]> git.sesse.net Git - vlc/blobdiff - src/misc/mtime.c
Removes trailing spaces. Removes tabs.
[vlc] / src / misc / mtime.c
index 6d2393c0512b3ab4387a36cd75531045525850d8..094556289404b7b831b0ba793e36f8339bb6671b 100644 (file)
 /*****************************************************************************
- * mtime.c: high rezolution time management functions
- * (c)1998 VideoLAN
+ * mtime.c: high resolution time management functions
+ * Functions are prototyped in vlc_mtime.h.
  *****************************************************************************
- * Functions are prototyped in mtime.h.
- *****************************************************************************
- * to-do list:
- *  see if using Linux real-time extensions is possible and profitable
+ * Copyright (C) 1998-2007 the VideoLAN team
+ * Copyright © 2006-2007 Rémi Denis-Courmont
+ * $Id$
+ *
+ * Authors: Vincent Seguin <seguin@via.ecp.fr>
+ *          Rémi Denis-Courmont <rem$videolan,org>
+ *          Gisle Vanem
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU General Public License as published by
+ * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
+ * (at your option) any later version.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU General Public License
+ * along with this program; if not, write to the Free Software
+ * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston MA 02110-1301, USA.
  *****************************************************************************/
 
 /*****************************************************************************
  * Preamble
  *****************************************************************************/
-#include <stdio.h>
-#include <unistd.h>
-#include <sys/time.h>
 
-#include "common.h"
-#include "mtime.h"
+#include <vlc/vlc.h>
 
-/*****************************************************************************
- * mstrtime: return a date in a readable format
- *****************************************************************************
- * This functions is provided for any interface function which need to print a
- * date. psz_buffer should be a buffer long enough to store the formatted
+#include <time.h>                      /* clock_gettime(), clock_nanosleep() */
+#include <assert.h>
+#include <errno.h>
+
+
+#if defined( PTH_INIT_IN_PTH_H )                                  /* GNU Pth */
+#   include <pth.h>
+#endif
+
+#ifdef HAVE_UNISTD_H
+#   include <unistd.h>                                           /* select() */
+#endif
+
+#ifdef HAVE_KERNEL_OS_H
+#   include <kernel/OS.h>
+#endif
+
+#if defined( WIN32 ) || defined( UNDER_CE )
+#   include <windows.h>
+#endif
+#if defined(HAVE_SYS_TIME_H)
+#   include <sys/time.h>
+#endif
+
+#if !defined(HAVE_STRUCT_TIMESPEC)
+struct timespec
+{
+    time_t  tv_sec;
+    int32_t tv_nsec;
+};
+#endif
+
+#if defined(HAVE_NANOSLEEP) && !defined(HAVE_DECL_NANOSLEEP)
+int nanosleep(struct timespec *, struct timespec *);
+#endif
+
+/**
+ * Return a date in a readable format
+ *
+ * This function converts a mtime date into a string.
+ * psz_buffer should be a buffer long enough to store the formatted
  * date.
- *****************************************************************************/
+ * \param date to be converted
+ * \param psz_buffer should be a buffer at least MSTRTIME_MAX_SIZE characters
+ * \return psz_buffer is returned so this can be used as printf parameter.
+ */
 char *mstrtime( char *psz_buffer, mtime_t date )
 {
-    sprintf( psz_buffer, "%02d:%02d:%02d-%03d.%03d",
-             (int) (date / (1000LL * 1000LL * 60LL * 60LL) % 24LL),
-             (int) (date / (1000LL * 1000LL * 60LL) % 60LL),
-             (int) (date / (1000LL * 1000LL) % 60LL),
-             (int) (date / 1000LL % 1000LL),
-             (int) (date % 1000LL) );
+    static mtime_t ll1000 = 1000, ll60 = 60, ll24 = 24;
+
+    snprintf( psz_buffer, MSTRTIME_MAX_SIZE, "%02d:%02d:%02d-%03d.%03d",
+             (int) (date / (ll1000 * ll1000 * ll60 * ll60) % ll24),
+             (int) (date / (ll1000 * ll1000 * ll60) % ll60),
+             (int) (date / (ll1000 * ll1000) % ll60),
+             (int) (date / ll1000 % ll1000),
+             (int) (date % ll1000) );
     return( psz_buffer );
 }
 
