Alsa 驱动分析

1.               Abstract

主要是讲 2.6.21 内核里面的 alsa 驱动的架构，以及在我们的平台上需要注意的东西。 .

2.               Introduction

分成几个部分 :

驱动整体框架，一个简单的播放流程介绍，以及我们的平台需要注意的地方；

3.               音频驱动框架介绍

3.1               音频设备的注册

 

这就是设备的注册了，设备本身非常简单，复杂的是这个设备的 drvdata ， drvdata 里面包含了三部分，关于 machine 的，关于 platform 的，关于 codec 的，从大体上说 machine 主要是关于 cpu 这边的也可以说是关于 ssp 本身设置的，而 platform 是关于平台级别的，就是说这个平台本身实现相关的，而codec 就是与我们所用的音频 codec 相关的；基本上这里就可以看出整个音频驱动的架构特点，就是从alsa 层进入—— > 内核 alsa 层接口 ->core 层，这里再调用上面说的三个方面的函数来处理，先是 cpu级别的，再是 platform 的，再是 codec 级别的，这几层做完了，工作也就做得差不多了，后面会详细讲讲，当然这个执行顺序不是固定的 ( 不知道是不是 marvel 写代码不专业导致的 ) ，但多半都包括了这三部分的工作 ;

3.2            音频驱动的注册

3.2.1          Probe 函数的调用       

                 

                   前面讲了设备的注册，里面的设备的名字就是 ”soc-audio”, 而这里的 driver 的注册时名字也是 ” soc-audio” ，对于 platform 的设备匹配的原则是根据名字的，所以将会匹配成功，成功后就会执行 audio 驱动提供的probe 函数 soc_probe;

3.2.2          Soc_probe 函数

这个函数本身架构很简单，和前面说的逻辑一样，先调用了 cpu 级别的 probe ，再是 codec 级别的，最后是platform 的（这里三个的顺序就不一样），但是因为 cpu 级别的和 platform 级别的都为空，最后都调用了codec 级别的 probe 函数，也就是 micco_soc_probe ，这个函数基本上就完成了所有应该完成的音频驱动的初始化了；简单的划分，分成两部分，对上和对下：对上主要是注册设备节点，以及这些设备节点对应的流的创建；对下主要是读写函数的设置， codec 本身的 dai 设置，初始化寄存器的设置，最重要的就是后面的control 的创建和门的创建了，如下图所示：

这里面的第一部分就是负责初始化的；

 

第二部分就是创建卡和流，对于 alsa 驱动来说，是先分成卡 0 ，卡 1…, 然后对于每一个卡的每一个 cpu 支持的 dai （ digit audio interface ）也就是 pcm 接口 或者 i2S 接口等都要建立对应的流，一个 dai 有可能包含两个流，一个是录的一个是 play 的，但在我们的平台上对于 i2S 的 dai 是没有录音功能的，所以我们的平台只有一个卡，三个流， pcm 的录和 play ， i2S 的 play ；流的创建还是更多的考虑为上层服务的，它所提供的接口都是 soc 层的，这里非常重要的地方在于驱动的一个典型做法那就是如何把关键的内核数据结构和export 到外部的 /dev 下的设备节点实现关联，比如 :

 

关键数据结构 struct snd_pcm ，是根据 cpu 所固有的 dai 创建的，而对于每一个 struct   snd_pcm 又可能用 到两个 substream （它们实现具体的流的播放等）， 它们之间的链接是通过它的内部数据成员 struct snd_pcm_str streams[2]; 来连接的，而这个 snd_pcm 类型的指针是 在函数 snd_device_new 里面 通过device_data 放到设备里面的，这个设备会在 snd_device_register_all

的时候注册到 /dev 下面，并且调用 dev_set_drvdata(preg->dev, private_data); 来把这个指针放到设备的私有数据里面；而在需要使用的时候通过 snd_pcm_playback_open 里面的 snd_lookup_minor_data 函数取得其私有数据并返回的，这样就实现了设备节点和对应的驱动的数据结构的关联，这是一种非常普遍的做法；有了这个数据结构它就可以根据一定的原则取得对应于这个需求的 substream ，于是一切的操作都可以交给这个 substream 了 ；

