gst/gstqueue.c

   1 /* GStreamer
   2  * Copyright (C) 1999,2000 Erik Walthinsen <omega@cse.ogi.edu>
   3  *                    2000 Wim Taymans <wtay@chello.be>
   4  *
   5  * gstqueue.c:
   6  *
   7  * This library is free software; you can redistribute it and/or
   8  * modify it under the terms of the GNU Library General Public
   9  * License as published by the Free Software Foundation; either
  10  * version 2 of the License, or (at your option) any later version.
  11  *
  12  * This library is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  15  * Library General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  18  * License along with this library; if not, write to the
  19  * Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  20  * Boston, MA 02111-1307, USA.
  21  */
  22
  23 //#define DEBUG_ENABLED
  24 //#define STATUS_ENABLED
  25 #ifdef STATUS_ENABLED
  26 #define STATUS(A) GST_DEBUG(GST_CAT_DATAFLOW, A, GST_ELEMENT_NAME(queue))
  27 #else
  28 #define STATUS(A)
  29 #endif
  30
  31 #include <pthread.h>
  32
  33 #include "config.h"
  34 #include "gst_private.h"
  35
  36 #include "gstqueue.h"
  37 #include "gstscheduler.h"
  38
  39 GstElementDetails gst_queue_details = {
  40   "Queue",
  41   "Connection",
  42   "Simple data queue",
  43   VERSION,
  44   "Erik Walthinsen <omega@cse.ogi.edu>",
  45   "(C) 1999",
  46 };
  47
  48
  49 /* Queue signals and args */
  50 enum {
  51   LOW_WATERMARK,
  52   HIGH_WATERMARK,
  53   LAST_SIGNAL
  54 };
  55
  56 enum {
  57   ARG_0,
  58   ARG_LEVEL_BUFFERS,
  59   ARG_LEVEL_BYTES,
  60   ARG_LEVEL_TIME,
  61   ARG_SIZE_BUFFERS,
  62   ARG_SIZE_BYTES,
  63   ARG_SIZE_TIME,
  64   ARG_LEAKY,
  65   ARG_LEVEL,
  66   ARG_MAX_LEVEL,
  67 };
  68
  69
  70 static void                     gst_queue_class_init    (GstQueueClass *klass);
  71 static void                     gst_queue_init          (GstQueue *queue);
  72
  73 static void                     gst_queue_set_property  (GObject *object, guint prop_id, const GValue *value, GParamSpec *pspec);
  74 static void                     gst_queue_get_property  (GObject *object, guint prop_id, GValue *value, GParamSpec *pspec);
  75
  76 static gboolean                 gst_queue_handle_eos    (GstPad *pad);
  77 static GstPadNegotiateReturn    gst_queue_handle_negotiate_src (GstPad *pad, GstCaps **caps, gpointer *data);
  78 static GstPadNegotiateReturn    gst_queue_handle_negotiate_sink (GstPad *pad, GstCaps **caps, gpointer *data);
  79 static void                     gst_queue_chain         (GstPad *pad, GstBuffer *buf);
  80 static GstBuffer *              gst_queue_get           (GstPad *pad);
  81 static GstBufferPool*           gst_queue_get_bufferpool (GstPad *pad);
  82
  83 static void                     gst_queue_flush         (GstQueue *queue);
  84
  85 static GstElementStateReturn    gst_queue_change_state  (GstElement *element);
  86
  87
  88 static GType
  89 queue_leaky_get_type(void) {
  90   static GType queue_leaky_type = 0;
  91   static GEnumValue queue_leaky[] = {
  92     { GST_QUEUE_NO_LEAK, "0", "Not Leaky" },
  93     { GST_QUEUE_LEAK_UPSTREAM, "1", "Leaky on Upstream" },
  94     { GST_QUEUE_LEAK_DOWNSTREAM, "2", "Leaky on Downstream" },
  95     { 0, NULL, NULL },
