Linux音频驱动之二：声卡的创建

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

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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/* main structure for soundcard */

struct snd_card {

int number;         /* number of soundcard (index to

snd_cards) */

char id[16];            /* id string of this card */

char driver[16];        /* driver name */

char shortname[32];     /* short name of this soundcard */

char longname[80];      /* name of this soundcard */

char mixername[80];     /* mixer name */

char components[128];       /* card components delimited with

space */

struct module *module;      /* top-level module */

void *private_data;     /* private data for soundcard */

void (*private_free) (struct snd_card *card); /* callback for freeing of

private data */

struct list_head devices;   /* devices */

unsigned int last_numid;    /* last used numeric ID */

struct rw_semaphore controls_rwsem; /* controls list lock */

rwlock_t ctl_files_rwlock;  /* ctl_files list lock */

int controls_count;     /* count of all controls */

int user_ctl_count;     /* count of all user controls */

struct list_head controls;  /* all controls for this card */

struct list_head ctl_files; /* active control files */

struct snd_info_entry *proc_root;   /* root for soundcard specific files */

struct snd_info_entry *proc_id; /* the card id */

struct proc_dir_entry *proc_root_link;  /* number link to real id */

struct list_head files_list;    /* all files associated to this card */

struct snd_shutdown_f_ops *s_f_ops; /* file operations in the shutdown

state */

spinlock_t files_lock;      /* lock the files for this card */

int shutdown;           /* this card is going down */

int free_on_last_close;     /* free in context of file_release */

wait_queue_head_t shutdown_sleep;

struct device *dev;     /* device assigned to this card */

#ifndef CONFIG_SYSFS_DEPRECATED

struct device *card_dev;    /* cardX object for sysfs */

#endif

#ifdef CONFIG_PM

unsigned int power_state;   /* power state */

struct mutex power_lock;    /* power lock */

wait_queue_head_t power_sleep;

#endif

#if defined(CONFIG_SND_MIXER_OSS) || defined(CONFIG_SND_MIXER_OSS_MODULE)

struct snd_mixer_oss *mixer_oss;

int mixer_oss_change_count;

#endif

};

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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struct snd_card *card;

int err;

....

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

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// struct mychip 用于保存专用数据

err = snd_card_create(index, id, THIS_MODULE,

sizeof(struct mychip), &card);

// 从private_data中取出

struct mychip *chip = card->private_data;

自己创建：

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struct mychip {

struct snd_card *card;

....

};

struct snd_card *card;

struct mychip *chip;

err = snd_card_create(index[dev], id[dev], THIS_MODULE, 0, &card);

// 专用数据记录snd_card实例

chip->card = card;

.....

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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static int snd_mychip_dev_free(struct snd_device *device)

{

return snd_mychip_free(device->device_data);

}

static struct snd_device_ops ops = {

.dev_free = snd_mychip_dev_free,

};

....

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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strcpy(card->driver, "My Chip");

strcpy(card->shortname, "My Own Chip 123");

sprintf(card->longname, "%s at 0x%lx irq %i",

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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err = snd_card_register(card);

if (err < 0) {

snd_card_free(card);

return err;

}