Alsa驅(qū)動(dòng)分析

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目錄

1.??? Abstract.. 3

2.??? Introduction.. 3

3.??? 音頻驅(qū)動(dòng)框架介紹.... 3

3.1????? 音頻設(shè)備的注冊(cè)... 3

3.2???? 音頻驅(qū)動(dòng)的注冊(cè)... 4

3.2.1?????? Probe函數(shù)的調(diào)用... 4

3.2.2?????? Soc_probe函數(shù)... 4

4.??? 通常的使用流程的分析.... 6

4.1.1?????? open過(guò)程介紹... 6

4.1.2?????? snd_pcm_hw_params流程分析... 8

4.1.3?????? prepare流程分析... 9

4.1.4?????? write的流程... 15

4.1.5?????? 使用流程的總結(jié)t18

5.??? Amixer調(diào)用的相關(guān)邏輯.... 18

5.1.1?????? Amixer調(diào)用的上層邏輯... 19

5.1.2?????? Amixer的內(nèi)核流程... 20

6.??? 總結(jié).... 21

7.??? 未討論.... 21

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1.??????????????Abstract

主要是講2.6.21內(nèi)核里面的alsa驅(qū)動(dòng)的架構(gòu)，以及在我們的平臺(tái)上需要注意的東西。.

2.??????????????Introduction

分成幾個(gè)部分:

驅(qū)動(dòng)整體框架，一個(gè)簡(jiǎn)單的播放流程介紹，以及我們的平臺(tái)需要注意的地方；

3.??????????????音頻驅(qū)動(dòng)框架介紹 3.1??????????????音頻設(shè)備的注冊(cè)

這就是設(shè)備的注冊(cè)了，設(shè)備本身非常簡(jiǎn)單，復(fù)雜的是這個(gè)設(shè)備的drvdata，drvdata里面包含了三部分，關(guān)于machine的，關(guān)于platform的，關(guān)于codec的，從大體上說(shuō)machine主要是關(guān)于cpu這邊的也可以說(shuō)是關(guān)于ssp本身設(shè)置的，而platform是關(guān)于平臺(tái)級(jí)別的，就是說(shuō)這個(gè)平臺(tái)本身實(shí)現(xiàn)相關(guān)的，而codec就是與我們所用的音頻codec相關(guān)的；基本上這里就可以看出整個(gè)音頻驅(qū)動(dòng)的架構(gòu)特點(diǎn)，就是從alsa層進(jìn)入——>內(nèi)核alsa層接口->core層，這里再調(diào)用上面說(shuō)的三個(gè)方面的函數(shù)來(lái)處理，先是cpu級(jí)別的，再是platform的，再是codec級(jí)別的，這幾層做完了，工作也就做得差不多了，后面會(huì)詳細(xì)講講，當(dāng)然這個(gè)執(zhí)行順序不是固定的(不知道是不是marvel寫(xiě)代碼不專業(yè)導(dǎo)致的)，但多半都包括了這三部分的工作;

3.2???????????音頻驅(qū)動(dòng)的注冊(cè) 3.2.1?????????Probe函數(shù)的調(diào)用??????

???????? ????????

?????????????????? 前面講了設(shè)備的注冊(cè)，里面的設(shè)備的名字就是”soc-audio”,而這里的driver的注冊(cè)時(shí)名字也是” soc-audio”，對(duì)于platform的設(shè)備匹配的原則是根據(jù)名字的，所以將會(huì)匹配成功，成功后就會(huì)執(zhí)行audio驅(qū)動(dòng)提供的probe函數(shù)soc_probe;

3.2.2?????????Soc_probe函數(shù)

這個(gè)函數(shù)本身架構(gòu)很簡(jiǎn)單，和前面說(shuō)的邏輯一樣，先調(diào)用了cpu級(jí)別的probe，再是codec級(jí)別的，最后是platform的（這里三個(gè)的順序就不一樣），但是因?yàn)閏pu級(jí)別的和platform級(jí)別的都為空，最后都調(diào)用了codec級(jí)別的probe函數(shù)，也就是micco_soc_probe，這個(gè)函數(shù)基本上就完成了所有應(yīng)該完成的音頻驅(qū)動(dòng)的初始化了；簡(jiǎn)單的劃分，分成兩部分，對(duì)上和對(duì)下：對(duì)上主要是注冊(cè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)，以及這些設(shè)備節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的流的創(chuàng)建；對(duì)下主要是讀寫(xiě)函數(shù)的設(shè)置，codec本身的dai設(shè)置，初始化寄存器的設(shè)置，最重要的就是后面的control的創(chuàng)建和門(mén)的創(chuàng)建了，如下圖所示：

