Linux ALSA聲卡驅動之ALSA架構簡介

一.? 概述

ALSA是Advanced?Linux?Sound Architecture 的縮寫，目前已經成為了linux的主流音頻體系結構，想了解更多的關于ALSA的這一開源項目的信息和知識。

在內核設備驅動層，ALSA提供了alsa-driver，同時在應用層，ALSA為我們提供了alsa-lib，應用程序只要調用alsa-lib提供的API，即可以完成對底層音頻硬件的控制。

圖 1.1?? alsa的軟件體系結構

由圖1.1可以看出，用戶空間的alsa-lib對應用程序提供統(tǒng)一的API接口，這樣可以隱藏了驅動層的實現細節(jié)，簡化了應用程序的實現難度。內核空間中，alsa-soc其實是對alsa-driver的進一步封裝，他針對嵌入式設備提供了一些列增強的功能。本系列博文僅對嵌入式系統(tǒng)中的alsa-driver和alsa-soc進行討論。

二.? ALSA設備文件結構

我們從alsa在linux中的設備文件結構開始我們的alsa之旅. 看看我的電腦中的alsa驅動的設備文件結構:

$?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
$

??? 我們可以看到以下設備文件:

controlC0 -->???????????????? 用于聲卡的控制，例如通道選擇，混音，麥克風的控制等

midiC0D0? -->????????????????用于播放midi音頻

pcmC0D0c --〉?????????????? 用于錄音的pcm設備

pcmC0D0p --〉?????????????? 用于播放的pcm設備

seq? --〉??????????????????????? 音序器

timer --〉?????????????????????? 定時器

其中，C0D0代表的是聲卡0中的設備0，pcmC0D0c最后一個c代表capture，pcmC0D0p最后一個p代表playback，這些都是alsa-driver中的命名規(guī)則。從上面的列表可以看出，我的聲卡下掛了6個設備，根據聲卡的實際能力，驅動實際上可以掛上更多種類的設備，在include/sound/core.h中，定義了以下設備類型：

[c-sharp]?view plain?copy

#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，我們更關心的是pcm和control這兩種設備。

三.? 驅動的代碼文件結構

在Linux2.6代碼樹中，Alsa的代碼文件結構如下：

sound
??? ??? ??? /core
???????? ??? ??????? /oss
???????????????? ?? /seq
??????????? /ioctl32
??? ??? ??? /include
??????? ??? /drivers
??? ??????? /i2c
??? ??? ??? /synth
??????????? ??????? /emux
??? ??????? /pci
??????????? ??????? /(cards)
??? ??????? /isa
??????????? ??????? /(cards)
??? ??? ??? /arm
??? ??????? /ppc
??????? ??? /sparc
??????????? /usb
??? ??? ??? /pcmcia /(cards)
??????? ??? /oss
??? ??????? /soc
??????? ??????????? /codecs

core?????????????? 該目錄包含了ALSA驅動的中間層，它是整個ALSA驅動的核心部分

core/oss??????? 包含模擬舊的OSS架構的PCM和Mixer模塊

core/seq??????? 有關音序器相關的代碼

include????????? ALSA驅動的公共頭文件目錄，該目錄的頭文件需要導出給用戶空間的應用程序使用，通常，驅動模塊私有的頭文件不應放置在這里

drivers???????? ? 放置一些與CPU、BUS架構無關的公用代碼

i2c???????????????? ALSA自己的I2C控制代碼

pci???????????????? pci聲卡的頂層目錄，子目錄包含各種pci聲卡的代碼

isa???????????????? isa聲卡的頂層目錄，子目錄包含各種isa聲卡的代碼

soc??????????????? 針對system-on-chip體系的中間層代碼

soc/codecs??? 針對soc體系的各種codec的代碼，與平臺無關

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