Android音频(7)——项目实战——耳麦插拔
一、驱动程序上报耳麦拔插事件
1. 在有些Android版本中并不会在状态栏上显示耳麦图标。切换声道也不在系统中实现，而是在驱动中实现的。
2. headset headPhone lineOut
headset：既有听筒又有Mic
headPhone：只有听筒，没有Mic
lineOut: 就是输出模拟信号到音箱
驱动需要上报三种设备的拔插：headset、headPhone、lineOut。
3. 怎么上报：
(1) 输入子系统：可以上报按键事件也可以上报开关事件(EV_SW)，事件类型包括headset、headPhone、lineOut。
或
(2) switch class子系统：通过uevent向用户空间发送数据，Android中有个线程专门监听这类事件。
具体使用哪一个要看Android源代码。
对于输入设备都需要指定能产生同步类事件EV_SYN. 对于按键事件，输入子系统还需要设置按键值的范围，但是对于开关类事件不需要设置。
使用switch dev子系统时，名字必须要设置为"h2w"，Android系统监听/sys/class/switch/h2w这个虚拟设备。
4. 驱动Demo代码
由于耳塞的检查Codec给过来的硬件中断线没有接到Soc上所以使用软件模拟。
#include <linux/module.h> #include <linux/types.h> #include <linux/init.h> #include <linux/device.h> #include <linux/fs.h> #include <linux/err.h> #include <linux/switch.h> #include <linux/input.h> static struct input_dev *g_virtual_input; static ssize_t input_test_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count) { long code; long val; char *endp; /* 如果字符串前面含有非数字, simple_strtol不能处理 */ while ((*buf == ' ') || (*buf == '\t')) buf++; code = simple_strtol(buf, &endp, 0); /* 如果字符串前面含有非数字, simple_strtol不能处理 */ while ((*endp == ' ') || (*endp == '\t')) endp++; val = simple_strtol(endp, NULL, 0); printk("emulate to report EV_SW: 0x%x 0x%x\n", code, val); input_event(g_virtual_input, EV_SW, code, val); input_sync(g_virtual_input); return count; } static DEVICE_ATTR(test_input, S_IRUGO | S_IWUSR, NULL, input_test_store); static int register_input_device_for_jack(void) { int err; /* 分配input_dev */ g_virtual_input = input_allocate_device(); /* 设置 */ /* 2.1 能产生哪类事件 */ set_bit(EV_SYN, g_virtual_input->evbit); set_bit(EV_SW, g_virtual_input->evbit); /* 2.2 能产生这类事件中的哪些 */ /* headset = 听筒 + MIC = SW_HEADPHONE_INSERT + SW_MICROPHONE_INSERT * 同时上报 SW_HEADPHONE_INSERT 和 SW_MICROPHONE_INSERT, 就表示headset * 为了简化, 对于android系统只上报SW_MICROPHONE_INSERT也表示headset */ set_bit(SW_HEADPHONE_INSERT, g_virtual_input->swbit); set_bit(SW_MICROPHONE_INSERT, g_virtual_input->swbit); set_bit(SW_LINEOUT_INSERT, g_virtual_input->swbit); /* 2.3 这些事件的范围 */ g_virtual_input->name = "alsa_switch"; /* 不重要 */ /* 注册 */ err = input_register_device(g_virtual_input); if (err) { input_free_device(g_virtual_input); printk("input_register_device for virtual jack err!\n"); return err; } /* * sysfs文件创建方法: * 创建/sys/class/input/inputX/test_input文件 * 可以执行类似下面的命令来模拟耳麦的动作: * 触发上报headset插入: echo 4 1 > /sys/class/input/inputX/test_input * 触发上报headset取下: echo 4 0 > /sys/class/input/inputX/test_input * 触发上报headphone插入: echo 2 1 > /sys/class/input/inputX/test_input * 触发上报headphonet取下: echo 2 0 > /sys/class/input/inputX/test_input */ err = device_create_file(&g_virtual_input->dev, &dev_attr_test_input); if (err) { printk("device_create_file for test_input err!\n"); input_unregister_device(g_virtual_input); input_free_device(g_virtual_input); return err; } return 0; } static void unregister_input_device_for_jack(void) { device_remove_file(&g_virtual_input->dev, &dev_attr_test_input); input_unregister_device(g_virtual_input); input_free_device(g_virtual_input); } /**************************************************************************************************************/ static struct switch_dev g_virtual_switch; static ssize_t state_test_store(struct device *dev, struct device_attribute *attr, const char *buf, size_t count) { long val; val = simple_strtol(buf, NULL, 0); printk("emulate to report swtich state: 0x%x\n", val); switch_set_state(&g_virtual_switch, val); return count; } static DEVICE_ATTR(test_state, S_IRUGO | S_IWUSR, NULL, state_test_store); static int register_switch_device_for_jack(void) { int err; g_virtual_switch.name = "h2w"; /*名字必须是这个，Android系统中使用它判断*/ err = switch_dev_register(&g_virtual_switch); if (err) { printk("switch_dev_register h2w err!