AudioFlinger分析

2020-02-20 14:13

第二部分 AudioFlinger分析

一目的

本文承接Audio第一部分的AudioTrack,通过AudioTrack作为AF(AudioFlinger)的客户端,来看看AF是如何完成工作的。

在AT(AudioTrack)中,我们涉及到的都是流程方面的事务,而不是系统Audio策略上的内容。WHY?因为AT是AF的客户端,而AF是Android系统中Audio管理的中枢。AT我们分析的是按流程方法,那么以AT为切入点的话,AF的分析也应该是流程分析了。

对于分析AT来说,只要能把它的调用顺序(也就是流程说清楚就可以了),但是对于AF的话,简单的分析调用流程 我自己感觉是不够的。因为我发现手机上的声音交互和管理是一件比较复杂的事情。举个简单例子,当听music的时候来电话了,声音处理会怎样?

虽然在Android中,还有一个叫AudioPolicyService的(APS)东西,但是它最终都会调用到AF中去,因为AF实际创建并管理了硬件设备。所以,针对Android声音策略上的分析,我会单独在以后来分析。

二从AT切入到AF

直接从头看代码是没法掌握AF的主干的,必须要有一个切入点,也就是用一个正常的调用流程来分析AF的处理流程。先看看AF的产生吧,这个C/S架构的服务者是如何产生的呢?

2.1 AudioFlinger的诞生

AF是一个服务,这个就不用我多说了吧?代码在 framework/base/media/mediaserver/Main_mediaServer.cpp中。 int main(int argc, char** argv) {

sp proc(ProcessState::self()); sp sm = defaultServiceManager(); ....

AudioFlinger::instantiate();--->AF的实例化 AudioPolicyService::instantiate();--->APS的实例化 ....

ProcessState::self()->startThreadPool(); IPCThreadState::self()->joinThreadPool(); }

哇塞,看来这个程序的负担很重啊。没想到。为何AF,APS要和MediaService和CameraService都放到一个篮子里?

看看AF的实例化静态函数,在framework/base/libs/audioFlinger/audioFlinger.cpp中

void AudioFlinger::instantiate() {

defaultServiceManager()->addService( //把AF实例加入系统服务 String16(\ }

再来看看它的构造函数是什么做的。 AudioFlinger::AudioFlinger() : BnAudioFlinger(),//初始化基类

mAudioHardware(0), //audio硬件的HAL对象

mMasterVolume(1.0f), mMasterMute(false), mNextThreadId(0) {

mHardwareStatus = AUDIO_HW_IDLE; //创建代表Audio硬件的HAL对象

mAudioHardware = AudioHardwareInterface::create();

mHardwareStatus = AUDIO_HW_INIT;

if (mAudioHardware->initCheck() == NO_ERROR) { setMode(AudioSystem::MODE_NORMAL); //设置系统的声音模式等,其实就是设置硬件的模式 setMasterVolume(1.0f); setMasterMute(false); } }

AF中经常有setXXX的函数,到底是干什么的呢?我们看看setMode函数。 status_t AudioFlinger::setMode(int mode) {

mHardwareStatus = AUDIO_HW_SET_MODE;

status_t ret = mAudioHardware->setMode(mode);//设置硬件的模式 mHardwareStatus = AUDIO_HW_IDLE; return ret; }

当然,setXXX还有些别的东西,但基本上都会涉及到硬件对象。我们暂且不管它。等分析到Audio策略再说。

好了,Android系统启动的时候,看来AF也准备好硬件了。不过,创建硬件对象就代表我们可以播放了吗?

