Open Source №60 (13.05.2010) Электронное приложение к журналу «Системный администратор»

Новости мира Open Source (по материалам <a l:href="http://www.nixp.ru/">www.nixp.ru</a>)

Вышла Ubuntu Linux 10.04 «Lucid Lynx» LTS <emphasis>Дмитрий Шурупов (<a l:href="mailto:osa@samag.ru">osa@samag.ru</a>)</emphasis>

Компания Canonical анонсировала релизы трех основных редакций дистрибутива Ubuntu Linux 10.04 (Desktop Edition, Server Edition и Netbook Edition) еще за два дня до официального выхода — 27 апреля. Вместе с ним свет увидели и обновления других популярных сборок Ubuntu Linux, таких как Kubuntu (десктоп с KDE), Xubuntu (десктоп с Xfce).

Среди ключевых новшеств и изменений в релизе Ubuntu Linux 10.04 LTS можно выделить:

> новое оформление;

> заметное уменьшение времени загрузки системы — особое внимание уделено загрузке на жестких дисках типа SSD, распространенных среди нетбуков;

> наращивание «социальных» возможностей системы: в новом меню (Me Menu) сконцентрированы функции работы с такими социальными сетями, как Facebook, Digg, Twitter и Identi.ca; в нем же представлены возможности общения через Google Talk, IRC, MSN и другие сети;

> интеграция с Ubuntu One — онлайн-сервисом для хранения файлов с поддержкой «расшаривания» закладок и контактов;

> интеграция с Ubuntu One Music Store — онлайн-магазином музыки;

> Ubuntu Software Centre 2.0 — новая версия центра управления программным обеспечением, предоставляемым сообществом Ubuntu Linux, компанией Canonical и ее партнерами.

Образы с Ubuntu Linux 10.04 доступны для свободного скачивания, например, с российского зеркала mirror.yandex.ru.

К оглавлению

Представлена новая init-система для GNU/Linux <emphasis>Дмитрий Шурупов (<a l:href="mailto:osa@samag.ru">osa@samag.ru</a>)</emphasis>

Автор PulseAudio, Леннарт Поттеринг (Lennart Poettering) из компании Red Hat, представил свою личную инициативу по созданию новой событийной init-системы для операционной системы GNU/Linux — systemd.

Леннарт опубликовал подробную статью (http://0pointer.de/blog/projects/systemd.html), в которой объясняет, какие причины побудили его создать новую событийную init-систему, когда уже существует популярная реализация от проекта Ubuntu — Upstart. Что интересно, автор Upstart в свою очередь с интересом отнесся к появлению systemd и поделился радостью, что проблемой эффективного параллельного запуска служб занялись разработчики Linux-дистрибутивов Fedora и openSUSE, а также согласился с обозначенными Поттерингом проблемами в Upstart. Какой-либо информации о кооперации systemd и Upstart пока нет, однако автор Upstart пообещал связаться с инициатором нового проекта.

Systemd запускает всю систему и управляет этим процессом. В ее основе — так называемые «единицы» (units), у каждой из которых есть свое название и тип (сервис, сокет, устройство, точка монтирования, точка автоматического монтирования, цель, снимок). У всех единиц могут быть зависимости между собой двух типов: «требует» и «конфликтует». Более того, в systemd заложена минимальная система транзакций — приостановка не используемых в системе единиц, если конечную единицу, вызвавшую этот процесс, не удалось запустить.

Ожидается, что systemd войдет в состав Linux-дистрибутивов openSUSE и Fedora. Вполне возможно, что ее возьмут на вооружение и другие системы.

К оглавлению

Microsoft внесла вклад в код CMS-системы Joomla <emphasis>Дмитрий Шурупов (<a l:href="mailto:osa@samag.ru">osa@samag.ru</a>)</emphasis>

Microsoft опубликовала свой код в дереве разработки популярной CMS-системы с открытым кодом Joomla! версии 1.6 и подписала соглашение для контрибьюторов (Joomla Contributor Agreement, JCA).

Разработчик Joomla сообщил, что уже долгое время сотрудничал с Microsoft по разным техническим аспектам в этой CMS. В частности, так появился пакет Joomla для инсталлятора WPI (Web Platform Installer), который скачали более 32 тысяч раз, а также проводились улучшения в Joomla для запуска на веб-сервере IIS.

Ожидается, что на этом сотрудничество не остановится, и представители Microsoft будут продолжать вносить свой вклад в Joomla. В частности, команда разработчиков IIS из Microsoft уже добавила в текущую разрабатываемую версию Joomla! — 1.6 — код для интеграции с WinCache. Впрочем, стоит отметить, что проводимые Microsoft модификации скорее представляют интересы компании в использовании Joomla! в связке с ее проприетарными технологиями.

К оглавлению

Novell и Red Hat победили в патентном разбирательстве <emphasis>Дмитрий Шурупов (<a l:href="mailto:osa@samag.ru">osa@samag.ru</a>)</emphasis>

Red Hat и Novell победили в судебном разбирательстве против IP Innovation, которая обвиняла американские Linux-компании в нарушении ее патентов.

IP Innovation LLC, являющаяся подразделением корпорации Acacia Research, заявляла, что Red Hat и Novell нарушили три ее патента, связанные с графическим пользовательским интерфейсом с применением нескольких рабочих пространств. Такой интерфейс уже давно стал привычным для популярных графических рабочей сред вроде KDE и GNOME, а за подобные обвинения компанию IP Innovation многие окрестили «патентным троллем».

И суд штата Техас (США) согласился с распространенным мнением: компании Red Hat и Novell были объявлены победителями этого разбирательства, а патентные притязания IP Innovation — недействительными.

Иск на Red Hat и Novell был подан еще в октябре 2007 года.

К оглавлению

Проект Krusader отметил 10-летие, ищет разработчиков <emphasis>Дмитрий Шурупов (<a l:href="mailto:osa@samag.ru">osa@samag.ru</a>)</emphasis>

Команда разработчиков популярного файлового менеджера Krusader отмечает 10-летие своего проекта и ищет новых участников.

Первая версия тогда еще совсем простого 2-панельного файлового менеджера с интерфейсом на базе Qt — Krusader — появилась около 10 лет назад. В то время у нее было мало возможностей, но со временем авторам удалось реализовать в Krusader ряд интересных функций, таких как табы для просмотра файловой системы, «продвинутые» закладки, хорошо настраиваемый интерфейс.

По случаю 10-летия проекта была выпущена новая бета-версия Krusader — 2.2.0 Beta под кодовым названием «DeKade». Среди изменений в ней отмечаются улучшенная интеграция с корзиной, новые действия для табов, добавление в очередь операций упаковки/запаковки.

В то же время авторы напоминают, что проект Krusader нуждается в разработчиках. Клич о поиске контрибьюторов для Krusader был брошен еще в сентябре 2009 года, но с тех пор ситуация не улучшилась коренным образом, что существенно тормозит процесс развития этого файлового менеджера.

Подробную историю проекта и информацию для разработчиков можно найти на сайте Krusader (http://www.krusader.org).

