > 0 )
 285         {
 286             for( j = 0; j < i_out_ports; j++ )
 287             {
 288                 i_input_ports = j % p_sys->i_channels;
 289                 jack_connect( p_sys->p_jack_client, pp_jack_port_output[j],
 290                     jack_port_name( p_sys->pp_jack_port_input[i_input_ports] ) );
 291             }
 292         }
 293         free( pp_jack_port_output );
 294     }
 295
 296     /* info about jack server */
 297     /* get buffers size */
 298     p_sys->jack_buffer_size = jack_get_buffer_size( p_sys->p_jack_client );
 299     /* get sample rate */
 300     p_sys->jack_sample_rate = jack_get_sample_rate( p_sys->p_jack_client );
 301     /* get sample size */
 302     p_sys->jack_sample_size = sizeof( jack_default_audio_sample_t );
 303
 304     /* Define output format */
 305     es_format_Init( &fmt, AUDIO_ES, VLC_CODEC_FL32 );
 306     fmt.audio.i_channels =  p_sys->i_channels;
 307     fmt.audio.i_rate =  p_sys->jack_sample_rate;
 308     fmt.audio.i_bitspersample =  p_sys->jack_sample_size * 8;
 309     fmt.audio.i_blockalign = fmt.audio.i_bitspersample / 8;
 310     fmt.i_bitrate = fmt.audio.i_rate * fmt.audio.i_bitspersample
 311         * fmt.audio.i_channels;
 312
 313     p_sys->p_es_audio = es_out_Add( p_demux->out, &fmt );
 314     date_Init( &p_sys->pts, fmt.audio.i_rate, 1 );
 315     date_Set( &p_sys->pts, 1 );
 316
 317     return VLC_SUCCESS;
 318 }
 319
 320
 321 /*****************************************************************************
 322  * Close: Disconnect from jack server and release associated resources
 323  *****************************************************************************/
 324 static void Close( vlc_object_t *p_this )
 325 {
 326     demux_t    *p_demux = ( demux_t* )p_this;
 327     demux_sys_t    *p_sys = p_demux->p_sys;
 328
 329     msg_Dbg( p_demux,"Module unloaded" );
 330     if( p_sys->p_block_audio ) block_Release( p_sys->p_block_audio );
 331     if( p_sys->p_jack_client ) jack_client_close( p_sys->p_jack_client );
 332     if( p_sys->p_jack_ringbuffer ) jack_ringbuffer_free( p_sys->p_jack_ringbuffer );
 333     free( p_sys->pp_jack_port_input );
 334     free( p_sys->pp_jack_buffer );
 335     free( p_sys->pp_jack_port_table );
 336     free( p_sys );
 337 }
 338
 339
 340 /*****************************************************************************
 341  * Control
 342  *****************************************************************************/
 343 static int Control( demux_t *p_demux, int i_query, va_list args )
 344 {
 345     bool  *pb;
 346     int64_t     *pi64;
 347     demux_sys_t *p_sys = p_demux->p_sys;
 348
 349     switch( i_query )
 350     {
 351     /* Special for access_demux */
 352     case DEMUX_CAN_PAUSE:
 353     case DEMUX_CAN_SEEK:
 354         pb = (bool *)va_arg( args, bool * );
 355         *pb = true;
 356         return VLC_SUCCESS;
 357
 358     case DEMUX_SET_PAUSE_STATE:
 359         return VLC_SUCCESS;
 360     case DEMUX_CAN_CONTROL_PACE:
 361         pb = ( bool* )va_arg( args, bool * );
 362         *pb = var_GetBool( p_demux, "jack-input-use-vlc-pace" );
 363         return VLC_SUCCESS;
 364
 365     case DEMUX_GET_PTS_DELAY:
 366         pi64 = ( int64_t* )va_arg( args, int64_t * );
 367         *pi64 = ( int64_t )var_GetInteger( p_demux, "jack-input-caching" )
 368             * 1000;
 369         return VLC_SUCCESS;
 370
 371     case DEMUX_GET_TIME:
 372         pi64 = ( int64_t* )va_arg( args, int64_t * );
 373         *pi64 =  date_Get(&p_sys->pts);
 374             return VLC_SUCCESS;
 375
 376     /* TODO implement others */
 377     default:
 378         return VLC_EGENERIC;
 379     }
 380
 381     return VLC_EGENERIC;
 382 }
 383
 384
 385 /*****************************************************************************
 386  * Demux
 387  *****************************************************************************/
 388 static int Demux( demux_t *p_demux )
 389 {
 390
 391     demux_sys_t *p_sys;
 392     es_out_id_t  *p_es;
 393     block_t *p_block;
 394
 395     p_sys = p_demux->p_sys;
 396     p_es = p_sys->p_es_audio;
 397     p_block = GrabJack( p_demux );
 398
 399     if( p_block )
