图2.2 pcm中间层的几个重要的结构体的关系图
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snd_pcm是挂在snd_card下面的一个snd_device
snd_pcm中的字段:streams[2],该数组中的两个元素指向两个snd_pcm_str结构,分别代表playback stream和capture stream snd_pcm_str中的substream字段,指向snd_pcm_substream结构 snd_pcm_substream是pcm中间层的核心,绝大部分任务都是在substream中处理,尤其是他的ops(snd_pcm_ops)字段,许多user空间的应用程序通过alsa-lib对驱动程序的请求都是由该结构中的函数处理。它的runtime字段则指向snd_pcm_runtime结构,snd_pcm_runtime记录这substream的一些重要的软件和硬件运行环境和参数。
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3. 新建一个pcm
alsa-driver的中间层已经为我们提供了新建pcm的api:
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int snd_pcm_new(struct snd_card *card, const char *id, int device, int playback_count, int capture_count,
struct snd_pcm ** rpcm);
参数device 表示目前创建的是该声卡下的第几个pcm,第一个pcm设备从0开始。
参数playback_count 表示该pcm将会有几个playback substream。 参数capture_count 表示该pcm将会有几个capture substream。 另一个用于设置pcm操作函数接口的api:
void snd_pcm_set_ops(struct snd_pcm *pcm, int direction, struct snd_pcm_ops *ops);
新建一个pcm可以用下面一张新建pcm的调用的序列图进行描述:
图3.1 新建pcm的序列图
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snd_card_create pcm是声卡下的一个设备(部件),所以第一步是要创建一个声卡
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snd_pcm_new 调用该api创建一个pcm,才该api中会做以下事情
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如果有,建立playback stream,相应的substream也同时建立 如果有,建立capture stream,相应的substream也同时建立 调用snd_device_new()把该pcm挂到声卡中,参数ops中的dev_register字段指向了函数snd_pcm_dev_register,这个回调函数会在声卡的注册阶段被调用。
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snd_pcm_set_ops 设置操作该pcm的控制/操作接口函数,参数中的snd_pcm_ops结构中的函数通常就是我们驱动要实现的函数
snd_card_register 注册声卡,在这个阶段会遍历声卡下的所有逻辑设备,并且调用各设备的注册回调函数,对于pcm,就是第二步提到的snd_pcm_dev_register函数,该回调函数建立了和用户空间应用程序(alsa-lib)通信所用的设备文件节点:/dev/snd/pcmCxxDxxp和/dev/snd/pcmCxxDxxc
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4. 设备文件节点的建立(dev/snd/pcmCxxDxxp、pcmCxxDxxc) 4.1 struct snd_minor
每个snd_minor结构体保存了声卡下某个逻辑设备的上下文信息,他在逻辑设备建立阶段被填充,在逻辑设备被使用时就可以从该结构体中得到相应的信息。pcm设备也不例外,也需要使用该结构体。该结构体在include/sound/core.h中定义。
[c-sharp] view plain copy
1. struct snd_minor {
2. int type; /* SNDRV_DEVICE_TYPE_XXX */ 3. int card; /* card number */ 4. int device; /* device number */
5. const struct file_operations *f_ops; /* file operations */
6. void *private_data; /* private data for f_ops->open */
7. struct device *dev; /* device for sysfs */ 8. };
在sound/sound.c中定义了一个snd_minor指针的全局数组: [c-sharp] view plain copy
1. static struct snd_minor *snd_minors[256];
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前面说过,在声卡的注册阶段(snd_card_register),会调用pcm的回调函数snd_pcm_dev_register(),这个函数里会调用函数snd_register_device_for_dev(): [c-sharp] view plain copy
1. static int snd_pcm_dev_register(struct snd_device *device) 2. {
3. ...... 4.
5. /* register pcm */
6. err = snd_register_device_for_dev(devtype, pcm->card,
7. pcm->device,
8. &snd_pcm_f_ops[cidx], 9. pcm, str, dev); 10. ...... 11. }
我们再进入snd_register_device_for_dev(): [c-sharp] view plain copy
1. int snd_register_device_for_dev(int type, struct snd_card *card, int dev,
2. const struct file_operations *f_ops, 3. void *private_data,
4. const char *name, struct device *device) 5. {
6. int minor;
7. struct snd_minor *preg; 8.
9. if (snd_BUG_ON(!name)) 10. return -EINVAL;
11. preg = kmalloc(sizeof *preg, GFP_KERNEL); 12. if (preg == NULL) 13. return -ENOMEM; 14. preg->type = type;
15. preg->card = card ? card->number : -1; 16. preg->device = dev; 17. preg->f_ops = f_ops;
18. preg->private_data = private_data;
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19. mutex_lock(&sound_mutex); 20. #ifdef CONFIG_SND_DYNAMIC_MINORS 21. minor = snd_find_free_minor(); 22. #else
23. minor = snd_kernel_minor(type, card, dev); 24. if (minor >= 0 && snd_minors[minor]) 25. minor = -EBUSY; 26. #endif
27. if (minor < 0) {
28. mutex_unlock(&sound_mutex); 29. kfree(preg); 30. return minor; 31. }
32. snd_minors[minor] = preg;
33. preg->dev = device_create(sound_class, device, MKDEV(major, minor),
34. private_data, \, name); 35. if (IS_ERR(preg->dev)) {
36. snd_minors[minor] = NULL; 37. mutex_unlock(&sound_mutex); 38. minor = PTR_ERR(preg->dev); 39. kfree(preg); 40. return minor; 41. } 42.
43. mutex_unlock(&sound_mutex); 44. return 0; 45. }
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首先,分配并初始化一个snd_minor结构中的各字段
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type:
SNDRV_DEVICE_TYPE_PCM_PLAYBACK/SNDRV_DEVICE_TYPE_PCM_CAPTURE
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card: card的编号
device:pcm实例的编号,大多数情况为0 f_ops:snd_pcm_f_ops
private_data:指向该pcm的实例
根据type,card和pcm的编号,确定数组的索引值minor,minor也作为pcm设备的此设备号
把该snd_minor结构的地址放入全局数组snd_minors[minor]中 最后,调用device_create创建设备节点
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