К оглавлению

GNOME Shell будет в Ubuntu 10.10, но не по умолчанию <emphasis>Дмитрий Шурупов (<a l:href="mailto:osa@samag.ru">osa@samag.ru</a>)</emphasis>

В начале мая в IRC прошла дискуссия с Марком Шаттлвортом (Mark Shuttleworth), основателем проекта Ubuntu Linux, посвященная различным вопросам и, в частности, следующему релизу дистрибутива — 10.10 «Maverick Meerkat».

Первым же вопросом, который задали Марку, стало использование GNOME Shell в Ubuntu Linux 10.10. В своем ответе он отметил, что (согласно текущим планам) по умолчанию в релизе не будет использоваться GNOME Shell, но все желающие смогут его установить из репозитория universe.

GNOME Shell — это одно из ключевых новшеств, намеченных к следующему крупному релизу графической рабочей GNOME, используемой в Ubuntu Linux по умолчанию, — 3.0. Выход GNOME 3.0 ожидается в сентябре, а релиз Ubuntu Linux по традиции намечен на октябрь. Именно GNOME Shell станет определяющим компонентом будущих версий GNOME — на него возложено предоставление таких ключевых функций интерфейса, как переключение между окнами и запуск приложений. С более подробной информацией об этом проекте можно ознакомиться на live.gnome.org.

К оглавлению

Исходный код MMORPG-игры Ryzom открыт под AGPL <emphasis>Дмитрий Шурупов (<a l:href="mailto:osa@samag.ru">osa@samag.ru</a>)</emphasis>

6 мая компания Winch Gate Properties Ltd, разработчик массовой многопользовательской ролевой онлайн-игры Ryzom, объявила об открытии исходного кода под свободной лицензией AGPL.

Игра Ryzom (изначально известная как «The Saga of Ryzom») появилась в 2004 году как MMORPG с элементами фэнтези и научной фантастики. В ее основу был заложен свободный (GNU GPL) движок NeL, созданный оригинальным разработчиком игры — французской компанией Nevrax. В 2005 году игра получила награду за лучшую историю по версии читателей сайта mmorpg.com.

Теперь нынешний владелец Ryzom — Winch Gate Properties — объявил о публикации всего исходного кода игры под лицензией AGPL (Affero General Public License) v3.0 и всего художественного оформления (трехмерные объекты, эффекты, текстуры и т.п.) — под Creative Commons Attribution-ShareAlike. Все эти исходники будут доступны в новом онлайн-репозитории, созданным владельцами игры в сотрудничестве с организацией Free Software Foundation (FSF).

Питер Браун (Peter Brown) из FSF поприветствовал данный шаг: «Это уникальная возможность для движения за свободное программное обеспечение и развивающейся отрасли свободных игр ускорить производство свободных игр и трехмерных миров. Мы осознаем важность игр и текущее доминирование проприетарного ПО в этой области, поэтому сегодня совершается прорыв, от которого наше сообщество может выиграть».

К оглавлению

Основной блок

<emphasis>В Екатеринбурге прошел Форум открытых технологий II</emphasis> <emphasis>Никита Лялин (<a l:href="mailto:tinman321@gmail.com">tinman321@gmail.com</a>), Елена Ушакова (<a l:href="mailto:helen@myooo.ru">helen@myooo.ru</a>)</emphasis>

18 апреля 2010 года в главном учебном корпусе УГТУ-УПИ (г. Екатеринбург) состоялся Форум открытых технологий II (http://events.e-lug.ru/otf). В этом году мероприятие было разделено на две секции: для учителей — по приглашениям, и общая — открытая для всех.

Перед каждой частью стояли свои цели. Первая была посвящена попытке помочь учителям разобраться в том, что представляет собой свободное ПО, и показать, как его можно использовать. Вторая часть, традиционно для мероприятий местной группы Linux-пользователей, посвящалась различным докладам участников сообщества Екатеринбурга и области, а также выступлениям гостей.

На первую часть, к радости организаторов, удалось собрать порядка четырнадцати заинтересованных учителей. Большая часть приехала на мероприятие из областных городов. Если судить по анкетным данным, большинству посетителей Форум понравился, и они почерпнули для себя что-то новое и важное. Часть преподавателей осталась и на вторую половину мероприятия.

Мероприятие открывал ведущий Валентин Синицын, более известный как главный редактор русской версии журнала Linux Format. Он передал слово Никите Лялину, участнику E-LUG.Ru и одному из организаторов мероприятия. Тот, в свою очередь, сделал вводный доклад, поблагодарив всех пришедших и сделав несколько объявлений. Далее последовало выступление от гостя из города Глазов — Александра Казанцева, ведущего разработчика проекта EduMandriva. Его доклад был посвящён совмещению физического и компьютерного игрового процесса в образовании.

Следующие выступления были посвящёны освоению GNU/Linux на начальном уровне. Александр Герт рассказал о дистрибутивах ALT Linux и Runtu/Ubuntu, а также средах рабочего стола, которые они используют: GNOME и KDE. Далее выступила Елена Ушакова, которая с уверенным постоянством делится с посетителями мероприятий E-LUG.Ru опытом работы с OpenOffice.org. Её доклад на этот раз был также ориентирован на аудиторию начального уровня. Четвёртым выступал Павел Манылов, студент УГТУ-УПИ, который наглядно продемонстрировал возможности обучающих программ из мира СПО, таких как Phet, KTurtle или Step. Завершающим в этой части был доклад о среде информатизации школ, представленный Дмитрием Усталовым и Алексеем Фокиным.

Далее последовал часовой перерыв с традиционной раздачей материалов от E-LUG.Ru, в которую входили дистрибутив (упоминавшиеся ранее ALT Linux или Runtu) с инструкцией, диск с OpenOffice.org и различными дополнениями к нему.

Вторую часть открывал доклад Валентина Синицына, который рассказал о наиболее популярных коробочных решениях для организации интернет-шлюза. Далее выступил Михаил Журухин с презентацией новых возможностей только что вышедшей Mandriva 2010. Самым обсуждаемым стал доклад от Дениса Хлебникова, рассказавшего о возможностях работы и трудностях «1С:Предприятия» под Wine.

На завершающей стадии мероприятия выступали гости из Москвы и Нижнего Новгорода. Дмитрий Шурупов, аспирант кафедры ИКТ в МИЭМ, поведал аудитории о свободных технологиях, задействованных им и его коллегами на кафедре. Затем Григорий Шатров, уже выступавший в прошлом году на Форуме, поднял обсуждаемую тему лицензий на СПО.

^{Организаторы и участники мероприятия}

Закончилось мероприятие небольшой фотосессией и вечеринкой в честь удачного проведения события. Организаторы благодарят всех, кто посетил Форум открытых технологий II в Екатеринбурге.

К оглавлению

<emphasis>Обзор ОС Haiku. Часть 2: файловая система, программы, итоги</emphasis> <emphasis>Андрей Черепанов (<a l:href="mailto:andreykauf@gmail.com">andreykauf@gmail.com</a>)</emphasis>

Первую часть статьи читайте в прошлом выпуске «Open Source» — №059 (29.04.2010). — Прим. ред.

Файловая система

О файловой системе стоит рассказать особо. В Haiku используется своя собственная ФС (OpenBFS, http://en.wikipedia.org/wiki/OpenBFS) — свободная реализация BFS (Be File System), родной для BeOS и отличающихся от других тем, что она представляет собой базу данных. Файловая система как база данных — это одно из ключевых преимуществ Haiku. Что значит база данных, в чем это выражается? Если коротко, то это атрибуты, индексы, запросы и пользовательские типы файлов. Теперь — подробнее.

