Android9.0 audio_policy_configuration.xml解析

参考：https://segmentfault.com/a/1190000020109354

frameworks/av/services/audiopolicy/managerdefault/AudioPolicyManager.cpp 的源码：

AudioPolicyManager::AudioPolicyManager(AudioPolicyClientInterface *clientInterface): AudioPolicyManager(clientInterface, false /*forTesting*/)
{
    loadConfig();
    initialize();
}

void AudioPolicyManager::loadConfig() {
//Android7.0之后便使用此宏
#ifdef USE_XML_AUDIO_POLICY_CONF
    if (deserializeAudioPolicyXmlConfig(getConfig()) != NO_ERROR) {
#else
    if ((ConfigParsingUtils::loadConfig(AUDIO_POLICY_VENDOR_CONFIG_FILE, getConfig()) != NO_ERROR)
           && (ConfigParsingUtils::loadConfig(AUDIO_POLICY_CONFIG_FILE, getConfig()) != NO_ERROR)) {
#endif
        ALOGE("could not load audio policy configuration file, setting defaults");
        getConfig().setDefault();
    }
}

Android 7之后，通过配置文件USE_XML_AUDIO_POLICY_CONF来控制是使用XML配置的策略文件还是使用传统旧config配置文件。这个变量的初始化可以通过配置文件device.mk进行选择。
deserializeAudioPolicyXmlConfig函数的参数getConfig()即AudioPolicyConfig。getConfig()得到的AudioPolicyConfig mConfig成员变量如下：

AudioPolicyConfig& getConfig() { return mConfig; }

mConfig(mHwModulesAll, mAvailableOutputDevices, mAvailableInputDevices, mDefaultOutputDevice, 
static_cast<VolumeCurvesCollection*>(mVolumeCurves.get()))

这些成员变量在解析配置文件（XML格式或者config格式）会得到初始化，这点很重要，后续的so加载会根据配置的module name来进行加载。

#define AUDIO_POLICY_XML_CONFIG_FILE_NAME "audio_policy_configuration.xml"

//xml存放在固件的路径，优先级：/odm/etc > /vendor/etc > /system/etc
static const char *kConfigLocationList[] =
        {"/odm/etc", "/vendor/etc", "/system/etc"};
static const int kConfigLocationListSize =
        (sizeof(kConfigLocationList) / sizeof(kConfigLocationList[0]));

static status_t deserializeAudioPolicyXmlConfig(AudioPolicyConfig &config) {
    char audioPolicyXmlConfigFile[AUDIO_POLICY_XML_CONFIG_FILE_PATH_MAX_LENGTH];
    std::vector<const char*> fileNames;
    status_t ret;

    //文件名"audio_policy_configuration.xml"位于frameworks/av/services/audiopolicy/config/下。
    fileNames.push_back(AUDIO_POLICY_XML_CONFIG_FILE_NAME);

    for (const char* fileName : fileNames) {
        for (int i = 0; i < kConfigLocationListSize; i++) {
            PolicySerializer serializer;
            snprintf(audioPolicyXmlConfigFile, sizeof(audioPolicyXmlConfigFile),
                     "%s/%s", kConfigLocationList[i], fileName);
            ret = serializer.deserialize(audioPolicyXmlConfigFile, config);
            if (ret == NO_ERROR) {
                return ret;
            }
        }
    }
    return ret;
}

今天要说的重点就是这个for循环了，serializer.deserialize(audioPolicyXmlConfigFile, config)

先看下PolicySerializer位于/frameworks/av/services/audiopolicy/common/managerdefinitions/include/目录下
以下举例的所有标签均来自audio_policy_configuration.xml下对应的第一行标签

status_t PolicySerializer::deserialize(const char *configFile, AudioPolicyConfig &config)
{
    xmlDocPtr doc;
    doc = xmlParseFile(configFile);
    if (doc == NULL) {
        ALOGE("%s: Could not parse %s document.", __FUNCTION__, configFile);
        return BAD_VALUE;
    }
	
	......
    //上面都是解析校验xml的一些属性标签啥的，此处开始才是正式加载，首先是module的加载
    // Lets deserialize children
    // Modules
    ModuleTraits::Collection modules;
    deserializeCollection<ModuleTraits>(doc, cur, modules, &config);
    config.setHwModules(modules);

    // deserialize volume section
    VolumeTraits::Collection volumes;
    deserializeCollection<VolumeTraits>(doc, cur, volumes, &config);
    config.setVolumes(volumes);