這里面的第一部分就是負(fù)責(zé)初始化的；

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第二部分就是創(chuàng)建卡和流，對(duì)于alsa驅(qū)動(dòng)來(lái)說(shuō)，是先分成卡0，卡1…,然后對(duì)于每一個(gè)卡的每一個(gè)cpu支持的dai（digit audio interface）也就是pcm接口或者i2S接口等都要建立對(duì)應(yīng)的流，一個(gè)dai有可能包含兩個(gè)流，一個(gè)是錄的一個(gè)是play的，但在我們的平臺(tái)上對(duì)于i2S的dai是沒(méi)有錄音功能的，所以我們的平臺(tái)只有一個(gè)卡，三個(gè)流，pcm的錄和play，i2S的play；流的創(chuàng)建還是更多的考慮為上層服務(wù)的，它所提供的接口都是soc層的，這里非常重要的地方在于驅(qū)動(dòng)的一個(gè)典型做法那就是如何把關(guān)鍵的內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和export到外部的/dev下的設(shè)備節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)，比如:

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關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)structsnd_pcm，是根據(jù)cpu所固有的dai創(chuàng)建的，而對(duì)于每一個(gè)struct ?snd_pcm又可能用到兩個(gè)substream（它們實(shí)現(xiàn)具體的流的播放等），它們之間的鏈接是通過(guò)它的內(nèi)部數(shù)據(jù)成員struct snd_pcm_str streams[2];來(lái)連接的，而這個(gè)snd_pcm類型的指針是在函數(shù)snd_device_new里面通過(guò)device_data放到設(shè)備里面的，這個(gè)設(shè)備會(huì)在snd_device_register_all

的時(shí)候注冊(cè)到/dev下面，并且調(diào)用dev_set_drvdata(preg->dev, private_data);來(lái)把這個(gè)指針?lè)诺皆O(shè)備的私有數(shù)據(jù)里面；而在需要使用的時(shí)候通過(guò)snd_pcm_playback_open里面的snd_lookup_minor_data函數(shù)取得其私有數(shù)據(jù)并返回的，這樣就實(shí)現(xiàn)了設(shè)備節(jié)點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)，這是一種非常普遍的做法；有了這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)它就可以根據(jù)一定的原則取得對(duì)應(yīng)于這個(gè)需求的substream，于是一切的操作都可以交給這個(gè)substream了；

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第三部分就是control的創(chuàng)建，這個(gè)函數(shù)比較簡(jiǎn)單，就是把表micco_snd_controls里面已經(jīng)定義好的controls模板創(chuàng)建controls，然后加入到card的controls列表中去；本身功能很清晰，但是對(duì)于我們平臺(tái)來(lái)說(shuō)，需要非常小心，因?yàn)檫@里決定了各個(gè)controls的序號(hào)，而這個(gè)序號(hào)是audio_controller訪問(wèn)硬件的索引，所以千萬(wàn)要小心盡量要維持目前的controls的序號(hào)，如果要額外添加新的controls一定要記得要放在micco_add_widgets后面來(lái)做，這樣可以做到兼容，否則audio_controller的工作量就大了！

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第四部分就是門(mén)的創(chuàng)建了，這個(gè)函數(shù)也是很清楚，就是把codec對(duì)應(yīng)的門(mén)都加入到codec->dapm_widgets列表中去（這里的門(mén)的概念可以簡(jiǎn)單的理解為水管與水管之間的連接的地方，聲音數(shù)據(jù)像水一樣從水管里面流出來(lái)，源頭可以是CPU了，也可以是modem，然后通過(guò)不同的門(mén)，流向不同的地方，比如speaker，比如藍(lán)牙耳機(jī)等等），然后根據(jù)micco_audio_map把所有可能連在一起的門(mén)連接起來(lái)，這個(gè)表micco_audio_map的意思是{目的名字，控制點(diǎn)名字，源頭名字}，然后函數(shù)snd_soc_dapm_connect_input會(huì)根據(jù)這些名字去查表codec->dapm_widgets(先前已經(jīng)把所有的門(mén)都加入了)找到它們?cè)俑鶕?jù)不同的類型做不同的連接，比如是mux之間的連接，mux和pga之間的連接等等，注意這里的連接其實(shí)只不過(guò)是說(shuō)找到連接的可能性，它對(duì)于不同的門(mén)，找到其可能的source和sink，加入到對(duì)應(yīng)的列表中去，具體細(xì)節(jié)如下：

