git.sesse.net Git - nageru/blob - nageru/alsa_pool.h

   1 #ifndef _ALSA_POOL_H
   2 #define _ALSA_POOL_H 1
   3
   4 #include <atomic>
   5 #include <memory>
   6 #include <mutex>
   7 #include <string>
   8 #include <thread>
   9 #include <unordered_map>
  10 #include <vector>
  11
  12 class ALSAInput;
  13 class DeviceSpecProto;
  14
  15 // The class dealing with the collective of all ALSA cards in the system.
  16 // In particular, it deals with enumeration of cards, and hotplug of new ones.
  17 class ALSAPool {
  18 public:
  19         ALSAPool();
  20         ~ALSAPool();
  21
  22         struct Device {
  23                 enum class State {
  24                         // There is no card here. (There probably used to be one,
  25                         // but it got removed.) We don't insert a card before
  26                         // we've actually probed it, ie., we know whether it
  27                         // can be captured from at all, and what its name is.
  28                         EMPTY,
  29
  30                         // This card is ready for capture, as far as we know.
  31                         // (It could still be used by someone else; we don't know
  32                         // until we try to open it.)
  33                         READY,
  34
  35                         // We are trying to start capture from this card, but we are not
  36                         // streaming yet. Note that this could in theory go on forever,
  37                         // if the card is in use by some other process; in the UI,
  38                         // we will show this state as “(busy)”.
  39                         STARTING,
  40
  41                         // The card is capturing and sending data. If there's a fatal error,
  42                         // it could go back to STARTING, or it could go to DEAD
  43                         // (depending on the error).
  44                         RUNNING,
  45
  46                         // The card is gone (e.g., unplugged). However, since there's
  47                         // still a bus using it, we can't just remove the entry.
  48                         // If the card comes back (ie., a new card is plugged in,
  49                         // and we believe it has the same configuration), it could be
  50                         // installed in place of this card, and then presumably be put
  51                         // back into STARTING or RUNNING.
  52                         DEAD
  53                 } state = State::EMPTY;
  54
  55                 std::string address;  // E.g. “hw:0,0”.
  56                 std::string name, info;
  57                 unsigned num_channels;
  58                 ALSAInput *input = nullptr;  // nullptr iff EMPTY or DEAD.
  59
  60                 // Whether the AudioMixer is interested in this card or not.
  61                 // “Interested” could mean either of two things: Either it is part of
  62                 // a bus mapping, or it is in the process of enumerating devices
  63                 // (to show to the user). A card that is _not_ held can disappear
  64                 // at any given time as a result of an error or hotplug event;
  65                 // a card that is held will go to the DEAD state instead.
  66                 bool held = false;
  67
  68                 std::string display_name() const { return name + " (" + info + ")"; }
  69         };
  70
  71         void init();
  72
  73         // Get the list of all current devices. Note that if hold_devices==true,
  74         // all of the returned devices will be marked as held (used by the input mapping UI,
  75         // which needs some kind of stability when the user is to choose).
  76         // Thus, when you are done with the list and have set a new mapping,
  77         // you must go through all the devices you don't want and release them
  78         // using release_device().
  79         std::vector<Device> get_devices(bool hold_devices);
  80
  81         void hold_device(unsigned index);
  82         void release_device(unsigned index);  // Note: index is allowed to go out of bounds.
  83         bool device_is_held(unsigned index);  // Same here.
  84
  85         // If device is held, start or restart capture. If device is not held,
  86         // stop capture if it isn't already.
  87         void reset_device(unsigned index);
  88
  89         // Note: The card must be held. Returns OUTPUT_FREQUENCY if the card is in EMPTY or DEAD.
  90         unsigned get_capture_frequency(unsigned index);
  91
  92         // Note: The card must be held.
  93         Device::State get_card_state(unsigned index);
  94
  95         // Only for ALSAInput.
  96         void set_card_state(unsigned index, Device::State state);
  97
  98         // Just a short form for taking <mu> and then moving the card to
  99         // EMPTY or DEAD state. Only for ALSAInput and for internal use.
 100         void free_card(unsigned index);
 101
 102         // Create a new card, mark it immediately as DEAD and hold it.
 103         // Returns the new index.
 104         unsigned create_dead_card(const std::string &name, const std::string &info, unsigned num_channels);
 105
 106         // Make a protobuf representation of the given card, so that it can be
 107         // matched against at a later stage. For AudioMixer only.
 108         // The given card must be held.
 109         void serialize_device(unsigned index, DeviceSpecProto *serialized);
 110
 111 private:
 112         mutable std::mutex mu;
 113         std::vector<Device> devices;  // Under mu.
 114         std::vector<std::unique_ptr<ALSAInput>> inputs;  // Under mu, corresponds 1:1 to devices.
 115
 116         // Keyed on device address (e.g. “hw:0,0”). If there's an entry here,
 117         // it means we already have a thread doing retries, so we shouldn't
 118         // start a new one.
 119         std::unordered_map<std::string, unsigned> add_device_tries_left;  // Under add_device_mutex.
 120         std::mutex add_device_mutex;
 121
 122         static constexpr int num_retries = 10;
 123
 124         void inotify_thread_func();
 125         void enumerate_devices();
 126
 127         // Try to add an input at the given card/device. If it succeeds, return
 128         // synchronously. If not, fire off a background thread to try up to
 129         // <num_retries> times.
 130         void probe_device_with_retry(unsigned card_index, unsigned dev_index);
 131         void probe_device_retry_thread_func(unsigned card_index, unsigned dev_index);
 132
 133         enum class ProbeResult {
 134                 SUCCESS,
 135                 DEFER,
 136                 FAILURE
 137         };
 138         ProbeResult probe_device_once(unsigned card_index, unsigned dev_index);
 139
 140         void unplug_device(unsigned card_index, unsigned dev_index);
 141
 142         // Must be called with <mu> held. Will allocate a new entry if needed.
 143         // The returned entry will be set to READY state.
 144         unsigned find_free_device_index(const std::string &name,
 145                                         const std::string &info,
 146                                         unsigned num_channels,
 147                                         const std::string &address);
 148
 149         std::atomic<bool> should_quit{false};
 150         int should_quit_fd;
 151         std::thread inotify_thread;
 152         std::atomic<int> retry_threads_running{0};
 153
 154         friend class ALSAInput;
 155 };
 156
 157 #endif  // !defined(_ALSA_POOL_H)