-/*****************************************************************************
- * mdate: return high precision date (inline function)
- *****************************************************************************
+/**
+ * Convert seconds to a time in the format h:mm:ss.
+ *
+ * This function is provided for any interface function which need to print a
+ * time string in the format h:mm:ss
+ * date.
+ * \param secs  the date to be converted
+ * \param psz_buffer should be a buffer at least MSTRTIME_MAX_SIZE characters
+ * \return psz_buffer is returned so this can be used as printf parameter.
+ */
+char *secstotimestr( char *psz_buffer, int i_seconds )
+{
+    snprintf( psz_buffer, MSTRTIME_MAX_SIZE, "%d:%2.2d:%2.2d",
+              (int) (i_seconds / (60 *60)),
+              (int) ((i_seconds / 60) % 60),
+              (int) (i_seconds % 60) );
+    return( psz_buffer );
+}
+
+/**
+ * Return a value that is no bigger than the clock precision
+ * (possibly zero).
+ */
+static inline unsigned mprec( void )
+{
+#if defined (HAVE_CLOCK_NANOSLEEP)
+    struct timespec ts;
+    if( clock_getres( CLOCK_MONOTONIC, &ts ))
+        clock_getres( CLOCK_REALTIME, &ts );
+
+    return ts.tv_nsec / 1000;
+#endif
+    return 0;
+}
+
+static unsigned prec = 0;
+static volatile mtime_t cached_time = 0;
+#if defined( HAVE_CLOCK_NANOSLEEP )
+#  if (_POSIX_MONOTONIC_CLOCK - 0 < 0)
+#    define CLOCK_MONOTONIC CLOCK_REALTIME
+#  endif
+#endif
+
+/**
+ * Return high precision date
+ *
  * Uses the gettimeofday() function when possible (1 MHz resolution) or the
  * ftime() function (1 kHz resolution).
- *****************************************************************************/
+ */
 mtime_t mdate( void )
 {
+    mtime_t res;
+
+#if defined (HAVE_CLOCK_NANOSLEEP)
+    struct timespec ts;
+
+    /* Try to use POSIX monotonic clock if available */
+    if( clock_gettime( CLOCK_MONOTONIC, &ts ) == EINVAL )
+        /* Run-time fallback to real-time clock (always available) */
+        (void)clock_gettime( CLOCK_REALTIME, &ts );
+
+    res = ((mtime_t)ts.tv_sec * (mtime_t)1000000)
+           + (mtime_t)(ts.tv_nsec / 1000);
+
+#elif defined( HAVE_KERNEL_OS_H )
+    res = real_time_clock_usecs();
+
+#elif defined( WIN32 ) || defined( UNDER_CE )
+    /* We don't need the real date, just the value of a high precision timer */
+    static mtime_t freq = I64C(-1);
+
+    if( freq == I64C(-1) )
+    {
+        /* Extract from the Tcl source code:
+         * (http://www.cs.man.ac.uk/fellowsd-bin/TIP/7.html)
+         *
+         * Some hardware abstraction layers use the CPU clock
+         * in place of the real-time clock as a performance counter
+         * reference.  This results in:
+         *    - inconsistent results among the processors on
+         *      multi-processor systems.
+         *    - unpredictable changes in performance counter frequency
+         *      on "gearshift" processors such as Transmeta and
+         *      SpeedStep.
+         * There seems to be no way to test whether the performance
+         * counter is reliable, but a useful heuristic is that
+         * if its frequency is 1.193182 MHz or 3.579545 MHz, it's
+         * derived from a colorburst crystal and is therefore
+         * the RTC rather than the TSC.  If it's anything else, we
+         * presume that the performance counter is unreliable.
+         */
+        LARGE_INTEGER buf;
+
+        freq = ( QueryPerformanceFrequency( &buf ) &&
+                 (buf.QuadPart == I64C(1193182) || buf.QuadPart == I64C(3579545) ) )
+               ? buf.QuadPart : 0;
+    }
+
+    if( freq != 0 )
+    {
+        LARGE_INTEGER counter;
+        QueryPerformanceCounter (&counter);
+
+        /* Convert to from (1/freq) to microsecond resolution */
+        /* We need to split the division to avoid 63-bits overflow */
+        lldiv_t d = lldiv (counter.QuadPart, freq);
+
+        res = (d.quot * 1000000) + ((d.rem * 1000000) / freq);
+    }
+    else
+    {
+        /* Fallback on GetTickCount() which has a milisecond resolution
+         * (actually, best case is about 10 ms resolution)
+         * GetTickCount() only returns a DWORD thus will wrap after
+         * about 49.7 days so we try to detect the wrapping. */
+
+        static CRITICAL_SECTION date_lock;
+        static mtime_t i_previous_time = I64C(-1);
+        static int i_wrap_counts = -1;
+
+        if( i_wrap_counts == -1 )
+        {
+            /* Initialization */
+            i_previous_time = I64C(1000) * GetTickCount();
+            InitializeCriticalSection( &date_lock );
+            i_wrap_counts = 0;
+        }
+
+        EnterCriticalSection( &date_lock );
+        res = I64C(1000) *
+            (i_wrap_counts * I64C(0x100000000) + GetTickCount());
+        if( i_previous_time > res )
+        {
+            /* Counter wrapped */
+            i_wrap_counts++;
+            res += I64C(0x100000000) * 1000;
+        }
+        i_previous_time = res;
+        LeaveCriticalSection( &date_lock );
+    }
+#else
     struct timeval tv_date;
 