\n"); return err; } /* 创建/sys/class/switch/h2w/test_state文件 * 可以执行类似下面的命令来模拟耳麦的动作: * 触发上报headset插入: echo 1 > /sys/class/switch/h2w/test_state * 触发上报headset取下: echo 0 > /sys/class/switch/h2w/test_state */ err = device_create_file(g_virtual_switch.dev, &dev_attr_test_state); if (err) { printk("device_create_file test err!\n"); switch_dev_unregister(&g_virtual_switch); return err; } return 0; } static void unregister_switch_device_for_jack(void) { device_remove_file(g_virtual_switch.dev, &dev_attr_test_state); switch_dev_unregister(&g_virtual_switch); } /**************************************************************************************************************/ static int __init virtual_jack_init(void) { int err; err = register_input_device_for_jack(); err = register_switch_device_for_jack(); return 0; } static void __exit virtual_jack_exit(void) { unregister_input_device_for_jack(); unregister_switch_device_for_jack(); } module_init(virtual_jack_init); module_exit(virtual_jack_exit); MODULE_AUTHOR("weidongshan@qq.com"); MODULE_DESCRIPTION("Virutal jack driver for sound card"); MODULE_LICENSE("GPL"); /* 对应的Makefile： KERN_DIR = /media/ubuntu/works/tiny4412/linux-3.0.86 obj-m += virtual_jack.o all: make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean: make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean rm -rf modules.order */
二、在状态栏显示耳麦图标
1. 优秀相关博文：
Android4.4监听耳机插入处理方法：https://blog.csdn.net/anndy_peng/article/details/30240135
直接给出的是补丁和图片①，可直接参考它来实现再状态栏上添加耳塞图标的App：
https://github.com/fire855/android_frameworks_base-mtk/commit/7661c081b037a32e273afaf70349a6a1518dab48
[整理]Android屏幕适配(不同的屏幕分辨率和尺寸)，选择mic的图标大小的时候会使用到：https://blog.csdn.net/ttkatrina/article/details/50623043
2. 参考①，tiny4412上操作步骤：
a. 确定在状态栏上图标的位置 修改 frameworks/base/core/res/res/values/config.xml 添加一行：<item><xliff:g id="id">headset</xliff:g></item> b. 创建图标文件 从①中下载对应图片保存在如下位置 frameworks/base/packages/SystemUI/res/drawable-hdpi/stat_sys_headset_with_mic.png frameworks/base/packages/SystemUI/res/drawable-hdpi/stat_sys_headset_without_mic.png c. 修改源码, 当接收到消息时显示/清除图标 : frameworks/base/packages/SystemUI/src/com/android/systemui/statusbar/phone/PhoneStatusBarPolicy.java 参考①中的修改。 d. 编译源文件 d.1 mmm frameworks/base/core/res // 编译config.xml 得到 out/target/product/tiny4412/system/framework/framework-res.apk d.2 mmm frameworks/base/packages/SystemUI // 编译图标文件, 编译源码 得到 out/target/product/tiny4412/system/priv-app/SystemUI/SystemUI.apk e. 替换单板上的文件 adb push到 /system/framework/framework-res.apk adb push到 /system/priv-app/SystemUI/SystemUI.apk f. 测试 使用5.1所编译得到的zImage启动开发板, 执行以下命令: 触发上报headset插入: echo 4 1 > /sys/class/input/input0/test_input #4=SW_MICROPHONE_INSERT，1=PlugIn 触发上报headset取下: echo 4 0 > /sys/class/input/input0/test_input 触发上报headphone插入: echo 2 1 > /sys/class/input/input0/test_input #2=SW_HEADPHONE_INSERT，1=PlugIn 触发上报headphone取下: echo 2 0 > /sys/class/input/input0/test_input 触发上报lineout插入: echo 6 1 > /sys/class/input/input0/test_input #6=SW_LINEOUT_INSERT，1=PlugIn 触发上报lineout取下: echo 6 0 > /sys/class/input/input0/test_input 测试结果：input的测试成功。但是uevent的失败，原因见下文
