]> git.sesse.net Git - vlc/blob - src/misc/block.c
099c31e226f403a3fe1dd552c37a44d56427b696
[vlc] / src / misc / block.c
1 /*****************************************************************************
2  * block.c: Data blocks management functions
3  *****************************************************************************
4  * Copyright (C) 2003-2004 the VideoLAN team
5  * $Id$
6  *
7  * Authors: Laurent Aimar <fenrir@videolan.org>
8  *
9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
12  * (at your option) any later version.
13  *
14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
17  * GNU General Public License for more details.
18  *
19  * You should have received a copy of the GNU General Public License
20  * along with this program; if not, write to the Free Software
21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
22  *****************************************************************************/
23
24 /*****************************************************************************
25  * Preamble
26  *****************************************************************************/
27 #ifdef HAVE_CONFIG_H
28 # include "config.h"
29 #endif
30
31 #include <vlc_common.h>
32 #include <sys/stat.h>
33 #include "vlc_block.h"
34
35 /**
36  * @section Block handling functions.
37  */
38
39 /**
40  * Internal state for heap block.
41   */
42 struct block_sys_t
43 {
44     block_t     self;
45     size_t      i_allocated_buffer;
46     uint8_t     p_allocated_buffer[];
47 };
48
49 #ifndef NDEBUG
50 static void BlockNoRelease( block_t *b )
51 {
52     fprintf( stderr, "block %p has no release callback! This is a bug!\n", b );
53     abort();
54 }
55 #endif
56
57 void block_Init( block_t *restrict b, void *buf, size_t size )
58 {
59     /* Fill all fields to their default */
60     b->p_next = NULL;
61     b->i_flags = 0;
62     b->i_pts =
63     b->i_dts = VLC_TS_INVALID;
64     b->i_length = 0;
65     b->i_rate = 0;
66     b->p_buffer = buf;
67     b->i_buffer = size;
68 #ifndef NDEBUG
69     b->pf_release = BlockNoRelease;
70 #endif
71 }
72
73 static void BlockRelease( block_t *p_block )
74 {
75     free( p_block );
76 }
77
78 /* Memory alignment */
79 #define BLOCK_ALIGN        16
80 /* Initial size of reserved header and footer */
81 #define BLOCK_PADDING_SIZE 32
82 /* Maximum size of reserved footer before we release with realloc() */
83 #define BLOCK_WASTE_SIZE   2048
84
85 block_t *block_Alloc( size_t i_size )
86 {
87     /* We do only one malloc
88      * TODO: bench if doing 2 malloc but keeping a pool of buffer is better
89      * TODO: use memalign
90      * 16 -> align on 16
91      * 2 * BLOCK_PADDING_SIZE -> pre + post padding
92      */
93     const size_t i_alloc = i_size + 2 * BLOCK_PADDING_SIZE + BLOCK_ALIGN;
94     block_sys_t *p_sys = malloc( sizeof( *p_sys ) + i_alloc );
95
96     if( p_sys == NULL )
97         return NULL;
98
99     /* Fill opaque data */
100     p_sys->i_allocated_buffer = i_alloc;
101
102     block_Init( &p_sys->self, p_sys->p_allocated_buffer + BLOCK_PADDING_SIZE
103                 + BLOCK_ALIGN
104                 - ((uintptr_t)p_sys->p_allocated_buffer % BLOCK_ALIGN),
105                 i_size );
106     p_sys->self.pf_release    = BlockRelease;
107
108     return &p_sys->self;
109 }
110
111 block_t *block_Realloc( block_t *p_block, ssize_t i_prebody, size_t i_body )
112 {
113     block_sys_t *p_sys = (block_sys_t *)p_block;
114     ssize_t i_buffer_size = i_prebody + i_body;
115
116     if( i_buffer_size <= 0 )
117     {
118         block_Release( p_block );
119         return NULL;
120     }
121
122     if( p_block->pf_release != BlockRelease )
123     {
124         /* Special case when pf_release if overloaded
125          * TODO if used one day, then implement it in a smarter way */
126         block_t *p_dup = block_Duplicate( p_block );
127         block_Release( p_block );
128         if( !p_dup )
129             return NULL;
130
131         p_block = p_dup;
132         p_sys = (block_sys_t *)p_block;
133     }
134
135     /* Adjust reserved header if there is enough room */
136     if( p_block->p_buffer - i_prebody > p_sys->p_allocated_buffer &&
137         p_block->p_buffer - i_prebody < p_sys->p_allocated_buffer +
138         p_sys->i_allocated_buffer )
139     {
140         p_block->p_buffer -= i_prebody;
141         p_block->i_buffer += i_prebody;
142         i_prebody = 0;
143     }
144
145     /* Adjust payload size if there is enough room */
146     if( p_block->p_buffer + i_body < p_sys->p_allocated_buffer +
147         p_sys->i_allocated_buffer )
148     {
149         p_block->i_buffer = i_buffer_size;
150         i_body = 0;
151     }
152
153     /* Not enough room, reallocate the buffer */
154     if( i_body > 0 || i_prebody > 0 )
155     {
156         /* FIXME: this is really dumb, we should use realloc() */
157         block_t *p_rea = block_New( NULL, i_buffer_size );
158
159         if( p_rea )
160         {
161             p_rea->i_dts     = p_block->i_dts;
162             p_rea->i_pts     = p_block->i_pts;
163             p_rea->i_flags   = p_block->i_flags;
164             p_rea->i_length  = p_block->i_length;
165             p_rea->i_rate    = p_block->i_rate;
166             p_rea->i_samples = p_block->i_samples;
167
168             memcpy( p_rea->p_buffer + i_prebody, p_block->p_buffer,
169                     __MIN( p_block->i_buffer, p_rea->i_buffer - i_prebody ) );
170         }
171
172         block_Release( p_block );
173
174         return p_rea;
175     }
176
177     /* We have a very large reserved footer now? Release some of it.
