Linux音頻驅(qū)動(dòng)之一：ALSA架構(gòu)簡(jiǎn)介

　　一. 概述

　　ALSA是Advanced Linux Sound Architecture 的縮寫，目前已經(jīng)成為了linux的主流音頻體系結(jié)構(gòu)，想了解更多的關(guān)于ALSA的這一開源項(xiàng)目的信息和知識(shí)，請(qǐng)查看以下網(wǎng)址：http://www.alsa-project.org/。

　　在內(nèi)核設(shè)備驅(qū)動(dòng)層，ALSA提供了alsa-driver，同時(shí)在應(yīng)用層，ALSA為我們提供了alsa-lib，應(yīng)用程序只要調(diào)用alsa-lib提供的API，即可以完成對(duì)底層音頻硬件的控制。

　　圖 1.1 alsa的軟件體系結(jié)構(gòu)

　　由圖1.1可以看出，用戶空間的alsa-lib對(duì)應(yīng)用程序提供統(tǒng)一的API接口，這樣可以隱藏了驅(qū)動(dòng)層的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)，簡(jiǎn)化了應(yīng)用程序的實(shí)現(xiàn)難度。內(nèi)核空間中，alsa-soc其實(shí)是對(duì)alsa-driver的進(jìn)一步封裝，他針對(duì)嵌入式設(shè)備提供了一些列增強(qiáng)的功能。本系列博文僅對(duì)嵌入式系統(tǒng)中的alsa-driver和alsa-soc進(jìn)行討論。

　　二. ALSA設(shè)備文件結(jié)構(gòu)

　　我們從alsa在linux中的設(shè)備文件結(jié)構(gòu)開始我們的alsa之旅. 看看我的電腦中的alsa驅(qū)動(dòng)的設(shè)備文件結(jié)構(gòu):

　　$ 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(shè)備文件:

　　controlC0 --> 用于聲卡的控制，例如通道選擇，混音，麥克風(fēng)的控制等

　　midiC0D0 --> 用于播放midi音頻

　　pcmC0D0c --〉 用于錄音的pcm設(shè)備

　　pcmC0D0p --〉 用于播放的pcm設(shè)備

　　seq --〉 音序器

　　timer --〉 定時(shí)器

　　其中，C0D0代表的是聲卡0中的設(shè)備0，pcmC0D0c最后一個(gè)c代表capture，pcmC0D0p最后一個(gè)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(gè)設(shè)備，根據(jù)聲卡的實(shí)際能力，驅(qū)動(dòng)實(shí)際上可以掛上更多種類的設(shè)備，在include/sound/core.h中，定義了以下設(shè)備類型：

　　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，我們更關(guān)心的是pcm和control這兩種設(shè)備。

　　三. 驅(qū)動(dòng)的代碼文件結(jié)構(gòu)

　　在Linux2.6代碼樹中，Alsa的代碼文件結(jié)構(gòu)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(qū)動(dòng)的中間層，它是整個(gè)ALSA驅(qū)動(dòng)的核心部分

　　core/oss 包含模擬舊的OSS架構(gòu)的PCM和Mixer模塊

　　core/seq 有關(guān)音序器相關(guān)的代碼

　　include ALSA驅(qū)動(dòng)的公共頭文件目錄，該目錄的頭文件需要導(dǎo)出給用戶空間的應(yīng)用程序使用，通常，驅(qū)動(dòng)模塊私有的頭文件不應(yīng)放置在這里

　　drivers 放置一些與CPU、BUS架構(gòu)無關(guān)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(duì)system-on-chip體系的中間層代碼

　　soc/codecs 針對(duì)soc體系的各種codec的代碼，與平臺(tái)無關(guān)