 

第三部分就是 control 的创建，这个函数比较简单，就是把表 micco_snd_controls 里面已经定义好的controls 模板创建 controls ，然后加入到 card 的 controls 列表中去；本身功能很清晰，但是对于我们平台来说，需要非常小心，因为这里决定了各个 controls 的序号，而这个序号是 audio_controller 访问硬件的索引，所以千万要小心尽量要维持目前的 controls 的序号，如果要额外添加新的 controls 一定要记得要放在micco_add_widgets 后面来做，这样可以做到兼容，否则 audio_controller 的工作量就大了 ！

 

第四部分就是门的创建了，这个函数也是很清楚，就是把 codec 对应的门都加入到 codec->dapm_widgets列表中去（这里的门的概念可以简单的理解为水管与水管之间的连接的地方，声音数据像水一样从水管里面流出来，源头可以是 CPU 了，也可以是 modem ，然后通过不同的门，流向不同的地方，比如 speaker ，比如蓝牙耳机等等），然后根据 micco_audio_map 把所有可能连在一起的门连接起来，这个表micco_audio_map 的意思是 { 目的名字，控制点名字，源头名字 } ，然后函数snd_soc_dapm_connect_input 会根据这些名字去查表 codec->dapm_widgets ( 先前已经把所有的门都加入了 ) 找到它们再根据不同的类型做不同的连接，比如是 mux 之间的连接， mux 和 pga 之间的连接等等，注意这里的连接其实只不过是说找到连接的可能性，它对于不同的门，找到其可能的 source 和 sink ，加入到对应的列表中去，具体细节如下：

首先，扫描整个 codec 所拥有的所有的门，如果它的名字和传入的 sink 的名字相同，则认为它就是这个路径的 sink ，如果它的名字和传入的 source 名字相同，则认为它是这个路径的 source ，如果源头或者 sink没有找到都返回错误；然后分配一个 struct snd_soc_dapm_path ，这个数据结构的主要成分包括名字，source 门， sink 门，这条路径的 control ，这个源头和 sink 是否已经连接，是否已经走过（用在后面），这个数据结构会被挂在三个链表里面，一个是 source 的就是这个门会在很多的路径中，把它在这个路径中做 source 的 path 都连在一起，一个是 sink 的就是把这个门在所有这些由它做 sink 的 path 都连接在一起，一个是把所有的路径都需要连接在一起的这个是通过 codec 的 dapm_paths 来访问的；

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

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

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

需要注意的时候，这里把路径的 list_sink 加入到了 wsink 门的 sources 列表里面，而把路径的list_source 加入到 wsource 的 sinks 列表里面，所以当访问的时候从 wsink 门的 sources 出发就可以找到连接这个门作为 sink 的所有的路径，而从 wsource 的 sinks 列表出发就可以找到所有以这个门作为source 的路径；

第三步就是为这个数据结构赋值： source ， sink ，初始化三个链表；第四步：如果 control 为空则把这个路径加入到相应的三个链表中去，并且路径设为已经连接，并返回；第五步：否则，根据 sink 的类型，如果是 adc ， dac ， input ， output ， micbias ， vmid ， pre ， post ，则把路径加入到三个链表，设置已经连接的标志；如果是 snd_soc_dapm_mux 则调用 dapm_connect_mux 来处理；如果是 mixer 和switch 则调用 dapm_connect_mixer 来处理，如果是 hp ， mic ， line ， spk ，则把 path 加入到三个链表中去，但是设置成为连接的状态 。

大约就是这样的了。

也许您要问，为什么要这么做呢？

这个，我也有想过，甚至我认为在门比较少的时候，确实没什么必要，但是这么做的好处在于当要播放音乐的时候，它可以实现自动的寻找路径并且自动 poweron 那些门，不需要上层做任何的控制，因为它真的到达目的地的所有的路径，这样它可以自己选择走哪条路；如果不这么连接起来的话，就需要提供给上层连接的接口，完全由上层来决定该连接哪些门，也必须由上层来负责 poweron 和 off 这些门；

