2008-10-03 19:05
17.4.2 PCM设备每个声卡最多可以有4个PCM实例，1个PCM实例对应1个设备文件。PCM实例由PCM放音和录音流组成，而每个PCM流又由1个或多个PCM子流组成。有的声卡支持多重放音功能，例如，emu10k1包含1个32个立体声子流的PCM放音设备。1、PCM实例构造int snd_pcm_new(struct snd_card *card, char *id, int device,int playback_count, int capture_count, struct snd_pcm ** rpcm);第 1个参数是card指针，第2个是标识字符串，第3个是PCM设备索引（0表示第1个PCM设备），第4和第5个分别为放音和录音设备的子流数。当存在多个子流时，需要恰当地处理open()、close()和其它函数。在每个回调函数中，可以通过snd_pcm_substream的number成员得知目前操作的究竟是哪个子流，如：struct snd_pcm_substream *substream;int index = substream->number;一种习惯的做法是在驱动中定义1个PCM“构造函数”，负责PCM实例的创建，如代码清单17.7。代码清单17.7 PCM设备“构造函数”1 static int __devinit snd_xxxchip_new_pcm(struct xxxchip *chip)2 {3 struct snd_pcm *pcm;4 int err;5 //创建PCM实例6 if ((err = snd_pcm_new(chip->card, “xxx Chip”, 0, 1, 1, &pcm)) < 0)7 return err;8 pcm->private_data = chip; //置pcm->private_data为芯片特定数据9 strcpy(pcm->name, “xxx Chip”);10 chip->pcm = pcm;11 …12 return 0;13 }2、设置PCM操作void snd_pcm_set_ops(struct snd_pcm *pcm, int direction, struct snd_pcm_ops *ops);第1个参数是snd_pcm的指针，第2个参数是SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK或SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE，而第3个参数是PCM操作结构体snd_pcm_ops，这个结构体的定义如代码清单17.8。代码清单17.8 snd_pcm_ops结构体1 struct snd_pcm_ops2 {3 int (*open)(struct snd_pcm_substream *substream);//打开4 int (*close)(struct snd_pcm_substream *substream);//关闭5 int (*ioctl)(struct snd_pcm_substream * substream,6 unsigned int cmd, void *arg);//io控制7 int (*hw_params)(struct snd_pcm_substream *substream,8 struct snd_pcm_hw_params *params);//硬件参数9 int (*hw_free)(struct snd_pcm_substream *substream); //资源释放10 int (*prepare)(struct snd_pcm_substream *substream);//准备11 //在PCM被开始、停止或暂停时调用12 int (*trigger)(struct snd_pcm_substream *substream, int cmd);13 snd_pcm_uframes_t (*pointer)(struct snd_pcm_substream *substream);// 当前缓冲区的硬件位置14 //缓冲区拷贝15 int (*copy)(struct snd_pcm_substream *substream, int channel,16 snd_pcm_uframes_t pos,17 void __user *buf, snd_pcm_uframes_t count);18 int (*silence)(struct snd_pcm_substream *substream, int channel,19 snd_pcm_uframes_t pos, snd_pcm_uframes_t count);20 struct page *(*page)(struct snd_pcm_substream *substream,21 unsigned long offset);22 int (*mmap)(struct snd_pcm_substream *substream, struct vm_area_struct *vma);23 int (*ack)(struct snd_pcm_substream *substream);24 };snd_pcm_ops中的所有操作都需事先通过snd_pcm_substream_chip()获得xxxchip指针，例如：int xxx(){struct xxxchip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);…}当1个PCM子流被打开时，snd_pcm_ops中的open()函数将被调用，在这个函数中，至少需要初始化runtime->hw字段，代码清单17.9给出了open()函数的范例。代码清单17.9 snd_pcm_ops结构体中open()函数1 static int snd_xxx_open(struct snd_pcm_substream *substream)2 {3 //从子流获得xxxchip指针4 struct xxxchip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream); 5 //获得PCM运行时信息指针6 struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;7 …8 //初始化runtime->hw9 runtime->hw = snd_xxxchip_playback_hw;10 return 0;11 }上述代码中的snd_xxxchip_playback_hw是预先定义的硬件描述。