[BACK]Return to midiplay.c CVS log [TXT][DIR] Up to [local] / src / usr.bin / midiplay

Annotation of src/usr.bin/midiplay/midiplay.c, Revision 1.14

1.14    ! ratchov     1: /*     $OpenBSD: midiplay.c,v 1.13 2011/04/28 07:23:46 ratchov Exp $   */
1.1       niklas      2: /*     $NetBSD: midiplay.c,v 1.8 1998/11/25 22:17:07 augustss Exp $    */
                      3:
                      4: /*
                      5:  * Copyright (c) 1998 The NetBSD Foundation, Inc.
                      6:  * All rights reserved.
                      7:  *
                      8:  * This code is derived from software contributed to The NetBSD Foundation
                      9:  * by Lennart Augustsson (augustss@netbsd.org).
                     10:  *
                     11:  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
                     12:  * modification, are permitted provided that the following conditions
                     13:  * are met:
                     14:  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
                     15:  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
                     16:  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
                     17:  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
                     18:  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
                     19:  *
                     20:  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE NETBSD FOUNDATION, INC. AND CONTRIBUTORS
                     21:  * ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED
                     22:  * TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
                     23:  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE FOUNDATION OR CONTRIBUTORS
                     24:  * BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR
                     25:  * CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF
                     26:  * SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS
                     27:  * INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN
                     28:  * CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
                     29:  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE
                     30:  * POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
                     31:  */
                     32:
1.5       tedu       33: #include <sys/types.h>
                     34: #include <sys/stat.h>
1.12      ratchov    35: #include <signal.h>
1.1       niklas     36: #include <stdio.h>
                     37: #include <stdlib.h>
1.5       tedu       38: #include <limits.h>
1.1       niklas     39: #include <err.h>
                     40: #include <unistd.h>
                     41: #include <string.h>
1.12      ratchov    42: #include <sndio.h>
1.1       niklas     43:
                     44: struct track {
                     45:        u_char *start, *end;
                     46:        u_long curtime;
                     47:        u_char status;
                     48: };
                     49:
                     50: #define MIDI_META 0xff
                     51:
                     52: #define META_SEQNO     0x00
                     53: #define META_TEXT      0x01
                     54: #define META_COPYRIGHT 0x02
                     55: #define META_TRACK     0x03
                     56: #define META_INSTRUMENT        0x04
                     57: #define META_LYRIC     0x05
                     58: #define META_MARKER    0x06
                     59: #define META_CUE       0x07
                     60: #define META_CHPREFIX  0x20
                     61: #define META_EOT       0x2f
                     62: #define META_SET_TEMPO 0x51
                     63: #define META_KEY       0x59
                     64: #define META_SMPTE     0x54
                     65: #define META_TIMESIGN  0x58
                     66:
                     67: char *metanames[] = {
                     68:        "", "Text", "Copyright", "Track", "Instrument",
                     69:        "Lyric", "Marker", "Cue",
                     70: };
                     71:
                     72: static int midi_lengths[] = { 2,2,2,2,1,1,2,0 };
                     73: /* Number of bytes in a MIDI command */
                     74: #define MIDI_LENGTH(d) (midi_lengths[((d) >> 4) & 7])
                     75:
1.12      ratchov    76: #define MIDI_IS_STATUS(d)      ((d) & 0x80)
                     77: #define MIDI_IS_COMMON(d)      ((d) < 0xf0)
                     78: #define MIDI_SYSEX_START       0xf0
                     79: #define MIDI_SYSEX_STOP                0xf7
                     80:
1.2       millert    81: void usage(void);
1.12      ratchov    82: void send_event(u_char, u_char *, u_int);
1.2       millert    83: void dometa(u_int, u_char *, u_int);
                     84: void midireset(void);
                     85: u_long getvar(struct track *);
                     86: void playfile(FILE *, char *);
                     87: void playdata(u_char *, u_int, char *);
                     88: int main(int argc, char **argv);
1.1       niklas     89:
                     90: extern char *__progname;
                     91:
                     92: #define P(c) 1,0x90,c,0x7f,4,0x80,c,0
                     93: #define PL(c) 1,0x90,c,0x7f,8,0x80,c,0
                     94: #define C 0x3c
                     95: #define D 0x3e
                     96: #define E 0x40
                     97: #define F 0x41
                     98:
                     99: u_char sample[] = {
                    100:        'M','T','h','d',  0,0,0,6,  0,1,  0,1,  0,8,
                    101:        'M','T','r','k',  0,0,0,4+13*8,
                    102:        P(C), P(C), P(C), P(E), P(D), P(D), P(D),
                    103:        P(F), P(E), P(E), P(D), P(D), PL(C),
                    104:        0, 0xff, 0x2f, 0
                    105: };