三、耳麦拔插事件调用流程分析
1. Android系统使用input子系统还是使用Switch class(uevent)上报拔插操作,取决于 config_useDevInputEventForAudioJack 配置值,
该值为true时使用input子系统, 为false时使用uevent机制, 该值在下述文件中定义, 后一个文件会覆盖前一个文件，目前在4412的配置文件
中选择的是使用输入子系统的。
frameworks/base/core/res/res/values/config.xml
device/friendly-arm/tiny4412/overlay/frameworks/base/core/res/res/values/config.xml
mUseDevInputEventForAudioJack的赋值： InputManagerService(Context context) //InputManagerService.java mUseDevInputEventForAudioJack = context.getResources().getBoolean(R.bool.config_useDevInputEventForAudioJack);
2. 输入子系统对耳麦插拔事件上报流程
InputReader::loopOnce() //InputReader.cpp mEventHub->getEvents(timeoutMillis, mEventBuffer, EVENT_BUFFER_SIZE); processEventsLocked(mEventBuffer, count); InputReader::processEventsForDeviceLocked device->process(rawEvents, count); //输入子系统中为每一个/dev/input/eventX都创建一个InputDevice mapper->process(rawEvent); //对于开关事件，这里的InputMapper mapper是SwitchInputMapper SwitchInputMapper::process(const RawEvent* rawEvent) case EV_SW: processSwitch(rawEvent->code, rawEvent->value); //只是简单记录下来按键值 case EV_SYN: sync(rawEvent->when); //收到sync(type=EV_SYN,code=SYN_REPORT)后处理 //获取监听器，调用监听器的notifySwitch，这里的监听器是InputDispatch getListener()->notifySwitch(&args); InputDispatcher::notifySwitch(const NotifySwitchArgs* args) //InputDispatcher.cpp mPolicy->notifySwitch(args->eventTime, args->switchValues, args->switchMask, policyFlags); //上面调用的就是com_android_server_input_InputManagerService.cpp中的下面这个函数 NativeInputManager::notifySwitch(nsecs_t when, uint32_t switchValues, uint32_t switchMask, uint32_t policyFlags) //com_android_server_input_InputManagerService.cpp //调用java的同名函数notifySwitch，位于InputManagerService.java中 env->CallVoidMethod(mServiceObj, gServiceClassInfo.notifySwitch, when, switchValues, switchMask); notifySwitch(long whenNanos, int switchValues, int switchMask) //InputManagerService.java //调用到mWiredAccessoryCallbacks中的notifyWiredAccessoryChanged if (mUseDevInputEventForAudioJack) //这个就是来自上面的config.xml文件配置，为true才会选择输入子系统 mWiredAccessoryCallbacks.notifyWiredAccessoryChanged(whenNanos, switchValues, switchMask); mWiredAccessoryCallbacks是何时注册的： startOtherServices() //SystemServer.java //WiredAccessoryManager作为一个callback传给了inputManager inputManager.setWiredAccessoryCallbacks(new WiredAccessoryManager(context, inputManager)); mWiredAccessoryCallbacks = callbacks; 因此上面调用的就是 WiredAccessoryManager.notifyWiredAccessoryChanged mSwitchValues = (mSwitchValues & ~switchMask) | switchValues; //根据上报的值确定变量headset的取值，显示那个图标由变量headset决定的 switch (mSwitchValues & (SW_HEADPHONE_INSERT_BIT | SW_MICROPHONE_INSERT_BIT | SW_LINEOUT_INSERT_BIT)) { case 0: headset = 0; break; case SW_HEADPHONE_INSERT_BIT: headset = BIT_HEADSET_NO_MIC; break; case SW_LINEOUT_INSERT_BIT: headset = BIT_LINEOUT; break; case SW_HEADPHONE_INSERT_BIT | SW_MICROPHONE_INSERT_BIT: headset = BIT_HEADSET; break; case SW_MICROPHONE_INSERT_BIT: headset = BIT_HEADSET; break; default: headset = 0; break; } //WiredAccessoryManager的函数，这个函数将会进入Audio系统，uevent分支最终也是调用这个函数。 updateLocked(NAME_H2W, (mHeadsetState & ~(BIT_HEADSET | BIT_HEADSET_NO_MIC | BIT_LINEOUT)) | headset);
3. Switch class使用uevent对耳麦插拔事件上报流程
有一个UeventThread线程，循环读取socket的uevent事件并且发送uevent.
