The OpenNET Project / Index page

[ новости/++ | форум | wiki | теги | ]

Разбираемся с "треском" в PulseAudio
Теория

При воспроизведении звука часть потока буферизируется перед отправкой в
устройство. Существует два подхода к наполнению буфера: условно "старый" -
статический буфер, состоящий из нескольких фрагментов, вставка каждого
следующего фрагмента по прерыванию (IRQ). Его плюс в предсказуемости - он
работает всегда, и всегда одинаково. Но есть у него и минусы - 50 прерываний в
секунду не дают процессору заснуть и энергосберегать. Не дают они ему и шанса
считать что-то тяжёлое - прерывания всё время "отвлекают" ядро на очень
простую, но "зудливую" задачу. Элементарная задача воспроизведения звука
становится неоправданно затратной. Вишенка на торте - постоянная задержка при
захвате звука: даже тогда, когда мы хотим минимальную задержку, она будет >=
нашему статическому буферу (обычно ~100 ms).

Второй подход (glitch free на языке маркетологов) подразумевает динамический
буфер и вставку фрагмента по таймеру, без использования прерываний. Он лишён
недостатков первого, но требует поддержки железом, приличных драйверов,
"сознательности" приложения, которое должно запросить себе комфортный буфер
(минимальный для программ захвата - 0-20ms, и большой для плееров - 200-2000ms).

Dropout - ситуация, в которой фрагмента не оказалось в буфере в момент его
воспроизведения. Одновременно является самой частой причиной звуковых
артефактов. Чем больше буфер, тем меньше шансов на dropout (но и задержка выше).

ALSA реализует и поддерживает только первый способ буферизации. PulseAudio
реализует оба, по умолчанию использует второй.

Что делать? Кто виноват?

Если вы слышите артефакты при воспроизведении звука через PulseAudio, первым
делом стоит перевести демон в "режим ALSA" и убедиться, что проблема в таймере:

/etc/pulse/default.pa:

   --- load-module module-udev-detect
   +++ load-module module-udev-detect tsched=0

   pulseaudio -k; pulseaudio --start (от пользователя)

Нагрузку на CPU можно уменьшить, увеличив размер фрагмента 

/etc/pulse/daemon.conf:

   --- #default-fragments 4
   +++ default-fragments = 2
   --- #default-fragment-size-msec 25
   +++ default-fragment-size-msec 125

но это увеличит задержку. Задержку можно уменьшить (но это увеличит нагрузку на CPU)

/etc/pulse/daemon.conf:

   --- #default-fragments 4
   +++ default-fragments = 8
   --- #default-fragment-size-msec 25
   +++ default-fragment-size-msec 5

Параметры default-fragments и default-fragment-size-msec имеют силу только если
вы выключили таймер (прописали tsched=0), или если он не поддерживается аппаратно.

Есть и менее радикальный вариант: принудительная буферизация на стороне таймера:

/etc/pulse/default.pa:

   --- load-module module-udev-detect
   +++ load-module module-udev-detect tsched_buffer_size=60000

На современных системах 60000 (это микросекунды) можно заменить на 30000 (или
даже меньшее число, я использую 23000)
 
07.04.2017 , Автор: leap42
Ключи: pulseaudio, sound, audio, linux / Лицензия: CC-BY
Раздел:    Корень / Пользователю / Запись и обработка звука

Обсуждение [ Линейный режим | Показать все | RSS ]
 
  • 1.1, EuPhobos (ok), 07:25, 08/04/2017 [ответить] [показать ветку] [···]    [к модератору]
  • +/
    Может тут кто подскажет.
    Программа, в данном случае игра, расчитана на ALSA, у PulseAudio поднимается sink с надписью alsa-plugin, но этот sink очень быстро падает и снова поднимается.
    https://youtu.be/r9gEsDj1KRg (на видео артефакты OGL можно не смотреть)
    И так несколько минут, потом всё отлично, через несколько минут опять повторяется, после чего когда прекращается этот флап могут остаться характерные для PA хрипы, и т.д.
     
  • 1.2, die_russofobs (?), 09:56, 08/04/2017 [ответить] [показать ветку] [···]    [к модератору]
  • +/
    "[i]Но есть у него и минусы - 50 прерываний в секунду не дают процессору заснуть и энергосберегать. Не дают они ему и шанса считать что-то тяжёлое - прерывания всё время "отвлекают" ядро на очень простую, но "зудливую" задачу. Элементарная задача воспроизведения звука становится неоправданно затратной[/i]"
        - В винде ядро в играх отвлекается до 1000 раз в секунду только по таймеру  и  всёравно ...быстрее *NIX - судя по играм же в WINE.
    Вывод: у Торвальдса&WINE&co - руки из Ж. :(
    А, судя по современным минимальным системным запросам ядра и GUI, не уступающим тормозу Vist'е, за то всё Intel им всем - хорошо приплачивает...
     