                    106: #undef P
                    107: #undef PL
                    108: #undef C
                    109: #undef D
                    110: #undef E
                    111: #undef F
                    112:
                    113: #define MARK_HEADER "MThd"
                    114: #define MARK_TRACK "MTrk"
                    115: #define MARK_LEN 4
                    116:
                    117: #define SIZE_LEN 4
                    118: #define HEADER_LEN 6
                    119:
                    120: #define GET8(p) ((p)[0])
                    121: #define GET16(p) (((p)[0] << 8) | (p)[1])
                    122: #define GET24(p) (((p)[0] << 16) | ((p)[1] << 8) | (p)[2])
                    123: #define GET32(p) (((p)[0] << 24) | ((p)[1] << 16) | ((p)[2] << 8) | (p)[3])
                    124:
                    125: void
1.4       deraadt   126: usage(void)
1.1       niklas    127: {
1.11      sobrado   128:        printf("usage: "
1.12      ratchov   129:               "%s [-gmqvx] [-f device] [-t tempo] [file ...]\n",
1.11      sobrado   130:               __progname);
1.1       niklas    131:        exit(1);
                    132: }
                    133:
                    134: int showmeta = 0;
                    135: int verbose = 0;
1.12      ratchov   136: u_int tempo = 60 * 1000000 / 100;      /* default tempo is 100bpm */
1.1       niklas    137: int play = 1;
1.12      ratchov   138: struct mio_hdl *hdl;
                    139: struct timespec ts, ts_last;
1.1       niklas    140:
                    141: void
1.12      ratchov   142: send_event(u_char status, u_char *data, u_int len)
1.1       niklas    143: {
1.12      ratchov   144:        u_int i;
                    145:
                    146:        if (verbose > 1) {
                    147:                printf("MIDI %02x", status);
                    148:                for (i = 0; i < len; i++)
                    149:                        printf(" %02x", data[i]);
                    150:                printf("\n");
                    151:        }
                    152:        if (play) {
                    153:                mio_write(hdl, &status, 1);
                    154:                mio_write(hdl, data, len);
                    155:        }
1.1       niklas    156: }
                    157:
                    158: u_long
1.4       deraadt   159: getvar(struct track *tp)
1.1       niklas    160: {
                    161:        u_long r, c;
                    162:
                    163:        r = 0;
                    164:        do {
                    165:                c = *tp->start++;
                    166:                r = (r << 7) | (c & 0x7f);
                    167:        } while ((c & 0x80) && tp->start < tp->end);
                    168:        return (r);
                    169: }
                    170:
                    171: void
1.4       deraadt   172: dometa(u_int meta, u_char *p, u_int len)
1.1       niklas    173: {
                    174:        switch (meta) {
                    175:        case META_TEXT:
                    176:        case META_COPYRIGHT:
                    177:        case META_TRACK:
                    178:        case META_INSTRUMENT:
                    179:        case META_LYRIC:
                    180:        case META_MARKER:
                    181:        case META_CUE:
                    182:                if (showmeta) {
                    183:                        printf("%s: ", metanames[meta]);
                    184:                        fwrite(p, len, 1, stdout);
                    185:                        printf("\n");
                    186:                }
                    187:                break;
                    188:        case META_SET_TEMPO:
                    189:                tempo = GET24(p);
                    190:                if (showmeta)
                    191:                        printf("Tempo: %d us / quarter note\n", tempo);
                    192:                break;
                    193:        case META_TIMESIGN:
                    194:                if (showmeta) {
                    195:                        int n = p[1];
                    196:                        int d = 1;
                    197:                        while (n-- > 0)
                    198:                                d *= 2;
                    199:                        printf("Time signature: %d/%d %d,%d\n",
                    200:                               p[0], d, p[2], p[3]);
                    201:                }
                    202:                break;
                    203:        case META_KEY:
                    204:                if (showmeta)
                    205:                        printf("Key: %d %s\n", (char)p[0],
                    206:                               p[1] ? "minor" : "major");
                    207:                break;
                    208:        default:
                    209:                break;
                    210:        }
                    211: }
                    212:
                    213: void
1.4       deraadt   214: midireset(void)
1.1       niklas    215: {
                    216:        /* General MIDI reset sequence */
                    217:        static u_char gm_reset[] = { 0x7e, 0x7f, 0x09, 0x01, 0xf7 };
                    218:
1.12      ratchov   219:        send_event(MIDI_SYSEX_START, gm_reset, sizeof gm_reset);
1.1       niklas    220: }
                    221:
                    222: void
1.4       deraadt   223: playfile(FILE *f, char *name)
1.1       niklas    224: {
1.5       tedu      225:        u_char *buf, *newbuf;
                    226:        u_int tot, n, size, newsize, nread;
1.1       niklas    227:
                    228:        /*
                    229:         * We need to read the whole file into memory for easy processing.