  96   };
  97   if (!queue_leaky_type) {
  98     queue_leaky_type = g_enum_register_static("GstQueueLeaky", queue_leaky);
  99   }
 100   return queue_leaky_type;
 101 }
 102 #define GST_TYPE_QUEUE_LEAKY (queue_leaky_get_type())
 103
 104
 105 static GstElementClass *parent_class = NULL;
 106 //static guint gst_queue_signals[LAST_SIGNAL] = { 0 };
 107
 108 GType
 109 gst_queue_get_type(void) {
 110   static GType queue_type = 0;
 111
 112   if (!queue_type) {
 113     static const GTypeInfo queue_info = {
 114       sizeof(GstQueueClass),
 115       NULL,
 116       NULL,
 117       (GClassInitFunc)gst_queue_class_init,
 118       NULL,
 119       NULL,
 120       sizeof(GstQueue),
 121       4,
 122       (GInstanceInitFunc)gst_queue_init,
 123     };
 124     queue_type = g_type_register_static (GST_TYPE_ELEMENT, "GstQueue", &queue_info, 0);
 125   }
 126   return queue_type;
 127 }
 128
 129 static void
 130 gst_queue_class_init (GstQueueClass *klass)
 131 {
 132   GObjectClass *gobject_class;
 133   GstElementClass *gstelement_class;
 134
 135   gobject_class = (GObjectClass*)klass;
 136   gstelement_class = (GstElementClass*)klass;
 137
 138   parent_class = g_type_class_ref (GST_TYPE_ELEMENT);
 139
 140   g_object_class_install_property(G_OBJECT_CLASS(klass), ARG_LEAKY,
 141     g_param_spec_enum("leaky","Leaky","Where the queue leaks, if at all.",
 142                       GST_TYPE_QUEUE_LEAKY,GST_QUEUE_NO_LEAK,G_PARAM_READWRITE));
 143   g_object_class_install_property(G_OBJECT_CLASS(klass), ARG_LEVEL,
 144     g_param_spec_int("level","Level","How many buffers are in the queue.",
 145                      0,G_MAXINT,0,G_PARAM_READABLE));
 146   g_object_class_install_property(G_OBJECT_CLASS(klass), ARG_MAX_LEVEL,
 147     g_param_spec_int("max_level","Maximum Level","How many buffers the queue holds.",
 148                      0,G_MAXINT,100,G_PARAM_READWRITE));
 149
 150   gobject_class->set_property = GST_DEBUG_FUNCPTR(gst_queue_set_property);
 151   gobject_class->get_property = GST_DEBUG_FUNCPTR(gst_queue_get_property);
 152
 153   gstelement_class->change_state = GST_DEBUG_FUNCPTR(gst_queue_change_state);
 154 }
 155
 156 static void
 157 gst_queue_init (GstQueue *queue)
 158 {
 159   // scheduling on this kind of element is, well, interesting
 160   GST_FLAG_SET (queue, GST_ELEMENT_DECOUPLED);
 161
 162   queue->sinkpad = gst_pad_new ("sink", GST_PAD_SINK);
 163   gst_pad_set_chain_function (queue->sinkpad, GST_DEBUG_FUNCPTR(gst_queue_chain));
 164   gst_element_add_pad (GST_ELEMENT (queue), queue->sinkpad);
 165   gst_pad_set_eos_function (queue->sinkpad, GST_DEBUG_FUNCPTR(gst_queue_handle_eos));
 166   gst_pad_set_negotiate_function (queue->sinkpad, GST_DEBUG_FUNCPTR(gst_queue_handle_negotiate_sink));
 167   gst_pad_set_bufferpool_function (queue->sinkpad, GST_DEBUG_FUNCPTR(gst_queue_get_bufferpool));
 168
 169   queue->srcpad = gst_pad_new ("src", GST_PAD_SRC);
 170   gst_pad_set_get_function (queue->srcpad, GST_DEBUG_FUNCPTR(gst_queue_get));
 171   gst_element_add_pad (GST_ELEMENT (queue), queue->srcpad);
 172   gst_pad_set_negotiate_function (queue->srcpad, GST_DEBUG_FUNCPTR(gst_queue_handle_negotiate_src));
 173
 174   queue->queue = NULL;
 175   queue->level_buffers = 0;
 176   queue->level_bytes = 0;