     
  • 2.3, leap42 (ok), 14:09, 08/04/2017 [^] [ответить]    [к модератору]
  • +/
    виндовые игрушечки, идущее на винде быстрее, чем не на винде - это ожидаемый эффект. в wine нормально работает только то, за что платят бабки разработчикам wine, а всё остальное - побочный эффект. у Торвальдса всё в порядке с руками, поищите его код и поймёте. что сказать то хотели?
     
     
  • 3.24, PnDx (ok), 11:23, 28/04/2017 [^] [ответить]    [к модератору]
  • +/
    Особенно у Линуса commit 4ceb5db9757a удался. Хе-хе. 11 лет как бараны смотрели (по крайней мере, кому это по должности положено).
     
  • 2.4, Аноним (-), 17:32, 08/04/2017 [^] [ответить]    [к модератору]
  • +/
    Вендовое ядро быстрее *NIX. А что Венда не кластерах из Top500? Да и в датацентрах всё больше как-то не Винда.
     
     
  • 3.5, Stax (ok), 19:09, 08/04/2017 [^] [ответить]    [к модератору]  
  • +/
    Ну, очевидно, у винды есть как минимум 3 очень неприятных проблемы - при которых ее не будет на кластерах, хоть бы и она была быстрее:
    1) Стоит денег. Это когда лицензия на один ПК - не так страшно, а когда 10,000 лицензий нужно (причем серверной, которая поддерживает несколько процессоров. А она довольно дорогая даже с учетом всех возможных скидок) - она обойдется весьма недешево. Каждый узел кластера стараются любой ценой удешевить - блейд-системы, общее питание и охлаждение, отказ от дисков (по возможности) и т.п. Материнка, проц, интерконнект - это минимум, без него никуда, на остальном же стараются сэкономить. И доплата за лицензию тут будет очень некстати.
    2) Она может выигрывать в скорости, но проигрывать в гибкости. Например, может не устраивать система обновлений, или убогие возможности управления ей через chef или ansible. Никому не хочется тратить кучу времени (которое - те же деньги) ради мизерного прироста, суммарно же выйдет проигрыш.
    3) Она может быть быстрее для обычных приложений, игр и тп на одном процессоре, но проигрывать в задачах, которые важны для кластеров. Что в этом странного?
     
     
  • 4.10, Аноним (-), 12:13, 11/04/2017 [^] [ответить]     [к модератору]  
  • +/
    Кластер тоже стоит денег MS лучше получить что-то за воздух, чем вылететь с рын... весь текст скрыт [показать]
     
  • 1.6, Аноним (-), 12:41, 10/04/2017 [ответить] [показать ветку] [···]    [к модератору]  
  • +/
    Интересно, насколько актуальна статья на wiki?
    https://www.freedesktop.org/wiki/Software/PulseAudio/Backends/ALSA/BrokenDrive
     
  • 1.7, iPony (?), 17:58, 10/04/2017 [ответить] [показать ветку] [···]    [к модератору]  
  • +1 +/
    Шёл 2017 год...
     
     
  • 2.12, Аноним (-), 11:38, 14/04/2017 [^] [ответить]    [к модератору]  
  • +/
    Пони, хоть ты и дикое необузданное животное, каких поискать ещё,
    но тут я с тобой согласен.
     
  • 1.8, Crazy Alex (ok), 21:38, 10/04/2017 [ответить] [показать ветку] [···]    [к модератору]  
  • +/
    1) 50 прерываний в секунду - это много и сильно нагружает систему? Really?

    2) у пульса появились свои драйверы? Насколько я знаю - нет, и он всё равно звук в итоге гонит через альсу. Каким чудом тогда получается режим "без прерываний"?

     
     
  • 2.9, leap42 (ok), 02:06, 11/04/2017 [^] [ответить]    [к модератору]  
  • +/
    >> 50 прерываний в секунду - это много и сильно нагружает систему?
    > прерывания всё время "отвлекают" ядро на очень простую ... задачу.
    > элементарная задача
    >> у пульса появились свои драйверы?

    нет, приличные драйвера требуются именно от ALSA

    >> Каким чудом тогда получается режим "без прерываний"?

    монотонный таймер и высокий (отрицательный) приоритет

     
     
  • 3.11, Mihail Zenkov (ok), 09:44, 14/04/2017 [^] [ответить]    [к модератору]  
  • +/
    Думаю Алекс хотел сказать, что из alsa прерывания никуда не делись, а PA добавляет еще свои прерывания/таймер для заполнения собственного буфера.