Атрибуты — это нечто похожее на популярные нынче теги (или метки), которые присваивают, например, статьям и заметкам на сайтах и блогах. Атрибут — это поле данных, которое относится к конкретному файлу, но содержится отдельно от него. Они могут меняться без изменения самого файла. Стандартными примерами атрибутов могут служить размер файла, тип файла, дата последней модификации и права чтения-записи. В Haiku атрибуты для каждого типа файлов может добавлять сам пользователь. Так, например, к видеофайлу можно добавить атрибуты с названием фильма, составом актёров, сюжетом и так далее. Атрибуты не влияют на сам файл и при переносе в другие ОС их просто не будет. Это само по себе полезно, но сила в том, что по атрибутам можно искать файлы, делая запросы в поисковую систему.

Добавляя атрибут к файлу, можно указать, будет ли он учитываться при создании поискового индекса. Запросы могут быть сохранены в виде обычных файлов, и ими можно манипулировать, как файлами. Запросы можно даже вставлять в главное меню Deskbar. Все эти вещи открывают огромный простор в управлении как файлами в частности, так и системой в целом, не говоря уже о том, что любой файл в системе найдётся молниеносно. Может, кому-то это не нужно, но меня такие возможности приводят в восторг.

Причем, несмотря на все эти возможности, файловая система радует ещё и своей скоростью. Результатов лабораторных тестов сравнения с другим ФС мне найти не удалось, но на глаз никаких задержек в работе с файлами замечено не было. Хотя, конечно, не исключено, что задержки появятся после более продолжительного плотного использования системы, когда в неё «переедут» все аудио- и видеофайлы, и будет создано множество своих атрибутов.

^{Свойства файла. Можно задать права для файла, прямо как в UNIX}

Структура каталогов в Haiku аналогична UNIX в том смысле, что имеется общий корень, куда уже монтируется всё остальное. Файловая система поддерживает распределение прав для файлов и каталогов, хотя система на данный момент является однопользовательской, и даже пароль для входа не предусмотрен. В финальном релизе всё будет, как у «взрослых» систем.

Программы

Первая трудность для русского человека состоит в том, что локализации никакой не существует. Более того, инструменты и механизмы для локализации системы пока находятся в разработке. Такая задача у разработчиков стоит явно не на первом месте. Тем не менее, авторы понимают всю важность локализации и работают над этим.

Другая проблема заключается в том, что в системе пока нет полноценного переключателя раскладок клавиатуры. Можно использовать реализацию, изначально написанную для BeOS (взять можно с http://sourceforge.net/projects/dotmatrix4beos или http://haiku-files.org/files/optional-packages), но она может терять свою функциональность в зависимости от сборки Haiku. В альфа-версии он работает, но не без багов.

Для BeOS в своё время было написано достаточно много программ, но многие хорошие приложения проприетарны и свободно доступны только в демо-версиях. Как достать полноценную версию нужной программы — загадка, т.к. фирмы, выпустившей программу, может уже и не существовать.

Но даже на данной стадии разработки имеется большинство нужных для простого пользователя программ и утилит, а недостающие функции можно временно заменить онлайн-сервисами. Приведу небольшой список (ссылки на пакеты можно найти на www.haikuware.com и www.haiku-os.org):

> браузер — Arora, Firefox, а также WebPositive (рабочее название нового браузера на базе WebKit) — кстати, во всех этих браузерах без проблем работает Google Docs;

> почта — встроенный клиент, Beam, Thunderbird;

> торрент-клиент — CTorrent, Transmission;

> IRC — Vision, Xchat;

> FTP — FTP Positive;

> IM — Jabber for BeOS, IM kit;

> мультимедиа — VLC, Tiny Haiku Player, CL-Apm, Jukebox, Sound Play;

> фото — Album;

> офис — Gobe Productive Trial, KOffice.

Есть в наличии приложения, называемые репликантами. Они изначально появились в BeOS, но позднее идея перешла в другие операционные системы, и приложения такого типа стали называться виджетами, гаджетами, плазмоидами и прочее. Несмотря на то, что система не может работать в текстовом режиме и от рабочего стола неотделима, есть в Haiku и нормальная консоль, представляющая собой обычный bash. К настоящему моменту на Haiku портирована Qt (кстати, нашими соотечественниками), поэтому теперь в системе доступны некоторые приложения на базе этой библиотеки. GTK+ портировался под BeOS и работает в Haiku, но к сожалению, лишь версии 1.2. Процесс переноса GTK+ версии 2 пока в зачаточном состоянии.

Выпуск родных приложений был бы более интересен (позволяет использовать все особенности ОС, нет зависимости от сторонних API и т.д.), однако возможность использовать уже готовые и знакомые программы в новой ОС можно только приветствовать.

Установка программ — это просто копирование файлов программы в стандартную директорию (как правило, это /boot/home/apps/ — «для личного пользования», /boot/common/apps/ — для программ, доступных всем пользователям). В архиве с программой может содержаться инсталляционный скрипт, который по сути делает то же самое плюс, например, «раскладывает» файлы по каким-то другим каталогам. Для упрощения установки можно воспользоваться менеджером пакетов Synthetic, который сам скачает и установит выбранную программу (прямо как в Synaptic), но в его базе пока доступны не все приложения.

Стабильность и финальный релиз

Читая статью, некоторые, возможно, задаются вопросом: «Когда же релиз?», «Когда будет можно полноценно использовать Haiku?». Срок релиза точно не оговаривается. Это связано со многими причинами. Назову две главные:

> небольшое число разработчиков, занимающихся проектом в свободное личное время;

> желание разработчиков выпустить действительно качественный и стабильный продукт.

Не берусь прогнозировать дату выхода, но думаю, что пара лет еще понадобится. Когда разработка только начиналась в 2001 году, многие представляли, что за время разработки другие системы уйдут далеко вперёд, но кардинально почти ничего не изменилось с тех времён, так что Haiku не кажется пришельцем из тёмного прошлого. Поскольку проект — открытый, помочь ему может не только программист, но и любой желающий: финансово (http://www.haiku-os.org/community/donating_to_haiku) и тестированием на своём оборудовании.

Впрочем, использовать систему можно уже сейчас (отсутствие некоторых нужных программ можно компенсировать онлайн-сервисами) — стабильность системы не вызывает нареканий. Если попытаться сравнить стабильность с популярными рабочими столами под Linux-дистрибутивы вроде Ubuntu и Fedora, то самым стабильными из них мне кажутся GNOME и XFCE, затем Haiku и только потом KDE 4 (последняя версия, которую я пробовал, — KDE 4.3 на Fedora). Впрочем, сравнивать «даже не бету» с релизами больших сообществ не совсем корректно.

Полезные ссылки

Если вы заинтересовались проектом Haiku, рекомендую обратить внимание на следующие веб-ресурсы:

> сайт проекта — http://www.haiku-os.org;

> архив «ночных сборок» и дополнительных пакетов — http://haiku-files.org;

> русскоязычное сообщество пользователей BeOS — http://qube.ru;

> проект и сборки qt-программ — http://qt-haiku.ru;

> хостинг-сервис проектов для Haiku — http://osdrawer.net;

> программы для Haiku и каталог совместимого оборудования — http://haikuware.com;

> каталог программ для BeOS — http://bebits.com.

