操作系统的声音设备编程实例物业

Linux下的声音设备编程比大多数人想象的要简单得多。一般说来，我们常用的声音设备是内部扬声器和声卡，它们都对应/dev目录下的一个或多个设备文件，我们象打开普通文件一样打开它们，用ioctl（）函数设置一些参数，然后对这些打开的特殊文件进写操作。 由于这些文件不是普通的文件，所以我们不能用ANSI C（标准C）的fopen、fclose等来操作文件，而应该使用系统文件I/O处理函数（open、read、write、lseek和close）来处理这些设备文件。ioctl（）或许是Linux下最庞杂的函数，它可以控制各种文件的属性，在Linux声音设备编程中，最重要的就是使用此函数正确设置必要的参数。 下面我们举两个实际的例子来说明如何实现Linux下的声音编程。由于此类编程涉及到系统设备的读写，所以，很多时候需要你有root权限，如果你将下面的例子编译后不能正确执行，那么，首先请你检查是否是因为没有操纵某个设备的权限。 对内部扬声器编程内部扬声器是控制台的一部分，所以它对应的设备文件为/dev/console。变量KIOCSOUND在头文件 /usr /include /linux /kd.h中声明，ioctl函数使用它可以来控制扬声器的发声，使用规则为： 　　ioctl ( fd, KIOCSOUND, (int) tone);

fd为文件设备号，tone 是音频值。当tone为0时，终止发声。必须一提的是它所理解的音频和我们平常以为的音频是不同的，由于计算机主板定时器的时钟频率为1.19MHZ，所以要进行正确的发声，必须进行如下的转换：扬声器音频值=/我们期望的音频值。 扬声器发声时间的长短我们通过函数usleep（unsigned long usec）来控制。它是在头文件/usr /include /unistd.h中定义的，让程序睡眠usec微秒。下面即是让扬声器按指定的长度和音频发声的程序的完整清单： #include fcntl.h #include stdio.h #include stdlib.h #include string.h #include unistd.h #include sys/ioctl.h #include sys/types.h #include linux/kd.h /* 设定默认值 */#define DEFAULT_FREQ 440 /* 设定一个合适的频率 */#define DEFAULT_LENGTH 200 /* 200 微秒，发声的长度是以微秒为单位的*/#define DEFAULT_REPS 1 /* 默认不重复发声 */#define DEFAULT_DELAY 100 /* 同样以微秒为单位*//* 定义一个结构，存储所需的数据*/typedef struct {int freq; /* 我们期望输出的频率，单位为Hz */int length; /* 发声长度，以微秒为单位*/int reps; /* 重复的次数*/int delay; /* 两次发声间隔，以微秒为单位*/} beep_parms_t;/* 打印帮助信息并退出*/void usage_bail ( const char *executable_name ) {printf ( \"Usage: \\n \\t%s [-f frequency] [-l length] [-r reps] [-d delay] \\n \",executable_name );exit(1);}/ * 分析运行参数，各项意义如下：* \"-f 以HZ为单位的频率值 \"* \"-l 以毫秒为单位的发声时长 \"* \"-r 重复次数 \"* \"-d 以毫秒为单位的间歇时长 \"*/void parse_command_line(char **argv, beep_parms_t *result) {char *arg0 = *(argv++);while ( *argv ) {if ( !strcmp( *argv,\"-f\" )) { /*频率*/int freq = atoi ( *( ++argv ) ); if ( ( freq = 0 ) | | ( freq 10000 ) ) {fprintf ( stderr, \"Bad parameter: frequency must be from 1..10000\\n\" );exit (1) ;} else {result-freq = freq;argv++; }} else if ( ! strcmp ( *argv, \"-l\" ) ) { /*时长*/int length = atoi ( *(++argv ) );if (length 0) {fprintf(stderr, \"Bad parameter: length must be = 0\\n\");exit(1);} else {result-length = length;argv++;} } else if (!strcmp(*argv, \"-r\")) { /*重复次数*/int reps = atoi(*(++argv));if (reps 0) {fprintf(stderr, \"Bad parameter: reps must be = 0\\n\");exit(1);} else {result-reps = reps;argv++;} } else if (!strcmp(*argv, \"-d\")) { /* 延时 */int delay = atoi(*(++argv));if (delay 0) {fprintf(stderr, \"Bad parameter: delay must be = 0\\n\");exit(1);} else {result-delay = delay;argv++;} } else {fprintf(stderr, \"Bad parameter: %s\\n\", *argv);usage_bail(arg0);}}} int main(int argc, char **argv) {int console_fd;int i; /* 循环计数器 *//* 设发声参数为默认值*/beep_parms_t parms = {DEFAULT_FREQ, DEFAULT_LENGTH, DEFAULT_REPS, DEFAULT_DELAY};/* 分析参数，可能的话更新发声参数*/parse_command_line(argv, parms);/* 打开控制台，失败则结束程序*/if ( ( console_fd = open ( \"/dev/console\", O_WRONLY ) ) == -1 ) {fprintf(stderr, \"Failed to open console.\\n\");perror(\"open\");exit(1);}/* 真正开始让扬声器发声*/for (i = 0; i ps; i++) {/* 数字从何而来，不得而知*/int magical_fairy_number = /eq;ioctl(console_fd, KIOCSOUND, magical_fairy_number); /* 开始发声 */usleep(1000*ngth); /*等待... */ioctl(console_fd, KIOCSOUND, 0); /* 停止发声*/usleep(1000*lay); /* 等待... */} /* 重复播放*/return EXIT_SUCCESS;}

保时捷Macan将由奥迪Q5诞生的MLB纵置发动机模块化平台打造 将上面的例子稍作扩展，用户即可以让扬声器唱歌。只要找到五线谱或简谱的音阶、音长、节拍和频率、发声时长、间隔的对应关系就可以了。我现在还记得以前在DOS下编写出《世上只有妈妈好》时的兴奋。最后，说一些提外话，这其实是一个很简单的程序，但是我们却用了很长的篇幅，希望读者从以上的代码里能体会到写好的程序的一些方法，或许最重要的是添加注释吧。一个程序的注释永远不会嫌多，即便你写的时候觉得它根本是多余，但相信我，相信曾这样告诉我们的许多优秀的程序员：养成写很多注释的习惯。