178      * XXX it may not keep the algniment of p_buffer */
179     if( (p_sys->p_allocated_buffer + p_sys->i_allocated_buffer) -
180         (p_block->p_buffer + p_block->i_buffer) > BLOCK_WASTE_SIZE )
181     {
182         const ptrdiff_t i_prebody = p_block->p_buffer - p_sys->p_allocated_buffer;
183         const size_t i_new = i_prebody + p_block->i_buffer + 1 * BLOCK_PADDING_SIZE;
184         block_sys_t *p_new = realloc( p_sys, sizeof (*p_sys) + i_new );
185
186         if( p_new != NULL )
187         {
188             p_sys = p_new;
189             p_sys->i_allocated_buffer = i_new;
190             p_block = &p_sys->self;
191             p_block->p_buffer = &p_sys->p_allocated_buffer[i_prebody];
192         }
193     }
194     return p_block;
195 }
196
197 #ifdef HAVE_MMAP
198 # include <sys/mman.h>
199
200 typedef struct block_mmap_t
201 {
202     block_t     self;
203     void       *base_addr;
204     size_t      length;
205 } block_mmap_t;
206
207 static void block_mmap_Release (block_t *block)
208 {
209     block_mmap_t *p_sys = (block_mmap_t *)block;
210
211     munmap (p_sys->base_addr, p_sys->length);
212     free (p_sys);
213 }
214
215 /**
216  * Creates a block from a virtual address memory mapping (mmap).
217  * This is provided by LibVLC so that mmap blocks can safely be deallocated
218  * even after the allocating plugin has been unloaded from memory.
219  *
220  * @param addr base address of the mapping (as returned by mmap)
221  * @param length length (bytes) of the mapping (as passed to mmap)
222  * @return NULL if addr is MAP_FAILED, or an error occurred (in the later
223  * case, munmap(addr, length) is invoked before returning).
224  */
225 block_t *block_mmap_Alloc (void *addr, size_t length)
226 {
227     if (addr == MAP_FAILED)
228         return NULL;
229
230     block_mmap_t *block = malloc (sizeof (*block));
231     if (block == NULL)
232     {
233         munmap (addr, length);
234         return NULL;
235     }
236
237     block_Init (&block->self, (uint8_t *)addr, length);
238     block->self.pf_release = block_mmap_Release;
239     block->base_addr = addr;
240     block->length = length;
241     return &block->self;
242 }
243 #else
244 block_t *block_mmap_Alloc (void *addr, size_t length)
245 {
246     (void)addr; (void)length; return NULL;
247 }
248 #endif
249
250
251 #ifdef WIN32
252 #ifdef UNDER_CE
253 #define _get_osfhandle(a) ((long) (a))
254 #endif
255
256 static
257 ssize_t pread (int fd, void *buf, size_t count, off_t offset)
258 {
259     HANDLE handle = (HANDLE)(intptr_t)_get_osfhandle (fd);
260     if (handle == INVALID_HANDLE_VALUE)
261         return -1;
262
263     OVERLAPPED olap = { .Offset = offset, .OffsetHigh = (offset >> 32), };
264     DWORD written;
265     /* This braindead API will override the file pointer even if we specify
266      * an explicit read offset... So do not expect this to mix well with
267      * regular read() calls. */
268     if (ReadFile (handle, buf, count, &written, &olap))
269         return written;
270     return -1;
271 }
272 #endif
273
274 /**
275  * Loads a file into a block of memory. If possible a private file mapping is
276  * created. Otherwise, the file is read normally. On 32-bits platforms, this
277  * function will not work for very large files, due to memory space
278  * constraints. Cancellation point.