(1)初始化： WiredAccessoryManager //WiredAccessoryManager.java //创建一个观察者 mObserver = new WiredAccessoryObserver(); //WiredAccessoryObserver构造函数调用 WiredAccessoryObserver() //创建一个观察者事件的列表 mUEventInfo = makeObservedUEventList(); //当上面的config.xml中配置这个变量为false时就使用uevent机制 if (!mUseDevInputEventForAudioJack) { //用于监听名为"h2w"这个Switch class驱动中创建的虚拟文件 //shell@tiny4412:/sys # find ./ -name h2w //./devices/virtual/switch/h2w //./class/switch/h2w //这里只监听这三个事件，所以驱动程序通过uevent上报事件也只能上报这三个事件之一 uei = new UEventInfo("h2w", BIT_HEADSET, BIT_HEADSET_NO_MIC, BIT_LINEOUT); init() //WiredAccessoryManager.java startObserving("DEVPATH="+uei.getDevPath()); //往UEventThread里面添加观察者 UEventThread t = getThread(); //这里的this就是子类WiredAccessoryObserver t.addObserver(match, this); //① (2)从native代码中获取uevent事件 run() //本地初始化 nativeSetup(); uevent_init() //android_os_UEventObserver.cpp s = socket(PF_NETLINK, SOCK_DGRAM, NETLINK_KOBJECT_UEVENT); //hardware/uevent.c setsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_RCVBUFFORCE, &sz, sizeof(sz)); bind(s, (struct sockaddr *) &addr, sizeof(addr)) //等待下一个事件 nativeWaitForNextEvent(); //UEventObserver.java uevent_next_event(char* buffer, int buffer_length) //hardware/uevent.c poll(&fds, 1, -1); recv(fd, buffer, buffer_length, 0); //读取到数据后发送 sendEvent(message); observer.onUEvent(event); //取出上面①中设置的观察者 UEventObserver observer = mTempObserversToSignal.get(i); observer.onUEvent(UEventObserver.UEvent event) //WiredAccessoryManager.java String devPath = event.get("DEVPATH"); String name = event.get("SWITCH_NAME"); int state = Integer.parseInt(event.get("SWITCH_STATE")); updateStateLocked(devPath, name, state); //WiredAccessoryManager的函数，两条分支(input和Switch class)在这里汇合了 updateLocked(String newName, int newState)
4. uevent实现和input实现在这里汇合位置
updateLocked(String newName, int newState) //WiredAccessoryManager.java //获得message，然后发送message Message msg = mHandler.obtainMessage(MSG_NEW_DEVICE_STATE, headsetState, mHeadsetState, newName); mHandler.sendMessage(msg); 上面发送消息会触发消息的handler被调用： handleMessage(Message msg) { case MSG_NEW_DEVICE_STATE: setDevicesState(msg.arg1, msg.arg2, (String)msg.obj); setDeviceStateLocked(curHeadset, headsetState, prevHeadsetState, headsetName); //终于进入了Audio系统了，设置有线设备的连接状态 mAudioManager.setWiredDeviceConnectionState(inDevice, state, headsetName); IAudioService service = getService(); //AudioManager.java service.setWiredDeviceConnectionState(device, state, name); //指定一个延时时间后又把消息放到一个消息队列中 delay = checkSendBecomingNoisyIntent(device, state); queueMsgUnderWakeLock(mAudioHandler, MSG_SET_WIRED_DEVICE_CONNECTION_STATE, delay); //会触发消息的handler被调用 handleMessage(Message msg) onSetWiredDeviceConnectionState(msg.arg1, msg.arg2, (String)msg.obj); sendDeviceConnectionIntent(device, state, name); //构建一个Intent结构，然后向应用程序广播它，注册对这个Intent感兴趣的App就会收到它 Intent intent = new Intent(); intent.putExtra("state", state); intent.putExtra("name", name); intent.setAction(Intent.ACTION_HEADSET_PLUG); ActivityManagerNative.broadcastStickyIntent(intent, null, UserHandle.USER_ALL);