在open()函数中，可以分配1段私有数据。如果硬件配置需要更多的限制，也需设置硬件限制。当PCM子流被关闭时，close()函数将被调用。如果open()函数中分配了私有数据，则在close()函数中应该释放substream的私有数据，代码清单17.10给出了close()函数的范例。代码清单17.10 snd_pcm_ops结构体中close()函数1 static int snd_xxx_close(struct snd_pcm_substream *substream)2 {3 //释放子流私有数据4 kfree(substream->runtime->private_data);5 //…6 }驱动中通常可以给snd_pcm_ops的ioctl()成员函数传递通用的snd_pcm_lib_ioctl()函数。snd_pcm_ops的hw_params()成员函数将在应用程序设置硬件参数（PCM子流的周期大小、缓冲区大小和格式等）的时候被调用，它的形式如下：static int snd_xxx_hw_params(struct snd_pcm_substream *substream,struct snd_pcm_hw_params *hw_params);在这个函数中，将完成大量硬件设置，甚至包括缓冲区分配，这时可调用如下辅助函数：snd_pcm_lib_malloc_pages(substream, params_buffer_bytes(hw_params));仅当DMA缓冲区已被预先分配的情况下，上述调用才可成立。与hw_params()对应的函数是hw_free()，它释放由hw_params()分配的资源，例如，通过如下调用释放snd_pcm_lib_malloc_pages()缓冲区：snd_pcm_lib_free_pages(substream);当 PCM被“准备”时，prepare()函数将被调用，在其中可以设置采样率、格式等。prepare()函数与hw_params()函数的不同在于对 prepare()的调用发生在snd_pcm_prepare()每次被调用的时候。prepare()的形式如下：static int snd_xxx_prepare(struct snd_pcm_substream *substream);trigger()成员函数在PCM被开始、停止或暂停时调用，函数的形式如下：static int snd_xxx_trigger(struct snd_pcm_substream *substream, int cmd);cmd 参数定义了具体的行为，在trigger()成员函数中至少要处理SNDRV_PCM_TRIGGER_START和 SNDRV_PCM_TRIGGER_STOP命令，如果PCM支持暂停，还应处理SNDRV_PCM_TRIGGER_PAUSE_PUSH和 SNDRV_PCM_TRIGGER_PAUSE_RELEASE命令。如果设备支持挂起/恢复，当能量管理状态发生变化时将处理 SNDRV_PCM_TRIGGER_SUSPEND和SNDRV_PCM_TRIGGER_RESUME这2个命令。注意trigger()函数是原子的，中途不能睡眠。代码清单17.11给出了1个trigger()函数的范例。代码清单17.11 snd_pcm_ops结构体中trigger()函数1 static int snd_xxx_trigger(struct snd_pcm_substream *substream, int cmd)2 {3 switch (cmd)4 {5 case SNDRV_PCM_TRIGGER_START:6 // 开启PCM引擎7 break;8 case SNDRV_PCM_TRIGGER_STOP:9 // 停止PCM引擎10 break;11 …//其它命令12 default:13 return – EINVAL;14 }15 }pointer()函数用于PCM中间层查询目前缓冲区的硬件位置，该函数以帧的形式返回0～buffer_size – 1的位置（ALSA 0.5.x中为字节形式），此函数也是原子的。copy() 和silence()函数一般可以省略，但是，当硬件缓冲区不处于常规内存中时需要。例如，一些设备有自己的不能被映射的硬件缓冲区，这种情况下，我们不得不将数据从内存缓冲区拷贝到硬件缓冲区。例外，当内存缓冲区在物理和虚拟地址上都不连续时，这2个函数也必须被实现。3、分配缓冲区分配缓冲区的最简单方法是调用如下函数：int snd_pcm_lib_preallocate_pages_for_all(struct snd_pcm *pcm, int type, void *data, size_t size, size_t max);type 参数是缓冲区的类型，包含SNDRV_DMA_TYPE_UNKNOWN（未知）、SNDRV_DMA_TYPE_CONTINUOUS（连续的非DMA 内存）、SNDRV_DMA_TYPE_DEV （连续的通用设备），SNDRV_DMA_TYPE_DEV_SG（通用设备SG-buffer）和 SNDRV_DMA_TYPE_SBUS（连续的SBUS）。如下代码将分配64KB的缓冲区：snd_pcm_lib_preallocate_pages_for_all(pcm, SNDRV_DMA_TYPE_DEV,snd_dma_pci_data(chip->pci),64*1024, 64*1024);4、设置标志在构造PCM实例、设置操作集并分配缓冲区之后，如果有需要，应设置PCM的信息标志，例如，如果PCM设备只支持半双工，则这样定义标志：pcm->info_flags = SNDRV_PCM_INFO_HALF_DUPLEX;5、PCM实例析构PCM 实例的“析构函数”并非是必须的，因为PCM实例会被PCM中间层代码自动释放，如果驱动中分配了一些特别的内存空间，则必须定义“析构函数”，代码清单 17.x给出了PCM“析构函数”与对应的“构造函数”，“析构函数”会释放“构造函数”中创建的xxx_private_pcm_data。