Linux音频驱动-ALSA概述

概述

ALSA(Advanced Linux Sound Architecture)是linux上主流的音频结构，在没有出现ALSA架构之前，一直使用的是OSS(Open Sound System)音频架构。关于OSS的退出以及ALSA的出现，可以看 Linux音频驱动-OSS和ALSA声音系统简介及其比较。
 
关于OSS和ALSA音频架构之间的区别图如下：
主要的区别就是在OSS架构下，App访问底层是直接通过Sound设备节点访问的。而在ALSA音频架构下，App是通过ALSA提供的alsa-lib库访问底层硬件的操作，不再访问Sound设备节点了。这样做的好处可以简化App实现的难度。
 
同样ALSA为了兼容OSS，ALSA提供了内核模块来模拟OSS声音驱动，所以在OSS架构下编写的App无需修改就可以在ALSA下运行。另外libaoos库也可以模拟OSS，无需OSS相关的内核模块。

音频子系统文件目录结构

音频系统的文件位于kernel/sound下：
[cpp] view plain copy
 
 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. root@test:~/k3.18/kernel/sound$ ls  
  2. ac97_bus.c  atmel    firewire  Kconfig   mips    pci     sh            sound_firmware.c  synth  
  3. aoa         core     i2c       last.c    oss     pcmcia  soc           sparc             usb  
  4. arm         drivers  isa       Makefile  parisc  ppc     sound_core.c  spi  
主要的目录的介绍信息如下：

ALSA接口信息

proc接口

关于音频的proc接口，位于/proc/asound目录下:（以我的pc机为例，ubuntu12.04）
[cpp] view plain copy
 
 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. root@test:/proc/asound$ ls -l  
  2. 总用量 0  
  3. dr-xr-xr-x 5 root root 0 11月 22 13:41 card0  
  4. -r--r--r-- 1 root root 0 11月 22 13:41 cards  
  5. -r--r--r-- 1 root root 0 11月 22 13:41 devices  
  6. -r--r--r-- 1 root root 0 11月 22 13:41 hwdep  
  7. -r--r--r-- 1 root root 0 11月 22 13:41 modules  
  8. dr-xr-xr-x 2 root root 0 11月 22 13:41 oss  
  9. lrwxrwxrwx 1 root root 5 11月 22 13:41 PCH -> card0  
  10. -r--r--r-- 1 root root 0 11月 22 13:41 pcm  
  11. dr-xr-xr-x 2 root root 0 11月 22 13:41 seq  
  12. -r--r--r-- 1 root root 0 11月 22 13:41 timers  
  13. -r--r--r-- 1 root root 0 11月 22 13:41 version  
如下是我手机的中的详细信息，会个pc机上的有差别。
[cpp] view plain copy
 
 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. test:/proc/asound # ls -l  
  2. total 0  
  3. dr-xr-xr-x 21 root root 0 2012-01-02 03:19 card0  
  4. -r--r--r--  1 root root 0 2012-01-02 03:19 cards  
  5. -r--r--r--  1 root root 0 2012-01-02 03:19 devices  
  6. -r--r--r--  1 root root 0 2012-01-02 03:19 pcm  
  7. lrwxrwxrwx  1 root root 5 2012-01-02 03:19 xxx -> card0  
  8. -r--r--r--  1 root root 0 2012-01-02 03:19 timers  
  9. -r--r--r--  1 root root 0 2012-01-02 03:19 version  
相比的话，差不了多少，只是手机上没有一些功能而已。接下来详细介绍每个目录的大体含义。
 
card0:    其中0代表的是声卡号，每个声卡系统都存在这样的目录。
cards:    列出系统中可用的，注册的声卡。
[cpp] view plain copy
 
 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. root@test:/proc/asound$ cat cards   
  2.  0 [PCH            ]: HDA-Intel - HDA Intel PCH  
  3.                       HDA Intel PCH at 0xf7d00000 irq 45  
devices:  列出系统card下所有注册的device，包括control，pcm，timer，seq等等。
[cpp] view plain copy
 
