Zadanie 2 (duże)

Zadanie składa się z dwóch części.

Część A

Zaimplementować program player umożliwiający odtwarzanie radia internetowego i zapisywanie odbieranego dźwięku do pliku. Program ma ściągać strumień audio w formacie MP3 za pomocą protokołu Shoutcast znanego też pod nazwą ICY. Komunikacja wygląda jak w HTTP. Klient łączy się z serwerem radia za pomocą TCP i wysyła zapytanie GET. Odpowiedź serwera składa się (jak w HTTP) z: linii statusu, ciągu tekstowych pól nagłówka oraz pustej linii. Następnie serwer rozpoczyna wysyłanie binarnego strumienia audio ewentualnie zmultipleksowanego z tekstowymi metadanymi. Sterowanie programem będzie się odbywać przez sieć za pomocą poleceń przesyłanych po UDP.

Wywołanie programu:

./player host path r-port file m-port md

Parametry:

• host – nazwa serwera udostępniającego strumień audio;
• path – nazwa zasobu, zwykle sam ukośnik;
• r-port – numer portu serwera udostępniającego strumień audio, liczba dziesiętna;
• file – nazwa pliku, do którego zapisuje się dane audio, a znak minus, jeśli strumień audio ma być wysyłany na standardowe wyjście (w celu odtwarzania na bieżąco);
• m-port – numer portu UDP, na którym program nasłuchuje poleceń, liczba dziesiętna;
• md – no, jeśli program ma nie żądać przysyłania metadanych, yes, jeśli program ma żądać przysyłania metadanych.

Do odtwarzania dźwięku na bieżąco można na przykład wykorzystać program mplayer, przekierowując standardowe wyjście programu player na standardowe wejście programu mplayer.

Przykładowe wywołania:

./player stream3.polskieradio.pl / 8900 - 10000 no | mplayer - [opcje]
./player stream3.polskieradio.pl / 8904 test3.mp3 30000 no
./player ant-waw-01.cdn.eurozet.pl / 8602 test5.mp3 50000 yes

Polecenia obsługiwane przez program player:

• PAUSE – wstrzymuje odtwarzanie strumienia audio lub jego zapisywanie do pliku;
• PLAY – wznawia odtwarzanie strumienia audio lub jego zapisywanie do pliku;
• TITLE – odsyła ostatnio odebraną wartość pola StreamTitle metadanych;
• QUIT – kończy działanie programu.

Polecenia przesyła się jako napisy ASCII bez terminalnego zera. Odpowiedź na polecenie TITLE przesyła się do jego nadawcy jako tekst ASCII bez terminalnego zera. Proces przysyłający polecenia może być uruchomiony na innej maszynie niż program odtwarzacza audio.

Program musi być odporny na podanie złej liczby parametrów, na niepoprawne wartości parametrów i nieprawidłowe dane przysyłane przez serwer radia internetowego. Błąd należy sygnalizować, wypisując stosowny komunikat na standardowe wyjście błędów i kończąc program z kodem powrotu 1.

Program musi być odporny na nieprawidłowe polecenia przysyłane przez sieć. W tym przypadku należy wypisać stosowny komunikat na standardowe wyjście błędów i zignorować takie polecenie. Program nie powinien się zawieszać. W szczególności należy przyjąć maksymalny czas oczekiwania na zbudowanie połączenia TCP wynikający z implementacji interfejsu gniazd, a maksymalny czas oczekiwania na dane od serwera radia internetowego należy ustalić na 5 sekund. Poprawne zakończenie programu (w wyniku wykonania polecenia QUIT lub zamknięcia połączenia przez serwer radia internetowego w trakcie przysyłania strumienia audio) należy sygnalizować kodem powrotu 0.

Serwer radia nie dba o ramkowanie danych MP3. Pierwsza przysłana ramka jest zwykle niekompletna – brakuje początku. Przy kończeniu programu ostatnia ramka może zostać urwana. Nie należy implementować rozpoznawania ramek MP3 – strumień audio zapisywany do pliku lub wysyłany na standardowe wyjście powinien być identyczny z tym odebranym od serwera.