Итоги

ОС Haiku произвела на меня большое впечатление. Она выглядит цельной системой со своим стилем и уникальными свойствами. Впечатляют продуманность интерфейса и внимание к деталям. Личная ассоциация с Haiku — это праворульный японский автомобиль: чувствуется дотошный подход к каждой мелочи, функциональный минимализм (возможно, сказывается «японское» название) и, конечно же, фантастическая надёжность.

Завершая рассказ, отмечу, что Haiku — тот случай, когда «лучше один раз это увидеть, чем сто раз об этом прочитать». Может, мы присутствуем при рождении идеальной ОС (http://www.osnews.com/story/22640).

Послесловие редактора: Поскольку обзор Haiku вызвал интерес у читателей (http://www.samag.ru/forum/index.php/topic,1331.0.html), а 10 мая вышла вторая альфа-версия этой ОС (подробнее см. на http://qube.ru/news/sostojalsja-vtoroj-alfa-reliz-haiku), статья получит продолжение.

К оглавлению

Открытая символьная математика. Часть 1: Maxima и ее интерфейс <emphasis>Семен Есилевский (<a l:href="mailto:yesint4@yahoo.com">yesint4@yahoo.com</a>)</emphasis>

Никто не удивляется, когда компьютеры используются для интенсивных математических вычислений — в конце концов именно для этого их первоначально и создавали. Однако для многих пользователей оказывается откровением, что компьютер может вполне успешно справляться не только с численными, но и с символьными расчетами. Многие из нас со школьной скамьи усвоили, что аналитические преобразования математических выражений — прерогатива человека. Действительно, никакая программа не в состоянии самостоятельно сформулировать цель алгебраических преобразований — для этого она должна была бы обладать настоящим интеллектом. Однако рутинные операции, такие как дифференцирование, интегрирование, факторизация, разложение в ряды, подчиняются четким алгоритмам и поэтому могут и должны быть автоматизированы. Именно это призваны сделать системы компьютерной алгебры (Computer Algebra Systems — CAS).

История и современность

Первые программы для аналитической математики появились еще в 60-х годах в академических кругах. Их появление спровоцировал огромный интерес к проблемам искусственного интеллекта и необходимость в автоматизации трудоемкой аналитической работы в теоретической физике. Самыми первыми CAS считаются Schoonschip и MATHLAB (не путать с современной MATLAB), возникшие в 1963-1964 годах. Принципы, заложенные в этих системах, в общих чертах сохраняются во всех современных CAS и по сей день.

В 1968 году появилась система Macsyma, написанная на языке Lisp и являвшаяся настоящим шедевром программирования своего времени. В течение многих лет эта система считалась эталоном и распространялась на коммерческой основе, пока различные факторы (лежащие в основном в области менеджмента и финансов) не вытеснили ее с рынка в 80-х годах. В 1982 году появился открытый вариант этой CAS, получивший созвучное имя Maxima и успешно доживший до наших дней (о нем речь впереди).

Современный рынок коммерческих CAS делят между собой три «кита»: Mathematica (http://www.wolfram.com), Maple (http://www.maplesoft.com/products/maple) и Mathcad (http://www.ptc.com/products/mathcad). Все они появились в 80-х годах и эволюционировали примерно в одинаковом направлении. Аналитические ядра современных CAS мало чем отличаются от своих далеких предков 70-80-х годов. Это команднострочные интерпретаторы, принимающие специальным образом форматированную строку и возвращающие результат преобразования тоже в виде строки. Базовая функциональность самих ядер была заложена очень давно, а все дальнейшее развитие программ сосредоточилось во все более удобных и дружественных к пользователю графических оболочках над ними.

Современные коммерческие CAS предоставляют удобный интерфейс в виде «рабочих листов» или «блокнотов», поделенных на ячейки. В каждой ячейке имеется строка ввода и область вывода, в которой отображается результат преобразования, график функции или какой-либо иной объект. В области построения графиков коммерческие CAS оставили далеко позади даже многие специализированные программы. Поддерживаются двух- и трехмерные графики разных типов с интерактивным редактированием элементов, масштабированием и вращением с помощью мыши, анимацией, возможностью экспорта в различные форматы. К сожалению, открытые проекты пока не могут составить им сколь-нибудь заметную конкуренцию в этой области.

Коммерческие CAS все больше превращаются в сложнейших многофункциональных «монстров», в которых символьные преобразования играют далеко не ведущую роль. Так Mathematica не только обзавелась мощным численным блоком, но и умеет работать с геодезическими и картографическими данными, химическими формулами, моделями белков и базами данных геномов, данными медицинской томографии, экономическими моделями и даже спецэффектами для компьютерных игр.

В последние годы наметилась еще одна глобальная тенденция — уход CAS в Интернет в виде веб-сервисов и различных компонентов для сайтов. Стоит упомянуть системы создания динамического математического контента для сайтов webMathematica (http://www.wolfram.com/products/webmathematica) и MapleNet (http://www.maplesoft.com/products/maplenet/index.aspx), а также своеобразный гибрид математической базы данных, поисковой системы и аналитического онлайн-калькулятора Wolfram Alpha (http://www.wolframalpha.com). Открытые CAS в этом аспекте идут в ногу со временем — такие системы, как Sage и Yacas, также могут работать в режиме веб-сервисов, хотя и не выглядят столь впечатляюще, как их коммерческие аналоги.

Свободные CAS — под грузом проблем

Ядра CAS чрезвычайно сложны в алгоритмическом плане. С их разработкой и поддержкой могут справится только высококлассные специалисты, что делает создание CAS «с нуля» непосильной задачей для энтузиастов свободного ПО. Большинство из существующих открытых CAS являются наследниками коммерческих систем, которые по тем или иным причинам были переведены в ранг проектов с открытым кодом. Это не означает их ущербность — математические возможности их ядер обычно не уступают коммерческим аналогам, однако в плане удобства интерфейса и графических возможностей они выступают в роли догоняющих.

В последнее время разработчики, похоже, стали понимать бесперспективность разработки графических надстроек отдельно для каждой CAS или другой математической программы. Стали появляться «интегрирующие» оболочки с упором на качественную и по возможности интерактивную графику, такие как Sage, однако до удобства коммерческих программ им пока далеко.

Тем не менее, у открытых CAS есть два неоспоримых преимущества: бесплатность и простота. Стоимость той же Mathematica в странах СНГ колеблется от 770 до 1750 USD в зависимости от версии, а ее возможности будут явно избыточными для подавляющего большинства пользователей. Открытые CAS остаются специализированными продуктами, выполняющими свои прямые функции — аналитические преобразования — и не претендующими на роль «швейцарского ножа».

С академической точки зрения «качество» CAS определяется количеством поддерживаемых математических абстракций и строгостью преобразований. Однако для конечного пользователя гораздо важнее удобство интерфейса и синтаксиса, возможности построения графиков и экспорта результатов, качество системы помощи. В этом цикле статей открытые CAS будут рассмотрены с точки зрения пользователя, не являющегося профессиональным математиком (школьника старших классов, студента, инженера или научного работника не математической специальности). Для таких пользователей, как правило, достаточно базовых аналитических возможностей, таких как интегрирование, дифференцирование, разложение в ряды, решение уравнений и их систем и т.п., которые имеются в любой CAS.

