Linux音频驱动之一:ALSA架构简介
发布时间:2016-7-18 14:32
发布者:designapp
一. 概述 ALSA是Advanced Linux Sound Architecture 的缩写,目前已经成为了linux的主流音频体系结构,想了解更多的关于ALSA的这一开源项目的信息和知识,请查看以下网址:http://www.alsa-project.org/。 在内核设备驱动层,ALSA提供了alsa-driver,同时在应用层,ALSA为我们提供了alsa-lib,应用程序只要调用alsa-lib提供的API,即可以完成对底层音频硬件的控制。 图 1.1 alsa的软件体系结构 由图1.1可以看出,用户空间的alsa-lib对应用程序提供统一的API接口,这样可以隐藏了驱动层的实现细节,简化了应用程序的实现难度。内核空间中,alsa-soc其实是对alsa-driver的进一步封装,他针对嵌入式设备提供了一些列增强的功能。本系列博文仅对嵌入式系统中的alsa-driver和alsa-soc进行讨论。 二. ALSA设备文件结构 我们从alsa在linux中的设备文件结构开始我们的alsa之旅. 看看我的电脑中的alsa驱动的设备文件结构: $ cd /dev/snd $ ls -l crw-rw----+ 1 root audio 116, 8 2011-02-23 21:38 controlC0 crw-rw----+ 1 root audio 116, 4 2011-02-23 21:38 midiC0D0 crw-rw----+ 1 root audio 116, 7 2011-02-23 21:39 pcmC0D0c crw-rw----+ 1 root audio 116, 6 2011-02-23 21:56 pcmC0D0p crw-rw----+ 1 root audio 116, 5 2011-02-23 21:38 pcmC0D1p crw-rw----+ 1 root audio 116, 3 2011-02-23 21:38 seq crw-rw----+ 1 root audio 116, 2 2011-02-23 21:38 timer $ 我们可以看到以下设备文件: controlC0 --> 用于声卡的控制,例如通道选择,混音,麦克风的控制等 midiC0D0 --> 用于播放midi音频 pcmC0D0c --〉 用于录音的pcm设备 pcmC0D0p --〉 用于播放的pcm设备 seq --〉 音序器 timer --〉 定时器 其中,C0D0代表的是声卡0中的设备0,pcmC0D0c最后一个c代表capture,pcmC0D0p最后一个p代表playback,这些都是alsa-driver中的命名规则。从上面的列表可以看出,我的声卡下挂了6个设备,根据声卡的实际能力,驱动实际上可以挂上更多种类的设备,在include/sound/core.h中,定义了以下设备类型: view plain#define SNDRV_DEV_TOPLEVEL ((__force snd_device_type_t) 0) #define SNDRV_DEV_CONTROL ((__force snd_device_type_t) 1) #define SNDRV_DEV_LOWLEVEL_PRE ((__force snd_device_type_t) 2) #define SNDRV_DEV_LOWLEVEL_NORMAL ((__force snd_device_type_t) 0x1000) #define SNDRV_DEV_PCM ((__force snd_device_type_t) 0x1001) #define SNDRV_DEV_RAWMIDI ((__force snd_device_type_t) 0x1002) #define SNDRV_DEV_TIMER ((__force snd_device_type_t) 0x1003) #define SNDRV_DEV_SEQUENCER ((__force snd_device_type_t) 0x1004) #define SNDRV_DEV_HWDEP ((__force snd_device_type_t) 0x1005) #define SNDRV_DEV_INFO ((__force snd_device_type_t) 0x1006) #define SNDRV_DEV_BUS ((__force snd_device_type_t) 0x1007) #define SNDRV_DEV_CODEC ((__force snd_device_type_t) 0x1008) #define SNDRV_DEV_JACK ((__force snd_device_type_t) 0x1009) #define SNDRV_DEV_LOWLEVEL ((__force snd_device_type_t) 0x2000) 通常,我们更关心的是pcm和control这两种设备。 三. 驱动的代码文件结构 在Linux2.6代码树中,Alsa的代码文件结构如下: sound /core /oss /seq /ioctl32 /include /drivers /i2c /synth /emux /pci /(cards) /isa /(cards) /arm /ppc /sparc /usb /pcmcia /(cards) /oss /soc /codecs core 该目录包含了ALSA驱动的中间层,它是整个ALSA驱动的核心部分 core/oss 包含模拟旧的OSS架构的PCM和Mixer模块 core/seq 有关音序器相关的代码 include ALSA驱动的公共头文件目录,该目录的头文件需要导出给用户空间的应用程序使用,通常,驱动模块私有的头文件不应放置在这里 drivers 放置一些与CPU、BUS架构无关的公用代码 i2c ALSA自己的I2C控制代码 pci pci声卡的顶层目录,子目录包含各种pci声卡的代码 isa isa声卡的顶层目录,子目录包含各种isa声卡的代码 soc 针对system-on-chip体系的中间层代码 soc/codecs 针对soc体系的各种codec的代码,与平台无关 |
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