第五部分就是注册了，这里就是向 /dev 注册设备节点，因为这些设备节点会由 alsa 层来访问的，这些设备节点和驱动的连接我前面已经说了，主要是提供了对上的 alsa 接口，给 alsa 层调用。 

 

4.               通常的使用流程的分析

通常使用 alsalib 来播放声音包括以下几个步骤：

1，   open, 这个和 oss 相同，对应于 alsa 就是 snd_pcm_open ；

2，   param 设置，这个就是 snd_pcm_hw_params;

3，   上层的 alsa 在设置 param 的成功以后或者出错的时候恢复都需要调用 snd_pcm_prepare;

4，   write 函数；

现在一个个的来看；

4.1.1          open 过程介绍

如下图所示： 

         就是我先前说的分成三部分，先是 cpu 级别的，包括 clock 的 enabe ，中断的申请，空间的申请；

         然后就是平台级别的包括 DMA 所需要的空间的分配等；

         不过这里 codec 级别的没有提供相关的函数，由 machine 提供了一些函数主要是设置 channel ，格式，频率范围等等；

4.1.2          snd_pcm_hw_params 流程分析

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

         流程就是这样，至于里面做的具体的事情，我觉得只需要对照 spec 看看就知道了，具体的寄存器设置下面有一点讲解，主要是格式的设置（采样率的设置会留到 prepare 的时候），至于中断上来的时候那个更新 hw_ptr 函数很有用，这样上层就可以知道数据到底写了多少或者说还有多少空间可以写；

 

4.1.3          prepare 流程分析

 

当 alsa 层调用 snd_pcm_prepare 的时候会触发驱动对应的 prepare 的函数执行 , 如下：

可以看出基本上还是分为了三段，一段是 cpu 级别的，主要是对于 ssp port 的设置，具体设置如下：

对于 voice 通道， littleton_micco_voice_prepare 的设置：

the sscr0 0xc0163f,sscr1 0xf01dc0,sspsp 0x800085

其中对于 pcm 的 ssp 地址是：

#define SSCR0_P4        __REG(0x41A00000)  /* SSP Port 4 Control Register 0 */

#define SSCR1_P4        __REG(0x41A00004)  /* SSP Port 4 Control Register 1 */

#define SSPSP_P4        __REG(0x41A0002C)  /* SSP Port 4 Programmable Serial Protocol */

所以结果就相当于：

  SSCR0_P4 0x41A00000 ： 0xc0163f —— 》 0000 ， 0000 ， 1100 ， 0000 ， 0001 ， 0110 ， 0011 ， 1111

对于这个地址高 8 位为 0 ，

31 （ MOD ） - 》 0 ：普通模式； 30 （ ACS ） - 》 0 ：时钟选择是由 NCS 和 ECS 位绝决定，看后面；

29 （ FPCKE ） - 》 0 ： FIFO packing mode disabled ； 28 （） - 》 0 ： reserved

27 （ 52MM ） - 》 0 ： 13mbps 模式； 26 ： 24 （ FRDC ） - 》 0 ：每帧的时隙数

23 （ TIM ） ->1: 表示禁止传输 fifo underrun 中断； 22 （ RIM ） - 》 1 ：表示禁止接收 fifo overrun 中断

21 （ NCS ） ->0: 表示时钟选择由 ECS 决定； 20 （ EDSS ） - 》 0 ：表示前面填充 DSS 来达到 8-16 位

19 ： 8 （ SCR ） - 》 0x16: 决定串口 bit 率， =sspx clock/(scr+1) ？？？； 7 （ SSE ） - 》 0 ：表示 disable port

6 （ ECS ） - 》 0 ：表示片内的时钟用来计算 serial clock rate ； 5 ： 4 （ FRF ） - 》 0b11 ：表示 psp 模式用来模拟 I2S 协议

3 ： 0 （ DSS ） - 》 0b1111 ：表示 16bit 数据（ EDSS 为 0 ）

 

SSCR1_P4 0x41A00004:  0xf01dc0—— 》 0000 ， 0000 ， 1111 ， 0000 ， 0001 ， 1101 ， 1100 ， 0000

