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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：
- #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