-    /* gettimeofday() could return an error, and should be tested. However, the
-     * only possible error, according to 'man', is EFAULT, which can not happen
-     * here, since tv is a local variable. */
-    gettimeofday( &tv_date, NULL );
-    return( (mtime_t) tv_date.tv_sec * 1000000 + (mtime_t) tv_date.tv_usec );
+    /* gettimeofday() cannot fail given &tv_date is a valid address */
+    (void)gettimeofday( &tv_date, NULL );
+    res = (mtime_t) tv_date.tv_sec * 1000000 + (mtime_t) tv_date.tv_usec;
+#endif
+
+    return cached_time = res;
 }
 
-/*****************************************************************************
- * mwait: wait for a date (inline function)
- *****************************************************************************
+/**
+ * Wait for a date
+ *
  * This function uses select() and an system date function to wake up at a
  * precise date. It should be used for process synchronization. If current date
  * is posterior to wished date, the function returns immediately.
- *****************************************************************************/
+ * \param date The date to wake up at
+ */
 void mwait( mtime_t date )
 {
-    struct timeval tv_date, tv_delay;
-    mtime_t        delay;          /* delay in msec, signed to detect errors */
+    if( prec == 0 )
+        prec = mprec();
+
+    /* If the deadline is already elapsed, or within the clock precision,
+     * do not even bother the clock. */
+    if( ( date - cached_time ) < (mtime_t)prec ) // OK: mtime_t is signed
+        return;
 
-    /* see mdate() about gettimeofday() possible errors */
-    gettimeofday( &tv_date, NULL );
+#if 0 && defined (HAVE_CLOCK_NANOSLEEP)
+    lldiv_t d = lldiv( date, 1000000 );
+    struct timespec ts = { d.quot, d.rem * 1000 };
 
-    /* calculate delay and check if current date is before wished date */
-    delay = date - (mtime_t) tv_date.tv_sec * 1000000 - (mtime_t) tv_date.tv_usec;
-    if( delay <= 0 )                 /* wished date is now or already passed */
+    int val;
+    while( ( val = clock_nanosleep( CLOCK_MONOTONIC, TIMER_ABSTIME, &ts,
+                                    NULL ) ) == EINTR );
+    if( val == EINVAL )
     {
-        return;
+        ts.tv_sec = d.quot; ts.tv_nsec = d.rem * 1000;
+        while( clock_nanosleep( CLOCK_REALTIME, 0, &ts, NULL ) == EINTR );
     }
-#ifndef usleep
-    tv_delay.tv_sec = delay / 1000000;
-    tv_delay.tv_usec = delay % 1000000;
-
-    /* see msleep() about select() errors */
-    select( 0, NULL, NULL, NULL, &tv_delay );
 #else
-    usleep( delay );
+
+    mtime_t delay = date - mdate();
+    if( delay > 0 )
+        msleep( delay );
+
 #endif
 }
 
