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

无终端敲响电脑铃声

  • 772

我知道如何敲钟echo -ne '\a'（或者，如果您不介意依赖外部命令，那就更好了：）tput bel。然而，它实际上做的是向输出发送一些特殊代码；然后，如果该输出恰好是一个终端，则终端解释代码并响铃。

我的问题是我想从后台脚本发出警告噪音，其输出不会被任何终端读取。我可能会播放一些和声或类似的.wav文件paplay，但我更喜欢那种简单、刺耳的哔哔声。而且我不想依赖外部程序。

所以，问题：

  1. 终端发出的铃声是否在某些方面是特殊的（例如使用专用硬件），还是像其他声音文件一样？
  2. 如何重现那种声音？
bell

2 个回答

  1. Best Answer

    在研究了程序的源代码之后beep，我想出了一个最小的 C 程序来敲钟。

    它使用 PC 扬声器，Linux 内核将其作为通常命名的 evdev 设备提供/dev/input/by-path/platform-pcspkr-event-spkr（指向实际位置的符号链接）。

    有一个事件以给定频率打开扬声器（即开始产生声音），另一个事件关闭扬声器（即停止声音）。我们只需发送第一个事件，然后休眠所需的持续时间，然后发送第二个事件。

    这需要对设备的写访问权限，可以通过 udev 规则、程序的 setuid 位或以 root 身份运行程序来设置，如beep. 而且，这不能控制音量。不知何故，xset程序（来自 X 服务器套件）和终端仿真器没有这些限制。

    在 C 中

    #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;
}

    （为了简洁明了，上面的源代码跳过了所有的安全检查（检查文件是否存在，检查open成功，检查文件描述符是字符设备，检查频率和持续时间是允许范围内的整数，检查write成功，检查是否nanosleep成功……）。在实际应用中，应该解决这个问题。）

    在 shell 脚本中

    上面的C程序可以用来观察事件的形状；然后，可以从 shell 脚本编写相同的事件。不幸的是，二进制格式很可能是特定于平台的。在我的带有 Linux 内核 5.2 的 x86-64 机器上，声音事件具有以下结构：

    • 16 字节：零
    • 2 字节，小端：0x12（type具有值的字段EV_SND）
    • 2 个字节，小端：0x2（code具有值的字段SND_TONE）
    • 4 个字节，little-endian：以 Hz 为单位的频率，或 0 停止声音（字段value）

    这个二进制结构可以用 Perl 和函数pack. 二进制整数也可以使用纯 Bash输出，但这更冗长。

    # 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. 如果您的脚本以 root 身份运行，您可以简单地执行以下操作：

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