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pythonからUNIX domain socketでopenMSXに接続する

2021/04/14に公開

Python

socket

openMSX

tech

openMSXは外部からsocket接続してコマンドを送ることができるので、pythonを使って接続してみた。

環境

MacBook Air (13inch, Mid 2012)
macOS 10.15.7
python 3.9.4

事の顛末

pythonからUNIX domain socketでopenMSXに接続してみようとした時の試行錯誤のメモ。

紆余曲折の部分が必要ない場合は「最終的なpythonのコード」を参照。

openMSXのマニュアル

openMSXのマニュアルにあるControlling openMSX from Externam Applicationにはこうある。

There are multiple ways to connect to openMSX. The first (and oldest) way is using a pipe. On Windows you can use a named pipe, on other systems you use stdio. To enable this, start openMSX like this:

openmsx -control stdio
or for Windows:

openmsx -control pipe
The second method is using a socket. Connecting on non-Windows systems goes with a UNIX domain socket. openMSX puts the socket in /tmp/openmsx-<username>/socket.<pid>. The /tmp/ dir can be overridden by environment variables TMPDIR, TMP or TEMP (in that order).

接続方法は2つあって1つはパイプ、もう一つはUNIX domain socket。

とりあえずパイプでの接続はターミナルから試してみると簡単に繋がった。

paraches@uriel-2 MacOS % ./openmsx -control stdio
<openmsx-output>
<command>set renderer SDL</command>
<reply result="ok">SDL</reply>
<command>exit</command>
<reply result="ok"></reply>
</openmsx-output>
paraches@uriel-2 MacOS %

もう一つのUNIX domain socketでの接続、socketファイルは下記のようになるらしい。

/tmp/openmsx-<username>/socket.<pid>

これを使ってpythonからsocket接続を行うことになる。

socketファイルの確認

openMSXを起動してsocketファイルを確認してみる。

paraches@uriel-2 /tmp % ls -l
total 0
drwx------  4 root      wheel  128  2 11 12:55 PKInstallSandbox.dLsXw9
drwx------  3 paraches  wheel   96  4 13 22:29 com.apple.launchd.TQ8qbaX0ky
drwx------  3 paraches  wheel   96  4 13 22:29 com.apple.launchd.c930VoZ6Cr
drwxr-xr-x  5 paraches  wheel  160  4 13 23:47 openmsx.921
drwxr-xr-x  2 root      wheel   64  4 13 22:29 powerlog
paraches@uriel-2 /tmp % ls

が、/tmpフォルダにopenmsx-<username>というフォルダはないし、それらしいopenmsx.<pid>フォルダの中には訳のわからない3つのファイルがあるだけ。socket.<pid>というファイルはどこにもない。

一応わけのわからない3つのファイルをsocketファイルだとして接続を試みてみることにする。

pythonのコード

python unix domain socketで検索するとたくさん出てくるが、今回はクライアントのコードが必要。色々と確認してこんなコードを用意した。

import socket

def connect(path):
    s = socket.socket(socket.AF_UNIX, socket.SOCK_STREAM)
    s.connect(path)
    data = s.recv(1024)
    print('recieve: %s' % data.decode())
    s.close()

def main():
    connect('/tmp/openmsx.921/Bvq4ew')

if __name__ == '__main__':
    main()

socketファイルのパスは前出の3つのファイルそれぞれで試してみたが、結果はsocketファイルではないというエラーになるだけ。

paraches@uriel-2 openMSX_socket % python psocket.py
＜中略＞
socket.error: [Errno 38] Socket operation on non-socket
paraches@uriel-2 openMSX_socket %

さて、困った。

openMSX Debugger

ここでopenMSXとsocket接続しているであろうアプリケーションopenMSX Debuggerの存在を思い出す。これのコードを読めばsocketファイルの場所がわかるのでは？

というわけで、前回の記事「macOSでopenMSX Debuggerをビルドする」という紆余曲折を経てopenMSX DebuggerがopenMSXと接続できることを確認。コードを読むことに。