对于这个地址高 8 位也为 0 ，

31 （ TTELP ） - 》 0 ：表示最后一个 bit 传输（ LSB ）传完后有半个时钟处于高阻（三态）状态；

30(TTE)- 》 0 ：表示传输信号不是三态的； 29 （ EBCEI ） - 》 0 ： bit 传输错误不产生中断

28 （ SCFR ） - 》 0 ：表示 SSPSCLK 的时钟信号需要连续的工作，主模式 ignore ； 27 （ ECRA ） - 》 0 ：表示禁止其它 ssp 向它发起始终请求

26 （ ECRB ） - 》 0 ：表示同 27 ； 25 （ SCLKDIR ） - 》 0 ：表示主模式， SSP 端口，驱动 SSPSCLK ；

24 （ SFRMDIR ） - 》 0 ：表示主模式， SSP 端口，驱动 SSPSFRM 信号；

23 （ RWOT ） - 》 1 ：表示只接收不传输？？？； 22 （ TRAIL ） - 》 1 ：表示 trailing bytes 由 dma burst 来处理；

21 （ TSRE ） - 》 1 ：表示传输 DMA sevice request 是 enabled ； 20 （ RSRE ） - 》 1 ：表示接收 DMA service request 允许

19 （ TINTE ） - 》 0 ：表示接收超时中断 disable ； 18 （ PINTE ） - 》 0 ：表示外设 trail byte 中断 disable；

17 ：保留； 16 （ IFS ） ->0: 表示帧的极性由 PSP 的极性位决定；

15 （ STRF ） - 》 0 ：表示传输 FIFO （读，写）由 SSDR_X 来决定； 14 （ EFWR ） - 》 0 ：表示 FIFO 读写特别函数 disable

13 ： 10 （ RFT ） - 》 0b0111 ：表示到达什么级别 rxfifo 断言中断； 9 ： 6 （ TFT ） - 》 0111: 表示 TXFIFO断言中断级别

5 ：保留； 4 （ SPH ） - 》 0 ：表示在每一个帧开始之前要等一个时钟，结束后要等 0.5 个时钟；

3 （ SPO ） - 》 0 ：表示 SSPSCLK 在 inactive 的时候是低电平； 2 （ LBM ） - 》 0 ：表示非循环模式

1 （ RIE ） - 》 0 ：表示 RXFIFO 门槛到达的中断 disable ； 0 （ RIE)->0: 表示接收 FIFO 门槛到达中断 disable

 

 

SSPSP_P4 0x41A0002C:  0x800085- 》 0000 ， 0000 ， 1000 ， 0000 ， 0000 ， 0000 ， 1000 ， 0101

这个地址的高 8 位为 0 ，

31 ： reverved ； 30 ： 28 （ EDMYSTOP ） - 》 0 ： extended dummy stop ；

27 ： 26 （ EDMYSTART ） - 》 0 ： extended dummy start ； 25 （ FSRT ） - 》 0 ：下一帧的开始由前面的扩展 STOP 决定；

24 ： 23 （ DMYSTOP ） - 》 0b01 ：表示最后一 bit 传输完毕后保持 active 的 clock 数 1clock 的延迟； 22 ：保留

21 ： 16 （ SFRMWDTH ） - 》 0 ：表示最小位帧宽度； 15 ： 9 （ SFRMDLY ） - 》 0 ： serial frame dealy

8 ： 7 （ DMYSTRT ） - 》 0b01 ：表示 1clock 的延迟在开始的时候； 6 ： 4 （ STRTDLY ） - 》 0 ： start delay

3 （ ETDS ） - 》 0 ：表示结束时的传输状态为 low ； 2 （ SFRMP ） - 》 1 ： serial frame 的极性；

1 ： 0 （ SCMODE ） - 》 0b01 ： data driven 上升沿，数据采样下降沿， idle 状态，低；

 

对于 littleton_micco_hifi_prepare 的设置：

  The sscr0 e1c0003f,sscr1 701dc0,sspsp 40200004,sstsa 3,ssrsa 3,ssacd 60,ssacdd 6590040

