android audio arch

原址

ALSA System on Chip(ASoC)

ASoC 驱动将一个audio子系统分成四个部分：

Machine driver， Platform driver， CPU driver以及Codec driver。

Machine 驱动

• 将平台，CPU以及codec驱动绑定在一块
• 实现在kernel/sound/soc/msm/<chipset.c>
• 定义前端FE和后端BE，DAI（digital audio interface） links

platform 驱动

• 包括了平台相关的音频数据流的传输和路由的控制
• 被区分成FE和BE两个平台驱动

FE

• Audio -例化PCM播放和采集，将播放的pcm数据从用户空间传递给DSP，采集是逆过程，高通使用ASM接口，实现于kernel/sound/soc/msm-pcm-q6.c
• Voice-初始化和销毁语音电话建立，实现与kernel/sound/soc/msm-pcm-voice-v2.c
• VoIP-初始化和销毁MVS接口在DSP和用户空间互传数据。kernel/sound/soc/msm-pcm-voip-v2.c
• Compress offload-Compress offload 播放数据传输到DSP。kernel/sound/soc/msm-compress-q6-v2.c

BE

• Routing-audio 通路选择，kernel/sound/soc/msm-pcm-routing-v2.c

CPU driver

分为FE和BE CPU驱动

FE

• 提供了ALSA SoC framework需要的FE PCM设备信息，由平台驱动提供的ASoC framework和音频路由表可以指示PCM 播放/采集。
• FE CPU DAI实现于kernel/sound/soc/msm/msm-dai-fe.c

BE

• 根据初始化的PCM播放和采集配置DSP AFE模块对应的audio 音频端口
• 定义了BE CPU　ＤＡＩ实现于kernel/sound/soc/msm/qdsp6v2/msm-dai-q6-v2.c
  

Codec 驱动

ＵｓｅｒSpcace Moudles

• Audio Hardware Abstraction Layer(AHAL)-使用ｔｉｎｙａｌｓａ将ＡｕｄｉｏＦｌｉｎｇｅｒ调用映射到ＡＳｏＣ驱动
• ｔｉｎｙａｌｓａ－ｋｅｒｎｅｌ　ＡＳｏＣ驱动接口，ＡＨＡＬ使用，提供了ｓｔｒｅａｍ和设备管理需要的基本ＰＣＭ和Ｍｉｘｅｒ控制ＡＰＩ
• Ａｕｄｉｏ　Ｒｏｕｔｅ－该模块从ＸＭＬ文件读取ＡＬＳＡ　ｍｉｘｅｒ　控制器，并根据ＡＨＡＬ设置ｍｉｘｅｒ控制器。
• Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ　ｆｒａｍｅｗｏｒｋ－ＳｔａｇｅＦｒｉｇｈｔ　　１）使用标准音频格式的播放和采集；２）和编解码库以及ＯｐｅｎＭＡＸ　ＩＬ组件通信，实现音频编解码
• Ａｕｄｉｏ　ｓｅｒｖｉｃｅ　　１）运行时服务，由ｓｙｓｔｅｍ　ｓｅｒｖｅｒ启动，ｓｅｒｖｉｃｅ　ｍａｎａｇｅｒ　管理；２）注册ｉｎｔｅｎｔｓ，当接收到来自不同应用（ＨＤＭＩ，Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）的信息后通知Ａｕｄｉｏ系统
• Ａｕｄｉｏ　Ｆｌｉｎｇｅｒ　　１）通过ｌｉｂａｕｄｉｏ，　蓝牙Ａ２ＤＰ管理所有音频输入／输出设备，　２）将多个ａｕｄｉｏ　ｓｔｒｅａｍ合成单一ＰＣＭ，混合的ｏｕｔｐｕｔ输出源被路由给输出设备　　３）　ｍｕｓｉｃ　ｓｔｒｅａｍ播放的音量控制
• Ａｕｄｉｏ　Policy　Ｍａｎａｇｅｒ（ＡＰＭ）－－１）定义了多个音频源并发的管理策略　　２）设置场景（电话，音乐，系统音，通知）　　３）定义了音频类型（语音，播放，ｒｉｎｇ）在何种设备上播放（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ，　ｓｐｅａｋｅｒ，　ｈｅａｄｓｅｔ）　
• ＡＰＭ的职责如下　　１）管理各种输入／输出设备接口　　２）管理各种输入／输出设备，ｍｉｃ／ｓｐｅａｋｅｒ／ｈｅａｄｐｈｏｎｅ／ｈｅａｄｓｅｔ／Ａ２ＤＰ以及Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ　ＳＣＯ，　３）基于ｓｔｒｅａｍ模式选择和定义合适的路由策略　４）管理每一个ｓｔｒｅａｍ的音量

