“本文转载自：[DroidPhone]的Linux ALSA声卡驱动之一：ALSA架构简介”

1.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：alsa的软件体系结构

  由图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实则是对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。本文仅对嵌入式系统中的alsa-driver和alsa-soc进行讨论。

2.ALSA设备文件结构

  从alsa在linux中的设备文件结构开始我们的alsa之旅，看看电脑中的alsa驱动的设备文件结构:

• 命令查看

zhou@zhiyi:~$ cd /dev/snd/
zhou@zhiyi:/dev/snd$ ls -l

• 结果显示

drwxr-xr-x  2 root root       60 2月  17 15:32 by-path
crw-rw----+ 1 root audio 116,  2 2月  17 15:32 controlC0
crw-rw----+ 1 root audio 116, 11 2月  17 15:32 hwC0D0
crw-rw----+ 1 root audio 116, 12 2月  17 15:32 hwC0D2
crw-rw----+ 1 root audio 116,  4 2月  17 15:32 pcmC0D0c
crw-rw----+ 1 root audio 116,  3 2月  18 14:10 pcmC0D0p
crw-rw----+ 1 root audio 116, 10 2月  17 15:32 pcmC0D10p
crw-rw----+ 1 root audio 116,  5 2月  17 15:32 pcmC0D2c
crw-rw----+ 1 root audio 116,  6 2月  17 15:32 pcmC0D3p
crw-rw----+ 1 root audio 116,  7 2月  17 15:32 pcmC0D7p
crw-rw----+ 1 root audio 116,  8 2月  17 15:32 pcmC0D8p
crw-rw----+ 1 root audio 116,  9 2月  17 15:32 pcmC0D9p
crw-rw----+ 1 root audio 116,  1 2月  17 15:32 seq
crw-rw----+ 1 root audio 116, 33 2月  17 15:32 timer

我们可以看到以下设备文件:

  其中，C0D0代表的是声卡0中的设备0，pcmC0D0c最后一个c代表capture（录音），pcmC0D0p最后一个p代表playback（播放），这些都是alsa-driver中的命名规则。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：

enum snd_device_type {
        SNDRV_DEV_LOWLEVEL,
        SNDRV_DEV_CONTROL,
        SNDRV_DEV_INFO,
        SNDRV_DEV_BUS,
        SNDRV_DEV_CODEC,
        SNDRV_DEV_PCM,
        SNDRV_DEV_COMPRESS,
        SNDRV_DEV_RAWMIDI,
        SNDRV_DEV_TIMER,
        SNDRV_DEV_SEQUENCER,
        SNDRV_DEV_HWDEP,
        SNDRV_DEV_JACK,
};

一般，我们更关心的是pcm和control这两种设备。

3.驱动的代码文件结构

3.1 获取ubuntu系统内核源文件

1. 查看当前内核版本

zhou@zhiyi:~$ uname -r
4.15.0-29-generic

2. 安装内核源码

sudo apt-get install linux-source-4.15.0

3. 解压内核源码

tar -jxvf linux-source-4.15.0.tar.bz2

4. 卸载内核源码

sudo apt-get remove linux-source-4.15.0

3.2 ALSA代码结构

3.2.1 ubuntu系统

cd /usr/src/linux-source-4.15.0/sound

• 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，一般，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。