 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. root@test:/proc/asound$ cat devices   
  2.   1:        : sequencer  
  3.   2: [ 0- 2]: digital audio capture  
  4.   3: [ 0- 0]: digital audio playback  
  5.   4: [ 0- 0]: digital audio capture  
  6.   5: [ 0- 0]: hardware dependent  
  7.   6: [ 0]   : control  
  8.  33:        : timer  
hwdep:     列出所有硬件依赖(hardward dependent)的设备。此设备不是所有系统上都存在的。
modoles:  列出所有ALSA声卡驱动模块列表。
oss:          此目录下包含了ALSA用来模拟OSS的模拟仿真模块。
pcm:         列去出系统的cpm设备，包括capture和playback。
[cpp] view plain copy
 
 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. root@test:/proc/asound$ cat pcm   
  2. 00-00: ALC662 rev1 Analog : ALC662 rev1 Analog : playback 1 : capture 1  
  3. 00-02: ALC662 rev1 Analog : ALC662 rev1 Analog : capture 1  
seq:        此目录保护一些音序相关的信息。
timers:    描述一些ALSA相关的定时器信息。
version:  描述ALSA版本信息。
[cpp] view plain copy
 
 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. root@test:/proc/asound$ cat version   
  2. Advanced Linux Sound Architecture Driver Version 1.0.25.  

devices字段详细解释，会在后面更了解各个字段的含义。

有关proc的详细信息可以见：http://alsa.opensrc.org/Proc_asound_documentation#The_.2Fproc.2Fasound.2Foss.2F_directory

dev接口信息

关于sound的dev节点信息，位于/dev/snd下。
[cpp] view plain copy
 
 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. root@test:/dev/snd$ ls -l  
  2. 总用量 0  
  3. drwxr-xr-x  2 root root       60 11月 16 10:47 by-path  
  4. crw-rw---T+ 1 root audio 116,  6 11月 16 10:47 controlC0  
  5. crw-rw---T+ 1 root audio 116,  5 11月 16 10:47 hwC0D0  
  6. crw-rw---T+ 1 root audio 116,  4 11月 16 11:00 pcmC0D0c  
  7. crw-rw---T+ 1 root audio 116,  3 11月 22 14:45 pcmC0D0p  
  8. crw-rw---T+ 1 root audio 116,  2 11月 16 10:47 pcmC0D2c  
  9. crw-rw---T+ 1 root audio 116,  1 11月 16 10:47 seq  
  10. crw-rw---T+ 1 root audio 116, 33 11月 16 10:47 timer  
上述是sound下的常见的设备文件。首先看看各个字段的含义：
介绍写各个设备文件的功能：
control:            用于声卡的控制。
pcmC0D0c:     用于录音的pcm设备。
pcmC0D0p:     用于播音的pcm设备。
seq:                 音序器接口。
timer:              定时器接口。
 
linux内核定义了如下的设备类型：
[cpp] view plain copy
 
 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
  1. enum {  
  2.     SNDRV_DEVICE_TYPE_CONTROL,  
  3.     SNDRV_DEVICE_TYPE_SEQUENCER,  
  4.     SNDRV_DEVICE_TYPE_TIMER,  
  5.     SNDRV_DEVICE_TYPE_HWDEP,  
  6.     SNDRV_DEVICE_TYPE_RAWMIDI,  
  7.     SNDRV_DEVICE_TYPE_PCM_PLAYBACK,  
  8.     SNDRV_DEVICE_TYPE_PCM_CAPTURE,  
  9.     SNDRV_DEVICE_TYPE_COMPRESS,  
  10. };  
通常更关心control和pcm设备。

代码入口分析

ALSA的proc接口信息的代码实现在kernel/sound/core/sound.c中。
 
大概的逻辑图如下：
下一步就需要分析是谁调用snd_register_device_for_dev函数来注册sound设备的。
 
以上只是列出了pcm和control设备的流程，并没有关心timer, seq等设备的流程。其实大致流程一致。
因为pcm，control，timer，seq等这些设备都在所谓的card下管理着。所以下面几节就从card，control，pcm三个方面入手。
posted @ 2017-01-17 15:40  瘋耔  阅读(1269)  评论(0)  编辑  收藏  举报
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