linux ALSA 驱动架构

Posted 2023-03-29 Free飝Fly

一、kernel Audio驱动架构主流有两大类，一类是SOC Machine架构，另一类是simple-card架构。

MTK、QCom主要采用machine架构，rockchip采用simple card架构。

二、Machine架构驱动介绍

machine 架构每家平台实现并不完全相同，machine driver和platform driver都有平台厂商提供，codec driver无特殊要求，符合ALSA SOC-codec driver标准即可

（1）驱动组成

machine driver：主要负责注册card，并且注册dai-link下的codec（包括cpu dai和codec dai）dai-link一般在C文件中配置 

platform driver:即cpu dai的驱动，包括DMA配置和I2S配置

codec driver:即外部codec的驱动，如ak4642、rt5644等

DTSI也分为三个部分：

sound:对应machine driver

i2s:对应platform driver

codec:对应外部codec ic driver

（2）platform driver和codec driver注册流程

两者原理一样，都是通过devm_snd_soc_register_component向SOC Core中注册两个component。

所有注册的component都保存在soc-core.c的component_list中。

（3）Machine driver流程

首先配置dai-link,然后通过devm_snd_soc_register_card 调用snd_soc_register_card注册card并且解析dai-link,

调用snd_soc_card_probe调用platform driver的dai_probe函数

调用soc_probe_link_components最终调用components的 codec probe函数

同时注册codec中的kconctrl和dpam 

三、simple架构

(1)驱动组成

simple-card Driver: kernel\\sound\\soc\\generic\\simple-card.c  ,标准Linux驱动，各平台通用

SOC-I2S Driver:

codec Driver:

DTSI:

大致和machine 架构类似，都分为三个部分，主要差异在simple-card架构DTSI可以配置dai-link和route

如：

	rt5640-sound 
		compatible = "simple-audio-card";
		simple-audio-card,name = "rockchip,rt5640-codec";
		simple-audio-card,format = "i2s";
		simple-audio-card,mclk-fs = <256>;
		simple-audio-card,widgets =
			"Microphone", "Mic Jack",
			"Headphone", "Headphone Jack";
		simple-audio-card,routing =
			"Mic Jack", "MICBIAS1",
			"IN1P", "Mic Jack",
			"Headphone Jack", "HPOL",
			"Headphone Jack", "HPOR";

		simple-audio-card,cpu 
			sound-dai = <&i2s1>;
		;

		simple-audio-card,codec 
			sound-dai = <&rt5640>;
		;
	;

各Driver Probe流程和machine相同，都是调用 devm_snd_soc_register_card和devm_snd_soc_register_component两个函数。

以上函数是基于kernel5的，低版本接口类似，只是codec结构体名字变了。

四：其他

DTSI类似simple-card（支持dai-link）的machine driver

kernel\\sound\\soc\\samsung\\snow.c

Linux ALSA声卡驱动之一：ALSA架构简介

本文转载自：http://blog.csdn.net/droidphone/article/details/6271122

声明：本博内容均由http://blog.csdn.net/droidphone原创，转载请注明出处，谢谢！

一.  概述

    ALSA是Advanced Linux Sound Architecture 的缩写，目前已经成为了linux的主流音频体系结构，想了解更多的关于ALSA的这一开源项目的信息和知识，请查看以下网址：http://www.alsa-project.org/。

    在内核设备驱动层，ALSA提供了alsa-driver，同时在应用层，ALSA为我们提供了alsa-lib，应用程序只要调用alsa-lib提供的API，即可以完成对底层音频硬件的控制。

 

                                                           图 1.1   alsa的软件体系结构

由图1.1可以看出，用户空间的alsa-lib对应用程序提供统一的API接口，这样可以隐藏了驱动层的实现细节，简化了应用程序的实现难度。内核空间中，alsa-soc其实是对alsa-driver的进一步封装，他针对嵌入式设备提供了一些列增强的功能。本系列博文仅对嵌入式系统中的alsa-driver和alsa-soc进行讨论。

 二.  ALSA设备文件结构

    我们从alsa在linux中的设备文件结构开始我们的alsa之旅. 看看我的电脑中的alsa驱动的设备文件结构:

$ 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
$

    我们可以看到以下设备文件:

• controlC0 -->                 用于声卡的控制，例如通道选择，混音，麦克风的控制等
• midiC0D0  -->                用于播放midi音频
• pcmC0D0c --〉               用于录音的pcm设备
• pcmC0D0p --〉               用于播放的pcm设备
• seq  --〉                        音序器
• timer --〉                       定时器

其中，C0D0代表的是声卡0中的设备0，pcmC0D0c最后一个c代表capture，pcmC0D0p最后一个p代表playback，这些都是alsa-driver中的命名规则。从上面的列表可以看出，我的声卡下挂了6个设备，根据声卡的实际能力，驱动实际上可以挂上更多种类的设备，在include/sound/core.h中，定义了以下设备类型：

 

[c-sharp] view plain copy

 

1. #define SNDRV_DEV_TOPLEVEL  ((__force snd_device_type_t) 0)  
2. #define SNDRV_DEV_CONTROL   ((__force snd_device_type_t) 1)  
3. #define SNDRV_DEV_LOWLEVEL_PRE  ((__force snd_device_type_t) 2)  
4. #define SNDRV_DEV_LOWLEVEL_NORMAL ((__force snd_device_type_t) 0x1000)  
5. #define SNDRV_DEV_PCM       ((__force snd_device_type_t) 0x1001)  
6. #define SNDRV_DEV_RAWMIDI   ((__force snd_device_type_t) 0x1002)  
7. #define SNDRV_DEV_TIMER     ((__force snd_device_type_t) 0x1003)  
8. #define SNDRV_DEV_SEQUENCER ((__force snd_device_type_t) 0x1004)  
9. #define SNDRV_DEV_HWDEP     ((__force snd_device_type_t) 0x1005)  
10. #define SNDRV_DEV_INFO      ((__force snd_device_type_t) 0x1006)  
11. #define SNDRV_DEV_BUS       ((__force snd_device_type_t) 0x1007)  
12. #define SNDRV_DEV_CODEC     ((__force snd_device_type_t) 0x1008)  
13. #define SNDRV_DEV_JACK          ((__force snd_device_type_t) 0x1009)  
14. #define SNDRV_DEV_LOWLEVEL  ((__force snd_device_type_t) 0x2000)  

 

 通常，我们更关心的是pcm和control这两种设备。

 

三.  驱动的代码文件结构

    在Linux2.6代码树中，Alsa的代码文件结构如下：

    sound
            /core
                     /oss
                    /seq
            /ioctl32
            /include
            /drivers
            /i2c
            /synth
                    /emux
            /pci
                    /(cards)
            /isa
                    /(cards)
            /arm
            /ppc
            /sparc
            /usb
            /pcmcia /(cards)
            /oss
            /soc
                    /codecs

• core               该目录包含了ALSA驱动的中间层，它是整个ALSA驱动的核心部分
• core/oss        包含模拟旧的OSS架构的PCM和Mixer模块
• core/seq        有关音序器相关的代码
• include          ALSA驱动的公共头文件目录，该目录的头文件需要导出给用户空间的应用程序使用，通常，驱动模块私有的头文件不应放置在这里
•  drivers           放置一些与CPU、BUS架构无关的公用代码
• i2c                 ALSA自己的I2C控制代码
• pci                 pci声卡的顶层目录，子目录包含各种pci声卡的代码
• isa                 isa声卡的顶层目录，子目录包含各种isa声卡的代码
• soc                针对system-on-chip体系的中间层代码
• soc/codecs    针对soc体系的各种codec的代码，与平台无关