    Про нагрузку от прерываний вы сильно преувеличили: я занимаюсь оптимизацией энергопотребления в rockbox - даже на древнем arm (при частоте 38.4 MHz) вызов ~394 прерываний в секунду для отсылки данных в ЦАП дает практически нулевую нагрузку, если данные лежат в кэше. Только при обращении к памяти возникает потребление, но это неизбежно.

    Да и не понятно: почему вызов по таймеру должен потреблять меньше, чем прерывание? С прерыванием мы имеем гарантированное время отклика и можем вызывать его когда в буфере остался последний десяток байт. С таймером разброс время отклика будет большим: для предотвращения полного опустошения буфера, придется вызывать таймер в два раза чаще, чем прерывание.

     
     
  • 4.13, leap42 (ok), 11:58, 14/04/2017 [^] [ответить]    [к модератору]  
  • –1 +/
    может, я не прав, да, но powertop говорит однозначно: процессор сбрасывает частоту при работе по таймеру и не сбрасывает без него

    почитайте Лёнину статью, может, она что-то прояснит:
    http://0pointer.de/blog/projects/pulse-glitch-free.html

     
     
  • 5.14, Mihail Zenkov (ok), 18:37, 14/04/2017 [^] [ответить]    [к модератору]  
  • +1 +/
    > может, я не прав, да, но powertop говорит однозначно: процессор сбрасывает частоту
    > при работе по таймеру и не сбрасывает без него

    CPU не сбрасывает частоту не от количества прерываний (к примеру сейчас у меня ~700 в секунду и все ядра на минимуме), а от нагрузки на процессор. ИМХО у PA просто очень большой overhead.

    Если прибить pa и использовать напрямую alsa, что говорит powertop?

    > почитайте Лёнину статью, может, она что-то прояснит:
    > http://0pointer.de/blog/projects/pulse-glitch-free.html

    Первая часть (до glitch-free) в целом описывает все верно. А вот сам glitch-free нужно читать не как без-глючный, а как глюки-даром :) Как он сам правильно отметил - нельзя использовать системный таймер для заполнения аудиобуфера, так как у звуковой платы свой тактовый генератор и разница в отсчетах будет неизбежно. Но он героически пытается вычислить и компенсировать эту разницу ... Что получилось - многие слышали. Что мешало оставить прерывания в покое и просто часть их пропускать, если нет необходимости в минимальной задержке?

    Да и вообще держать постоянно открытым устройство, когда нет звука, как минимум расточительно.

     
     
  • 6.15, Главные Редакторы. Избранное (?), 11:17, 16/04/2017 [^] [ответить]    [к модератору]  
  • +1 +/
    Подтверждаю. Был лпыт с Убунтой12 устанвленной на нетбук с слабеньким процессором Атом. Запускаю просмотр Ютюб на Фаерфоксе: видео тормозит, заметен пропуск кадров, процессор загружается на 100%. Скачиваю это же видео в файл на диске. Включаю просмотр через VLC. Наблюдаю ту же картину: видео тормозит, заметен пропуск кадров, процессор загружается на 100%. В настройках VLC выбираю вывод звука через Аппаратный интерфейс Интел, после чего получаю такой расклад: видео отображается плавно и процессор загружается на 2-5%. Для меня с тех пор вопрос - что такое ПульсАудио, закрыт окончательно.
     
     
  • 7.16, Mihail Zenkov (ok), 19:22, 16/04/2017 [^] [ответить]    [к модератору]  
  • +/
    Для сравнения глянул нагрузку от jack на старом ноутбуке (2 x 1.66 MHz) с задержкой 11 ms (у PA она 25 ms по-умолчанию) - получил 0.4 - 0.5%.
     
     
  • 8.20, anonymous (??), 10:54, 18/04/2017 [^] [ответить]    [к модератору]  
  • +/
    > Для сравнения глянул нагрузку от jack на старом ноутбуке (2 x 1.66
    > MHz) с задержкой 11 ms (у PA она 25 ms по-умолчанию)
    > - получил 0.4 - 0.5%.

    Я так понял из документации на jack, что он полезен при realtime потребностях (запись звука, например). На обычном ноутбуке/десктопе он даёт какие-то преимущества в сравнии с просто использованием alsa с dmix?

     
     
  • 9.21, Mihail Zenkov (ok), 13:05, 18/04/2017 [^] [ответить]    [к модератору]  
  • +/
    > На обычном ноутбуке/десктопе он даёт какие-то преимущества
    > в сравнии с просто использованием alsa с dmix?

    Нет. Он нужен для малой задержки (realtime) и для очень гибкого перенаправления звука между приложениями - реально нужен только тем, кто работает со звуком. Да и ресурсов он потребляет существенно больше (особенно памяти), чем alsa с dmix.