其中对于 I2s 的 spp 地址是：

#define SSCR0_P3  __REG(0x41900000)  /* SSP Port 3 Control Register 0 */

#define SSCR1_P3  __REG(0x41900004)  /* SSP Port 3 Control Register 1 */

#define SSPSP_P3  __REG(0x4190002C)  /* SSP Port 3 Programmable Serial Protocol */

#define SSTSA_P3  __REG(0x41900030)  /* SSP Port 3 Tx Timeslot Active */

#define SSRSA_P3  __REG(0x41900034)  /* SSP Port 3 Rx Timeslot Active */

#define SSACD_P3 __REG(0x4190003C)  /* SSP Port 3 Audio Clock Divider */

#define     SSACDD_P3   __REG(0x41900040)  /* SSP Port 3 Audio Clock Dither Divider Register */

 

SSCR0_P3==__REG(0x41900000):e1c0003f—— 》 1110 ， 0001 ， 1100 ， 0000 ， 0000 ， 0000 ， 0011 ，1111

31 （ MOD ） - 》 1 ：网络模式； 30 （ ACS ） - 》 1 ：时钟选择是 audio clock 和 audio clock divider 决定，由 ssacd 寄存器决定；

29 （ FPCKE ） - 》 1 ： FIFO packing mode enabled ； 28 （） - 》 0 ： reserved

27 （ 52MM ） - 》 0 ： 13mbps 模式； 26 ： 24 （ FRDC ） - 》 1 ：每帧的时隙数

23 （ TIM ） ->1: 表示禁止传输 fifo underrun 中断； 22 （ RIM ） - 》 1 ：表示禁止接收 fifo overrun 中断

21 （ NCS ） ->0: 这里 ignore ，由 ACS 决定了（为 1 ）； 20 （ EDSS ） - 》 0 ：表示前面填充 DSS 来达到 8-16 位

19 ： 8 （ SCR ） - 》 0: 由 ACS 那里决定； 7 （ SSE ） - 》 0 ：表示 disable port ，工作时应为 1

6 （ ECS ） - 》 0 ：表示片内的时钟用来计算 serial clock rate ； 5 ： 4 （ FRF ） - 》 0b11 ：表示 psp 模式用来模拟 I2S 协议

3 ： 0 （ DSS ） - 》 0b1111 ：表示 16bit 数据（ EDSS 为 0 ）

 

SSCR1_P3==__REG(0x41900004):701dc0—— 》 0000 ， 0000 ， 0111 ， 0000 ， 0001 ， 1101 ， 1100 ，0000

31 （ TTELP ） - 》 0 ：表示最后一个 bit 传输（ LSB ）传完后有半个时钟处于高阻（三态）状态；

30(TTE)- 》 0 ：表示传输信号不是三态的； 29 （ EBCEI ） - 》 0 ： bit 传输错误不产生中断

28 （ SCFR ） - 》 0 ：表示 SSPSCLK 的时钟信号需要连续的工作，主模式 ignore ； 27 （ ECRA ） - 》 0 ：表示禁止其它 ssp 向它发起始终请求

26 （ ECRB ） - 》 0 ：表示同 27 ； 25 （ SCLKDIR ） - 》 0 ：表示主模式， SSP 端口，驱动 SSPSCLK ；

24 （ SFRMDIR ） - 》 0 ：表示主模式， SSP 端口，驱动 SSPSFRM 信号；

23 （ RWOT ） - 》 0 ：接收和传输都可以； 22 （ TRAIL ） - 》 1 ：表示 trailing bytes 由 dma burst 来处理；

21 （ TSRE ） - 》 1 ：表示传输 DMA sevice request 是 enabled ； 20 （ RSRE ） - 》 1 ：表示接收 DMA service request 允许

19 （ TINTE ） - 》 0 ：表示接收超时中断 disable ； 18 （ PINTE ） - 》 0 ：表示外设 trail byte 中断 disable；

17 ：保留； 16 （ IFS ） ->0: 表示帧的极性由 PSP 的极性位决定；

15 （ STRF ） - 》 0 ：表示传输 FIFO （读，写）由 SSDR_X 来决定； 14 （ EFWR ） - 》 0 ：表示 FIFO 读写特别函数 disable