Нужно подчеркнуть, что CAS — это специализированные системы символьной алгебры. Пакеты численной математики, такие как Octave, могут содержать модули для работы с символьными преобразованиями, но они не являются для них основными и в этой статье не рассматриваются.

Maxima

Система Maxima (http://maxima.sourceforge.net) является, пожалуй, самой популярной и активно развивающейся открытой CAS. Об истории ее появления и «почтенных предках» уже было сказано выше.

Maxima — это кроссплатформенное команднострочное аналитическое ядро, написанное на языке Lisp, работать с которым напрямую очень неудобно. На практике чаще всего используется наиболее популярная оболочка — wxMaxima (http://wxmaxima.sourceforge.net/wiki/index.php/Main_Page). Кроме того, Maxima может встраиваться в научные текстовые редакторы GNU TeXmacs (http://www.texmacs.org) и LyX (http://www.lyx.org), что позволяет вставлять формулы и проводить символьные преобразования непосредственно в документе. Эти редакторы заслуживают отдельной статьи, поэтому возможности встраивания в них различных CAS я затрагивать не буду. wxMaxima написана с использованием библиотеки wxWidgets и является полностью кроссплатформенной. Соответствующие пакеты имеется в репозитариях всех основных дистрибутивов Linux. Как правило, достаточно установить только сам пакет wxMaxima, который установит ядро Maxima и все остальные необходимые зависимости.

Интерфейс

wxMaxima использует концепцию документов, состоящих из ячеек (cells). Ячейки могут содержать поясняющий текст, формулы или графики (см. рис. 1).

^{Рисунок 1. Интерфейс wxMaxima. Показаны текстовые и математические ячейки}

Если просто начать набирать текст в свободном месте рабочего листа, то создается математическая ячейка. Ячейки других типов можно создать выполнив Edit -> Cell -> New <тип ячейки>. В каждой математической ячейке имеется строка ввода и область вывода. Для того, чтобы передать введенную строку для обработки ядру, нужно нажать <Shift> + <Enter>, после чего в области вывода появляется результат вычислений. Ячейки можно сворачивать, скрывая громоздкие результаты, щелкнув на треугольнике в верхней части «скобки», отделяющей ячейку. Ячейки можно также копировать, удалять и перемещать произвольным образом. Соответственно, имеется два типа курсора: для ячеек и для текста внутри них. Первый выглядит как горизонтальная линия и позволяет выделять целые ячейки или вставлять новые между уже существующими. При редактировании строки ввода wxMaxima подсвечивает совпадающие скобки, дополняет ключевые слова и добавляет при необходимости точку с запятой в конце строки перед ее передачей на обработку ядру. Если текст в строке ввода изменить, то строка результата подсвечивается серым, показывая, что результат вычислений уже недействителен и его нужно обновить, снова нажав <Shift> + <Enter>.

В текстовых ячейках можно помещать произвольный текст на любом языке. К сожалению, такие ячейки не поддерживают никакого форматирования и даже неспособны переносить длинные строки по границе окна, что особенно раздражает. Причины такого «минимализма» не вполне понятны — в wxWidgets есть прекрасные компоненты для отображения сложного форматированного текста. Можно также вставлять в документ рисунки в форматах png, jpg, bmp и xpm (Edit -> Insert image...). Каждый рисунок вставляется в отдельной ячейке и удалить его можно только вместе с этой ячейкой. Никаких инструментов для масштабирования и редактирования рисунков не предусмотрено. Этих скромных возможностей, тем не менее, вполне хватает для вставки комментариев в документы.

Под рабочей областью находится ряд кнопок для наиболее часто выполняемых операций и преобразований. Многие из них открывают диалоги, позволяющие указывать параметры преобразований без необходимости помнить синтаксис конкретной команды. В меню содержатся практически все доступные в Maxima преобразования, тоже с возможностью указания параметров в диалогах (см. рис. 2).

^{Рисунок 2. Параметры многих команд можно указать в удобных диалогах}

Нужно отметить значительный прогресс в интуитивности и удобстве интерфейса wxMaxima, достигнутый в последнее время. В предыдущих версиях этой оболочки (до версии 0.8) единая строка ввода располагалась внизу рабочей области, а редактирование внутри самих ячеек было очень неудобным. В новых версиях наконец-то совершился переход к единообразному редактированию непосредственно внутри ячеек. Это сближает интерфейс wxMaxima с интерфейсом коммерческих CAS, особенно с Mathematica и Maple.

Система помощи организована достаточно стандартно. Кроме подробной документации по Maxima (см. рис. 3) можно запросить пример использования конкретной команды и список команд, включающих ключевое слово. В то же время встроенной помощи по работе с самой оболочкой wxMaxima нет, хотя на официальном сайте есть множество учебных материалов, устраняющих этот недостаток (http://wxmaxima.sourceforge.net/wiki/index.php/Tutorials). Страницу помощи для любой команды Maxima можно мгновенно получить в текстовом виде просто набрав «? команда» в строке ввода.

^{Рисунок 3. Детальная помощь по командам Maxima}

Опции настройки у wxMaxima совсем немного. Все они доступны через меню Edit -> Configure... Среди интересных возможностей стоит отметить смену языка интерфейса независимо от языка, установленного в системе по умолчанию. Русификация интерфейса грамотная, но не совсем полная — некоторые пункты меню и диалоги не переведены. К сожалению, документация не русифицирована в принципе. На вкладке Style можно задавать произвольные цвета и шрифты для текста, заголовков, математических формул и всех элементов синтаксиса, а также сохранять и загружать эти стили.

Нужно заметить, что в интерфейсе wxMaxima есть мелкие недоработки, вполне позволительные для программы, не достигшей еще версии 1.0. Например, в некоторых диалогах не установлен по умолчанию фокус на нужной кнопке (скажем, диалог весьма полезных «ежедневных подсказок» закрыть нажатием Enter не получится).

В следующей части статьи речь пойдет о синтаксисе Maxima, ее основных аналитических возможностях и графике.

К оглавлению

Oracle, Open Source и наследие Sun <emphasis>Денис Силаков (<a l:href="mailto:d_uragan@rambler.ru">d_uragan@rambler.ru</a>)</emphasis>

Вот уже более года сообщество FLOSS уделяет пристальное внимание корпорации Oracle в связи с приобретением ей Sun Microsystems — компании, стоящей за рядом крупных открытых проектов, таких как OpenOffice.org, MySQL или VirtualBox.

Однако Oracle — тоже не новичок в мире открытого ПО, хоть его участие и существенно скромнее, чем у Sun. Майкл Видениус (создатель MySQL), призывая сообщество воспрепятствовать поглощению Sun, в своем блоге (http://monty-says.blogspot.com/2009/12/help-keep-internet-free.html) выдвинул следующие тезисы:

> Основным вкладом куомпании Oracle в развитие открытого ПО являются разработки для ядра Linux, но они направлены прежде всего на улучшение работы собственных продуктов в Linux.

> Oracle не открывает код своего ПО, а приобретенные ей открытые продукты развиваются медленно и с минимальным привлечением независимых разработчиков — то есть, совсем не в духе Open Source.