 400     {
 401         es_out_Control( p_demux->out, ES_OUT_SET_PCR, p_block->i_pts );
 402         es_out_Send( p_demux->out, p_es, p_block );
 403     }
 404
 405     return 1;
 406 }
 407
 408
 409 /*****************************************************************************
 410  * Process Callback : fill ringbuffer with Jack audio data
 411  *****************************************************************************/
 412 int Process( jack_nframes_t i_frames, void *p_arg )
 413 {
 414     demux_t            *p_demux = ( demux_t* )p_arg;
 415     demux_sys_t        *p_sys = p_demux->p_sys;
 416     unsigned int        i, j;
 417     size_t              i_write;
 418
 419     /* Get and interlace buffers */
 420     for ( i = 0; i < p_sys->i_channels ; i++ )
 421     {
 422         p_sys->pp_jack_buffer[i] = jack_port_get_buffer(
 423             p_sys->pp_jack_port_input[i], i_frames );
 424     }
 425
 426     /* fill ring buffer with signal */
 427     for( j = 0; j < i_frames; j++ )
 428     {
 429         for( i = 0; i <p_sys->i_channels; i++ )
 430         {
 431             if( jack_ringbuffer_write_space( p_sys->p_jack_ringbuffer ) <
 432                 p_sys->jack_sample_size ) {
 433                 msg_Err( p_demux, "buffer overflow");
 434                 return 0; // buffer overflow
 435             }
 436             i_write = jack_ringbuffer_write( p_sys->p_jack_ringbuffer,
 437                                              ( char * ) (p_sys->pp_jack_buffer[i]+j),
 438                                              p_sys->jack_sample_size );
 439             if (i_write != p_sys->jack_sample_size ) {
 440                 msg_Warn( p_demux, "error writing on ring buffer");
 441             }
 442         }
 443     }
 444
 445     return 0;
 446 }
 447
 448
 449 /*****************************************************************************
 450  * GrabJack: grab audio data in the Jack buffer
 451  *****************************************************************************/
 452 static block_t *GrabJack( demux_t *p_demux )
 453 {
 454     size_t      i_read;
 455     demux_sys_t *p_sys = p_demux->p_sys;
 456     block_t     *p_block;
 457
 458     /* read signal from ring buffer */
 459     i_read = jack_ringbuffer_read_space( p_sys->p_jack_ringbuffer );
 460
 461     if( i_read < 100 ) /* avoid small read */
 462     {   /* vlc has too much free time on its hands? */
 463 #undef msleep
 464 #warning Hmm.... looks wrong
 465         msleep(1000);
 466         return NULL;
 467     }
 468
 469     if( p_sys->p_block_audio )
 470     {
 471         p_block = p_sys->p_block_audio;
 472     }
 473     else
 474     {
 475         p_block = block_New( p_demux, i_read );
 476     }
 477     if( !p_block )
 478     {
 479         msg_Warn( p_demux, "cannot get block" );
 480         return 0;
 481     }
 482
 483     //Find the previous power of 2, this algo assumes size_t has the same size on all arch
 484     i_read >>= 1;
 485     i_read--;
 486     i_read |= i_read >> 1;
 487     i_read |= i_read >> 2;
 488     i_read |= i_read >> 4;
 489     i_read |= i_read >> 8;
 490     i_read |= i_read >> 16;
 491     i_read++;
 492
 493     i_read = jack_ringbuffer_read( p_sys->p_jack_ringbuffer, ( char * ) p_block->p_buffer, i_read );
 494
 495     p_block->i_dts = p_block->i_pts =    date_Increment( &p_sys->pts,
 496          i_read/(p_sys->i_channels * p_sys->jack_sample_size) );
 497
 498     p_sys->p_block_audio = p_block;
 499     p_block->i_buffer = i_read;
 500     p_sys->p_block_audio = 0;
 501
 502     return p_block;
 503 }
 504
 505
 506 /*****************************************************************************
 507  * Port_finder: compare ports with the regexp entered
 508  *****************************************************************************/
 509 static void Port_finder( demux_t *p_demux )
 510 {
 511
 512     demux_sys_t *p_sys = p_demux->p_sys;
 513     char *psz_expr = p_sys->psz_ports;
 514     char *token = NULL;
 515     char *state = NULL;
 516     char *psz_uri = NULL;
 517     const char **pp_jack_port_output = NULL;
 518     int i_out_ports = 0;
 519     int i_total_out_ports =0;