13 ： 10 （ RFT ） - 》 0b0111 ：表示到达什么级别 rxfifo 断言中断； 9 ： 6 （ TFT ） - 》 0111: 表示 TXFIFO断言中断级别

5 ：保留； 4 （ SPH ） - 》 0 ：表示在每一个帧开始之前要等一个时钟，结束后要等 0.5 个时钟；

3 （ SPO ） - 》 0 ：表示 SSPSCLK 在 inactive 的时候是低电平； 2 （ LBM ） - 》 0 ：表示非循环模式

1 （ RIE ） - 》 0 ：表示 RXFIFO 门槛到达的中断 disable ， 0 （ RIE)->0: 表示接收 FIFO 门槛到达中断 disable

 

SSPSP_P3==__REG(0x4190002C):40200004—— 》 0100 ， 0000 ， 0010 ， 0000 ， 0000 ， 0000 ， 0000 ，0100

31 ： reverved ； 30 ： 28 （ EDMYSTOP ） - 》 4 ： extended dummy stop ；

27 ： 26 （ EDMYSTART ） - 》 0 ： extended dummy start ； 25 （ FSRT ） - 》 0 ：下一帧的开始由前面的扩展 STOP 决定；

24 ： 23 （ DMYSTOP ） - 》 0b00 ：表示最后一 bit 传输完毕后保持 active 的 clock 数的延迟； 22 ：保留

21 ： 16 （ SFRMWDTH ） - 》 0b20 ：表示最小位帧宽度； 15 ： 9 （ SFRMDLY ） - 》 0 ： serial frame dealy

8 ： 7 （ DMYSTRT ） - 》 0b00 ：表示 0clock 的延迟在开始的时候； 6 ： 4 （ STRTDLY ） - 》 0 ： start delay

3 （ ETDS ） - 》 0 ：表示结束时的传输状态为 low ； 2 （ SFRMP ） - 》 1 ： serial frame 的极性；

1 ： 0 （ SCMODE ） - 》 0b00 ： data driven 下降沿，数据采样上升沿， idle 状态，低；

 

SSTSA_P3==__REG(0x41900030):3—— 》 0011

31 ： 8->0:reserved;7:0 （ TTSA ） ->0b0011: 表示在那个 time slot 里面是传输数据的 0 ，不传输， 1 传输；

SSRSA_P3==__REG(0x41900034):3—— 》 0011

31 ： 8 ： reserved ； 7 ： 0 （ RTSA ） - 》 0 ：表示在那个 slot 里面接收数据， 0 ，不接受， 1 接收；

SSACD_P3==__REG(0x4190003C):60—— 》 0110 ， 0000

31 ： 8 ： reserved ； 7 （ SCDX8 ） - 》 0 ： sysclk/4 产生内部 audio clock ， 1 ， sysclk/8 产生 audio clock ；

6 ： 4 （ ACPS ） - 》 0b110:PLL 输出时钟由 Audio clock dither Divider register value 决定；

3 （ SCDB ） - 》 0 ：如果 SCDX8 为 0 则 scdx8 决定，为 1 ，则 sysclk 不分频；

2 ： 0 （ ACDS ） - 》 0 ：表示 clock divider select 为 /1 ；

SSACDD_P3==__REG(0x41900040):6590040—— 》 0000 ， 0110 ， 0101 ， 1001 ， 0000 ， 0000 ， 0100， 0000

31 ： reserved ； 30 ： 16 （ NUM ） - 》 1625; 除数（ 0x659 ）

15 ： 12 ： reserved ； 11 ： 0 （ DEN ） - 》 64 ：被除数

比如我们的板子上是这样计算这些值的：

比如，在我们的机子上的一个实例是这样的，

那么第一步取得采样率： 48K ，它也就是 Sync clock ；

第二步球的 bit 率： 48X64=3.072M

第三步求的 sysclk ：这个根据 scdx8 决定是 X4 还是 X8 ，在我们的例子中是 4 ，所以： 3.072X4=12.288

第四步求得我们要的 dither divider y ，公式为：

624*(y)/2=12.288 ，

算出 y=0.039384615384615384615384615384615

所以查可能的分子和分母表，得出，分子是：

64 ，分母是 1625

如下图所示：

 