     
  • 7.17, Аноним (-), 14:08, 17/04/2017 [^] [ответить]    [к модератору]  
  • +/
    это прекрасно все, вот только как жить без него? ;) ну т.е. если его снести на убунте то все будет работать как обычно? или понадобится кучу костылей для всего городить?
     
  • 7.22, Павел Самсонов (?), 09:21, 20/04/2017 [^] [ответить]    [к модератору]  
  • +/
    > Подтверждаю. Был лпыт с Убунтой12 устанвленной на нетбук с слабеньким процессором Атом.
    > Запускаю просмотр Ютюб на Фаерфоксе: видео тормозит, заметен пропуск кадров, процессор
    > загружается на 100%. Скачиваю это же видео в файл на диске.
    > Включаю просмотр через VLC. Наблюдаю ту же картину: видео тормозит, заметен
    > пропуск кадров, процессор загружается на 100%. В настройках VLC выбираю вывод
    > звука через Аппаратный интерфейс Интел, после чего получаю такой расклад: видео
    > отображается плавно и процессор загружается на 2-5%. Для меня с тех
    > пор вопрос - что такое ПульсАудио, закрыт окончательно.

    Pulse audio в моём представлении это как X сервер только для звука. Полезно при перенаправлении звука на другой комп.
    У меня есть стандартный Debian jessie на Asus EE PC. Из коробки никаких проблем с Ютубом не было. Вроде через пульсаудио, я даже не знаю если честно.

     
  • 6.18, Аноним (-), 14:10, 17/04/2017 [^] [ответить]     [к модератору]  
  • +/
    gt оверквотинг удален опять таки спрашиваю, как жить на убунте без пульсы тогд... весь текст скрыт [показать]
     
     
  • 7.19, Mihail Zenkov (ok), 09:37, 18/04/2017 [^] [ответить]    [к модератору]  
  • +/
    > опять таки спрашиваю, как жить на убунте без пульсы тогда?

    Нет у меня ни пульсы, ни убунты :)
    В интернете есть куча статей про отключение/удаление PA.

     
  • 1.23, pavlinux (ok), 15:42, 21/04/2017 [ответить] [показать ветку] [···]    [к модератору]  
  • +/
    Долб... Ламповый усилок, SACD, loseless вас спасут.
     
  • 1.25, Ненужно (?), 20:00, 10/05/2017 [ответить] [показать ветку] [···]    [к модератору]  
  • +/
    лишь бы не использовать чистую альсу...
     
  • 1.26, Аноним (-), 17:12, 20/05/2017 [ответить] [показать ветку] [···]    [к модератору]  
  • +/
    Судя по https://www.freedesktop.org/wiki/Software/PulseAudio/Documentation/User/Module tsched_buffer_size - это не микросекунды, а байты.
     
     
  • 2.27, Аноним (-), 17:18, 20/05/2017 [^] [ответить]    [к модератору]  
  • +/
    Форум попортил ссылку: https://www.freedesktop.org/wiki/Software/PulseAudio/Documentation/User/Module
     
  • 1.28, Timur I. Davletshin (?), 21:25, 24/05/2017 [ответить] [показать ветку] [···]    [к модератору]  
  • +/
    В моём случае проблема с периодическим потрескиванием звука во встроенной карте решалась принудительным переходом с обычных прерываний на MSI (options snd_hda_intel enable_msi=1). До этого USB и звуковуха делили одно прерывание. Проверить статус можно в /proc/interrupts.
     
  • 1.29, Гриша Чайников (?), 20:29, 19/06/2017 [ответить] [показать ветку] [···]    [к модератору]  
  • +/
    Да вы задрали со своим треском. Уже много лет ншшшшшшшшт шшшшкакого тршшшшшшшшшшшшшшшшшшшшшш
     
  • 1.30, Тихонов (?), 12:27, 26/06/2017 [ответить] [показать ветку] [···]    [к модератору]  
  • +/
    В 2017 году стыдоба-то какая.
     
  • 1.31, Аноним (-), 20:07, 02/02/2018 [ответить] [показать ветку] [···]     [к модератору]  
  • +/
    А у меня другая проблема - во время тишины короткие звуки например звук сообщен... весь текст скрыт [показать]
     
     
  • 2.32, Анонимусис (?), 11:43, 05/07/2018 [^] [ответить]    [к модератору]  
  • +/
    https://wiki.archlinux.org/index.php/PulseAudio/Troubleshooting_(%D0%A0%D1%83%D1%81%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9) - доку курили?
     

    Ваш комментарий
    Имя:         
    E-Mail:      
    Заголовок:
    Текст:



      Закладки на сайте
      Проследить за страницей
    Created 1996-2018 by Maxim Chirkov  
    ДобавитьПоддержатьВебмастеруГИД  
    Hosting by Ihor