Alsa驅(qū)動分析

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目錄

1.??? Abstract.. 3

2.??? Introduction.. 3

3.??? 音頻驅(qū)動框架介紹.... 3

3.1????? 音頻設(shè)備的注冊... 3

3.2???? 音頻驅(qū)動的注冊... 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)動的架構(gòu)，以及在我們的平臺上需要注意的東西。.

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

分成幾個部分:

驅(qū)動整體框架，一個簡單的播放流程介紹，以及我們的平臺需要注意的地方；

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

這就是設(shè)備的注冊了，設(shè)備本身非常簡單，復(fù)雜的是這個設(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machine主要是關(guān)于cpu這邊的也可以說是關(guān)于ssp本身設(shè)置的，而platform是關(guān)于平臺級別的，就是說這個平臺本身實現(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音頻驅(qū)動的架構(gòu)特點，就是從alsa層進入——>內(nèi)核alsa層接口->core層，這里再調(diào)用上面說的三個方面的函數(shù)來處理，先是cpu級別的，再是platform的，再是codec級別的，這幾層做完了，工作也就做得差不多了，后面會詳細(xì)講講，當(dāng)然這個執(zhí)行順序不是固定的(不知道是不是marvel寫代碼不專業(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)動的注冊 3.2.1?????????Probe函數(shù)的調(diào)用??????

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

?????????????????? 前面講了設(shè)備的注冊，里面的設(shè)備的名字就是”soc-audio”,而這里的driver的注冊時名字也是” soc-audio”，對于platform的設(shè)備匹配的原則是根據(jù)名字的，所以將會匹配成功，成功后就會執(zhí)行audio驅(qū)動提供的probe函數(shù)soc_probe;

3.2.2?????????Soc_probe函數(shù)

這個函數(shù)本身架構(gòu)很簡單，和前面說的邏輯一樣，先調(diào)用了cpu級別的probe，再是codec級別的，最后是platform的（這里三個的順序就不一樣），但是因為cpu級別的和platform級別的都為空，最后都調(diào)用了codec級別的probe函數(shù)，也就是micco_soc_probe，這個函數(shù)基本上就完成了所有應(yīng)該完成的音頻驅(qū)動的初始化了；簡單的劃分，分成兩部分，對上和對下：對上主要是注冊設(shè)備節(jié)點，以及這些設(shè)備節(jié)點對應(yīng)的流的創(chuàng)建；對下主要是讀寫函數(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，對于alsa驅(qū)動來說，是先分成卡0，卡1…,然后對于每一個卡的每一個cpu支持的dai（digit audio interface）也就是pcm接口或者i2S接口等都要建立對應(yīng)的流，一個dai有可能包含兩個流，一個是錄的一個是play的，但在我們的平臺上對于i2S的dai是沒有錄音功能的，所以我們的平臺只有一個卡，三個流，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)動的一個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)點實現(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，而對于每一個struct ?snd_pcm又可能用到兩個substream（它們實現(xiàn)具體的流的播放等），它們之間的鏈接是通過它的內(nèi)部數(shù)據(jù)成員struct snd_pcm_str streams[2];來連接的，而這個snd_pcm類型的指針是在函數(shù)snd_device_new里面通過device_data放到設(shè)備里面的，這個設(shè)備會在snd_device_register_all

的時候注冊到/dev下面，并且調(diào)用dev_set_drvdata(preg->dev, private_data);來把這個指針放到設(shè)備的私有數(shù)據(jù)里面；而在需要使用的時候通過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，這樣就實現(xiàn)了設(shè)備節(jié)點和對應(yīng)的驅(qū)動的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)，這是一種非常普遍的做法；有了這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)它就可以根據(jù)一定的原則取得對應(yīng)于這個需求的substream，于是一切的操作都可以交給這個substream了；

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第三部分就是control的創(chuàng)建，這個函數(shù)比較簡單，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，但是對于我們平臺來說，需要非常小心，因為這里決定了各個controls的序號，而這個序號是audio_controller訪問硬件的索引，所以千萬要小心盡量要維持目前的controls的序號，如果要額外添加新的controls一定要記得要放在micco_add_widgets后面來做，這樣可以做到兼容，否則audio_controller的工作量就大了！

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第四部分就是門的創(chuàng)建了，這個函數(shù)也是很清楚，就是把codec對應(yīng)的門都加入到codec->dapm_widgets列表中去（這里的門的概念可以簡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，源頭可以是CPU了，也可以是modem，然后通過不同的門，流向不同的地方，比如speaker，比如藍牙耳機等等），然后根據(jù)micco_audio_map把所有可能連在一起的門連接起來，這個表micco_audio_map的意思是{目的名字，控制點名字，源頭名字}，然后函數(shù)snd_soc_dapm_connect_input會根據(jù)這些名字去查表codec->dapm_widgets(先前已經(jīng)把所有的門都加入了)找到它們再根據(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只不過是說找到連接的可能性，它對于不同的門，找到其可能的source和sink，加入到對應(yīng)的列表中去，具體細(xì)節(jié)如下：

首先，掃描整個codec所擁有的所有的門，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)為它是這個路徑的source，如果源頭或者sink沒有找到都返回錯誤；然后分配一個struct snd_soc_dapm_path，這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的主要成分包括名字，source門，sink門，這條路徑的control，這個源頭和sink是否已經(jīng)連接，是否已經(jīng)走過（用在后面），這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)會被掛在三個鏈表里面，一個是source的就是這個門會在很多的路徑中，把它在這個路徑中做source的path都連在一起，一個是sink的就是把這個門在所有這些由它做sink的path都連接在一起，一個是把所有的路徑都需要連接在一起的這個是通過codec的dapm_paths來訪問的；

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

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

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

需要注意的時候，這里把路徑的list_sink加入到了wsink門的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)訪問的時候從wsink門的sources出發(fā)就可以找到連接這個門作為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門作為source的路徑；

第三步就是為這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)賦值：source，sink，初始化三個鏈表；第四步：如果control為空則把這個路徑加入到相應(yīng)的三個鏈表中去，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來處理；如果是mixer和switch則調(diào)用dapm_connect_mixer來處理，如果是hp，mic，line，spk，則把path加入到三個鏈表中去，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，為什么要這么做呢？

這個，我也有想過，甚至我認(rèn)為在門比較少的時候，確實沒什么必要，但是這么做的好處在于當(dāng)要播放音樂的時候，它可以實現(xiàn)自動的尋找路徑并且自動poweron那些門，不需要上層做任何的控制，因為它真的到達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的話，就需要提供給上層連接的接口，完全由上層來決定該連接哪些門，也必須由上層來負(fù)責(zé)poweron和off這些門；

第五部分就是注冊了，這里就是向/dev注冊設(shè)備節(jié)點，因為這些設(shè)備節(jié)點會由alsa層來訪問的，這些設(shè)備節(jié)點和驅(qū)動的連接我前面已經(jīng)說了，主要是提供了對上的alsa接口，給alsa層調(diào)用。??