Linux ALSA源码分析（基于Linux 5.18）

Posted 2023-03-04 Coder个人博客

        Linux ALSA音频驱动框架详细的描述的ALSA驱动框架的分层及各模块的主要作用，现在从源码的角度来分析ALSA驱动。

1、ALSA驱动代码文件结构

        在Linux5.18代码树中，Alsa的代码文件结构如下：

linux/sound$ tree -d
.
├── ac97
├── aoa
│   ├── codecs
│   ├── core
│   ├── fabrics
│   └── soundbus
│       └── i2sbus
├── arm
├── atmel
├── core
│   ├── oss
│   └── seq
│       └── oss
├── drivers
│   ├── mpu401
│   ├── opl3
│   ├── opl4
│   ├── pcsp
│   └── vx
├── firewire
│   ├── bebob
│   ├── dice
│   ├── digi00x
│   ├── fireface
│   ├── fireworks
│   ├── motu
│   ├── oxfw
│   └── tascam
├── hda
│   └── ext
├── i2c
│   └── other
├── isa
│   ├── ad1816a
│   ├── ad1848
│   ├── cs423x
│   ├── es1688
│   ├── galaxy
│   ├── gus
│   ├── msnd
│   ├── opti9xx
│   ├── sb
│   ├── wavefront
│   └── wss
├── mips
├── oss
│   └── dmasound
├── parisc
├── pci
│   ├── ac97
│   ├── ali5451
│   ├── asihpi
│   ├── au88x0
│   ├── aw2
│   ├── ca0106
│   ├── cs46xx
│   ├── cs5535audio
│   ├── ctxfi
│   ├── echoaudio
│   ├── emu10k1
│   ├── hda
│   ├── ice1712
│   ├── korg1212
│   ├── lola
│   ├── lx6464es
│   ├── mixart
│   ├── nm256
│   ├── oxygen
│   ├── pcxhr
│   ├── riptide
│   ├── rme9652
│   ├── trident
│   ├── vx222
│   └── ymfpci
├── pcmcia
│   ├── pdaudiocf
│   └── vx
├── ppc
├── sh
├── soc
│   ├── adi
│   ├── amd
│   │   ├── acp
│   │   ├── include
│   │   ├── raven
│   │   ├── renoir
│   │   ├── vangogh
│   │   └── yc
│   ├── atmel
│   ├── au1x
│   ├── bcm
│   ├── cirrus
│   ├── codecs
│   ├── dwc
│   ├── fsl
│   ├── generic
│   ├── hisilicon
│   ├── img
│   ├── intel
│   │   ├── atom
│   │   │   └── sst
│   │   ├── avs
│   │   ├── boards
│   │   ├── catpt
│   │   ├── common
│   │   ├── keembay
│   │   └── skylake
│   ├── jz4740
│   ├── kirkwood
│   ├── mediatek
│   │   ├── common
│   │   ├── mt2701
│   │   ├── mt6797
│   │   ├── mt8173
│   │   ├── mt8183
│   │   ├── mt8192
│   │   └── mt8195
│   ├── meson
│   ├── mxs
│   ├── pxa
│   ├── qcom
│   │   └── qdsp6
│   ├── rockchip
│   ├── samsung
│   ├── sh
│   │   └── rcar
│   ├── sof
│   │   ├── amd
│   │   ├── imx
│   │   ├── intel
│   │   ├── mediatek
│   │   │   ├── mt8186
│   │   │   └── mt8195
│   │   └── xtensa
│   ├── spear
│   ├── sprd
│   ├── sti
│   ├── stm
│   ├── sunxi
│   ├── tegra
│   ├── ti
│   ├── uniphier
│   ├── ux500
│   ├── xilinx
│   └── xtensa
├── sparc
├── spi
├── synth
│   └── emux
├── usb
│   ├── 6fire
│   ├── bcd2000
│   ├── caiaq
│   ├── hiface
│   ├── line6
│   ├── misc
│   └── usx2y
├── virtio
├── x86
└── xen

        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。

ALSA API可以分解成以下几个主要的接口：

    1.声卡和设备管理接口(Management of Cards and Devices)：提供管理声卡注册和请求可用设备的通用功能
    2.PCM接口：管理数字音频回放(playback)和录音(capture)的接口。本文后续总结重点放在这个接口上，因为它是开发数字音频程序最常用到的接口。
    3.Raw MIDI接口：支持MIDI(Musical Instrument Digital Interface),标准的电子乐器。这些API提供对声卡上MIDI总线的访问。这个原始接口基于MIDI事件工作，由程序员负责管理协议以及时间处理。
    4.过程信息接口(Proc Info API)
    4.定时器(Timer)接口：为同步音频事件提供对声卡上时间处理硬件的访问。
    5.时序器(Sequencer)接口
    6.混音器(Mixer)接口