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El uso de la memoria compartida en sistemas operativos compatibles SystemV y BSD (como Linux, FreeBSD, OSX, etc.) siempre ha estado tradicionalmente asociado al uso del lenguaje C. Sin embargo, si estamos en C++, podemos utilizar la memoria compartida sin renunciar al paradigma de la orientación a objetos: Creando objetos en dicha memoria compartida. Estos “objetos compartidos” serán accesibles, al estar alojados en memoria compartida, desde todos los procesos que tengan acceso a ella.
El truco consiste simplemente en redefinir el operador “new” para la clase de los objetos que queremos compartir:
extern "C++" { using namespace std; namespace avelino { class TShared { private: int a; public: TShared(); void setA(int v); int getA(); static void *memArea; void *operator new (unsigned int size); }; } } ... void *TShared::operator new (unsigned int size) { return TShared::memArea; }
Como se puede observar, hacemos que
new TShared()
devuelva un puntero a un área de memoria controlada por nosotros (no estoy implementando el delete
ni estoy realizando una gestión de memoria como tal: obsérvese que dos new TShared()
seguidos devolverían la misma posición de memoria, estoy haciéndolo así para facilitar la comprensión).Bueno, ya tenemos una clase que, al hacerle
new
nos va a devolver un puntero a una dirección de memoria controlada por nosotros. Ahora sólo nos queda inicializar dicho puntero adecuadamente.Debe haber un proceso que cree el objeto en memoria compartida:
int shmid = shmget(SHM_KEY, sizeof(TShared), IPC_CREAT | IPC_EXCL | 0700); TShared::memArea = shmat(shmid, NULL, 0); TShared *p = new TShared(); p->setA(12345);
Como se puede ver, antes de hacer el
new TShared()
inicializo TShared::memArea
con la zona de memoria compartida que acabo de crear (he omitido, por claridad, los if
que controlan los posibles errores que puedan devolver la funciones shmget
, shmat
, etc.). Ahora nuestro objeto de tipo TShared
está en la memoria compartida identificada por SHM_KEY
(una constante cualquiera definida por nosotros y mayor que cero).Si otro proceso quiere acceder a dicho “objeto compartido” sólo tendrá que acceder a dicha memoria compartida y hacer el cast correspondiente:
int shmid = shmget(SHM_KEY, sizeof(TShared), 0700); TShared::memArea = shmat(shmid, NULL, 0); TShared *p = (TShared *) TShared::memArea; cout << "a = " << p->getA() << endl;
El código fuente completo lo he puesto en la sección soft de la web.
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Versión iniciar y muy básica de un minisintetizador mononfónico de onda cuadrada con entrada MIDI y basado en Arduino. Por ahora sólo reconoce mensajes MIDI "NOTE ON" y "NOTE OFF".
El procesador del Arduino se encarga simplemente de parsear los mensajes MIDI: Genera los tonos y los silencios ante las tramas NOTE ON y NOTE OFF que detecta por la entrada MIDI.
#define MIDI_NOTE_LOW 16
#define MIDI_NOTE_HIGH 107
// midi frequencies from C0 to B7
int freq[] = {
21, 22, 23, 24, 26, 28, 29, 31,
33, 35, 37, 39, 41, 44, 46, 48, 52, 55, 58, 62,
65, 69, 73, 78, 82, 87, 92, 98, 104, 110, 117, 123,
131, 139, 147, 156, 165, 175, 185, 196, 208, 220, 233, 247,
262, 277, 294, 311, 329, 349, 370, 392, 415, 440, 466, 494,
523, 554, 587, 622, 659, 698, 740, 784, 831, 880, 932, 988,
1047, 1109, 1175, 1245, 1319, 1397, 1480, 1568, 1661, 1760, 1864, 1976,
2093, 2217, 2349, 2489, 2637, 2794, 2960, 3136, 3322, 3520, 3729, 3951
};
#define MIDI_STATUS_WAIT_STATUS 0
#define MIDI_STATUS_WAIT_NOTE 1
#define MIDI_STATUS_WAIT_VELOCITY 2
#define MIDI_STATUS_WAIT_NOTE_OR_STATUS 3
#define SPEAKER_PIN 13
int midiStatus = MIDI_STATUS_WAIT_STATUS;
int midiNote = 0;
int midiVelocity = 0;
void setup() {
Serial1.begin(31250);
}
void parseMidi(int b) {
if (midiStatus == MIDI_STATUS_WAIT_STATUS) {
if ((b & 0xF0) == 0x90)
midiStatus = MIDI_STATUS_WAIT_NOTE;
}
else if (midiStatus == MIDI_STATUS_WAIT_NOTE) {
midiNote = b;
midiStatus = MIDI_STATUS_WAIT_VELOCITY;
}
else if (midiStatus == MIDI_STATUS_WAIT_VELOCITY) {
midiVelocity = b;
midiStatus = MIDI_STATUS_WAIT_STATUS;
if (midiVelocity == 0)
noTone(SPEAKER_PIN);
else {
if ((midiNote >= MIDI_NOTE_LOW) && (midiNote <= MIDI_NOTE_HIGH))
tone(SPEAKER_PIN, freq[midiNote - MIDI_NOTE_LOW]);
}
midiStatus = MIDI_STATUS_WAIT_NOTE_OR_STATUS;
}
else if (midiStatus == MIDI_STATUS_WAIT_NOTE_OR_STATUS) {
if (b < 0x80) {
midiNote = b;
midiStatus = MIDI_STATUS_WAIT_VELOCITY;
}
else if ((b & 0xF0) == 0x90)
midiStatus = MIDI_STATUS_WAIT_NOTE;
else
midiStatus = MIDI_STATUS_WAIT_STATUS;
}
}
void loop() {
while (Serial1.available() > 0) {
int b = Serial1.read();
parseMidi(b);
}
}
Como se puede ver, el parseado de las tramas MIDI se realiza mediante un sencillo autómata finito (DFA) de 4 estados.
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Esta vez la usuaria TheBabyride de youtube ha musicalizado uno de sus famosos vídeos sobre manicura con un tema mío.
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La web de la edición italiana de la revista Cosmopolitan ha usado un tema mío para un vídeo promocional. Al final del vídeo aparezco en los créditos.
http://www.cosmopolitan.it/moda/Shopping-online-a-Londra
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