2.2 AT调用AF的流程

我这里简单的把AT调用AF的流程列一下,待会按这个顺序分析AF的工作方式。 --参加AudioTrack分析的4.1节 1. 创建

AudioTrack* lpTrack = new AudioTrack(); lpTrack->set(...);

这个就进入到C++的AT了。下面是AT的set函数 audio_io_handle_t output =

AudioSystem::getOutput((AudioSystem::stream_type)streamType,

sampleRate, format, channels, (AudioSystem::output_flags)flags); status_t status = createTrack(streamType, sampleRate, format, channelCount, frameCount, flags, sharedBuffer, output); ----->creatTrack会和AF打交道。我们看看createTrack重要语句

const sp& audioFlinger = AudioSystem::get_audio_flinger(); //下面很重要,调用AF的createTrack获得一个IAudioTrack对象 sp track = audioFlinger->createTrack(); sp cblk = track->getCblk();//获取共享内存的管理结构

总结一下创建的流程,AT调用AF的createTrack获得一个IAudioTrack对象,然后从这个对象中获得共享内存的对象。 2. start和write

看看AT的start,估计就是调用IAudioTrack的start吧? void AudioTrack::start() {

//果然啊...

status_t status = mAudioTrack->start(); }

那write呢?我们之前讲了,AT就是从共享buffer中:

? Lock缓存 ? 写缓存 ? Unlock缓存

注意,这里的Lock和Unlock是有问题的,什么问题呢?待会我们再说

按这种方式的话,那么AF一定是有一个线程在那也是:

? Lock, ? 读缓存,写硬件 ? Unlock

总之,我们知道了AT的调用AF的流程了。下面一个一个看。

2.3 AF流程

1 createTrack

sp AudioFlinger::createTrack( pid_t pid,//AT的pid号 int streamType,//MUSIC,流类型 uint32_t sampleRate,//8000 采样率 int format,//PCM_16类型 int channelCount,//2,双声道

int frameCount,//需要创建的buffer可包含的帧数 uint32_t flags,

const sp& sharedBuffer,//AT传入的共享buffer,这里为空 int output,//这个是从AuidoSystem获得的对应MUSIC流类型的索引 status_t *status) {

sp track; sp trackHandle; sp client; wp wclient; status_t lStatus; {

Mutex::Autolock _l(mLock); //根据output句柄,获得线程?

PlaybackThread *thread = checkPlaybackThread_l(output); //看看这个进程是不是已经是AF的客户了

//这里说明一下,由于是C/S架构,那么作为服务端的AF肯定有地方保存作为C的AT的信息

//那么,AF是根据pid作为客户端的唯一标示的 //mClients是一个类似map的数据组织结构

wclient = mClients.valueFor(pid); if (wclient != NULL) { } else {

//如果还没有这个客户信息,就创建一个,并加入到map中去

client = new Client(this, pid); mClients.add(pid, client); }

//从刚才找到的那个线程对象中创建一个track

track = thread->createTrack_l(client, streamType, sampleRate, format, channelCount, frameCount, sharedBuffer, &lStatus); }

//喔,还有一个trackHandle,而且返回到AF端的是这个trackHandle对象 trackHandle = new TrackHandle(track); return trackHandle; }

这个AF函数中,突然冒出来了很多新类型的数据结构。说实话,我刚开始接触的时候,大脑因为常接触到这些眼生的东西而死机!大家先不要拘泥于这些东西,我会一一分析到的。 先进入到checkPlaybackThread_l看看。

AudioFlinger::PlaybackThread *AudioFlinger::checkPlaybackThread_l(int output) const {

PlaybackThread *thread = NULL;

//看到这种indexOfKey的东西,应该立即能想到:

//喔,这可能是一个map之类的东西,根据key能找到实际的value if (mPlaybackThreads.indexOfKey(output) >= 0) {

thread = (PlaybackThread *)mPlaybackThreads.valueFor(output).get(); }

//这个函数的意思是根据output值,从一堆线程中找到对应的那个线程 return thread; }

看到这里很疑惑啊:

? AF的构造函数中没有创建线程,只创建了一个audio的HAL对象 ? 如果AT是AF的第一个客户的话,我们刚才的调用流程里边,也没看到哪有创建线程的地方呀。


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