一. 概述
ALSA是Advanced Linux Sound Architecture 的縮寫，目前已經成為了linux的主流音頻體系結構，想了解更多的關於ALSA的這一開源項目的信息和知識，請查看以下網址：http://www.alsa-project.org/。
在內核設備驅動層，ALSA提供了alsa-driver，同時在應用層，ALSA為我們提供了alsa-lib，應用程序只要調用alsa-lib提供的API，即可以完成對底層音頻硬件的控制。
圖 1.1 alsa的軟件體系結構
由圖1.1可以看出，用戶空間的alsa-lib對應用程序提供統一的API接口，這樣可以隱藏了驅動層的實現細節，簡化了應用程序的實現難度。內核空間中，alsa-soc其實是對alsa-driver的進一步封裝，他針對嵌入式設備提供了一些列增強的功能。本系列博文僅對嵌入式系統中的alsa-driver和alsa-soc進行討論。
二. ALSA設備文件結構
我們從alsa在linux中的設備文件結構開始我們的alsa之旅. 看看我的電腦中的alsa驅動的設備文件結構:
$ 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
$
我們可以看到以下設備文件:
- controlC0 --> 用於聲卡的控制，例如通道選擇，混音，麥克風的控制等
- midiC0D0 --> 用於播放midi音頻
- pcmC0D0c --〉 用於錄音的pcm設備
- pcmC0D0p --〉 用於播放的pcm設備
- seq --〉 音序器
- timer --〉 定時器
其中，C0D0代表的是聲卡0中的設備0，pcmC0D0c最后一個c代表capture，pcmC0D0p最后一個p代表playback，這些都是alsa-driver中的命名規則。從上面的列表可以看出，我的聲卡下掛了6個設備，根據聲卡的實際能力，驅動實際上可以掛上更多種類的設備，在include/sound/core.h中，定義了以下設備類型：
- #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，我們更關心的是pcm和control這兩種設備。
三. 驅動的代碼文件結構
在Linux2.6代碼樹中，Alsa的代碼文件結構如下：
sound
/core
/oss
/seq
/ioctl32
/include
/drivers
/i2c
/synth
/emux
/pci
/(cards)
/isa
/(cards)
/arm
/ppc
/sparc
/usb
/pcmcia /(cards)
/oss
/soc
/codecs
- core 該目錄包含了ALSA驅動的中間層，它是整個ALSA驅動的核心部分
- core/oss 包含模擬舊的OSS架構的PCM和Mixer模塊
- core/seq 有關音序器相關的代碼
- include ALSA驅動的公共頭文件目錄，該目錄的頭文件需要導出給用戶空間的應用程序使用，通常，驅動模塊私有的頭文件不應放置在這里
- drivers 放置一些與CPU、BUS架構無關的公用代碼
- i2c ALSA自己的I2C控制代碼
- pci pci聲卡的頂層目錄，子目錄包含各種pci聲卡的代碼
- isa isa聲卡的頂層目錄，子目錄包含各種isa聲卡的代碼
- soc 針對system-on-chip體系的中間層代碼
- soc/codecs 針對soc體系的各種codec的代碼，與平台無關