Linux ALSA声卡驱动之一:ALSA架构简介

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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 -lcrw-rw—-+ 1 root audio 116, 8 2011-02-23 21:38 controlC0crw-rw—-+ 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, 5 2011-02-23 21:38 pcmC0D1pcrw-rw—-+ 1 root audio 116, 3 2011-02-23 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-sharp]view plaincopy

    #defineSNDRV_DEV_TOPLEVEL((__forcesnd_device_type_t)0)#defineSNDRV_DEV_CONTROL((__forcesnd_device_type_t)1)#defineSNDRV_DEV_LOWLEVEL_PRE((__forcesnd_device_type_t)2)#defineSNDRV_DEV_LOWLEVEL_NORMAL((__forcesnd_device_type_t)0x1000)#defineSNDRV_DEV_PCM((__forcesnd_device_type_t)0x1001)#defineSNDRV_DEV_RAWMIDI((__forcesnd_device_type_t)0x1002)#defineSNDRV_DEV_TIMER((__forcesnd_device_type_t)0x1003)#defineSNDRV_DEV_SEQUENCER((__forcesnd_device_type_t)0x1004)#defineSNDRV_DEV_HWDEP((__forcesnd_device_type_t)0x1005)#defineSNDRV_DEV_INFO((__forcesnd_device_type_t)0x1006)#defineSNDRV_DEV_BUS((__forcesnd_device_type_t)0x1007)#defineSNDRV_DEV_CODEC((__forcesnd_device_type_t)0x1008)#defineSNDRV_DEV_JACK((__forcesnd_device_type_t)0x1009)#defineSNDRV_DEV_LOWLEVEL((__forcesnd_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,与平台无关最有效的资本是我们的信誉,它24小时不停为我们工作。

Linux ALSA声卡驱动之一:ALSA架构简介

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