代码清单17.12 PCM设备“析构函数”1 static void xxxchip_pcm_free(struct snd_pcm *pcm)2 {3 /* 从pcm实例得到chip */4 struct xxxchip *chip = snd_pcm_chip(pcm);5 /* 释放自定义用途的内存 */6 kfree(chip->xxx_private_pcm_data);7 …8 }9 10 static int __devinit snd_xxxchip_new_pcm(struct xxxchip *chip)11 {12 struct snd_pcm *pcm;13 …14 /* 分配自定义用途的内存 */15 chip->xxx_private_pcm_data = kmalloc(…);16 pcm->private_data = chip;17 /* 设置“析构函数” */18 pcm->private_free = xxxchip_pcm_free;19 …20 }上述代码第4行的snd_pcm_chip()从PCM实例指针获得xxxchip指针，实际上它就是返回第16行给PCM实例赋予的xxxchip指针。6、PCM信息运行时指针当 PCM子流被打开后，PCM运行时实例（定义为结构体snd_pcm_runtime，如代码清单17.13）将被分配给这个子流，这个指针通过 substream->runtime获得。运行时指针包含各种各样的信息：hw_params及sw_params配置的拷贝、缓冲区指针、 mmap记录、自旋锁等，几乎要控制PCM的所有信息均能从中取得。代码清单17.13 snd_pcm_runtime结构体1 struct snd_pcm_runtime2 {3 /* 状态 */4 struct snd_pcm_substream *trigger_master;5 snd_timestamp_t trigger_tstamp; /* 触发时间戳 */6 int overrange;7 snd_pcm_uframes_t avail_max;8 snd_pcm_uframes_t hw_ptr_base; /* 缓冲区复位时的位置 */9 snd_pcm_uframes_t hw_ptr_interrupt; /* 中断时的位置*/10 /* 硬件参数 */11 snd_pcm_access_t access; /* 存取模式 */12 snd_pcm_format_t format; /* SNDRV_PCM_FORMAT_* */13 snd_pcm_subformat_t subformat; /* 子格式 */14 unsigned int rate; /* rate in Hz */15 unsigned int channels; /* 通道 */16 snd_pcm_uframes_t period_size; /* 周期大小 */17 unsigned int periods; /* 周期数 */18 snd_pcm_uframes_t buffer_size; /* 缓冲区大小 */19 unsigned int tick_time; /* tick time */20 snd_pcm_uframes_t min_align; /* 格式对应的最小对齐*/21 size_t byte_align;22 unsigned int frame_bits;23 unsigned int sample_bits;24 unsigned int info;25 unsigned int rate_num;26 unsigned int rate_den;27 /* 软件参数 */28 struct timespec tstamp_mode; /* mmap时间戳被更新*/29 unsigned int period_step;30 unsigned int sleep_min; /* 睡眠的最小节拍 */31 snd_pcm_uframes_t xfer_align;32 snd_pcm_uframes_t start_threshold;33 snd_pcm_uframes_t stop_threshold;34 snd_pcm_uframes_t silence_threshold; /* Silence填充阈值 */35 snd_pcm_uframes_t silence_size; /* Silence填充大小 */36 snd_pcm_uframes_t boundary;37 snd_pcm_uframes_t silenced_start;38 snd_pcm_uframes_t silenced_size;39 snd_pcm_sync_id_t sync; /* 硬件同步ID */40 /* mmap */41 volatile struct snd_pcm_mmap_status *status;42 volatile struct snd_pcm_mmap_control *control;43 atomic_t mmap_count;44 /* 锁/调度 */45 spinlock_t lock;46 wait_queue_head_t sleep;47 struct timer_list tick_timer;48 struct fasync_struct *fasync;49 /* 私有段 */50 void *private_data;51 void(*private_free)(struct snd_pcm_runtime *runtime);52 /* 硬件描述 */53 struct snd_pcm_hardware hw;54 struct snd_pcm_hw_constraints hw_constraints;55 /* 中断回调函数 */56 void(*transfer_ack_begin)(struct snd_pcm_substream*substream);57 void(*transfer_ack_end)(struct snd_pcm_substream *substream);58 /* 定时器 */59 unsigned int timer_resolution; /* timer resolution */60 /* DMA */61 unsigned char *dma_area; /* DMA区域*/62 dma_addr_t dma_addr; /* 总线物理地址*/64 size_t dma_bytes; /* DMA区域大小 */65 struct snd_dma_buffer *dma_buffer_p; /* 被分配的缓冲区 */66 #if defined(CONFIG_SND_PCM_OSS) || defined(CONFIG_SND_PCM_OSS_MODULE)67 /* OSS信息 */68 struct snd_pcm_oss_runtime oss;69 #endif70 };snd_pcm_runtime中的大多数记录对被声卡驱动操作集中的函数是只读的，仅仅PCM中间层可更新或修改这些信息，但是硬件描述、中断回调函数、DMA缓冲区信息和私有数据是例外的。