279  *
280  * @param fd file descriptor to load from
281  * @return a new block with the file content at p_buffer, and file length at
282  * i_buffer (release it with block_Release()), or NULL upon error (see errno).
283  */
284 block_t *block_File (int fd)
285 {
286     size_t length;
287     struct stat st;
288
289     /* First, get the file size */
290     if (fstat (fd, &st))
291         return NULL;
292
293     /* st_size is meaningful for regular files, shared memory and typed memory.
294      * It's also meaning for symlinks, but that's not possible with fstat().
295      * In other cases, it's undefined, and we should really not go further. */
296 #ifndef S_TYPEISSHM
297 # define S_TYPEISSHM( buf ) (0)
298 #endif
299     if (S_ISDIR (st.st_mode))
300     {
301         errno = EISDIR;
302         return NULL;
303     }
304     if (!S_ISREG (st.st_mode) && !S_TYPEISSHM (&st))
305     {
306         errno = ESPIPE;
307         return NULL;
308     }
309
310     /* Prevent an integer overflow in mmap() and malloc() */
311     if (st.st_size >= SIZE_MAX)
312     {
313         errno = ENOMEM;
314         return NULL;
315     }
316     length = (size_t)st.st_size;
317
318 #ifdef HAVE_MMAP
319     if (length > 0)
320     {
321         void *addr;
322
323         addr = mmap (NULL, length, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_PRIVATE, fd, 0);
324         if (addr != MAP_FAILED)
325             return block_mmap_Alloc (addr, length);
326     }
327 #endif
328
329     /* If mmap() is not implemented by the OS _or_ the filesystem... */
330     block_t *block = block_Alloc (length);
331     if (block == NULL)
332         return NULL;
333     block_cleanup_push (block);
334
335     for (size_t i = 0; i < length;)
336     {
337         ssize_t len = pread (fd, block->p_buffer + i, length - i, i);
338         if (len == -1)
339         {
340             block_Release (block);
341             block = NULL;
342             break;
343         }
344         i += len;
345     }
346     vlc_cleanup_pop ();
347     return block;
348 }
349
350 /**
351  * @section Thread-safe block queue functions
352  */
353
354 /**
355  * Internal state for block queues
356  */
357 struct block_fifo_t
358 {
359     vlc_mutex_t         lock;                         /* fifo data lock */
360     vlc_cond_t          wait;      /**< Wait for data */
361     vlc_cond_t          wait_room; /**< Wait for queue depth to shrink */
362
363     block_t             *p_first;
364     block_t             **pp_last;
365     size_t              i_depth;
366     size_t              i_size;
367     bool          b_force_wake;
368 };
369
370 block_fifo_t *block_FifoNew( void )
371 {
372     block_fifo_t *p_fifo = malloc( sizeof( block_fifo_t ) );
373     if( !p_fifo )
374         return NULL;
375
376     vlc_mutex_init( &p_fifo->lock );
377     vlc_cond_init( &p_fifo->wait );
378     vlc_cond_init( &p_fifo->wait_room );
379     p_fifo->p_first = NULL;
380     p_fifo->pp_last = &p_fifo->p_first;
381     p_fifo->i_depth = p_fifo->i_size = 0;
382     p_fifo->b_force_wake = false;
383
384     return p_fifo;
385 }
386
387 void block_FifoRelease( block_fifo_t *p_fifo )
388 {
389     block_FifoEmpty( p_fifo );
390     vlc_cond_destroy( &p_fifo->wait_room );
391     vlc_cond_destroy( &p_fifo->wait );
392     vlc_mutex_destroy( &p_fifo->lock );
393     free( p_fifo );
394 }
395
396 void block_FifoEmpty( block_fifo_t *p_fifo )
397 {
398     block_t *b;
399
400     vlc_mutex_lock( &p_fifo->lock );
401     for( b = p_fifo->p_first; b != NULL; )
402     {
403         block_t *p_next;
404
405         p_next = b->p_next;
406         block_Release( b );
407         b = p_next;
408     }
409
410     p_fifo->i_depth = p_fifo->i_size = 0;
411     p_fifo->p_first = NULL;
412     p_fifo->pp_last = &p_fifo->p_first;
413     vlc_cond_broadcast( &p_fifo->wait_room );
414     vlc_mutex_unlock( &p_fifo->lock );
415 }
416
417 /**
418  * Wait until the FIFO gets below a certain size (if needed).
