Linux ALSA声卡驱动详细分析(4)

2019-01-27 16:59

1. if (extra_size > 0)

2. card->private_data = (char *)card + sizeof(struct snd_card); 4. snd_card_register() snd_card_create()在/sound/core/init.c中定义。 [c-sharp] view plain copy 1. /**

2. * snd_card_register - register the soundcard 3. * @card: soundcard structure 4. *

5. * This function registers all the devices assigned to the soundcard.

6. * Until calling this, the ALSA control interface is blocked from the

7. * external accesses. Thus, you should call this function at the end

8. * of the initialization of the card. 9. *

10. * Returns zero otherwise a negative error code if the registrain failed. 11. */

12. int snd_card_register(struct snd_card *card) 首先,创建sysfs下的设备: [c-sharp] view plain copy 1. if (!card->card_dev) {

2. card->card_dev = device_create(sound_class, card->dev,

3. MKDEV(0, 0), card,

4. \, card->number); 5. if (IS_ERR(card->card_dev)) 6. card->card_dev = NULL; 7. }

其中,sound_class是在/sound/sound_core.c中创建的: [c-sharp] view plain copy 16

1. static char *sound_devnode(struct device *dev, mode_t *mode) 2. {

3. if (MAJOR(dev->devt) == SOUND_MAJOR) 4. return NULL;

5. return kasprintf(GFP_KERNEL, \, dev_name(dev)); 6. }

7. static int __init init_soundcore(void) 8. {

9. int rc; 10.

11. rc = init_oss_soundcore(); 12. if (rc)

13. return rc; 14.

15. sound_class = class_create(THIS_MODULE, \); 16. if (IS_ERR(sound_class)) { 17. cleanup_oss_soundcore();

18. return PTR_ERR(sound_class); 19. } 20.

21. sound_class->devnode = sound_devnode; 22.

23. return 0; 24. }

由此可见,声卡的class将会出现在文件系统的/sys/class/sound/下面,并且,sound_devnode()也决定了相应的设备节点也将会出现在/dev/snd/下面。 接下来的步骤,通过snd_device_register_all()注册所有挂在该声卡下的逻辑设备,snd_device_register_all()实际上是通过snd_card的devices链表,遍历所有的snd_device,并且调用snd_device的ops->dev_register()来实现各自设备的注册的。

[c-sharp] view plain copy

1. if ((err = snd_device_register_all(card)) < 0) 2. return err;

最后就是建立一些相应的proc和sysfs下的文件或属性节点,代码就不贴了。

17

至此,整个声卡完成了建立过程。

3. Linux ALSA声卡驱动之三:PCM设备的创建 1. PCM是什么

PCM是英文Pulse-code modulation的缩写,中文译名是脉冲编码调制。我们知道在现实生活中,人耳听到的声音是模拟信号,PCM就是要把声音从模拟转换成数字信号的一种技术,他的原理简单地说就是利用一个固定的频率对模拟信号进行采样,采样后的信号在波形上看就像一串连续的幅值不一的脉冲,把这些脉冲的幅值按一定的精度进行量化,这些量化后的数值被连续地输出、传输、处理或记录到存储介质中,所有这些组成了数字音频的产生过程。

图1.1 模拟音频的采样、量化

PCM信号的两个重要指标是采样频率和量化精度,目前,CD音频的采样频率通常为44100Hz,量化精度是16bit。通常,播放音乐时,应用程序从存储介质中读取音频数据(MP3、WMA、AAC......),经过解码后,最终送到音频驱动程序中的就是PCM数据,反过来,在录音时,音频驱动不停地把采样所得的PCM数据送回给应用程序,由应用程序完成压缩、存储等任务。所以,音频驱动的两大核心任务就是:

18

?

playback 如何把用户空间的应用程序发过来的PCM数据,转化为人耳可以辨别的模拟音频

capture 把mic拾取到得模拟信号,经过采样、量化,转换为PCM信号送回给用户空间的应用程序

?

2. alsa-driver中的PCM中间层

ALSA已经为我们实现了功能强劲的PCM中间层,自己的驱动中只要实现一些底层的需要访问硬件的函数即可。

要访问PCM的中间层代码,你首先要包含头文件,另外,如果需要访问一些与 hw_param相关的函数,可能也要包含

每个声卡最多可以包含4个pcm的实例,每个pcm实例对应一个pcm设备文件。pcm实例数量的这种限制源于linux设备号所占用的位大小,如果以后使用64位的设备号,我们将可以创建更多的pcm实例。不过大多数情况下,在嵌入式设备中,一个pcm实例已经足够了。

一个pcm实例由一个playback stream和一个capture stream组成,这两个stream又分别有一个或多个substreams组成。

19

图2.1 声卡中的pcm结构

在嵌入式系统中,通常不会像图2.1中这么复杂,大多数情况下是一个声卡,一个pcm实例,pcm下面有一个playback和capture stream,playback和capture下面各自有一个substream。

下面一张图列出了pcm中间层几个重要的结构,他可以让我们从uml的角度看一看这列结构的关系,理清他们之间的关系,对我们理解pcm中间层的实现方式。

20


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