下面解释snd_pcm_runtime结构体中的几个重要成员：• 硬件描述硬件描述（snd_pcm_hardware结构体）包含了基本硬件配置的定义，需要在open()函数中赋值。runtime实例保存的是硬件描述的拷贝而非指针，这意味着在open()函数中可以修改被拷贝的描述（runtime->hw），例如：struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;…runtime->hw = snd_xxchip_playback_hw; /* “大众”硬件描述 *//* 特定的硬件描述 */if (chip->model == VERY_OLD_ONE)runtime->hw.channels_max = 1;snd_pcm_hardware结构体的定义如代码清单17.14。代码清单17.14 snd_pcm_hardware结构体1 struct snd_pcm_hardware2 {3 unsigned int info; /* SNDRV_PCM_INFO_* /4 u64 formats; /* SNDRV_PCM_FMTBIT_* */5 unsigned int rates; /* SNDRV_PCM_RATE_* */6 unsigned int rate_min; /* 最小采样率 */7 unsigned int rate_max; /* 最大采样率 */8 unsigned int channels_min; /* 最小的通道数 */9 unsigned int channels_max; /* 最大的通道数 */10 size_t buffer_bytes_max; /* 最大缓冲区大小 */11 size_t period_bytes_min; /* 最小周期大小 */12 size_t period_bytes_max; /* 最大奏曲大小 */13 unsigned int periods_min; /* 最小周期数 */14 unsigned int periods_max; /* 最大周期数 */15 size_t fifo_size; /* FIFO字节数 */16 };snd_pcm_hardware 结构体中的info字段标识PCM设备的类型和能力，形式为SNDRV_PCM_INFO_XXX。info字段至少需要定义是否支持mmap，当支持时，应设置SNDRV_PCM_INFO_MMAP标志；当硬件支持interleaved或non-interleaved格式，应设置 SNDRV_PCM_INFO_INTERLEAVED或SNDRV_PCM_INFO_NONINTERLEAVED标志，如果都支持，则二者都可设置；MMAP_VALID和BLOCK_TRANSFER标志针对OSS mmap，只有mmap被真正支持时，才可设置MMAP_VALID；SNDRV_PCM_INFO_PAUSE意味着设备可支持暂停操作，而 SNDRV_PCM_INFO_RESUME意味着设备可支持挂起/恢复操作；当PCM子流能被同步，如同步放音和录音流的start/stop，可设置 SNDRV_PCM_INFO_SYNC_START标志。formats包含PCM设备支持的格式，形式为SNDRV_PCM_FMTBIT_XXX，如果设备支持多种模式，应将各种模式标志进行“或”操作。rates包含了PCM设备支持的采样率，形式如SNDRV_PCM_RATE_XXX，如果支持连续的采样率，则传递CONTINUOUS。rate_min和rate_max分别定义了最大和最小的采样率，注意要与rates字段相符。channel_min和channel_max定义了最大和最小的通道数量。buffer_bytes_max定义最大的缓冲区大小，注意没有buffer_bytes_min字段，这是因为它可以通过最小的周期大小和最小的周期数量计算出来。period信息与OSS中的fragment对应，定义了PCM中断产生的周期。更小的周期大小意味着更多的中断，在录音时，周期大小定义了输入延迟，在放音时，整个缓冲区大小对应着输出延迟。PCM可被应用程序通过alsa-lib发送hw_params来配置，配置信息将保存在运行时实例中。对缓冲区和周期大小的配置以帧形式存储，而frames_to_bytes()和 bytes_to_frames()可完成帧和字节的转换，如：period_bytes = frames_to_bytes(runtime, runtime->period_size);• DMA缓冲区信息包含dma_area（逻辑地址）、dma_addr（物理地址）、dma_bytes（缓冲区大小）和dma_private（被ALSA DMA分配器使用）。可以由snd_pcm_lib_malloc_pages()实现，ALSA中间层会设置DMA缓冲区信息的相关字段，这种情况下，驱动中不能再写这些信息，只能读取。也就是说，如果使用标准的缓冲区分配函数snd_pcm_lib_malloc_pages()分配缓冲区，则我们不需要自己维护DMA缓冲区信息。如果缓冲区由自己分配，则需在hw_params()函数中管理缓冲区信息，至少需管理dma_bytes和 dma_addr，如果支持mmap，则必须管理dma_area，对dma_private的管理视情况而定。• 运行状态通过 runtime->status可以获得运行状态，它是snd_pcm_mmap_status结构体的指针，例如，通过 runtime->status->hw_ptr可以获得目前的DMA硬件指针。