                    230:         * Using mmap() would be nice, but some file systems do not support
                    231:         * it, nor does reading from e.g. a pipe.  The latter also precludes
                    232:         * finding out the file size without reading it.
                    233:         */
                    234:        size = 1000;
                    235:        buf = malloc(size);
1.5       tedu      236:        if (buf == NULL)
                    237:                err(1, "malloc() failed");
1.1       niklas    238:        nread = size;
                    239:        tot = 0;
                    240:        for (;;) {
                    241:                n = fread(buf + tot, 1, nread, f);
                    242:                tot += n;
                    243:                if (n < nread)
                    244:                        break;
                    245:                /* There must be more to read. */
                    246:                nread = size;
1.5       tedu      247:                newsize = size * 2;
                    248:                newbuf = realloc(buf, newsize);
                    249:                if (newbuf == NULL)
                    250:                        err(1, "realloc() failed");
                    251:                buf = newbuf;
                    252:                size = newsize;
1.1       niklas    253:        }
                    254:        playdata(buf, tot, name);
                    255:        free(buf);
                    256: }
                    257:
                    258: void
1.12      ratchov   259: sigalrm(int i)
                    260: {
                    261: }
                    262:
                    263: void
1.4       deraadt   264: playdata(u_char *buf, u_int tot, char *name)
1.1       niklas    265: {
1.12      ratchov   266:        long long delta_nsec = 0;
                    267:        u_int delta_ticks;
1.1       niklas    268:        int format, ntrks, divfmt, ticks, t, besttrk = 0;
1.12      ratchov   269:        u_int len, mlen;
                    270:        u_char *p, *end, byte, meta;
1.1       niklas    271:        struct track *tracks;
                    272:        u_long bestcur, now;
                    273:        struct track *tp;
                    274:
                    275:        end = buf + tot;
                    276:        if (verbose)
                    277:                printf("Playing %s (%d bytes) ... \n", name, tot);
                    278:
                    279:        if (memcmp(buf, MARK_HEADER, MARK_LEN) != 0) {
1.3       mpech     280:                warnx("Not a MIDI file, missing header");
1.1       niklas    281:                return;
                    282:        }
                    283:        if (GET32(buf + MARK_LEN) != HEADER_LEN) {
1.3       mpech     284:                warnx("Not a MIDI file, bad header");
1.1       niklas    285:                return;
                    286:        }
                    287:        format = GET16(buf + MARK_LEN + SIZE_LEN);
                    288:        ntrks = GET16(buf + MARK_LEN + SIZE_LEN + 2);
                    289:        divfmt = GET8(buf + MARK_LEN + SIZE_LEN + 4);
                    290:        ticks = GET8(buf + MARK_LEN + SIZE_LEN + 5);
                    291:        p = buf + MARK_LEN + SIZE_LEN + HEADER_LEN;
                    292:        if ((divfmt & 0x80) == 0)
                    293:                ticks |= divfmt << 8;
                    294:        else
1.3       mpech     295:                errx(1, "Absolute time codes not implemented yet");
1.1       niklas    296:        if (verbose > 1)
                    297:                printf("format=%d ntrks=%d divfmt=%x ticks=%d\n",
                    298:                       format, ntrks, divfmt, ticks);
                    299:        if (format != 0 && format != 1) {
1.3       mpech     300:                warnx("Cannnot play MIDI file of type %d", format);
1.1       niklas    301:                return;
                    302:        }
                    303:        if (ntrks == 0)
                    304:                return;
1.9       deraadt   305:        tracks = calloc(ntrks, sizeof(struct track));
1.1       niklas    306:        if (tracks == NULL)
1.5       tedu      307:                err(1, "malloc() tracks failed");
1.1       niklas    308:        for (t = 0; t < ntrks; ) {
                    309:                if (p >= end - MARK_LEN - SIZE_LEN) {
1.3       mpech     310:                        warnx("Cannot find track %d", t);
1.1       niklas    311:                        goto ret;
                    312:                }
                    313:                len = GET32(p + MARK_LEN);
                    314:                if (len > 1000000) { /* a safe guard */
1.3       mpech     315:                        warnx("Crazy track length");
1.1       niklas    316:                        goto ret;
                    317:                }
