Linux ALSA声卡驱动之一：ALSA架构简介

来源：互联网发布：我爱mac账号编辑：程序博客网时间：2024/06/06 10:56

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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 plaincopy
#define SNDRV_DEV_TOPLEVEL  ((__force snd_device_type_t) 0)  
#define SNDRV_DEV_CONTROL   ((__force snd_device_type_t) 1)  
#define SNDRV_DEV_LOWLEVEL_PRE  ((__force snd_device_type_t) 2)  
#define SNDRV_DEV_LOWLEVEL_NORMAL ((__force snd_device_type_t) 0x1000)  
#define SNDRV_DEV_PCM       ((__force snd_device_type_t) 0x1001)  
#define SNDRV_DEV_RAWMIDI   ((__force snd_device_type_t) 0x1002)  
#define SNDRV_DEV_TIMER     ((__force snd_device_type_t) 0x1003)  
#define SNDRV_DEV_SEQUENCER ((__force snd_device_type_t) 0x1004)  
#define SNDRV_DEV_HWDEP     ((__force snd_device_type_t) 0x1005)  
#define SNDRV_DEV_INFO      ((__force snd_device_type_t) 0x1006)  
#define SNDRV_DEV_BUS       ((__force snd_device_type_t) 0x1007)  
#define SNDRV_DEV_CODEC     ((__force snd_device_type_t) 0x1008)  
#define SNDRV_DEV_JACK          ((__force snd_device_type_t) 0x1009)  
#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
 
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9楼 littlethunder 2013-06-28 15:57发表 [回复]很强大~不过我在/usr/include/sound 目录下只找到如下头文件：
asequencer.h asound.h hdsp.h sb16_csp.h
asound_fm.h emu10k1.h hdspm.h sfnt_info.h
是alsa更新后发生变化还是我目录找错了？Re: DroidPhone 2013-06-29 19:22发表 [回复]回复littlethunder：呵呵，你没有下载内核的源代码！www.kernel.orgRe: littlethunder 2013-06-29 19:30发表 [回复]回复DroidPhone：原来是这样啊~ 不过我是想通过alsa驱动函数取得电脑（ubuntu12.04）扬声器的音频数据流，这个，下载内核源码后只用sound部分就可以做到吗？还是需要安装什么东西？谢谢~:-)8楼 vito_coleone 2013-06-06 14:05发表 [回复]写的很好7楼 david10000 2012-12-20 18:26发表 [回复]整个看了一遍，感觉很不错。楼主能否研究下 蓝牙语音输入设备 在alsa中的应用，我目前在做这一块，资料很少。6楼 shenghuafenxiyi 2012-09-11 18:14发表 [回复]写的很不错5楼 天才2012 2012-06-25 13:02发表 [回复]再想问一下，是不是现在嵌入式linux下的音频驱动更多的趋向于以ASOC的架构来设计呢？4楼 天才2012 2012-06-25 13:01发表 [回复]博主你好，看了你的关于ALSA和ASOC的介绍，学习到很多。不知道你所示的内核版本是多少来着。因为我在看的2.6.36中很多codec，ASOC平台驱动已经你所说的machine驱动这3部分内容，很多数据的结构体都发生了一定的变换。做了更简单的封装。3楼 sunweizhong1024 2012-05-23 16:01发表 [回复] [引用] [举报]牛叉啊，很经典2楼 平凡的人 2012-03-06 15:51发表 [回复]很好很强大1楼 xg1410 2011-09-19 09:25发表 [回复]好犀利啊！