当然更加详细的请参阅 spec ；

 

第二段是平台级别的，主要是对于 DMA 的初始化；

第三段是 codec 级别的，这里主要是对 codec 本身的设置，通过 i2c 接口对 codec 的寄存器操作，比如采样率等等；

最后面还有一个 poweron 的函数，这个函数前面有提到，但是没有详细分析，这里分析一下：

首先根据事件类型，决定是关闭门序列，还是启动门序列，我只分析启动过程；

得到启动序列，就开始遍历整个序列，对于这个序列的每一个类型，查找所有的门的序列，直到有一个门的类型和当前启动序列的类型相同，然后再根据不同的类型做不同的检查和 power ：

1 ，如果是 snd_soc_dapm_vmid 则继续，不做任何处理；

2 ，

A ）如果是 snd_soc_dapm_adc ，并且其 active 为 1 ，这个 active 在上一步已经分析过了，必须要包含这个流的名字的 sname 的门才会被激活，假设我们现在讨论的是用 pcm 通道播放声音，那么流的名字就是 “Voice Playback” ，所以，将 置 有 dac3 的 active 被设成 1 ，这样就避免了 power on dac1 ， dac2 ，和 adc 了。如果这两个条件都满足，那么必然是 “Voice Capture” 了，因为只有这时候，我们才会用到 adc ，现在看看，如果用了 adc 将会启动什么 , 于是调用函数 is_connected_input_ep ，这是一个通用递归函数，从名字上来说就是看是否是已经连接了输入的门，我们只考虑 adc 的情况，其余的情况待会再讨论，对于 adc ，在is_connected_input_ep 函数里面，是通过遍历所有以这个门作为 sink 的 source 门（list_for_each_entry(path, &widget->sources, list_sink) ，可以看到，这里的最后一个参数是 list_sink ，而第二个参数却是 widget->sources, 这个原因我在 “ 门连接分析 ” 页里面已经分析过了，总之 sources 就表示这个门的sources 列表，而 sinks 就是这个门的 sink 列表），通过递归调用 is_connected_input_ep 来查看这些 source门是否其中有一个是连通的，返回的是所有是否连通的和（联通为 1 ，否则为 0 ），所以返回的结果可能是大于 1的数，表示不只一个源是联通的。

B ）如果这个函数返回为真则表示此 adc 是联通的，于是调用 dapm_update_bits 来处理，这个函数过对 mux（它的 reg<0) ， input ， output ， mic ， hp ， line ， spk ，不做任何处理就返回了；过了这一关，开始查是否 men 的 revert 为真，如果为真，则把 power 取反，原来为真现在变假，于是调用 snd_soc_read （micco_soc_read ）开始读这个寄存器的值（注意，这里读的值是可能和物理上的这个寄存器的值不一样的，这里读的值是 cache 里面的值），读出来后强制把 1<<shift 后的位置为 1 ，比较新旧值是否有变化，如果有，则调用snd_soc_write(codec, widget->reg, new) 把值写到 cache 里面（实际负责写的是 micco_soc_write ，而且，它对于 0x70+0x15 以下包含 0x15 的值是直接写到寄存器的地址的，否则只是些到数组 cache 里面去）好对于 adc的情况我们就分析完了。

3 ，

A) 如果此类型是 snd_soc_dapm_dac 并且 active 为 1 ，则调用 is_connected_output_ep 来取得是否要 power，下面来看看函数 is_connected_output_ep ，这也是一个通用的判断是否有连接到输出的递归函数，我们只 分析 dac 的情况， list_for_each_entry(path, &widget->sinks, list_source) ，上面已经讲过，这里实际上查的是这个门的所有的 sink 列表，通过递归调用 is_connected_output_ep 来看是否它的 sink 是联通的，只要有一条路是联通的，则 power 为真。