 177   queue->level_time = 0LL;
 178   queue->size_buffers = 100;            // 100 buffers
 179   queue->size_bytes = 100 * 1024;       // 100KB
 180   queue->size_time = 1000000000LL;      // 1sec
 181
 182   queue->emptycond = g_cond_new ();
 183   queue->fullcond = g_cond_new ();
 184   GST_DEBUG(GST_CAT_THREAD, "initialized queue's emptycond and fullcond\n");
 185 }
 186
 187 static GstBufferPool*
 188 gst_queue_get_bufferpool (GstPad *pad)
 189 {
 190   GstQueue *queue;
 191
 192   queue = GST_QUEUE (GST_OBJECT_PARENT (pad));
 193
 194   return gst_pad_get_bufferpool (queue->srcpad);
 195 }
 196
 197 static GstPadNegotiateReturn
 198 gst_queue_handle_negotiate_src (GstPad *pad, GstCaps **caps, gpointer *data)
 199 {
 200   GstQueue *queue;
 201
 202   queue = GST_QUEUE (GST_OBJECT_PARENT (pad));
 203
 204   return gst_pad_negotiate_proxy (pad, queue->sinkpad, caps);
 205 }
 206
 207 static GstPadNegotiateReturn
 208 gst_queue_handle_negotiate_sink (GstPad *pad, GstCaps **caps, gpointer *data)
 209 {
 210   GstQueue *queue;
 211
 212   queue = GST_QUEUE (GST_OBJECT_PARENT (pad));
 213
 214   return gst_pad_negotiate_proxy (pad, queue->srcpad, caps);
 215 }
 216
 217 static gboolean
 218 gst_queue_handle_eos (GstPad *pad)
 219 {
 220   GstQueue *queue;
 221
 222   queue = GST_QUEUE (GST_OBJECT_PARENT (pad));
 223
 224   GST_DEBUG (GST_CAT_DATAFLOW,"%s received eos\n", GST_ELEMENT_NAME (queue));
 225
 226   GST_LOCK (queue);
 227   GST_DEBUG (GST_CAT_DATAFLOW,"%s has %d buffers left\n", GST_ELEMENT_NAME (queue),
 228                   queue->level_buffers);
 229
 230   GST_FLAG_SET (pad, GST_PAD_EOS);
 231
 232   g_cond_signal (queue->emptycond);
 233
 234   GST_UNLOCK (queue);
 235
 236   return TRUE;
 237 }
 238
 239 static void
 240 gst_queue_cleanup_buffers (gpointer data, const gpointer user_data)
 241 {
 242   GST_DEBUG (GST_CAT_DATAFLOW,"%s cleaning buffer %p\n", (gchar *)user_data, data);
 243
 244   gst_buffer_unref (GST_BUFFER (data));
 245 }
 246
 247 static void
 248 gst_queue_flush (GstQueue *queue)
 249 {
 250   g_slist_foreach (queue->queue, gst_queue_cleanup_buffers,
 251                   (char *) GST_ELEMENT_NAME (queue));
 252   g_slist_free (queue->queue);
 253
 254   queue->queue = NULL;
 255   queue->level_buffers = 0;
 256   queue->timeval = NULL;
 257 }
 258
 259 static void
 260 gst_queue_chain (GstPad *pad, GstBuffer *buf)
 261 {
 262   GstQueue *queue;
 263   const guchar *name;
 264
 265   g_return_if_fail (pad != NULL);
 266   g_return_if_fail (GST_IS_PAD (pad));
 267   g_return_if_fail (buf != NULL);
 268
 269   queue = GST_QUEUE (GST_OBJECT_PARENT (pad));
 270   name = GST_ELEMENT_NAME (queue);
 271
 272   /* we have to lock the queue since we span threads */
 273
 274 //  GST_DEBUG (GST_CAT_DATAFLOW,"trying to get lock on queue \"%s\"\n",name);
 275   GST_LOCK (queue);
 276
 277   if (GST_BUFFER_FLAG_IS_SET (buf, GST_BUFFER_FLUSH)) {
 278     GST_DEBUG_ELEMENT (GST_CAT_DATAFLOW, queue, "buffer has FLUSH bit set, flushing queue\n");
 279     gst_queue_flush (queue);
 280   }
 281
 282   GST_DEBUG_ELEMENT (GST_CAT_DATAFLOW, queue, "adding buffer %p of size %d\n",buf,GST_BUFFER_SIZE(buf));
 283
 284   if (queue->level_buffers >= queue->size_buffers) {
 285     // if this is a leaky queue...
