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Maëlan
Asked: 2019-07-22 09:41:19 +0800 CST

Toque a campainha do computador sem terminal

  • 772

Eu sei como tocar a campainha com echo -ne '\a'(ou, melhor ainda, se você não se importar em contar com um comando externo: tput bel). No entanto, o que ele realmente faz é enviar algum código especial para a saída; então, se essa saída for um terminal , o terminal interpretará o código e tocará a campainha.

Meu problema é que quero emitir ruídos de aviso de um script em segundo plano, cuja saída não é lida por nenhum terminal. Posso tocar algum .wavarquivo harmonioso com paplayou similar, mas prefiro aquele bip simples e estridente. E gostaria de não depender de programas externos.

Então, perguntas:

  1. O som da campainha, emitido pelos terminais, é especial de alguma forma (por exemplo, usando um hardware dedicado), ou é um arquivo de som como qualquer outro?
  2. Como reproduzir esse som?
bell

2 respostas

  1. Best Answer

    Depois de estudar o código-fonte do programa beep, criei um programa em C mínimo que toca a campainha.

    Ele usa o alto-falante do PC, que o kernel do Linux disponibiliza como um dispositivo evdev geralmente chamado /dev/input/by-path/platform-pcspkr-event-spkr(um link simbólico para um local real).

    Há um evento para ligar o alto-falante ( ou seja, para começar a produzir som) em uma determinada frequência e outro evento para desligar o alto-falante ( ou seja, para parar o som). Simplesmente enviamos o primeiro evento, dormimos pela duração necessária e enviamos o segundo evento.

    Isso requer acesso de gravação ao dispositivo, que pode ser configurado por meio de uma regra udev, o bit setuid para o programa ou executando o programa como root, conforme descrito na documentação do beep. Além disso, isso não pode controlar o volume do som. De alguma forma, o xsetprograma (do pacote de servidores X) e os emuladores de terminal não possuem essas restrições.

    Em C

    #include <linux/input.h>  // struct input_event
#include <fcntl.h>  // open
#include <unistd.h>  // write, close
#include <time.h>  // nanosleep

/* frequency (Hz): */
static unsigned int const default_frequency = 440;
/* duration (ms): */
static unsigned int const default_duration = 200;
/* file path of PC speaker: */
static char const * const default_device = "/dev/input/by-path/platform-pcspkr-event-spkr";

void start_beep(int fd, int freq)
{
    struct input_event e = { 0 };
    e.type = EV_SND;
    e.code = SND_TONE;
    e.value = freq;
    write(fd, &e, sizeof(e));
}

void stop_beep(int fd)
{
    start_beep(fd, 0);
}

void sleep_ms(unsigned int ms)
{
    struct timespec duration =
        { .tv_sec  = ms / 1000U,
          .tv_nsec = (long)(ms % 1000UL * 1000UL * 1000UL) };
    nanosleep(&duration, NULL);
}

int main(void)
{
    int fd = open(default_device, O_WRONLY);
    start_beep(fd, default_frequency);
    sleep_ms(default_duration);
    stop_beep(fd);
    close(fd);
    return 0;
}

    (Para concisão e clareza, o código-fonte acima ignora todas as verificações de segurança (verifique se o arquivo existe, verifique se openfoi bem-sucedido, verifique se o descritor do arquivo é um dispositivo de caractere, verifique se a frequência e a duração são números inteiros dentro do intervalo permitido, verifique se writefor bem-sucedido, verifique se foi bem- nanosleepsucedido…). Em um aplicativo real, isso deve ser abordado.)

    Em um script de shell

    O programa C acima pode ser usado para observar a forma dos eventos; então, os mesmos eventos podem ser escritos a partir de um script de shell. Infelizmente, o formato binário é provavelmente específico da plataforma. Na minha máquina x86-64 com o kernel Linux 5.2, o evento de som tem a seguinte estrutura:

    • 16 bytes: zero
    • 2 bytes, little-endian: 0x12 (campo typecom valor EV_SND)
    • 2 bytes, little-endian: 0x2 (campo codecom valor SND_TONE)
    • 4 bytes, little-endian: a frequência em Hz, ou 0 para parar o som (campo value)

    Essa estrutura binária pode ser escrita usando Perl com a função pack. Inteiros binários também podem ser gerados usando Bash puro , mas isso é mais detalhado.

    # frequency (Hz):
default_frequency=440
# duration (ms):
default_duration=200
# file path of PC speaker:
default_device='/dev/input/by-path/platform-pcspkr-event-spkr'

function start_beep()
{
    declare -i freq="$1"
    perl -e 'print pack("qqssl", 0, 0, 0x12, 2, '$freq')'
}

function stop_beep()
{
    start_beep 0
}

# USAGE: beep [FREQUENCY [DURATION [DEVICE]]]
function beep()
{
    declare -i freq="${1-$default_frequency}"
    declare -i dur="${2-$default_duration}"
    declare dev="${3-$default_device}"
    # convert milliseconds to seconds
    declare dur_sec=$( printf '%u.%03u' $(( dur / 1000 )) $(( dur % 1000 )) )
    # write the sound events
    {
        start_beep $freq
        sleep $dur_sec
        stop_beep
    } >> "$dev"
}
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  2. Se o seu script estiver sendo executado como root, você pode simplesmente fazer:

    echo -ne '\a' >/dev/console
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