此外，通过runtime->control可以获得 DMA应用指针，它指向snd_pcm_mmap_control结构体指针。• 私有数据驱动中可以为子流分配一段内存并赋值给runtime->private_data，注意不要与pcm->private_data混淆，后者一般指向xxxchip，而前者是在PCM设备的open()函数中分配的动态数据，如：static int snd_xxx_open(struct snd_pcm_substream *substream){struct xxx_pcm_data *data;….data = kmalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);substream->runtime->private_data = data; //赋值runtime->private_data….} • 中断回调函数：transfer_ack_begin()和transfer_ack_end()函数分别在snd_pcm_period_elapsed()的开始和结束时被调用。根据以上分析，代码清单17.15给出了一个完整的PCM设备接口模板。代码清单17.15 PCM设备接口模板1 #include <sound/pcm.h>2 ….3 /* 放音设备硬件定义 */4 static struct snd_pcm_hardware snd_xxxchip_playback_hw =5 {6 .info = (SNDRV_PCM_INFO_MMAP | SNDRV_PCM_INFO_INTERLEAVED |7 SNDRV_PCM_INFO_BLOCK_TRANSFER | SNDRV_PCM_INFO_MMAP_VALID),8 .formats = SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE,9 .rates = SNDRV_PCM_RATE_8000_48000,10 .rate_min = 8000,11 .rate_max = 48000,12 .channels_min = 2,13 .channels_max = 2,14 .buffer_bytes_max = 32768,15 .period_bytes_min = 4096,16 .period_bytes_max = 32768,17 .periods_min = 1,18 .periods_max = 1024,19 };20 21 /* 录音设备硬件定义 */22 static struct snd_pcm_hardware snd_xxxchip_capture_hw =23 {24 .info = (SNDRV_PCM_INFO_MMAP | SNDRV_PCM_INFO_INTERLEAVED |25 SNDRV_PCM_INFO_BLOCK_TRANSFER | SNDRV_PCM_INFO_MMAP_VALID),26 .formats = SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE,27 .rates = SNDRV_PCM_RATE_8000_48000,28 .rate_min = 8000,29 .rate_max = 48000,30 .channels_min = 2,31 .channels_max = 2,32 .buffer_bytes_max = 32768,33 .period_bytes_min = 4096,34 .period_bytes_max = 32768,35 .periods_min = 1,36 .periods_max = 1024,37 };38 39 /* 放音：打开函数 */40 static int snd_xxxchip_playback_open(struct snd_pcm_substream*substream)41 {42 struct xxxchip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);43 struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;44 runtime->hw = snd_xxxchip_playback_hw;45 … // 硬件初始化代码46 return 0;47 }48 49 /* 放音：关闭函数 */50 static int snd_xxxchip_playback_close(struct snd_pcm_substream*substream)51 {52 struct xxxchip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);53 // 硬件相关的代码54 return 0;55 }56 57 /* 录音：打开函数 */58 static int snd_xxxchip_capture_open(struct snd_pcm_substream*substream)59 {60 struct xxxchip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);61 struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;62 runtime->hw = snd_xxxchip_capture_hw;63 … // 硬件初始化代码64 return 0;65 }66 67 /* 录音：关闭函数 */68 static int snd_xxxchip_capture_close(struct snd_pcm_substream*substream)69 {70 struct xxxchip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);71 … // 硬件相关的代码72 return 0;73 }74 /* hw_params函数 */75 static int snd_xxxchip_pcm_hw_params(struct snd_pcm_substream*substream, struct76 