Что же, давайте посмотрим, в каких открытых проектах участвует Oracle и как в эту компанию смогут влиться продукты, полученные корпорацией вместе с Sun.

СУБД

Безусловно, флагманский продукт Oracle — это одноименная проприетарная СУБД. Правда, открытыми являются некоторые вспомогательные инструменты (ASMLib, Oracle Linux Test Kit, модули для различных языков, обеспечивающие работу с базами данных), но проку от них без самой СУБД мало.

Однако Oracle — не единственная СУБД, развиваемая корпорацией. Уверен, у большинства читателей присутствует в системе библиотека libdb — встраиваемая база данных Berkeley DB, используемая многими открытыми приложениями, включая OpenOffice.org, Postfix и другие. Кроме того, Berkeley DB может использоваться в качестве движка MySQL (хотя начиная с MySQL версии 5.1 от его поддержки отказались). В настоящее время поддержкой и развитием Berkeley DB занимается Oracle, купившая в 2006 году предыдущего владельца (Sleepycat Software).

Помимо libdb (библиотеки на языке С), существуют реализация на Java и расширение Berkeley DB XML, предоставляющее средства работы с XML и фактически превращающая Berkeley DB в XML-СУБД. Разработка этих продуктов идет совсем не вяло; так, недавно была добавлена поддержка SQL API вместе с драйверами JDBC и ODBC — отнюдь не тривиальное изменение, нацеленное на превращение Berkeley DB в конкурента SQLite.

Oracle принадлежит еще один хорошо знакомый пользователям MySQL движок — InnoDB. Именно его Майкл Видениус приводил в качестве примера продукта, для которого поглощение Oracle не пошло на пользу. Вероятно, поводом для этого послужило то, что в течение последних двух лет развитие движка InnoDB, встроенного в MySQL, практически не велось; вместо него предлагалось использовать InnoDB Plugin. С функциональной точки зрения, плагин являлся дальнейшим развитием встроенного InnoDB и во многом превосходил его; тем не менее, фактическое замораживание развития движка вызвало много негативных откликов со стороны сообщества MySQL.

Однако с недавним выходом бета-версии MySQL 5.5 ситуация вновь изменилась — от развития отдельного плагина решено отказаться, его код перенесен в код встроенного движка, и наконец, InnoDB стал движком по умолчанию в MySQL 5.5. Параллельно было объявлено о прекращении развития другого движка — Falcon, позиционировавшегося как замена InnoDB в будущих версиях MySQL. Это выглядит разумно — пожалуй, единственной реальной причиной существования Falcon было желание разработчиков MySQL получить собственный транзакционный движок, не зависящий от Oracle, но за четыре с лишним года развития Falcon так и не смог стать полноценным продуктом.

Завершая тему СУБД от Oracle, упомянем, что интерес корпорации к открытым решениям для работы с XML-данными не ограничился соответствующим расширением для Berkeley DB — в 2008 году корпорация опубликовала под лицензией Apache исходный код XQuery-движка XQilla.

Файловые системы

Скорость работы с физическими накопителями, на которых хранятся данные, является одним из ключевых факторов, влияющих на производительность СУБД. Неудивительно, что производители СУБД уделяют много внимания различным аспектам работы с носителями — в частности, организации файловых систем. Не является исключением и компания Oracle; при этом часть наработок корпорации является открытой и доступна сообществу.

Наверняка, многие наслышаны о файловой системе Btrfs, позиционируемой как «наш ответ ZFS» (поддержка ZFS в Linux реализована только в виде модуля Fuse, а непосредственно в ядре отсутствует из-за лицензионных ограничений). Создатель Btrfs — Крис Мэсон (Chris Mason) — в настоящее время является директором по разработке ядра Linux в Oracle. Работу над Btrfs он начал, уже являясь сотрудником корпорации; в 2007 году все разработки были опубликованы под лицензией GPL. Oracle также работает над сетевой файловой системой Coherent Remote File System (CRFS), основанной на Brtfs.

Интересно, что вместе с Sun Oracle получила и саму ZFS. Сразу после объявления о поглощении Sun, Крис Мэсон поспешил заверить сообщество, что приобретение ZFS никак не скажется на планах Oracle относительно Btrfs (http://www.mail-archive.com/linux-btrfs%40vger.kernel.org/msg02261.html). В настоящее время разработка Btrfs идет достаточно активно, хотя до версии 1.0 (изначально планировавшейся на конец 2008 года) все еще далеко. Впрочем, создание по-настоящему стабильной и высокопроизводительной файловой системы — задача непростая. Отметим, что трудоемкость «перестройки» самой ZFS под Linux оценивается как сравнимая с «доводкой» Btrfs; при этом стоит учитывать, что многие разработчики ядра — в частности, Тед Тсо (Tes Ts'o) — активно поддерживают разработку Btrfs, а к ZFS относятся с прохладой.

Кроме того, команда Oracle опубликовала под лицензией GPL реализацию кластерной ФС Oracle Cluster File System 2 (OCFS2) для Linux. А вместе с покупкой Sun к Oracle перешли права на еще одну открытую кластерную файловую систему — Lustre. Согласно недавнему заявлению вице-президента корпорации Марка Гамильтона (Mark Hamilton), Oracle намерен продолжать развитие и этой системы (http://blogs.sun.com/marchamilton/entry/lustre_file_system_update).

«Отметились» инженеры Oracle и в других файловых системах — в частности, ими был реализован режим data=guarded для ext3, а также поддержка IPv6 для NFS.

Операционные системы

В октябре 2006 года Oracle объявила об инициативе Unbreakable Linux — предоставлению собственного дистрибутива, Oracle Enterprise Linux. Фактически, дистрибутив является пересобранным Red Hat Enterprise Linux (RHEL) с опциональными «добавками» в виде Yast (портированного из SUSE) и инструмента Oracle Management Pack, используемого для управления множеством Linux-серверов. Цена поддержки у Oracle меньше, чем у RHEL, поэтому первоначально высказывались опасения, что Unbreakable Linux существенно повредит бизнесу самой Red Hat. Однако опасения эти не подтвердились — можно констатировать, что в настоящее время Oracle Enterprise Linux сильно уступает RHEL по популярности.

Основной причиной неудачи называют непрофильность для Oracle такого занятия, как комплексная поддержка целой опреационной системы, требующего наличия достаточно большого числа разноплановых специалистов. Видимо, должного штата техподдержки Oracle сформировать не удалось — в Сети хватает негативных отзывов о качестве поддержки, особенно в сравнении с Red Hat.

Вместе с Sun, Oracle получила контроль над другой ОС семейства UNIX — Solaris. Ларри Эллисон (основатель и нынешний CEO Oracle) заверяет, что развитие Solaris будет продолжаться параллельно с развитием дистрибутива Linux (http://www.serverwatch.com/news/article.php/3861376/Whats-the-Future-of-Linux-and-Solaris-at-Oracle.htm). При этом Linux позиционируется как ОС для относительно малых систем (в частности, для одиночных серверов), а Solaris — как ОС для более крупных платформ, таких как кластеры. Действительно, Oracle на Solaris — очень популярное решение, приносящее корпорации существенно больше прибыли, чем Oracle на Linux, и вряд ли для Oracle есть смысл сворачивать разработку этой ОС.