B) 返回后调用 dapm_update_bits 来处理，上面已经分析过了，这个函数就是判断是否需要设置此门的寄存器的1<<shift 位。

4 ，如果此类型是 snd_soc_dapm_pga ，则调用 is_connected_input_ep 来判断是否联通输入，再调用is_connected_output_ep 判断是否联通输出，对于 pga is_connected_input_ep 函数的处理和 adc 是一样的，对于 is_connected_output_ep 和 dac 的处理是一样的，接着调用 dapm_set_pga ，根据 power 的值决定是mute pga 还是启用 pga ，但是就我打印的结果来看，基本上这个函数所起的作用为 0 ，因为对于 pga 的门似乎都没有设置相应的 control ，最后调用 dapm_update_bits ，设置 power 位。

5 ，对于 other widget ，这里在我们的平台上多半是指 mux ，首先调用 is_connected_input_ep 判断是否连接输入，再调用 is_connected_output_ep 判断是否有输出，调用 dapm_update_bits 位设置 power 位，最后调用w->event （ do_post_event) 来进行后期处理，这里主要就是对 mux 进行寄存器设置，因为 mux 的寄存器的地址都是大于 0x70+0x15 的，所以它们的地址需要转化，这个函数就是根据 mux 的类型，访问不同的寄存器。

 

基本上 prepare 后，一切就都就绪了，只等一个 trigger ；而 trigger 的执行会在上层的 alsalib 调用 write 的函数触发；

 

 

4.1.4          write 的流程

 

 

用户层的 write 到内核里面都是通过 ioctl 来做的，这里面会触发 trigger 函数的执行，等 trigger 执行完以后，才会真正调用函数把用户层的东西 copy 到 dma 分配的空间；

这里面基本上只是画了最简单的逻辑，其实里面非常的复杂特别是函 数 snd_pcm_lib_write1 ，这里面有同步的操作，也就是要等到有空余的空间的时候才允许写，否则就要等待，唤醒是通过函数snd_pcm_update_hw_ptr_post 来做的，这个函数会在 DMA 传输完一帧的中断到来的时候被调用，用来更新缓冲区指针；

 

其中 trigger 的逻辑如下：

 

 

简单的说就是启动 DMA ， enable ssp 口；

 

 

 

 

 

 

4.1.5          使用流程的总结 t

         简单总结一下，用户的使用流程；

         A, 调用 snd_pcm_open 打开设备节点对应的 pcm 流的 substream 也就是录音或者 play ；

B, 调用 snd_pcm_hw_params 设置硬件参数，包括格式，通道，采样率， DMA 空间的分配，中断的申请等等，这里面会调用 prepare 函数使硬件准备好硬件，包括 codec 的寄存器设置，各种路径的建立，门的 power on 等；

C, 调用 write 函数实现把数据写到设备里面去，这里会触发 trigger 函数也就是 DMA 的启动， SSP 端口的启动等。

       

 

5.               Amixer 调用的相关逻辑

我们的 audio controller 所调用的驱动的接口都是 amixer 的 cset ， cget ，所以有必要分析一下它的逻辑：

5.1.1          Amixer 调用的上层逻辑

 

    也就是说通过 /dev 下面的设备节点调用相应的 ioctl ，然后进入到内核的范围；

5.1.2          Amixer 的内核流程      

 

这里 只分析了控制函数为 snd_soc_dapm_put_enum_double 的处理逻辑，其它的都类似，而具体的应该是哪个处理函数来处理是在 control 的 new 的时候就已经确立了的，对于我们的平台其实在表 micco_dapm_widgets 建立的时候就已经确立了；

为了方便后来者的调试，我这里把各个 numid 的对应的控制函数都列出来了 , 如下：

numid=1 到 12 ： snd_soc_put_volsw ；

numid=13 到 20 ： snd_soc_dapm_put_enum_double

 

 

.

6.               总结

Alsa 驱动的架构主要是分成对上为 alsalib 提供接口，对下实现硬件的管理，对上的内容基本都是在sound/core 目录里面的文件来完成，而设计硬件的操作分成两部分一部分相关与 cpu 这边的是由sound/soc/pxa 目录里面的文件来完成的，另外一部分设计 codec 是由 sound/soc/codec 来完成的，这部分主要就是对 codec 这边的寄存器的设置；简单示意如下：

 

 

它复杂的地方在于用户态的 alsa lib 。

 

 

 

 

7.               未讨论

还有一些地方没有讨论到，比如 timer ，不过留到以后补充吧；