snd_pcm_hw_params *hw_params)77 {78 return snd_pcm_lib_malloc_pages(substream, params_buffer_bytes(hw_params));79 }80 /* hw_free函数 */81 static int snd_xxxchip_pcm_hw_free(struct snd_pcm_substream*substream)82 {83 return snd_pcm_lib_free_pages(substream);84 }85 /* prepare函数 */86 static int snd_xxxchip_pcm_prepare(struct snd_pcm_substream*substream)87 {88 struct xxxchip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);89 struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;90 /* 根据目前的配置信息设置硬件91 * 例如：92 */93 xxxchip_set_sample_format(chip, runtime->format);94 xxxchip_set_sample_rate(chip, runtime->rate);95 xxxchip_set_channels(chip, runtime->channels);96 xxxchip_set_dma_setup(chip, runtime->dma_addr, chip->buffer_size, chip97 ->period_size);98 return 0;99 }100 /* trigger函数 */101 static int snd_xxxchip_pcm_trigger(struct snd_pcm_substream*substream, int cmd)102 {103 switch (cmd)104 {105 case SNDRV_PCM_TRIGGER_START:106 // do something to start the PCM engine107 break;108 case SNDRV_PCM_TRIGGER_STOP:109 // do something to stop the PCM engine110 break;111 default:112 return – EINVAL;113 }114 }115116 /* pointer函数 */117 static snd_pcm_uframes_t snd_xxxchip_pcm_pointer(struct snd_pcm_substream118 *substream)119 {120 struct xxxchip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);121 unsigned int current_ptr;122 /*获得当前的硬件指针*/123 current_ptr = xxxchip_get_hw_pointer(chip);124 return current_ptr;125 }126 /* 放音设备操作集 */127 static struct snd_pcm_ops snd_xxxchip_playback_ops =128 {129 .open = snd_xxxchip_playback_open,130 .close = snd_xxxchip_playback_close,131 .ioctl = snd_pcm_lib_ioctl,132 .hw_params = snd_xxxchip_pcm_hw_params,133 .hw_free = snd_xxxchip_pcm_hw_free,134 .prepare = snd_xxxchip_pcm_prepare,135 .trigger = snd_xxxchip_pcm_trigger,136 .pointer = snd_xxxchip_pcm_pointer,137 };138 /* 录音设备操作集 */139 static struct snd_pcm_ops snd_xxxchip_capture_ops =140 {141 .open = snd_xxxchip_capture_open,142 .close = snd_xxxchip_capture_close,143 .ioctl = snd_pcm_lib_ioctl,144 .hw_params = snd_xxxchip_pcm_hw_params,145 .hw_free = snd_xxxchip_pcm_hw_free,146 .prepare = snd_xxxchip_pcm_prepare,147 .trigger = snd_xxxchip_pcm_trigger,148 .pointer = snd_xxxchip_pcm_pointer,149 };150151 /* 创建1个PCM设备 */152 static int __devinit snd_xxxchip_new_pcm(struct xxxchip *chip)153 {154 struct snd_pcm *pcm;155 int err;156 if ((err = snd_pcm_new(chip->card, “xxx Chip”, 0, 1, 1, &pcm)) < 0)157 return err;158 pcm->private_data = chip;159 strcpy(pcm->name, “xxx Chip”);160 chip->pcm = pcm;161 /* 设置操作集 */162 snd_pcm_set_ops(pcm, SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK, &snd_xxxchip_playback_ops);163 snd_pcm_set_ops(pcm, SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE, &snd_xxxchip_capture_ops);164 /* 分配缓冲区 */165 snd_pcm_lib_preallocate_pages_for_all(pcm, SNDRV_DMA_TYPE_DEV,166 snd_dma_pci_data(chip – > pci), 64 *1024, 64 *1024);167 return 0;168 }17.4.3控制接口1、control控制接口对于许多开关（switch）和调节器（slider）而言应用相当广泛，它能从用户空间被存取。