 520     p_sys->pp_jack_port_table = NULL;
 521
 522     /* parse the ports part of the MRL */
 523     for( token = strtok_r( psz_expr, ",", &state ); token;
 524             token = strtok_r( NULL, ",", &state ) )
 525     {
 526         psz_uri = decode_URI_duplicate( token );
 527         /* get the ports which match the regexp */
 528         pp_jack_port_output = jack_get_ports( p_sys->p_jack_client,
 529            psz_uri, NULL, JackPortIsOutput );
 530         if( pp_jack_port_output == NULL )
 531         {
 532             msg_Err( p_demux, "port(s) asked not found:%s", psz_uri );
 533             free( pp_jack_port_output );
 534         }
 535         else
 536         {
 537             while( pp_jack_port_output && pp_jack_port_output[i_out_ports] )
 538             {
 539                 i_out_ports++;
 540             }
 541             /* alloc an array to store all the matched ports */
 542             p_sys->pp_jack_port_table = xrealloc( p_sys->pp_jack_port_table,
 543                 (i_out_ports * sizeof( char * ) + i_total_out_ports * sizeof( char * ) ) );
 544
 545             for(int i=0; i<i_out_ports;i++)
 546             {
 547                 p_sys->pp_jack_port_table[i_total_out_ports+i] = ( char * ) pp_jack_port_output[i];
 548             }
 549
 550             i_total_out_ports += i_out_ports;
 551         }
 552     }
 553
 554     free( pp_jack_port_output );
 555     p_sys->i_match_ports = i_total_out_ports;
 556 }
 557
 558
 559 /*****************************************************************************
 560  * Parse: Parse the MRL
 561  *****************************************************************************/
 562 static void Parse( demux_t *p_demux )
 563 {
 564     demux_sys_t *p_sys = p_demux->p_sys;
 565     char *psz_dup = strdup( p_demux->psz_path );
 566     char *psz_parser = psz_dup;
 567
 568     if( !strncmp( psz_parser, "channels=", strlen( "channels=" ) ) )
 569     {
 570         p_sys->i_channels = abs( strtol( psz_parser + strlen( "channels=" ),
 571             &psz_parser, 0 ) );
 572     }
 573     else if( !strncmp( psz_parser, "ports=", strlen( "ports=" ) ) )
 574     {
 575         int i_len;
 576         psz_parser += strlen( "ports=" );
 577         if( strchr( psz_parser, ':' ) )
 578         {
 579             i_len = strchr( psz_parser, ':' ) - psz_parser;
 580         }
 581         else
 582         {
 583             i_len = strlen( psz_parser );
 584         }
 585         p_sys->psz_ports = strndup( psz_parser, i_len );
 586         psz_parser += i_len;
 587     }
 588     else
 589     {
 590         msg_Warn( p_demux, "unknown option" );
 591     }
 592
 593     while( *psz_parser && *psz_parser != ':' )
 594     {
 595         psz_parser++;
 596     }
 597
 598     if( *psz_parser == ':' )
 599     {
 600         for( ;; )
 601         {
 602             *psz_parser++ = '\0';
 603             if( !strncmp( psz_parser, "channels=", strlen( "channels=" ) ) )
 604             {
 605                 p_sys->i_channels = abs( strtol(
 606                     psz_parser + strlen( "channels=" ), &psz_parser, 0 ) );
 607             }
 608             else if( !strncmp( psz_parser, "ports=", strlen( "ports=" ) ) )
 609             {
 610                 int i_len;
 611                 psz_parser += strlen( "ports=" );
 612                 if( strchr( psz_parser, ':' ) )
 613                 {
 614                     i_len = strchr( psz_parser, ':' ) - psz_parser;
 615                 }
 616                 else
 617                 {
 618                     i_len = strlen( psz_parser );
 619                 }
 620                 p_sys->psz_ports = strndup( psz_parser, i_len );
 621                 psz_parser += i_len;
 622             }
 623             else
 624             {
 625                 msg_Warn( p_demux, "unknown option" );
 626             }
 627             while( *psz_parser && *psz_parser != ':' )
 628             {
 629                 psz_parser++;
 630             }
 631
 632             if( *psz_parser == '\0' )
 633             {
 634                 break;
 635             }
 636         }
 637     }
 638 }
 639