Ａｕｄｉｏ　Ｏｕｔｐｕｔ　Ｓｔｒｅａｍ　ａｎｄ Volume Control

• 缺省的音频输出（primary output）使用ＡｕｄｉｏＦｌｉｎｇｅｒ中的Ｍｉｘｅｒ线程，音量和音效将在Ｆｌｉｎｇｅｒ中使用

• Ｌｏｗｌａｔｅｎｃｙ输出使用ＡｕｄｉｏＦｌｉｎｇｅｒ中的快速ｍｉｘｅｒ，音量控制在Ｆｌｉｎｇｅｒ中
• Ｃｏｍｐｒｅｓｓ　ｏｆｆｌｏａｄ播放使用Ａｕｄｉｏ　Ｆｌｉｎｇｅｒ中的ｃｏｍｐｒｅｓｓ　ｏｆｆｌｏａｄ　线程，音量和音效在ＤＳＰ中。
• ＶｏＩＰ播放在ＡｕｄｉｏＦｌｉｎｇｅｒ中的ｍｉｘｅｒＴｈｒｅａｄ，Ｖｏｌｕｍｅ和ｅｃｈｏ　ｃａｎｃｅｌａｔｉｏｎ由ＤＳＰ完成。

设备和流管理

Frontend DAI

• 对用户空间作为ＰＣＭ设备可见
• 可以将Ａｕｄｉｏ路由到多个ＢＥ　ＤＡＩ
• Ｒｏｕｔｉｎｇ由用户空间ｍｉｘｅｒ控制
• ＰＣＭ由ＡＬＳＡ直接控制
• 定义与ｍｓｍ-dai-fe.c
  [cpp] view plain copy

  1. static struct snd_soc_dai_driver msm_fe_dais[]={  
  2.   .playback = {  
  3.      .stream_name = "Multimedia1 Playback",  
  4.      .aif_name = "MM_DL1",  
  5.      .rates  
  6. ...  
  7.   }  
  8.   
  9. }  