control的最主要用途是mixer，所有的 mixer元素基于control内核API实现，在ALSA中，control用snd_kcontrol结构体描述。ALSA有一个定义很好的AC97控制模块，对于仅支持AC97的芯片而言，不必实现本节的内容。创建1个新的control至少需要实现snd_kcontrol_new中的info()、get()和put()这3个成员函数，snd_kcontrol_new结构体的定义如代码清单17.16。代码清单17.16 snd_kcontrol_new结构体1 struct snd_kcontrol_new2 {3 snd_ctl_elem_iface_t iface; /*接口ID，SNDRV_CTL_ELEM_IFACE_XXX */4 unsigned int device; /* 设备号 */5 unsigned int subdevice; /* 子流（子设备）号 */6 unsigned char *name; /* 名称(ASCII格式) */7 unsigned int index; /* 索引 */8 unsigned int access; /* 访问权限 */9 unsigned int count; /* 享用元素的数量 */10 snd_kcontrol_info_t *info;11 snd_kcontrol_get_t *get;12 snd_kcontrol_put_t *put;13 unsigned long private_value;14 };iface 字段定义了control的类型，形式为SNDRV_CTL_ELEM_IFACE_XXX，通常是MIXER，对于不属于mixer的全局控制，使用 CARD。如果关联于某类设备，则使用HWDEP、 PCM、RAWMIDI、TIMER或SEQUENCER。name是名称标识字符串，control的名称非常重要，因为control的作用由名称来区分。对于名称相同的control，则使用index区分。name定义的标准是 “SOURCE DIRECTION FUNCTION”即“源 方向功能”，SOURCE定义了control的源，如“Master”、“PCM”、“CD”和“Line”，方向则为“Playback”、 “Capture”、“Bypass Playback”或“Bypass Capture”，如果方向省略，意味着playback和capture双向，第3个参数可以是“Switch”、“Volume”和“Route” 等。“SOURCE DIRECTION FUNCTION”格式的名称例子如Master Capture Switch、PCM Playback Volume。下面几种control的命名不采用“SOURCE DIRECTION FUNCTION”格式，属于例外：• 全局控制“Capture Source”、 “Capture Switch”和“Capture Volume”用于全局录音源、输入开关和录音音量控制；“Playback Switch”、“Playback Volume”用于全局输出开关和音量控制。• 音调控制音调控制名称的形式为“Tone Control – XXX”，例如“Tone Control – Switch”、“Tone Control – Bas”和“Tone Control – Center”。• 3D控制3D控制名称的形式为“3D Control – XXX”，例如“3D Control – Switch”、“3D Control – Center”和“3D Control – Space”。• 麦克风增益（Mic boost）麦克风增益被设置为“Mic Boost”或“Mic Boost (6dB)”。snd_kcontrol_new 结构体的access字段是访问控制权限，形式如SNDRV_CTL_ELEM_ACCESS_XXX。 SNDRV_CTL_ELEM_ACCESS_READ意味着只读，这时put()函数不必实现；SNDRV_CTL_ELEM_ACCESS_WRITE意味着只写，这时get()函数不必实现。若control值频繁变化，则需定义 VOLATILE标志。当control处于非激活状态时，应设置INACTIVE标志。private_value字段包含1个长整型值，可以通过它给info()、get()和put()函数传递参数。2、info()函数snd_kcontrol_new结构体中的info()函数用于获得该control的详细信息，该函数必须填充传递给它的第2个参数snd_ctl_elem_info结构体，info()函数的形式如下：static int snd_xxxctl_info(struct snd_kcontrol *kcontrol, struct snd_ctl_elem_info *uinfo);snd_ctl_elem_info结构体的定义如代码清单17.17。代码清单17.17 snd_ctl_elem_info结构体1 struct snd_ctl_elem_info2 {3 struct snd_ctl_elem_id id; /* W: 元素ID */4 snd_ctl_elem_type_t type; /* R: 值类型 – SNDRV_CTL_ELEM_TYPE_* */5 unsigned int access; /* R: 值访问权限(位掩码) – SNDRV_CTL_ELEM_ACCESS_* */6 unsigned int count; /* 值的计数 */7 pid_t owner; /* 该control的拥有者PID */8 union9 {10 struct11 {12 long min; /* R: 最小值 */13 long max; /* R: 最大值 */14 long step; /* R: 值步进 (0 可变的) */15 } integer;16 struct17 {18 long long min; /* R: 最小值 */19 long long max; /* R: 最大值 */20 long long step; /* R: 值步进 (0 可变的) */21 } integer64;22 struct23 {24 unsigned int items; /* R: 项目数 */25 unsigned int item; /* W: 项目号 */26 char name[64]; /* R: 值名称 */27 } enumerated; /* 枚举 */28 unsigned char reserved[128];29 }30 value;31 union32 {33 unsigned short d[4];34 unsigned short *d_ptr;35 } dimen;36 unsigned char reserved[64-4 * sizeof(unsigned short)];37 };snd_ctl_elem_info 结构体的type字段定义了control的类型，包括BOOLEAN、INTEGER、ENUMERATED、BYTES、IEC958和 INTEGER64。count字段定义了这个control中包含的元素的数量，例如1个立体声音量control的count = 2。value是1个联合体，其所存储的值的具体类型依赖于type。代码清单17.18给出了1个info()函数填充 snd_ctl_elem_info结构体的范例。代码清单17.18 snd_ctl_elem_info结构体中info()函数范例1 static int snd_xxxctl_info(struct snd_kcontrol *kcontrol, struct2 snd_ctl_elem_info *uinfo)3 {4 uinfo->type = SNDRV_CTL_ELEM_TYPE_BOOLEAN;//类型为BOOLEAN5 uinfo->count = 1;//数量为16 uinfo->value.integer.min = 0;//最小值为07 uinfo->value.integer.max = 1;//最大值为18 return 0;9 }枚举类型和其它类型略有不同，对枚举类型，应为目前项目索引设置名称字符串，如代码清单17.19。代码清单17.19 填充snd_ctl_elem_info结构体中枚举类型值1 static int snd_xxxctl_info(struct snd_kcontrol *kcontrol, struct2 snd_ctl_elem_info *uinfo)3 {4 //值名称字符串5 static char *texts[4] =6 {7 “First”, “Second”, “Third”, “Fourth”8 };9 uinfo->type = SNDRV_CTL_ELEM_TYPE_ENUMERATED;//枚举类型10 uinfo->count = 1;//数量为111 uinfo->value.enumerated.items = 4;//项目数量为112 //超过3的项目号改为313 if (uinfo->value.enumerated.item > 3)14 uinfo->value.enumerated.item = 3;15 //为目前项目索引拷贝名称字符串16 strcpy(uinfo->value.enumerated.name, texts[uinfo->value.enumerated.item]);17 return 0;18 }3、get()函数get()函数用于得到control的目前值并返回用户空间，代码清单17.20给出了get()函数的范例。代码清单17.20 snd_ctl_elem_info结构体中get()函数范例1 static int snd_xxxctl_get(struct snd_kcontrol *kcontrol, struct2 snd_ctl_elem_value *ucontrol)3 {4 //从snd_kcontrol获得xxxchip指针5 struct xxxchip *chip = snd_kcontrol_chip(kcontrol);6 //从xxxchip获得值并写入snd_ctl_elem_value7 ucontrol->value.integer.value[0] = get_some_value(chip);8 return 0;9 }get() 函数的第2个参数的类型为snd_ctl_elem_value，其定义如代码清单10.21。snd_ctl_elem_value结构体的内部也包含 1个由integer、integer64、enumerated等组成的值联合体，它的具体类型依赖于control的类型和info()函数。代码清单17.21 snd_ctl_elem_value结构体1 struct snd_ctl_elem_value2 {3 struct snd_ctl_elem_id id; /* W: 元素ID */4 unsigned int indirect: 1; /* W: 使用间接指针(xxx_ptr成员) */5 //值联合体6 union7 {8 union9 {10 long value[128];11 long *value_ptr;12 } integer;13 union14 {15 long long value[64];16 long long *value_ptr;17 } integer64;18 union19 {20 unsigned int item[128];21 unsigned int *item_ptr;22 } enumerated;23 union24 {25 unsigned char data[512];26 unsigned char *data_ptr;27 } bytes;28 struct snd_aes_iec958 iec958;29 }30 value; /* 只读 */31 struct timespec tstamp;32 unsigned char reserved[128-sizeof(struct timespec)];33 };
活在当下，别在怀念过去或者憧憬未来中浪费掉你现在的生活。