 286     if (queue->leaky) {
 287       // if we leak on the upstream side, drop the current buffer
 288       if (queue->leaky == GST_QUEUE_LEAK_UPSTREAM) {
 289         GST_DEBUG_ELEMENT (GST_CAT_DATAFLOW, queue, "queue is full, leaking buffer on upstream end\n");
 290         gst_buffer_unref(buf);
 291         // now we have to clean up and exit right away
 292         GST_UNLOCK (queue);
 293         return;
 294       }
 295       // otherwise we have to push a buffer off the other end
 296       else {
 297         GSList *front;
 298         GstBuffer *leakbuf;
 299         GST_DEBUG_ELEMENT (GST_CAT_DATAFLOW, queue, "queue is full, leaking buffer on downstream end\n");
 300         front = queue->queue;
 301         leakbuf = (GstBuffer *)(front->data);
 302         queue->level_buffers--;
 303         queue->level_bytes -= GST_BUFFER_SIZE(leakbuf);
 304         gst_buffer_unref(leakbuf);
 305         queue->queue = g_slist_remove_link (queue->queue, front);
 306         g_slist_free (front);
 307       }
 308     }
 309
 310     while (queue->level_buffers >= queue->size_buffers) {
 311       // if there's a pending state change for this queue or its manager, switch
 312       // back to iterator so bottom half of state change executes
 313       if (GST_STATE_PENDING(queue) != GST_STATE_VOID_PENDING ||
 314 //          GST_STATE_PENDING(GST_SCHEDULE(GST_ELEMENT(queue)->sched)->parent) != GST_STATE_VOID_PENDING)
 315 GST_STATE_PENDING(GST_SCHED_PARENT(GST_ELEMENT_SCHED(GST_PAD_PARENT(GST_PAD_PEER(queue->sinkpad))))) !=
 316 GST_STATE_VOID_PENDING)
 317       {
 318         GST_DEBUG(GST_CAT_DATAFLOW,"interrupted!!\n");
 319         if (GST_STATE_PENDING(queue) != GST_STATE_VOID_PENDING)
 320           GST_DEBUG(GST_CAT_DATAFLOW,"GST_STATE_PENDING(queue) != GST_STATE_VOID_PENDING)\n");
 321         if (GST_STATE_PENDING(GST_SCHEDULE(GST_ELEMENT(queue)->sched)->parent) != GST_STATE_VOID_PENDING)
 322           GST_DEBUG(GST_CAT_DATAFLOW,"GST_STATE_PENDING(GST_SCHEDULE(GST_ELEMENT(queue)->sched)->parent) != GST_STATE_VOID_PENDING\n");
 323         GST_UNLOCK(queue);
 324         cothread_switch(cothread_current_main());
 325       }
 326
 327       GST_DEBUG_ELEMENT (GST_CAT_DATAFLOW, queue, "waiting for space, level is %d\n", queue->level_buffers);
 328       g_cond_signal (queue->emptycond);
 329       g_cond_wait (queue->fullcond, GST_OBJECT(queue)->lock);
 330       GST_DEBUG_ELEMENT (GST_CAT_DATAFLOW, queue, "done waiting, level is now %d\n", queue->level_buffers);
 331     }
 332   }
 333
 334   /* put the buffer on the tail of the list */
 335   queue->queue = g_slist_append (queue->queue, buf);
 336   queue->level_buffers++;
 337   queue->level_bytes += GST_BUFFER_SIZE(buf);
 338 //  GST_DEBUG (GST_CAT_DATAFLOW, "(%s:%s)+\n",GST_DEBUG_PAD_NAME(pad));
 339
 340   /* if we were empty, but aren't any more, signal a condition */
 341   if (queue->level_buffers == 1)
 342   {
 343     GST_DEBUG (GST_CAT_DATAFLOW,"%s signalling emptycond\n", name);
 344     g_cond_signal (queue->emptycond);
 345   }
 346
 347   GST_UNLOCK (queue);
 348 }
 349
 350 static GstBuffer *
 351 gst_queue_get (GstPad *pad)
 352 {
 353   GstQueue *queue;
 354   GstBuffer *buf = NULL;
 355   GSList *front;
