ALSA SOC架构关键点

关于ALSA(Advanced Linux Sound Architecture)中文资料真的很少，可能是国人很少真的从零开始做驱动开发的原因。毕竟像wolfson或者realtek这样的公司多还是老外在做开发。ALSA 对SOC支持，更是ALSA在嵌入式领域的应用，也是后来才加入到ALSA中的，那资料更是少了。我花了一个星期也几乎没有任何发现，而后通过零星资料的蛛丝马迹，终于对ALSA有感觉了。对今后的继续学习是非常有帮助的。

按通常的三层分类方式，从下到上，依次是ALSA driver、ALSA lib、ALSA application。

ALSA application包括aplay、arecord，他们属于ALSA utils的工具。这些工具用于测试驱动非常的好。

ALSA lib提供诸如打开，关闭，播放的函数库

ALSA driver是后来才加入了对SOC的支持，并且将hardware audio codec的控制抽象出来，放在sound/soc/codecs的目录里。而和SOC硬件相关的代码抽象出来放在omap目录里(加入SOC是omap)。这种分离式的设计使得一个codec的代码，在不做任何修改的情况下，可以对应很多的SOC。（把通用的代码尽量抽象出来是驱动程序架构设计一直追求的目标）

ALSA的SOC中的一个大家伙，就是DAPM (Dynamic Audio Power Management)，它将电源划分为4个域:

1. Codec domain - VREF, VMID (core codec and audio power) Usually controlled at codec probe/remove and suspend/resume, although can be set at stream time if power is not needed for sidetone, etc.
2. Platform/Machine domain - physically connected inputs and outputs Is platform/machine and user action specific, is configured by the machine driver and responds to asynchronous events e.g when HP are inserted
3. Path domain - audio susbsystem signal paths Automatically set when mixer and mux settings are changed by the user. e.g. alsamixer, amixer.
4. Stream domain - DACs and ADCs. Enabled and disabled when stream playback/capture is started and stopped respectively. e.g. aplay, arecord.

对于codec domain，它位于sound/soc/codecs目录下，例如wm9713.c。

对于Platform/Machine domain，他放在machine名字的目录里，如sound/soc/s3c24xx目录下neo1973_wm9753.c，以机器名和codec的名字同时命名。

在定义codec的audio path的时候，你需要知道这样的背景知识，DAPM在概念上分为以下部件，

 

• Mixer      - Mixes several analog signals into a single analog signal.
• Mux        - An analog switch that outputs only one of many inputs.
• PGA        - A programmable gain amplifier or attenuation widget.
• ADC        - Analog to Digital Converter
• DAC        - Digital to Analog Converter
• Switch     - An analog switch
• Input      - A codec input pin
• Output     - A codec output pin
• Headphone  - Headphone (and optional Jack)
• Mic        - Mic (and optional Jack)
• Line       - Line Input/Output (and optional Jack)
• Speaker    - Speaker
• Pre        - Special PRE widget (exec before all others)
• Post       - Special POST widget (exec after all others)

可以看出这些部件主要也是抽象了codec内部的硬件构件。audio path是路径，所以有输入，输出的概念。除了path的终点，每个部件都包含输入口，和输出口。

对于path上输入的开始端点，它只需要输出到下一个部件就好。同理对于path上输出的端点，它只需要从前一个部件输入就好。path的头尾端点就是用SND_SOC_DAPM_INPUT或者SND_SOC_DAPM_OUTPUT定义这个部件。

codec中都有混音器，它总是把多个输入加和为一个输出信号，他就由SND_SOC_DAPM_MIXER定义。

同样，codec中也会有一些多路开关，他是有多个输入，但是只有一个输入可以和输出接通，这样的部件由SND_SOC_DAPM_MUX定义。

PGA就如它在硬件中的名字，一般就是一个输入，和一个输出。用SND_SOC_DAPM_PGA定义

OK，你的codec代码中将所有可能的path全部连接起来，问题来了，对于每一个audio path都有一个头，和一个尾。但是这条path中间可以走的路那就很多了，也不是一定的。尤其对于手机里的场景中audio path，可以有speaker路径，headphone路径，A2DP路径，GSM phone路径或者MIC路径，很多了，我要根据需要打开或者关闭这些路径。我被这个问题困惑了很久，ALSA的设计中到底由哪个部分负责。一开始我还怀疑是不是codec的audio path没有定义完整？或者ALSA有切换这种场景的函数？再或者由machine代码来定义这样的路径？

后来我的猜想都不正确。Audio Codec中有许多部件，并且可以是任意的名字，ALSA怎么可能知道该如何操作这些部件来切换到你想要的路径，即时ALSA lib也不会关心这部分内容，这些细微的切换又ALSA application以上来完成，ALSA lib也最多提供各种操作mixer或者Mux的函数，如果切换是你应用的事情。

对部件的操作函数是snd_mixer_selem_set_enum_item()，alsamixer也是通过这个函数达到切换的目的