Представители Oracle заверяют, что и OpenSolaris не останется без внимания. Правда, последние события вызывают беспокойство — рассылка бесплатных CD прекращена, новый релиз (планировавшийся в марте 2010 года) явно задерживается, а срок бесплатного использования самого Solaris теперь ограничен 90 днями. Тем не менее, на состоявшейся в апреле Sun Tech Days Ден Робертс (член совета директоров Oracle) был полон оптимизма (http://developers.sun.ru/techdays2010/reports/OracleSolarisTrack/TD_STP_OracleSolarisFuture_Roberts.pdf).

Java

Еще одна область ИТ, прочно ассоциирующаяся с Sun, но не новая и для Oracle — это Java, используемая во многих продуктах корпорации. Есть у Oracle и собственная (проприетарная) виртуальная машина Java — JRockit, приобретенная вместе с компанией BEA в 2008 году. После поглощения Sun было объявлено о начале работ по слиянию JRockit с HotSpot — оригинальной машиной Sun, используемой в OpenJDK.

Естественно, возникает вопрос о лицензии, под которой будет доступен новый продукт; представители Oracle в этом вопросе пока проявляют осторожность, отмечая, однако, что «открытие по крайней мере некоторых частей JRockit не имеет смысла» (http://www.theserverside.com/news/thread.tss?thread_id=59317#332147).

В целом, Oracle не отличается стремлением к открытости своих Java-разработок, но несколько открытых проектов все-таки есть. Большинство из них связано с активным участием Oracle в разработке Eclipse. Так, Oracle возглавляет ряд проектов, разрабатываемых Eclipse Foundation:

> Dali JPA — набор инструментов для разработки приложений, использующих объектно-ориентированный Java Persistence API для доступа к реляционным базам данных;

> BPEL — средства поддержки работы с Business Process Execution Language (языком формального описания бизнес-процессов), включающие в себя визуальный редактор, а также инструменты для верификации, запуска и отладки бизнес-процессов;

> Java Server Faces — часть проекта Eclipse Web Tools Platform, призванная упростить использование фреймворка JSF (применяемого при разработке пользовательского интерфейса для приложений Java EE) в Eclipse.

Oracle приняла деятельное участие в проекте EclipseLink — фреймворке, предоставляющем приложениям Java возможность взаимодействовать с различными источниками данных (веб-сервисами, базами данных и прочими). В основу EclipseLink был положен предоставленный Oracle исходный код TopLink — закрытого фреймворка со схожей функциональностью (и богатой историей), приобретенного Oracle в 2002 году. В 2008 году EclipseLink был выбран Sun в качестве эталонной реализации Java Persistence API 2.0. Наконец, разработчикам предоставляется Oracle Enterprise Pack for Eclipse — набор плагинов для создания приложений для Oracle WebLogic Server (проприетарной платформы на основе Java EE).

Примечательно, что у Oracle имеется собственная закрытая IDE — JDeveloper — позиционируемая как основная среда, рекомендуемая корпорацией. С поглощением Sun, в руках корпорации оказывается еще одна популярная открытая IDE — NetBeans. Представители Oracle обещают, что развитие NetBeans будет продолжаться, и она станет дополнительной альтернативой JDeveloper и Eclipse (http://www.oracle.com/technology/tech/java/htdocs/javatoolsfaq.html). Однако активная поддержка сразу трех IDE выглядит несколько странно, поэтому опасения по поводу будущего «сторонних» для Oracle продуктов остаются.

Заключение

Таким образом, мир Open Source был не чужд Oracle и до приобретения Sun Microsystems. В то же время нельзя не отметить, что тезисы Майлк Видениуса относительно участия Oracle в открытых проектах, в основном, справедливы — большинство собственных продуктов корпорации являются закрытыми, а развитие открытых продуктов ведется не всегда так, как к этому привыкло сообщество. Впрочем, последнее утверждение верно для многих проектов, за которыми стоят крупные корпорации — и это неудивительно, ведь такие принципы, как «release early, release often», активно используемые при создании FLOSS, плохо укладываются в корпоративные методики разработки ПО.

С приобретением Sun, у Oracle появляется шанс существенно расширить свое присутствие в мире FLOSS. Будем надеяться, что корпорация с умом воспользуется такой возможностью, и не только не прекратит поддержку существующих продуктов, но займется их дальнейшим развитием и расширением собственного набора открытых проектов.

К оглавлению

Звуковой сервер JACK. Пишем простейший клиент. Часть 2: практика <emphasis>Петр Семилетов (<a l:href="mailto:tea@list.ru">tea@list.ru</a>)</emphasis>

Первую часть статьи читайте в прошлом выпуске «Open Source» — №059 (29.04.2010). — Прим. ред.

Итак, мы создаем простой клиент, который умеет:

> Загружать волновой файл (например, WAV или FLAC).

> Подключаться ко входным портам JACK.

> В петле (то есть, зацикленно) воспроизводить загруженный файл на входной порт JACK.

Загрузку файлов возложим на плечи библиотеки libsndfile — все её используют, не грех и нам! Вот файл Qmake-проекта для программы — назовем её test01:

---------------test01.pro---------------

TARGET = test01

CONFIG += console \

link_pkgconfig

CONFIG -= app_bundle

TEMPLATE = app

SOURCES += main.cpp

PKGCONFIG += sndfile \

jack

---------------------------------------------

В этом файле мы добавили в переменную CONFIG ключ link_pkgconfig, который позволит подключать библиотеки через механизм pkgconfig. Далее всего парой строк подключаем к нашей программе библиотеки JACK и libsndfile:

PKGCONFIG += sndfile \

jack

Теперь перейдем к коду самой программы. Это будет консольное приложение, поэтому обойдемся только одним файлом — main.cpp. Подразумевается, что вы и так умеете компилировать Qt-программы, однако на всякий случай — собрать приложение можно будет, дав две команды:

qmake

make

Теперь — код самого приложения. Вначале приведу его целиком, с второстепенными комментариями, а самые важные вещи мы разберем потом отдельно. И да простит меня читатель за плохой стиль программирования — множество глобальных переменных и тому подобное. Сейчас нам важна простота изложения.

-----------main.cpp-----------

#include <QtCore>

#include <stdio.h>

//Подключаем sndfile и JACK

#include <sndfile.h>

#include <jack/jack.h>

#include <jack/types.h>

//Задаем путь к файлу, который будем играть

#define fname_test "/полный_путь_к/test.wav"

//Клиентские JACK-порты под левый и правый каналы

jack_port_t *out_left;

jack_port_t *out_right;

//Буфер для волновых данных, сюда мы прочитаем WAV

float *buffer;

//А сюда — сведения о нем

SF_INFO info;

//Счетчик текущего места в буфере

int offset;

//Размер буфера

int buffer_len;

//Функция, которая читает весь WAV и возвращает данные из него

//в виде буфера, а сведения о файле — в структуру типа SF_INFO

float* load_whole_sound (const char *fname, SF_INFO &sf)

{

//Откроем файл

SNDFILE *file = sf_open (fname, SFM_READ, &sf);

//Выделим память под буфер в размере, равном количеству каналов,

//умноженному на количество кадров

float *buffer = new float [sf.channels * sf.frames];

//Прочитаем из файла в буфер

sf_readf_float (file, buffer, sf.frames);

//Закроем файл

sf_close (file);

//И возвратим буфер

return buffer;