Zanim zacznie się zadawać pytania prowadzącym, należy poczytać:

• http://www.garymcgath.com/streamingprotocols.html
• http://www.indexcom.com/streaming/player/SHOUTcast.html
• http://www.smackfu.com/stuff/programming/shoutcast.html
• http://mpgedit.org/mpgedit/mpeg_format/mpeghdr.htm
• http://www.listenlive.eu/poland.html
• http://thecodeartist.blogspot.com/2013/02/shoutcast-internet-radio-protocol.html

Część B

Zaimplementować program zawiadujący programami ściągającymi strumień audio radia internetowego. Do komunikacji z użytkownikiem zawiadowca ma udostępniać interfejs tekstowy za pomocą protokołu telnet.

Wywołanie programu:

./master [port]

Parametr:

port – opcjonalny numer portu, na którym zawiadowca ma odbierać sesje telnetowe; jeśli nie podano portu, zawiadowca uruchamia nasłuchiwanie na wolnym porcie i wypisuje jego numer; liczba dziesiętna.

Zawiadowca musi być odporny na podanie złej liczby parametrów oraz na niepoprawną wartość parametru. Błąd przy uruchamianiu należy sygnalizować, wypisując stosowny komunikat na standardowe wyjście błędów i kończąc zawiadowcę z kodem powrotu 1.

Zawiadowca musi być odporny na nieprawidłowe dane przysyłane przez sieć. Takie dane nie powinny doprowadzać do zawieszenia się zawiadowcy, naruszenia ochrony pamięci itp.

Zawiadowca ma umożliwiać:

• uruchomienie programu ściągającego z podanymi przez użytkownika parametrami gdziekolwiek w sieci lokalnej;
• wydawanie poleceń działającemu programowi ściągającemu; zawiadowca czeka maksymalnie 3 sekundy na odpowiedź na polecenie TITLE;
• wyświetlenie komunikatu o zakończeniu działania programu ściągającego wraz z ewentualnym komunikatem o przyczynie (błędzie) jego zakończenia;
• wydawanie polecenia „od godz. HH.MM ściągaj z radia X audycję przez M minut”; odmierzanie czasu ma być zrealizowane po stronie zawiadowcy;
• równoległą obsługę wielu sesji telnetowych;
• symultaniczną obsługę wielu programów ściągających w jednej sesji telnetowej.

Komunikacja odbywa się normalną sesją telnetową:

telnet <master> <port-nasłuchujący>

Każde polecenie podawane jest jako pojedynczy wiersz tekstu, na początku wiersza nazwa polecenia, potem rozdzielone spacjami parametry. Z wyjątkiem poleceń START i AT pierwszym parametrem jest magiczny identyfikator ID uprzednio uruchomionego egzemplarza programu ściągającego (zwracany przez polecenia START i AT).

Po wyświetleniu komunikatu o zakończeniu działania programu ściągającego (komunikat ma zawierać jego ID) identyfikator jest unieważniany.

Polecenia obsługiwane przez zawiadowcę:

• START <komputer> <parametr-dla-playera> ...

  Uruchamia program ściągający na podanym komputerze z podanymi parametrami. Przy poprawnym wykonaniu odpowiada OK wraz z ID, którego należy używać w pozostałych poleceniach.

• <polecenie-playera> <id>

  Jedno z poleceń do przesłania programowi player (PAUSE, PLAY, TITLE, QUIT). Przy poprawnym wykonaniu odpowiada OK wraz z ID, a dla TITLE odpowiedź dodatkowo zawiera wartość StreamTitle.

• AT <HH.MM> <M> <komputer> <parametr-dla-playera> ...