419  *
420  * Note that if more than one thread writes to the FIFO, you cannot assume that
421  * the FIFO is actually below the requested size upon return (since another
422  * thread could have refilled it already). This is typically not an issue, as
423  * this function is meant for (relaxed) congestion control.
424  *
425  * This function may be a cancellation point and it is cancel-safe.
426  *
427  * @param fifo queue to wait on
428  * @param max_depth wait until the queue has no more than this many blocks
429  *                  (use SIZE_MAX to ignore this constraint)
430  * @param max_size wait until the queue has no more than this many bytes
431  *                  (use SIZE_MAX to ignore this constraint)
432  * @return nothing.
433  */
434 void block_FifoPace (block_fifo_t *fifo, size_t max_depth, size_t max_size)
435 {
436     vlc_testcancel ();
437
438     vlc_mutex_lock (&fifo->lock);
439     while ((fifo->i_depth > max_depth) || (fifo->i_size > max_size))
440     {
441          mutex_cleanup_push (&fifo->lock);
442          vlc_cond_wait (&fifo->wait_room, &fifo->lock);
443          vlc_cleanup_pop ();
444     }
445     vlc_mutex_unlock (&fifo->lock);
446 }
447
448 /**
449  * Immediately queue one block at the end of a FIFO.
450  * @param fifo queue
451  * @param block head of a block list to queue (may be NULL)
452  */
453 size_t block_FifoPut( block_fifo_t *p_fifo, block_t *p_block )
454 {
455     size_t i_size = 0;
456     vlc_mutex_lock( &p_fifo->lock );
457
458     while (p_block != NULL)
459     {
460         i_size += p_block->i_buffer;
461
462         *p_fifo->pp_last = p_block;
463         p_fifo->pp_last = &p_block->p_next;
464         p_fifo->i_depth++;
465         p_fifo->i_size += p_block->i_buffer;
466
467         p_block = p_block->p_next;
468     }
469
470     /* We queued one block: wake up one read-waiting thread */
471     vlc_cond_signal( &p_fifo->wait );
472     vlc_mutex_unlock( &p_fifo->lock );
473
474     return i_size;
475 }
476
477 void block_FifoWake( block_fifo_t *p_fifo )
478 {
479     vlc_mutex_lock( &p_fifo->lock );
480     if( p_fifo->p_first == NULL )
481         p_fifo->b_force_wake = true;
482     vlc_cond_broadcast( &p_fifo->wait );
483     vlc_mutex_unlock( &p_fifo->lock );
484 }
485
486 block_t *block_FifoGet( block_fifo_t *p_fifo )
487 {
488     block_t *b;
489
490     vlc_testcancel( );
491
492     vlc_mutex_lock( &p_fifo->lock );
493     mutex_cleanup_push( &p_fifo->lock );
494
495     /* Remember vlc_cond_wait() may cause spurious wakeups
496      * (on both Win32 and POSIX) */
497     while( ( p_fifo->p_first == NULL ) && !p_fifo->b_force_wake )
498         vlc_cond_wait( &p_fifo->wait, &p_fifo->lock );
499
500     vlc_cleanup_pop();
501     b = p_fifo->p_first;
502
503     p_fifo->b_force_wake = false;
504     if( b == NULL )
505     {
506         /* Forced wakeup */
507         vlc_mutex_unlock( &p_fifo->lock );
508         return NULL;
509     }
510
511     p_fifo->p_first = b->p_next;
512     p_fifo->i_depth--;
513     p_fifo->i_size -= b->i_buffer;
514
515     if( p_fifo->p_first == NULL )
516     {
517         p_fifo->pp_last = &p_fifo->p_first;
518     }
519
520     /* We don't know how many threads can queue new packets now. */
521     vlc_cond_broadcast( &p_fifo->wait_room );
522     vlc_mutex_unlock( &p_fifo->lock );
523
524     b->p_next = NULL;
525     return b;
526 }
527
528 block_t *block_FifoShow( block_fifo_t *p_fifo )
529 {
530     block_t *b;
531
532     vlc_testcancel( );
533
534     vlc_mutex_lock( &p_fifo->lock );
535     mutex_cleanup_push( &p_fifo->lock );
536
537     while( p_fifo->p_first == NULL )
538         vlc_cond_wait( &p_fifo->wait, &p_fifo->lock );
539
540     b = p_fifo->p_first;
541
542     vlc_cleanup_run ();
543     return b;
544 }
545
546 /* FIXME: not thread-safe */
547 size_t block_FifoSize( const block_fifo_t *p_fifo )
548 {
549     return p_fifo->i_size;
550 }
551
552 /* FIXME: not thread-safe */
553 size_t block_FifoCount( const block_fifo_t *p_fifo )
554 {
555     return p_fifo->i_depth;
556 }