Linux ALSA声卡驱动详细分析.docx

1、Linux ALSA声卡驱动详细分析1.Linux ALSA声卡驱动之一：ALSA架构简介一. 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

2、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 -lcrw-rw-+ 1 root audio 116, 8 2011-02-23 21:38 controlC0crw-rw

3、-+ 1 root audio 116, 4 2011-02-23 21:38 midiC0D0crw-rw-+ 1 root audio 116, 7 2011-02-23 21:39 pcmC0D0ccrw-rw-+ 1 root audio 116, 6 2011-02-23 21:56 pcmC0D0pcrw-rw-+ 1 root audio 116, 7 2011-02-23 21:39 pcmC0D1ccrw-rw-+ 1 root audio 116, 5 2011-02-23 21:38 pcmC0D1pcrw-rw-+ 1 root audio 116, 3 2011-02

4、-23 21:38 seqcrw-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

5、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：c-sharpview plaincopy1. #defineSNDRV_DEV_TOPLEVEL(_forcesnd_device_type_t)0)2. #defineSNDRV_DEV_CONTROL(_forcesnd_device_type_t)1)3. #defineSNDRV_DEV_LOWLEVEL_PRE(_forcesnd_device_type_t)2)4. #defineSNDRV_DEV_LOWLEVEL_NORMAL

6、(_forcesnd_device_type_t)0x1000)5. #defineSNDRV_DEV_PCM(_forcesnd_device_type_t)0x1001)6. #defineSNDRV_DEV_RAWMIDI(_forcesnd_device_type_t)0x1002)7. #defineSNDRV_DEV_TIMER(_forcesnd_device_type_t)0x1003)8. #defineSNDRV_DEV_SEQUENCER(_forcesnd_device_type_t)0x1004)9. #defineSNDRV_DEV_HWDEP(_forcesnd_

7、device_type_t)0x1005)10. #defineSNDRV_DEV_INFO(_forcesnd_device_type_t)0x1006)11. #defineSNDRV_DEV_BUS(_forcesnd_device_type_t)0x1007)12. #defineSNDRV_DEV_CODEC(_forcesnd_device_type_t)0x1008)13. #defineSNDRV_DEV_JACK(_forcesnd_device_type_t)0x1009)14. #defineSNDRV_DEV_LOWLEVEL(_forcesnd_device_type

8、_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

9、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2.Linux ALSA声卡驱动之二：声卡的创建1. struct s

10、nd_card1.1. snd_card是什么snd_card可以说是整个ALSA音频驱动最顶层的一个结构，整个声卡的软件逻辑结构开始于该结构，几乎所有与声音相关的逻辑设备都是在snd_card的管理之下，声卡驱动的第一个动作通常就是创建一个snd_card结构体。正因为如此，本节中，我们也从 struct cnd_card开始吧。1.2. snd_card的定义snd_card的定义位于改头文件中：include/sound/core.hc-sharpview plaincopy1. /*mainstructureforsoundcard*/2. 3. structsnd_card4. in

11、tnumber;/*numberofsoundcard(indexto5. snd_cards)*/6. 7. charid16;/*idstringofthiscard*/8. chardriver16;/*drivername*/9. charshortname32;/*shortnameofthissoundcard*/10. charlongname80;/*nameofthissoundcard*/11. charmixername80;/*mixername*/12. charcomponents128;/*cardcomponentsdelimitedwith13. space*

12、/14. structmodule*module;/*top-levelmodule*/15. 16. void*private_data;/*privatedataforsoundcard*/17. void(*private_free)(structsnd_card*card);/*callbackforfreeingof18. privatedata*/19. structlist_headdevices;/*devices*/20. 21. unsignedintlast_numid;/*lastusednumericID*/22. structrw_semaphorecontrols_rwsem;/*controlslistlock*/23. rwlock_tctl_files_rwlock;/*ctl_f