5. App注册感兴趣的Intent:
//构造函数中添加 PhoneStatusBarPolicy(Context context, CastController cast) //PhoneStatusBarPolicy.java filter.addAction(Intent.ACTION_HEADSET_PLUG); 收到消息后onReceive被调用，updateHeadset是处理函数 onReceive(Context context, Intent intent) if (action.equals(Intent.ACTION_HEADSET_PLUG)) updateHeadset(intent); 在状态栏中设置head set图标的状态 private final void updateHeadset(Intent intent) { final String action = intent.getAction(); final int state = intent.getIntExtra("state", 4); final int mic = intent.getIntExtra("microphone", 4); switch (state) { case 0: //拔出 mService.setIconVisibility("headset", false); break; case 1: //插入 if (mic == 1) { //耳机上有mic显示这张图标 mService.setIcon("headset", R.drawable.stat_sys_headset_with_mic, 0, null); } else { //耳机上没有mic显示这张图标 mService.setIcon("headset", R.drawable.stat_sys_headset_without_mic, 0, null); } mService.setIconVisibility("headset", true); break; } }
6. native函数有些是在framework中，有些是在system中，有些是在hardware中，有些是在external中。
四、切换声音通道流程
1. 切换声音通道流程
a.在驱动程序中切换:
比如: 插上耳麦发生中断, 在中断处理程序中设置声卡让声音从耳机中输出
b.把输出通道的选择权交给android系统
目前这是主流的做法，驱动应该提供切换的能力，但是不应该替App进行决策。此处讲解此种方法。
3. 有个查看Android源码非常方便的网站：androidxref.com/5.0.0_r2/
输入audio_policy.conf，选择右边的"select all", 点search
一个完整复杂的audio_policy.conf的例子：http://androidxref.com/5.0.0_r2/xref/device/asus/grouper/audio_policy.conf
4. App只指定stream type, 从哪个声卡播放出去那是AudioFlinger的内容。
5. output支持哪些device在策略配置文件/system/etc/audio_policy.conf(/etc下也有?)中就指定了。
6. 对应关系：
一个output对应一个播放线程，也对应一个声卡，可能对应多个device; 一个device对应一个播放设备，比如喇叭或者耳机.
7. 怎样切换通道：
主要涉及的文件是AudioPolicyManager.cpp，参考0006_handleDeviceConnection UML 一旦插上USB声卡，就会创建一个对应的播放线程 驱动程序上报音频拔插事件, 该事件为某个device插入或拔出, Android系统需要切换声音通道。 过程为(核心文件为frameworks/av/services/audiopolicy/AudioPolicyManager.cpp): (核心函数为 setDeviceConnectionState) a. checkOutputsForDevice 针对该device, 打开新的output, 创建新的playbackthread. 方法: 从audio_policy.conf中确定"本该有多少个output"可以支持它, mOutputs表示"已经打开的output", 两者对比即可确定"尚未打开的output" b. checkOutputForAllStrategies / checkOutputForStrategy 对所有的strategy分组声音, 判断是否需要迁移到新的output, 如果需要则迁移对应Track到新的output，方法: b.1 判断是否需要迁移 对于该strategy, 得到它的oldDevice, 进而得到它的outputs (srcOutputs); 对于该strategy, 得到它的newDevice, 进而得到它的outputs (dstOutputs); 如果这2个srcOutputs、dstOutputs不相同, 表示需要迁移 b.2 如果迁移: 把对应的Track设置为invalidate状态即可, App写AudioTrack时发现它是invalidate状态, 就会重新创建新的Track audio_devices_t oldDevice = getDeviceForStrategy(strategy, true /*fromCache*/); audio_devices_t newDevice = getDeviceForStrategy(strategy, false /*fromCache*/); SortedVector<audio_io_handle_t> srcOutputs = getOutputsForDevice(oldDevice, mPreviousOutputs); SortedVector<audio_io_handle_t> dstOutputs = getOutputsForDevice(newDevice, mOutputs); c. getNewOutputDevice/setOutputDevice 这要操作HAL
8. output的参数信息会构成一个profile结构描述
audio_hw_modules { primary { outputs { primary { //这些参数信息会构造成一个profile
posted on 2019-05-28 19:05 Hello-World3 阅读(3887) 评论(0) 编辑 收藏 举报