                    318:                if (memcmp(p, MARK_TRACK, MARK_LEN) == 0) {
                    319:                        tracks[t].start = p + MARK_LEN + SIZE_LEN;
                    320:                        tracks[t].end = tracks[t].start + len;
                    321:                        tracks[t].curtime = getvar(&tracks[t]);
                    322:                        t++;
                    323:                }
                    324:                p += MARK_LEN + SIZE_LEN + len;
                    325:        }
                    326:
                    327:        /*
                    328:         * Play MIDI events by selecting the track track with the lowest
                    329:         * curtime.  Execute the event, update the curtime and repeat.
                    330:         */
                    331:
                    332:        now = 0;
1.12      ratchov   333:        delta_nsec = 0;
                    334:        if (clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts_last) < 0)
                    335:                err(1, "clock_gettime");
1.1       niklas    336:        for (;;) {
                    337:                /* Locate lowest curtime */
1.13      ratchov   338:                bestcur = ULONG_MAX;
1.1       niklas    339:                for (t = 0; t < ntrks; t++) {
                    340:                        if (tracks[t].curtime < bestcur) {
                    341:                                bestcur = tracks[t].curtime;
                    342:                                besttrk = t;
                    343:                        }
                    344:                }
1.13      ratchov   345:                if (bestcur == ULONG_MAX)
1.1       niklas    346:                        break;
                    347:                if (verbose > 1) {
                    348:                        printf("DELAY %4ld TRACK %2d ", bestcur-now, besttrk);
                    349:                        fflush(stdout);
                    350:                }
1.12      ratchov   351:                while (now < bestcur) {
                    352:                        pause();
                    353:                        if (clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts) < 0)
                    354:                                err(1, "clock_gettime");
                    355:                        delta_nsec += 1000000000L * (ts.tv_sec - ts_last.tv_sec);
                    356:                        delta_nsec += ts.tv_nsec - ts_last.tv_nsec;
                    357:                        ts_last = ts;
                    358:                        if (delta_nsec <= 0)
                    359:                                continue;
                    360:                        delta_ticks = delta_nsec * ticks / (1000LL * tempo);
                    361:                        delta_nsec -= 1000LL * delta_ticks * tempo / ticks;
                    362:                        now += delta_ticks;
1.1       niklas    363:                }
                    364:                tp = &tracks[besttrk];
                    365:                byte = *tp->start++;
                    366:                if (byte == MIDI_META) {
                    367:                        meta = *tp->start++;
                    368:                        mlen = getvar(tp);
                    369:                        if (verbose > 1)
                    370:                                printf("META %02x (%d)\n", meta, mlen);
                    371:                        dometa(meta, tp->start, mlen);
                    372:                        tp->start += mlen;
                    373:                } else {
                    374:                        if (MIDI_IS_STATUS(byte))
                    375:                                tp->status = byte;
                    376:                        else
                    377:                                tp->start--;
1.12      ratchov   378:                        if (MIDI_IS_COMMON(tp->status)) {
                    379:                                mlen = MIDI_LENGTH(tp->status);
                    380:                                send_event(tp->status, tp->start, mlen);
                    381:                        } else if (tp->status == MIDI_SYSEX_START) {
                    382:                                mlen = getvar(tp);
                    383:                                send_event(MIDI_SYSEX_START, tp->start, mlen);
                    384:                        } else if (tp->status == MIDI_SYSEX_STOP) {
1.1       niklas    385:                                mlen = getvar(tp);
1.12      ratchov   386:                                /* Sorry, can't do this yet */;
                    387:                        } else {
1.1       niklas    388:                                if (verbose)
                    389:                                        printf("MIDI event 0x%02x ignored\n",