 356   const guchar *name;
 357
 358   g_assert(pad != NULL);
 359   g_assert(GST_IS_PAD(pad));
 360   g_return_val_if_fail (pad != NULL, NULL);
 361   g_return_val_if_fail (GST_IS_PAD (pad), NULL);
 362
 363   queue = GST_QUEUE (GST_OBJECT_PARENT (pad));
 364   name = GST_ELEMENT_NAME (queue);
 365
 366   /* have to lock for thread-safety */
 367   GST_DEBUG (GST_CAT_DATAFLOW,"%s try have queue lock\n", name);
 368   GST_LOCK (queue);
 369   GST_DEBUG (GST_CAT_DATAFLOW,"%s push %d %ld %p\n", name, queue->level_buffers, pthread_self (), queue->emptycond);
 370   GST_DEBUG (GST_CAT_DATAFLOW,"%s have queue lock\n", name);
 371
 372   while (!queue->level_buffers) {
 373     if (GST_FLAG_IS_SET (queue->sinkpad, GST_PAD_EOS)) {
 374       GST_DEBUG (GST_CAT_DATAFLOW, "%s U released lock\n", name);
 375       GST_UNLOCK(queue);
 376       gst_pad_set_eos (queue->srcpad);
 377       // this return NULL shouldn't hurt anything...
 378       return NULL;
 379     }
 380
 381     // if there's a pending state change for this queue or its manager, switch
 382     // back to iterator so bottom half of state change executes
 383     if (GST_STATE_PENDING(queue) != GST_STATE_VOID_PENDING ||
 384 //        GST_STATE_PENDING(GST_SCHEDULE(GST_ELEMENT(queue)->sched)->parent) != GST_STATE_VOID_PENDING)
 385 GST_STATE_PENDING(GST_SCHED_PARENT(GST_ELEMENT_SCHED(GST_PAD_PARENT(GST_PAD_PEER(queue->srcpad))))) !=
 386 GST_STATE_VOID_PENDING)
 387     {
 388       GST_DEBUG(GST_CAT_DATAFLOW,"interrupted!!\n");
 389       if (GST_STATE_PENDING(queue) != GST_STATE_VOID_PENDING)
 390         GST_DEBUG(GST_CAT_DATAFLOW,"GST_STATE_PENDING(queue) != GST_STATE_VOID_PENDING)\n");
 391       if (GST_STATE_PENDING(GST_SCHEDULE(GST_ELEMENT(queue)->sched)->parent) != GST_STATE_VOID_PENDING)
 392         GST_DEBUG(GST_CAT_DATAFLOW,"GST_STATE_PENDING(GST_SCHEDULE(GST_ELEMENT(queue)->sched)->parent) != GST_STATE_VOID_PENDING\n");
 393       GST_UNLOCK(queue);
 394       cothread_switch(cothread_current_main());
 395     }
 396
 397     g_cond_signal (queue->fullcond);
 398     g_cond_wait (queue->emptycond, GST_OBJECT(queue)->lock);
 399   }
 400
 401   front = queue->queue;
 402   buf = (GstBuffer *)(front->data);
 403   GST_DEBUG (GST_CAT_DATAFLOW,"retrieved buffer %p from queue\n",buf);
 404   queue->queue = g_slist_remove_link (queue->queue, front);
 405   g_slist_free (front);
 406
 407 //  if (queue->level_buffers < queue->size_buffers)
 408   if (queue->level_buffers == queue->size_buffers)
 409   {
 410     GST_DEBUG (GST_CAT_DATAFLOW,"%s signalling fullcond\n", name);
 411     g_cond_signal (queue->fullcond);
 412   }
 413
 414   queue->level_buffers--;
 415   queue->level_bytes -= GST_BUFFER_SIZE(buf);
 416   GST_DEBUG (GST_CAT_DATAFLOW,"(%s:%s)- ",GST_DEBUG_PAD_NAME(pad));
 417
 418   GST_UNLOCK(queue);
 419
 420   return buf;
 421 }
 422
 423 static GstElementStateReturn
 424 gst_queue_change_state (GstElement *element)
 425 {
 426   GstQueue *queue;
 427   GstElementStateReturn ret;
 428   g_return_val_if_fail (GST_IS_QUEUE (element), GST_STATE_FAILURE);
 429
 430   queue = GST_QUEUE (element);
 431
 432   // lock the queue so another thread (not in sync with this thread's state)