-/*****************************************************************************
- * msleep: more precise sleep() (inline function)                        (ok ?)
- *****************************************************************************
+/**
+ * More precise sleep()
+ *
  * Portable usleep() function.
- *****************************************************************************/
+ * \param delay the amount of time to sleep
+ */
 void msleep( mtime_t delay )
 {
-#ifndef usleep
+    mtime_t earlier = cached_time;
+
+#if defined( HAVE_CLOCK_NANOSLEEP )
+    lldiv_t d = lldiv( delay, 1000000 );
+    struct timespec ts = { d.quot, d.rem * 1000 };
+
+    int val;
+    while( ( val = clock_nanosleep( CLOCK_MONOTONIC, 0, &ts, &ts ) ) == EINTR );
+    if( val == EINVAL )
+    {
+        ts.tv_sec = d.quot; ts.tv_nsec = d.rem * 1000;
+        while( clock_nanosleep( CLOCK_REALTIME, 0, &ts, &ts ) == EINTR );
+    }
+
+#elif defined( HAVE_KERNEL_OS_H )
+    snooze( delay );
+
+#elif defined( PTH_INIT_IN_PTH_H )
+    pth_usleep( delay );
+
+#elif defined( ST_INIT_IN_ST_H )
+    st_usleep( delay );
+
+#elif defined( WIN32 ) || defined( UNDER_CE )
+    Sleep( (int) (delay / 1000) );
+
+#elif defined( HAVE_NANOSLEEP )
+    struct timespec ts_delay;
+
+    ts_delay.tv_sec = delay / 1000000;
+    ts_delay.tv_nsec = (delay % 1000000) * 1000;
+
+    while( nanosleep( &ts_delay, &ts_delay ) && ( errno == EINTR ) );
+
+#else
     struct timeval tv_delay;
 