  Wersja polecenia START z opóźnionym uruchomieniem programu player. Parametry <HH.MM> i <M> to czas uruchomienia i czas działania. Odmierzaniem czasu zajmuje się zawiadowca, tzn. o podanej godzinie startuje program player, czeka podaną liczbę minut i wyłącza go. Parametr <file> dla programu player musi być nazwą pliku (a nie znakiem -). Przy poprawnym wykonaniu odpowiada OK wraz z ID, którego należy używać w pozostałych poleceniach.

W przypadku jakiegokolwiek błędu w odpowiedniej sesji telnetowej ma być wypisana informacja o błędzie zaczynająca się słowem ERROR i ewentualnie ID, jeśli błąd dotyczy konkretnego uruchomionego programu player.

Zakładamy, że program player znajduje się w katalogu, którego nazwa jest skonfigurowana wśród ścieżek poszukiwań plików wykonywalnych na docelowym komputerze, na którym chcemy go uruchomić.

Uwagi do protokołu i programu telnet:

• Protokół telnet oprócz tekstu przewiduje przesyłanie sekwencji sterujących zaczynających się od bajtu o wartości 255. Mają one dwa lub trzy bajty. Należy być przygotowanym na takie sekwencje.
• Wysyłane wiersze domyślnie kończą się parą znaków CR/LF, ale jest to konfigurowalne, więc należy być przygotowanym na najgorsze (np. samo CR).

Oddawanie rozwiązania

Można oddać rozwiązanie tylko części A lub tylko części B, albo obu części.

Rozwiązanie ma:

• działać w środowisku Linux;
• być napisane w języku C lub C++ z wykorzystaniem interfejsu gniazd (nie wolno korzystać z libevent ani boost::asio);
• kompilować się za pomocą GCC (polecenie gcc lub g++) – wśród parametrów należy użyć -Wall i -O2.

Jako rozwiązanie należy dostarczyć pliki źródłowe oraz plik makefile, które należy umieścić w repozytorium SVN

https://svn.mimuw.edu.pl/repos/SIK/

w katalogu

students/ab123456/zadanie2/

gdzie ab123456 to standardowy login osoby oddającej rozwiązanie, używany na maszynach wydziału, wg schematu: inicjały, nr indeksu.

W wyniku wykonania polecenia make dla części A zadania ma powstać plik wykonywalny player, a dla części B zadania – plik wykonywalny master.

Ocena

Za rozwiązanie części A zadania można dostać maksymalnie 2 punkty. Za rozwiązanie części B zadania można dostać maksymalnie 3 punkty. Za rozwiązanie obu części zadania można dostać maksymalnie 6 punktów.

Jeśli ktoś implementuje tylko część B, to w celu testowania może napisać sobie zaślepkę programu player. Prowadzący może testować część B z programem player dostarczonym przez siebie.

Jeśli student odda obie części zadania, to będą one ocenione osobno. Jeśli obie części współdziałają ze sobą i każda z nich wykazuje działanie zgodne ze specyfikacją, ocena końcowa będzie sumą ocen za poszczególne części pomnożoną przez 1,2.

Ocena każdej z części zadania będzie się składała z trzech składników:

• ocena wzrokowa i słuchowa działania programu (20% w części A, 60% w części B);
• testy automatyczne (60% w części A, 20% w części B);
• jakość tekstu źródłowego (20%).

Termin: poniedziałek 30 maja 2016, godzina 19.00 (liczy się czas na serwerze SVN)

Za spóźnienie do 24h otrzymaną ocenę pomniejsza się o 1 p. Za spóźnienie powyżej 24h, ale do 7 dni przed egzaminem – o 2 p. Rozwiązanie z późniejszą datą można oddać tylko w II terminie.

Rozwiązanie dostarczone w I terminie można poprawić jednokrotnie, w II terminie.

W II terminie nie obowiązują minusy za spóźnienia. Rozwiązania z datą późniejszą niż 7 dni przed egzaminem poprawkowym nie podlegają ocenie.