                    390:                                               tp->status);
                    391:                        }
                    392:                        tp->start += mlen;
                    393:                }
                    394:                if (tp->start >= tp->end)
1.13      ratchov   395:                        tp->curtime = ULONG_MAX;
1.1       niklas    396:                else
                    397:                        tp->curtime += getvar(tp);
                    398:        }
                    399:  ret:
                    400:        free(tracks);
                    401: }
                    402:
                    403: int
1.4       deraadt   404: main(int argc, char **argv)
1.1       niklas    405: {
                    406:        int ch;
                    407:        int example = 0;
1.8       jsg       408:        int gmreset = 0;
1.12      ratchov   409:        char *file = NULL;
1.1       niklas    410:        FILE *f;
1.5       tedu      411:        const char *errstr;
1.12      ratchov   412:        struct sigaction sa;
                    413:        struct itimerval it;
1.1       niklas    414:
1.8       jsg       415:        while ((ch = getopt(argc, argv, "?d:f:glmqt:vx")) != -1) {
1.5       tedu      416:                switch (ch) {
1.1       niklas    417:                case 'f':
                    418:                        file = optarg;
                    419:                        break;
1.8       jsg       420:                case 'g':
                    421:                        gmreset++;
                    422:                        break;
1.1       niklas    423:                case 'm':
                    424:                        showmeta++;
                    425:                        break;
                    426:                case 'q':
                    427:                        play = 0;
                    428:                        break;
                    429:                case 't':
1.12      ratchov   430:                        tempo = 60 * 1000000 /
                    431:                            strtonum(optarg, 40, 240, &errstr);
1.5       tedu      432:                        if (errstr)
                    433:                                errx(1, "tempo is %s: %s", errstr, optarg);
1.1       niklas    434:                        break;
                    435:                case 'v':
                    436:                        verbose++;
                    437:                        break;
                    438:                case 'x':
                    439:                        example++;
                    440:                        break;
                    441:                case '?':
                    442:                default:
                    443:                        usage();
                    444:                }
                    445:        }
                    446:        argc -= optind;
                    447:        argv += optind;
                    448:
1.12      ratchov   449:        hdl = mio_open(file, MIO_OUT, 0);
1.14    ! ratchov   450:        if (hdl == NULL)
        !           451:                errx(1, "failed to open MIDI output");
1.8       jsg       452:        if (gmreset)
                    453:                midireset();
1.12      ratchov   454:
                    455:        sa.sa_flags = SA_RESTART;
                    456:        sa.sa_handler = sigalrm;
                    457:        sigfillset(&sa.sa_mask);
                    458:        if (sigaction(SIGALRM, &sa, NULL) < 0)
                    459:                err(1, "sigaction");
                    460:        it.it_interval.tv_sec = it.it_value.tv_sec = 0;
                    461:        it.it_interval.tv_usec = it.it_value.tv_usec = 1000;
                    462:        if (setitimer(ITIMER_REAL, &it, NULL) < 0)
                    463:                err(1, "setitimer");
                    464:
1.1       niklas    465:        if (example)
                    466:                playdata(sample, sizeof sample, "<Gubben Noa>");
                    467:        else if (argc == 0)
                    468:                playfile(stdin, "<stdin>");
                    469:        else
                    470:                while (argc--) {
                    471:                        f = fopen(*argv, "r");
                    472:                        if (f == NULL)
                    473:                                err(1, "%s", *argv);
                    474:                        else {
                    475:                                playfile(f, *argv);
                    476:                                fclose(f);
                    477:                        }
                    478:                        argv++;
                    479:                }
                    480:
                    481:        exit(0);
                    482: }