首先，掃描整個(gè)codec所擁有的所有的門(mén)，如果它的名字和傳入的sink的名字相同，則認(rèn)為它就是這個(gè)路徑的sink，如果它的名字和傳入的source名字相同，則認(rèn)為它是這個(gè)路徑的source，如果源頭或者sink沒(méi)有找到都返回錯(cuò)誤；然后分配一個(gè)struct snd_soc_dapm_path，這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的主要成分包括名字，source門(mén)，sink門(mén)，這條路徑的control，這個(gè)源頭和sink是否已經(jīng)連接，是否已經(jīng)走過(guò)（用在后面），這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)會(huì)被掛在三個(gè)鏈表里面，一個(gè)是source的就是這個(gè)門(mén)會(huì)在很多的路徑中，把它在這個(gè)路徑中做source的path都連在一起，一個(gè)是sink的就是把這個(gè)門(mén)在所有這些由它做sink的path都連接在一起，一個(gè)是把所有的路徑都需要連接在一起的這個(gè)是通過(guò)codec的dapm_paths來(lái)訪問(wèn)的；

list_add(&path->list,&codec->dapm_paths);

list_add(&path->list_sink,&wsink->sources);

list_add(&path->list_source,&wsource->sinks);

需要注意的時(shí)候，這里把路徑的list_sink加入到了wsink門(mén)的sources列表里面，而把路徑的list_source加入到wsource的sinks列表里面，所以當(dāng)訪問(wèn)的時(shí)候從wsink門(mén)的sources出發(fā)就可以找到連接這個(gè)門(mén)作為sink的所有的路徑，而從wsource的sinks列表出發(fā)就可以找到所有以這個(gè)門(mén)作為source的路徑；

第三步就是為這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)賦值：source，sink，初始化三個(gè)鏈表；第四步：如果control為空則把這個(gè)路徑加入到相應(yīng)的三個(gè)鏈表中去，并且路徑設(shè)為已經(jīng)連接，并返回；第五步：否則，根據(jù)sink的類型，如果是adc，dac，input，output，micbias，vmid，pre，post，則把路徑加入到三個(gè)鏈表，設(shè)置已經(jīng)連接的標(biāo)志；如果是snd_soc_dapm_mux則調(diào)用dapm_connect_mux來(lái)處理；如果是mixer和switch則調(diào)用dapm_connect_mixer來(lái)處理，如果是hp，mic，line，spk，則把path加入到三個(gè)鏈表中去，但是設(shè)置成為連接的狀態(tài)。

大約就是這樣的了。

也許您要問(wèn)，為什么要這么做呢？

這個(gè)，我也有想過(guò)，甚至我認(rèn)為在門(mén)比較少的時(shí)候，確實(shí)沒(méi)什么必要，但是這么做的好處在于當(dāng)要播放音樂(lè)的時(shí)候，它可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的尋找路徑并且自動(dòng)poweron那些門(mén)，不需要上層做任何的控制，因?yàn)樗娴牡竭_(dá)目的地的所有的路徑，這樣它可以自己選擇走哪條路；如果不這么連接起來(lái)的話，就需要提供給上層連接的接口，完全由上層來(lái)決定該連接哪些門(mén)，也必須由上層來(lái)負(fù)責(zé)poweron和off這些門(mén)；

第五部分就是注冊(cè)了，這里就是向/dev注冊(cè)設(shè)備節(jié)點(diǎn)，因?yàn)檫@些設(shè)備節(jié)點(diǎn)會(huì)由alsa層來(lái)訪問(wèn)的，這些設(shè)備節(jié)點(diǎn)和驅(qū)動(dòng)的連接我前面已經(jīng)說(shuō)了，主要是提供了對(duì)上的alsa接口，給alsa層調(diào)用。??