 433   // can't call this queue's _get (or whatever)
 434   GST_LOCK (queue);
 435
 436   /* if going down into NULL state, clear out buffers*/
 437   if (GST_STATE_PENDING (element) == GST_STATE_READY) {
 438     /* otherwise (READY or higher) we need to open the file */
 439     gst_queue_flush (queue);
 440   }
 441
 442   // if we haven't failed already, give the parent class a chance to ;-)
 443   if (GST_ELEMENT_CLASS (parent_class)->change_state)
 444   {
 445     gboolean valid_handler = FALSE;
 446     guint state_change_id = g_signal_lookup("state_change", G_OBJECT_TYPE(element));
 447
 448     // determine whether we need to block the parent (element) class'
 449     // STATE_CHANGE signal so we can UNLOCK before returning.  we block
 450     // it if we could find the state_change signal AND there's a signal
 451     // handler attached to it.
 452     //
 453     // note: this assumes that change_state() *only* emits state_change signal.
 454     // if element change_state() emits other signals, they need to be blocked
 455     // as well.
 456     if (state_change_id &&
 457         g_signal_has_handler_pending(G_OBJECT(element), state_change_id, 0, FALSE))
 458       valid_handler = TRUE;
 459     if (valid_handler)
 460       g_signal_handler_block(G_OBJECT(element), state_change_id);
 461
 462     ret = GST_ELEMENT_CLASS (parent_class)->change_state (element);
 463
 464     if (valid_handler)
 465       g_signal_handler_unblock(G_OBJECT(element), state_change_id);
 466
 467     // UNLOCK, *then* emit signal (if there's one there)
 468     GST_UNLOCK(queue);
 469     if (valid_handler)
 470       g_signal_emit(G_OBJECT (element), state_change_id, 0, GST_STATE(element));
 471   }
 472   else
 473   {
 474     ret = GST_STATE_SUCCESS;
 475     GST_UNLOCK(queue);
 476   }
 477
 478   return ret;
 479 }
 480
 481
 482 static void
 483 gst_queue_set_property (GObject *object, guint prop_id, const GValue *value, GParamSpec *pspec)
 484 {
 485   GstQueue *queue;
 486
 487   /* it's not null if we got it, but it might not be ours */
 488   g_return_if_fail (GST_IS_QUEUE (object));
 489
 490   queue = GST_QUEUE (object);
 491
 492   switch (prop_id) {
 493     case ARG_LEAKY:
 494       queue->leaky = g_value_get_int(value);
 495       break;
 496     case ARG_MAX_LEVEL:
 497       queue->size_buffers = g_value_get_int(value);
 498       break;
 499     default:
 500       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 501       break;
 502   }
 503 }
 504
 505 static void
 506 gst_queue_get_property (GObject *object, guint prop_id, GValue *value, GParamSpec *pspec)
 507 {
 508   GstQueue *queue;
 509
 510   /* it's not null if we got it, but it might not be ours */
 511   g_return_if_fail (GST_IS_QUEUE (object));
 512
 513   queue = GST_QUEUE (object);
 514
 515   switch (prop_id) {
 516     case ARG_LEAKY:
 517       g_value_set_int(value, queue->leaky);
 518       break;
 519     case ARG_LEVEL:
 520       g_value_set_int(value, queue->level_buffers);
 521       break;
 522     case ARG_MAX_LEVEL:
 523       g_value_set_int(value, queue->size_buffers);
 524       break;
 525     default:
 526       G_OBJECT_WARN_INVALID_PROPERTY_ID (object, prop_id, pspec);
 527       break;
 528   }
 529 }