Linux音频驱动之二：声卡的创建

Linux音频驱动之二：声卡的创建  

2012-01-17 21:38:45|  分类： Linux_2410 |字号 订阅

1. struct snd_card

 

1.1. snd_card是什么

snd_card 可以说是整个ALSA音频驱动最顶层的一个结构，整个声卡的软件逻辑结构开始于该结构，几乎所有与声音相关的逻辑设备都是在snd_card的管理之下， 声卡驱动的第一个动作通常就是创建一个snd_card结构体。正因为如此，本节中，我们也从 struct cnd_card开始吧。

 

1.2. snd_card的定义

snd_card的定义位于改头文件中：include/sound/core.h

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1. /* main structure for soundcard */  
2.   
3. struct snd_card {  
4.     int number;         /* number of soundcard (index to 
5.                                 snd_cards) */  
6.   
7.     char id[16];            /* id string of this card */  
8.     char driver[16];        /* driver name */  
9.     char shortname[32];     /* short name of this soundcard */  
10.     char longname[80];      /* name of this soundcard */  
11.     char mixername[80];     /* mixer name */  
12.     char components[128];       /* card components delimited with 
13.                                 space */  
14.     struct module *module;      /* top-level module */  
15.   
16.     void *private_data;     /* private data for soundcard */  
17.     void (*private_free) (struct snd_card *card); /* callback for freeing of 
18.                                 private data */  
19.     struct list_head devices;   /* devices */  
20.   
21.     unsigned int last_numid;    /* last used numeric ID */  
22.     struct rw_semaphore controls_rwsem; /* controls list lock */  
23.     rwlock_t ctl_files_rwlock;  /* ctl_files list lock */  
24.     int controls_count;     /* count of all controls */  
25.     int user_ctl_count;     /* count of all user controls */  
26.     struct list_head controls;  /* all controls for this card */  
27.     struct list_head ctl_files; /* active control files */  
28.   
29.     struct snd_info_entry *proc_root;   /* root for soundcard specific files */  
30.     struct snd_info_entry *proc_id; /* the card id */  
31.     struct proc_dir_entry *proc_root_link;  /* number link to real id */  
32.   
33.     struct list_head files_list;    /* all files associated to this card */  
34.     struct snd_shutdown_f_ops *s_f_ops; /* file operations in the shutdown 
35.                                 state */  
36.     spinlock_t files_lock;      /* lock the files for this card */  
37.     int shutdown;           /* this card is going down */  
38.     int free_on_last_close;     /* free in context of file_release */  
39.     wait_queue_head_t shutdown_sleep;  
40.     struct device *dev;     /* device assigned to this card */  
41. #ifndef CONFIG_SYSFS_DEPRECATED  
42.     struct device *card_dev;    /* cardX object for sysfs */  
43. #endif  
44.  
45. #ifdef CONFIG_PM  
46.     unsigned int power_state;   /* power state */  
47.     struct mutex power_lock;    /* power lock */  
48.     wait_queue_head_t power_sleep;  
49. #endif  
50.  
51. #if defined(CONFIG_SND_MIXER_OSS) || defined(CONFIG_SND_MIXER_OSS_MODULE)  
52.     struct snd_mixer_oss *mixer_oss;  
53.     int mixer_oss_change_count;  
54. #endif  
55. };  

• struct list_head devices     记录该声卡下所有逻辑设备的链表
• struct list_head controls    记录该声卡下所有的控制单元的链表
• void *private_data            声卡的私有数据，可以在创建声卡时通过参数指定数据的大小

2. 声卡的建立流程

 

2.1.1. 第一步，创建snd_card的一个实例

 

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1. struct snd_card *card;  
2. int err;  
3. ....  
4. err = snd_card_create(index, id, THIS_MODULE, 0, &card);  

• index           一个整数值，该声卡的编号
• id                字符串，声卡的标识符
• 第四个参数    该参数决定在创建snd_card实例时，需要同时额外分配的私有数据的大小，该数据的指针最终会赋值给snd_card的private_data数据成员
• card             返回所创建的snd_card实例的指针

 

2.1.2. 第二步，创建声卡的芯片专用数据

声卡的专用数据主要用于存放该声卡的一些资源信息，例如中断资源、io资源、dma资源等。可以有两种创建方法：

• 通过上一步中snd_card_create()中的第四个参数，让snd_card_create自己创建

[c-sharp] view plaincopy

1. // struct mychip 用于保存专用数据  
2. err = snd_card_create(index, id, THIS_MODULE,  
3.                 sizeof(struct mychip), &card);  
4. // 从private_data中取出  
5. struct mychip *chip = card->private_data;  

• 自己创建：

[c-sharp] view plaincopy

1. struct mychip {  
2.     struct snd_card *card;  
3.     ....  
4. };  
5. struct snd_card *card;  
6. struct mychip *chip;  
7. err = snd_card_create(index[dev], id[dev], THIS_MODULE, 0, &card);  
8. // 专用数据记录snd_card实例  
9. chip->card = card;  
10. .....  
11. chip = kzalloc(sizeof(*chip), GFP_KERNEL);  

然后，把芯片的专有数据注册为声卡的一个低阶设备：

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1. static int snd_mychip_dev_free(struct snd_device *device)  
2. {  
3.     return snd_mychip_free(device->device_data);  
4. }  
5.   
6. static struct snd_device_ops ops = {  
7.     .dev_free = snd_mychip_dev_free,  
8. };  
9. ....  
10. snd_device_new(card, SNDRV_DEV_LOWLEVEL, chip, &ops);  

 

2.1.3. 第三步，设置Driver的ID和名字

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1. strcpy(card->driver, "My Chip");  
2. strcpy(card->shortname, "My Own Chip 123");  
3. sprintf(card->longname, "%s at 0x%lx irq %i",  
4.             card->shortname, chip->ioport, chip->irq);  

snd_card的driver字段保存着芯片的ID字符串，user空间的alsa-lib会使用到该字符串，所以必须要保证该ID的唯一性。shortname字段更多地用于打印信息，longname字段则会出现在/proc/asound/cards中。

 

2.1.4. 第四步，创建声卡的功能部件（逻辑设备），例如PCM，Mixer，MIDI等

这时候可以创建声卡的各种功能部件了，还记得开头的snd_card结构体的devices字段吗？每一种部件的创建最终会调用snd_device_new()来生成一个snd_device实例，并把该实例链接到snd_card的devices链表中。

通常，alsa-driver的已经提供了一些常用的部件的创建函数，而不必直接调用snd_device_new()，比如：

    PCM  ----        snd_pcm_new()

    RAWMIDI --    snd_rawmidi_new()

    CONTROL --   snd_ctl_create()

    TIMER   --       snd_timer_new()

    INFO    --        snd_card_proc_new()

    JACK    --        snd_jack_new()

 

2.1.5. 第五步，注册声卡

 

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1. err = snd_card_register(card);  
2. if (err < 0) {  
3.     snd_card_free(card);  
4.     return err;  
5. }