}

//Эта функция — сердце программы, его мы еще обсудим

int process (jack_nframes_t nframes, void *arg)

{

float *outl = (float *) jack_port_get_buffer

(out_left, nframes);

float *outr = (float *) jack_port_get_buffer

(out_right, nframes);

for (jack_nframes_t i = 0; i < nframes; i++)

{

if (offset > buffer_len)

offset = 0;

outl[i] = buffer[offset];

offset++;

outr[i] = buffer[offset];;

offset++;

}

return 0;

}

//Еще одна callback-функция, JACK вызовет её в случае ошибки

void error (const char *desc)

{

qDebug() << "JACK error: " << desc;

}

int main(int argc, char *argv[])

{

QCoreApplication a (argc, argv);

//Читаем файл в буфер

buffer = load_whole_sound (fname_test, info);

//Вычисляем длину буфера

buffer_len = info.frames * info.channels;

//Сбрасываем в ноль счетчик смещения в буфере

offset = 0;

//Устанавливаем обработчик ошибок

jack_set_error_function (error);

//Пытаемся создать новый JACK-клиент

jack_client_t *client = jack_client_new ("test01");

//Если не вышло — сообщаем и выходим

if (! client)

{

qDebug() << "jack server is not running";

return 1;

}

//Устанавливаем callback, которая дает JACK'у порции сигнала из буфера

jack_set_process_callback (client, process, 0);

//Регистрируем клиентские порты, которые мы подключим

//к входным порта сервера

out_left = jack_port_register (client, "left",

JACK_DEFAULT_AUDIO_TYPE, JackPortIsOutput, 0);

out_right = jack_port_register (client, "right",

JACK_DEFAULT_AUDIO_TYPE, JackPortIsOutput, 0);

//Пытаемся запустить клиент при этом клиент запускаем

//ДО подключения портов

if (jack_activate (client) != 0)

{

qDebug() << "cannot activate client";

return 1;

}

//Массив для списка портов

const char **ports;

//Получаем список; запрашиваем у JACK только физические (т.е. порты звуковой карты)

//и только входные — с нашей стороны они послужат для вывода звука

ports = jack_get_ports (client,

NULL,

JackPortIsPhysical | JackPortIsInput);

//Если JACK не вернул порты — сообщаем об ошибке и выходим

if (! ports)

{

qDebug() << "Cannot find physical playback ports";

exit (1);

}

//Соединяем наши клиентские порты с первыми двумя «серверными»

//портами из списка и сообщаем об ошибках в случае неудачи

if (jack_connect (client, jack_port_name

(out_left), ports[0]) != 0)

qDebug() << "cannot connect output port 0";

if (jack_connect (client, jack_port_name

(out_right), ports[1]) != 0)

qDebug() << "cannot connect output port 1";

//Освобождаем память от списка серверных портов

free (ports);

//Входим в цикл из 13 итераций во время этого цикла сервер JACK

//будет вызывать нашу callback-функцию process

for (int i = 0; i < 13; i++);

sleep (30);

//Закрываем клиент

jack_client_close (client);

//Освобождаем память буфера

delete buffer;

return a.exec();

}

Подробно остановимся на функции process:

int process (jack_nframes_t nframes, void *arg);

Сервер будет вызывать её каждый раз, когда ему понадобится очередная порция данных длиной nframes. Параметр *arg служит для передачи в функцию произвольного пользовательского параметра. process может вызываться в режиме реального времени и поэтому не должна содержать в себе вызовы функций, которые могут блокировать выполнение на долгое время — то есть нельзя помещать в process никаких sleep, wait, pthread_mutex_lock, отладочный вывод или malloc/free.

Разберем код построчно. Вот как мы получаем указатели на память, откуда JACK после выхода из функции прочитает помещенные туда нами данные. Для левого (outl) и правого каналов (outr) мы получаем по указателю.

float *outl = (float *) jack_port_get_buffer

(out_left, nframes);

float *outr = (float *) jack_port_get_buffer

(out_right, nframes);

Итак, всё, что нам нужно — это взять порцию данных из буфера и поместить её в буферы JACK, которые были получены выше. Для этого выполняется цикл с количеством итераций, равным nframes. nframes — количество кадров, которые хочет получить от нас JACK. Вот как выглядит цикл:

for (jack_nframes_t i = 0; i < nframes; i++)

{

if (offset > buffer_len)

offset = 0;

outl[i] = buffer[offset];

offset++;

outr[i] = buffer[offset];;

offset++;

}

Обратим внимание на начало тела цикла:

if (offset > buffer_len)

offset = 0;

Переменная offset хранит в себе текущую позицию в буфере. Если позиция больше размера буфера, мы сбрасываем ее в ноль. Таким образом, воспроизведение буфера начнется с нулевого сэмпла — это и есть «петля». Теперь — следующие строчки цикла. Помещаем сэмпл из звукового буфера в буфер левого порта:

outl[i] = buffer[offset];

Смещаем offset на 1, потому что сэмпл правого канала идет в следующей ячейке буфера:

offset++;

Берем сэмпл правого канала, кладем в буфер правого канала:

outr[i] = buffer[offset];

Снова увеличиваем счетчик, чтобы в следующей итерации опять взять сэмпл из левого канала:

offset++;

Всё! А если бы у нас был монофонический сигнал, то надо в итерации один и тот же сэмпл копировать в оба выходных буфера: в левый и правый, не увеличивая счетчик между этим копированием. Вот так:

outl[i] = buffer[offset];

outr[i] = buffer[offset];;

offset++;

Рассмотренный в статье пример — отправная точка для дальнейшего программирования с использованием JACK и, надо полагать, libsndfile: если вашей программе нужно чтение/запись звуковых файлов, то лучшей библиотеки не найти. Тем более, что она есть практически во всех дистрибутивах Linux, а также для Windows, OpenBSD, Solaris, QNX, Mac OS X и даже Irix. Очевидными удобствами libsndfile являются простота API и возможность чтения сразу в формат с плавающей точкой — в буфер типа float*. Писать с нуля свою библиотеку ввода-вывода звуковых файлов — занятие увлекательное и развивающее, но полезно знать и об уже готовом решении.

Напоследок, некоторые замечания. Если в вашем JACK-клиенте нужно микширование нескольких звуковых сигналов, то делать это следует именно в функции process. Микширование заключаются в сложении сэмплов и влиянию на громкость результата — ведь чем больше сэмплов одновременно складывается, тем более громким будет итоговый сэмпл. Для работы с громкостью есть отдельные алгоритмы, хотя на ум первым делом приходит простейшее: разделить значение сэмпла на количество сложенных каналов. Этот способ хоть и действенный, однако испортит звучание самым гнусным образом. Об «отдельных алгоритмах» подробно рассказывать не буду — лишь напомню, что для уменьшения уровня сигнала надо умножать его на дробное число, а для увеличения — делить на дробное.

Также следует обратить внимание на частоту оцифровки ваших звуковых данных и частоту, в которой работает сервер. Вообще по идее все звуки вы должны на ходу переоцифровывать в некую общую выходную частоту. JACK вместо вас не будет этого делать. Благо, есть libsamplerate (http://www.mega-nerd.com/SRC) от того же Эрика де Кастро Лопо (Erik de Castro Lopo), автора libsndfile. Удачи!

К оглавлению