ConnectDialog.cpp

openMSX DebuggerのソースのConnectDialog.cppにcheckSocket関数を発見。引数のQFileInfoからファイル名が"socket."で始まっているかどうかを確認している。

ということは、やはりsocketファイルはマニュアルにあったsocket.<pid>で正しい。
では、どこにこのファイルはあるのだろう？

checkSocket関数に手を加えてabsoluteFilePath()をデバッグ出力するようにして起動。

ConnectDialog.cpp

qDebug() << info.absoluteFilePath();

openMSX Debuggerのconnectダイアログからrescanをかけるとsocketファイルの場所が表示された。

paraches@uriel-2 MacOS % ./openmsx-debugger
"/var/folders/6v/cq3c0g0j4214dbg338snk5pr0000gn/T/openmsx-paraches/socket.2271"

マニュルにある通りにopenmsx-<username>フォルダの中にsocket.<pid>ファイルがある。

ところで/var/foldersって何？

/var/folders

/varは一時的なファイルの置き場だと認識しているけど、macOSはfoldersを何に使っているのか？
調べてみるとアプリケーションのキャッシュ的に使っているらしい。

早速自分のマシンでも環境変数を確認してみる。

paraches@uriel-2 MacOS % echo $TMPDIR
/var/folders/6v/cq3c0g0j4214dbg338snk5pr0000gn/T/
paraches@uriel-2 MacOS %

ちゃんとopenmsx-<username>フォルダがあるパスが表示される。

と、ここまで来てようやく気づいた。
最初のマニュアルに書いてあった…。

The /tmp/ dir can be overridden by environment variables TMPDIR, TMP or TEMP (in that order).

最終的なpythonのコード

socketファイルは$TMPDIRの下にあることがわかったのでpythonのコードを変更。os.getenv('TMPDIR')してsocketファイルを探すようにした。

最終的なコードはこれ。

psocket.py

import os
import sys
import socket
import getpass
from pathlib import Path


class SocketClient:
    def __init__(self, path):
        self.socket_path = path
        self.socket = socket.socket(socket.AF_UNIX, socket.SOCK_STREAM)

    def connect(self):
        self.socket.connect(self.socket_path)
        self.receive_data()

    def disconnect(self):
        self.socket.close()

    def send_message(self, message):
        self.socket.send(message.encode())
        self.receive_data()

    def receive_data(self):
        data = self.socket.recv(1024)
        print('receive: %s' % data.decode())


def find_socket_files():
    tmp_dir = Path(os.getenv('TMPDIR'))
    socket_dir = tmp_dir / ('openmsx-%s' % getpass.getuser())
    socket_files = socket_dir.glob('socket.*')
    return [str(s_file) for s_file in socket_files]

def main():
    socket_files = find_socket_files()
    if len(socket_files) > 0:
        client = SocketClient(socket_files[0])
        client.connect()
        client.send_message("<command>exit</command>")
        client.disconnect()

if __name__ == '__main__':
    main()

これでコマンドを送ってみると…接続成功！

paraches@uriel-2 ~ % python psocket.py
receive from server: <openmsx-output>

receive from server: <reply result="ok"></reply>

paraches@uriel-2 ~ %

ちゃんとopenMSXは終了した。

教訓

今回の教訓はコレ。

「よし、/tmpにsocketファイルがあるのね」と早合点して行動しておかしなことになるパターン。その先にそうでない場合もあることが書いてあるのに…。

前回と今回でpythonからopenMSXをコントロールできるようにはなったのだが、前回のopenMSX Debuggerを使えばやりたい事は全てできそうなので、わざわざ自分でpythonからコントロールする必要はなくなった。

環境

事の顛末

openMSXのマニュアル

socketファイルの確認

pythonのコード

openMSX Debugger

ConnectDialog.cpp

/var/folders

最終的なpythonのコード

教訓

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