     tv_delay.tv_sec = delay / 1000000;
     tv_delay.tv_usec = delay % 1000000;
-    /* select() return value should be tested, since several possible errors
-     * can occur. However, they should only happen in very particular occasions
-     * (i.e. when a signal is sent to the thread, or when memory is full), and
-     * can be ingnored. */
+
+    /* If a signal is caught, you are screwed. Update your OS to nanosleep()
+     * or clock_nanosleep() if this is an issue. */
     select( 0, NULL, NULL, NULL, &tv_delay );
+#endif
+
+    earlier += delay;
+    if( cached_time < earlier )
+        cached_time = earlier;
+}
+
+/*
+ * Date management (internal and external)
+ */
+
+/**
+ * Initialize a date_t.
+ *
+ * \param date to initialize
+ * \param divider (sample rate) numerator
+ * \param divider (sample rate) denominator
+ */
+
+void date_Init( date_t *p_date, uint32_t i_divider_n, uint32_t i_divider_d )
+{
+    p_date->date = 0;
+    p_date->i_divider_num = i_divider_n;
+    p_date->i_divider_den = i_divider_d;
+    p_date->i_remainder = 0;
+}
+
+/**
+ * Change a date_t.
+ *
+ * \param date to change
+ * \param divider (sample rate) numerator
+ * \param divider (sample rate) denominator
+ */
+
+void date_Change( date_t *p_date, uint32_t i_divider_n, uint32_t i_divider_d )
+{
+    p_date->i_divider_num = i_divider_n;
+    p_date->i_divider_den = i_divider_d;
+}
+
+/**
+ * Set the date value of a date_t.
+ *
+ * \param date to set
+ * \param date value
+ */
+void date_Set( date_t *p_date, mtime_t i_new_date )
+{
+    p_date->date = i_new_date;
+    p_date->i_remainder = 0;
+}
+
+/**
+ * Get the date of a date_t
+ *
+ * \param date to get
+ * \return date value
+ */
+mtime_t date_Get( const date_t *p_date )
+{
+    return p_date->date;
+}
+
+/**
+ * Move forwards or backwards the date of a date_t.
+ *
+ * \param date to move
+ * \param difference value
+ */
+void date_Move( date_t *p_date, mtime_t i_difference )
+{
+    p_date->date += i_difference;
+}
+
+/**
+ * Increment the date and return the result, taking into account
+ * rounding errors.
+ *
+ * \param date to increment
+ * \param incrementation in number of samples
+ * \return date value
+ */
+mtime_t date_Increment( date_t *p_date, uint32_t i_nb_samples )
+{
+    mtime_t i_dividend = (mtime_t)i_nb_samples * 1000000;
+    p_date->date += i_dividend / p_date->i_divider_num * p_date->i_divider_den;
+    p_date->i_remainder += (int)(i_dividend % p_date->i_divider_num);
+
+    if( p_date->i_remainder >= p_date->i_divider_num )
+    {
+        /* This is Bresenham algorithm. */
+        p_date->date += p_date->i_divider_den;
+        p_date->i_remainder -= p_date->i_divider_num;
+    }
+
+    return p_date->date;
+}
+
+#ifndef HAVE_GETTIMEOFDAY
+
+#ifdef WIN32
+
+/*
+ * Number of micro-seconds between the beginning of the Windows epoch
+ * (Jan. 1, 1601) and the Unix epoch (Jan. 1, 1970).
+ *
+ * This assumes all Win32 compilers have 64-bit support.
+ */
+#if defined(_MSC_VER) || defined(_MSC_EXTENSIONS) || defined(__WATCOMC__)
+#   define DELTA_EPOCH_IN_USEC  11644473600000000Ui64
 #else
-    usleep( delay );
+#   define DELTA_EPOCH_IN_USEC  11644473600000000ULL
 #endif
+
+static uint64_t filetime_to_unix_epoch (const FILETIME *ft)
+{
+    uint64_t res = (uint64_t) ft->dwHighDateTime << 32;
+
+    res |= ft->dwLowDateTime;
+    res /= 10;                   /* from 100 nano-sec periods to usec */
+    res -= DELTA_EPOCH_IN_USEC;  /* from Win epoch to Unix epoch */
+    return (res);
 }
+
+static int gettimeofday (struct timeval *tv, void *tz )
+{
+    FILETIME  ft;
+    uint64_t tim;
+
+    if (!tv) {
+        return VLC_EGENERIC;
+    }
+    GetSystemTimeAsFileTime (&ft);
+    tim = filetime_to_unix_epoch (&ft);
+    tv->tv_sec  = (long) (tim / 1000000L);
+    tv->tv_usec = (long) (tim % 1000000L);
+    return (0);
+}
+
+#endif
+
+#endif
+
+/**
+ * @return NTP 64-bits timestamp in host byte order.
+ */
+uint64_t NTPtime64 (void)
+{
+    struct timespec ts;
+#if defined (CLOCK_REALTIME)
+    clock_gettime (CLOCK_REALTIME, &ts);
+#else
+    {
+        struct timeval tv;
+        gettimeofday (&tv, NULL);
+        ts.tv_sec = tv.tv_sec;
+        ts.tv_nsec = tv.tv_usec * 1000;
+    }
+#endif
+
+    /* Convert nanoseconds to 32-bits fraction (232 picosecond units) */
+    uint64_t t = (uint64_t)(ts.tv_nsec) << 32;
+    t /= 1000000000;
+
+
+    /* There is 70 years (incl. 17 leap ones) offset to the Unix Epoch.
+     * No leap seconds during that period since they were not invented yet.
+     */
+    assert (t < 0x100000000);
+    t |= ((70LL * 365 + 17) * 24 * 60 * 60 + ts.tv_sec) << 32;
+    return t;
+}
+