当ｆｒｏｎｔ　ＤＡＩ使能时，ＡＩＦ将会被使能。

代码分布

用户空间和audio相关的代码

用于调试和定制化：

[plain] view plain copy

1. <APSS_BUILD>/hardware/qcom/audio/hal/msm8974 – Contains the audio Hardware Abstraction Layer (HAL)-related code  
2.   
3. <APSS_BUILD>/external/tinyalsa/ – Contains the code related to tinymix, tinyplay, and tinycap  
4.   
5. <APSS_BUILD>/hardware/qcom/audio/mm-audio – Contains the implementation of QTI OMX components for the audio encoder and decoders  
6.   
7. <APSS_BUILD>/frameworks/av/media/libstagefright/ – Contains the source code for Google’s Stagefright implementation  
8.   
9. <APSS_BUILD>/frameworks/av/media/libmediaplayerservice/nuplayer - Contains the source code for Google’s nuplayer implementation  
10.   
11. <APSS_BUILD>/frameworks/av/services/audioflinger/ – Contains the source code for AudioFlinger that manages audio streams from the user space  
12.   
13. <APSS_BUILD>/vendor/qcom/proprietary/mm-audio/ – Contains the code related to the Audio Calibration Database (ACDB) driver, parsers for DTS and AC3, surround sound, SVA, etc.  
14.   
15. <APSS_BUILD>/external/bluetooth/bluedroid/ – Contains the code related to Bluetooth® (BT) A2DP used in a QTI platform  
16.   
17. <APSS_BUILD>/external/bluetooth/bluedroid/audio_a2dp_hw/ – Contains the A2DP audio HAL implementation  
18.   
19. <APSS_BUILD>/hardware/libhardware/modules/usbaudio/ – Contains the USB HAL implementation for a USB dock use case  
20.   
21. <APSS_BUILD>/hardware/qcom/audio/hal/audio_extn/:  
22.   
23. audio_extn.c – Implements the wrapper function for audio extension features, such as FM, Dolby, Compress capture, HFP, SVA (listen), speaker protection, SSR, USB audio over headset  
24.   
25. usb.c – Contains the HAL implementation for USB playback and record over the headset  
26.   
27. compress_capture.c – Contains the HAL implementation for Compress capture  
28.   
29. dolby.c – Contains the HAL implementation for the Dolby postprocessing feature  
30.   
31. fm.c – Contains the HAL implementation for the FM playback and recording feature  
32.   
33. hfp.c – Contains the HAL implementation for the hands-free profile feature where the MSM™ chipset can be used as as a BT headset device  
34.   
35. listen.c – Contains the HAL implementation for the Snapdragon™ Voice Activation (SVA) feature  
36.   
37. spkr_protection.c – Contains the HAL implementation for the speaker protection feature  
38.   
39. ssr.c – Contains the HAL implementation for the surround sound recording feature  
40.   
41. <APSS_BUILD>/vendor/qcom/proprietary/wfd/mm/source/framework/src/ – Contains the Wi-Fi Display (WFD) frameworks-related code; WFDMMSourceAudioSource.cpp configures the RT Proxy port via ALSA APIs and gets the PCM data from the audio layer  
42.   
43. <APSS_BUILD>/system/core/include/system/ – Contains audio.h and audio_policy.h that contain enum definitions and inline functions used all over the code for audio in the user space  
44.   
45. <APSS_BUILD>/frameworks/base/media/java/android/media/ – Contains .java files for audio that expose APIs that can be called by Android™ applications written in Java  

内核空间代码

[plain] view plain copy

1. <APSS_BUILD>/kernel/sound/soc/msm/ – Contains the msm8994.c machine driver  
2.   
3. <APSS_BUILD>/kernel/sound/soc/msm/qdsp6v2 – Contains the source code for the platform drivers, Frontend (FE), and Backend (BE) DAI driver, QDSP drivers for AFE, ADM, and ASM, voice driver, etc.  
4.   
5. <APSS_BUILD>/kernel/sound/soc/soc-*.c – All the soc-*.c files provide information on the ALSA SOC framework  
6.   
7. <APSS_BUILD>/kernel/drivers/slimbus/ – Contains the source for the SLIMbus driver  
8.   
9. <APSS_BUILD>/kernel/arch/arm/mach-msm/qdsp6v2/ – Contains the drivers for DSP-based encoders and decoders, code for the ADSP loader, APR driver, Ion memory driver, and other utility files  
10.   
11. <APSS_BUILD>//LINUX/android/kernel/arch/arm/boot/dts – Contains msm8994-*.dtsi files that contain MSM8994-specific information;board-specific information on the MSM8994;GPIO management ; audio-related customization is available in files such as msm8994.dtsi, msm8994-mtp.dtsi, and msm8994-cdp.dtsi  
12.   
13. <APSS_BUILD>/LINUX/android//kernel/sound/soc/codecs/ – Contains the source code for the codec driver for WCD9330; codec driver-related source files are wcd9330.c, wcd9xxx-mbhc.c, wcd9xxx-resmgr.c, wcd9xxx-common.c, etc.  
14.   
15. <APSS_BUILD>//LINUX/android/kernel/drivers/mfd/ – Contains the source code for the codec driver; wcd9xxx-core.c, wcd9xxx-slimslave.c, and wcd9xxx-irq.c are the codec driver-related files