    // Global Configuration
    GlobalConfigTraits::deserialize(cur, config);

    xmlFreeDoc(doc);
    return android::OK;
}

其中这两行代码便开始了真正的解析

   deserializeCollection<ModuleTraits>(doc, cur, modules, &config);
    config.setHwModules(modules);

deserializeCollection是个通用方法，其目的是调用泛型类的deserialize()方法，比如上面将调用ModuleTraits::deserialize()。

const char *const ModuleTraits::childAttachedDevicesTag = "attachedDevices";
const char *const ModuleTraits::childAttachedDeviceTag = "item";
const char *const ModuleTraits::childDefaultOutputDeviceTag = "defaultOutputDevice";

const char *const ModuleTraits::tag = "module";
const char *const ModuleTraits::collectionTag = "modules";

const char ModuleTraits::Attributes::name[] = "name";
const char ModuleTraits::Attributes::version[] = "halVersion";

status_t ModuleTraits::deserialize(xmlDocPtr doc, const xmlNode *root, PtrElement &module,
                                   PtrSerializingCtx ctx)
{
	//解析modules下的module标签，我们可以看下configuration.xml下module的name是primary
    string name = getXmlAttribute(root, Attributes::name);
    if (name.empty()) {
        ALOGE("%s: No %s found", __FUNCTION__, Attributes::name);
        return BAD_VALUE;
    }
    uint32_t versionMajor = 0, versionMinor = 0;
    string versionLiteral = getXmlAttribute(root, Attributes::version);
    if (!versionLiteral.empty()) {
        sscanf(versionLiteral.c_str(), "%u.%u", &versionMajor, &versionMinor);
        ALOGV("%s: mHalVersion = major %u minor %u",  __FUNCTION__,
              versionMajor, versionMajor);
    }

    ALOGV("%s: %s %s=%s", __FUNCTION__, tag, Attributes::name, name.c_str());
	//其实就是把里的name和halVersion解析并初始化给了HwModule
    module = new Element(name.c_str(), versionMajor, versionMinor);

    // Deserialize childrens: Audio Mix Port, Audio Device Ports (Source/Sink), Audio Routes
    MixPortTraits::Collection mixPorts;
    //我们可以看到module下有    标签，其实也是按着这个顺序解析及的。
    //到这里多少明白了一些audio_policy_configuration.xml的解析，那么解析完的数据又是如何初始化的呢？
    //开始解析 标签下东西，调用MixPortTraits::deserialize()，下文继续讲。
    deserializeCollection<MixPortTraits>(doc, root, mixPorts, NULL);
	//moudle即HwModule，将解析的mixPorts(IOProfiles)存储给module的setProfiles
    module->setProfiles(mixPorts);	//调用HwModule::setProfiles()

	//解析标签，解析原理都相同就不再细说了，只说下每个标签解析完都做了什么。
    DevicePortTraits::Collection devicePorts;
    //调用DevicePortTraits::deserialize()
	//这个函数会解析标签下的各属性
    deserializeCollection<DevicePortTraits>(doc, root, devicePorts, NULL);
	//最终解析完device标签，同样赋值给hwModule
    module->setDeclaredDevices(devicePorts);

	//解析标签，要看到希望了哈，route很重要主要把source和sink连接起来
    RouteTraits::Collection routes;
    //调用RouteTraits::deserialize()
    deserializeCollection<RouteTraits>(doc, root, routes, module.get());
    module->setRoutes(routes);

	//到此还未结束，回到module标签的开始会发现和标签还未解析
    const xmlNode *children = root->xmlChildrenNode;
    while (children != NULL) {
        if (!xmlStrcmp(children->name, (const xmlChar *)childAttachedDevicesTag)) {
            ALOGV("%s: %s %s found", __FUNCTION__, tag, childAttachedDevicesTag);
            const xmlNode *child = children->xmlChildrenNode;
            while (child != NULL) {
                if (!xmlStrcmp(child->name, (const xmlChar *)childAttachedDeviceTag)) {
                    xmlChar *attachedDevice = xmlNodeListGetString(doc, child->xmlChildrenNode, 1);
                    if (attachedDevice != NULL) {
                        ALOGV("%s: %s %s=%s", __FUNCTION__, tag, childAttachedDeviceTag,
                              (const char*)attachedDevice);
						//解析标签找到和device标签下name相同的DeviceDescriptor  
                        sp<DeviceDescriptor> device =
                                module->getDeclaredDevices().getDeviceFromTagName(String8((const char*)attachedDevice));
						//ctx即audioPolicyConfig
                        ctx->addAvailableDevice(device);
                        xmlFree(attachedDevice);
                    }
                }
                child = child->next;
            }
        }
		 //同理解析后通过AudioPolicyConfig设置下默认的输出设备即mDefaultOutputDevices
        if (!xmlStrcmp(children->name, (const xmlChar *)childDefaultOutputDeviceTag)) {
            xmlChar *defaultOutputDevice = xmlNodeListGetString(doc, children->xmlChildrenNode, 1);;
            if (defaultOutputDevice != NULL) {
                ALOGV("%s: %s %s=%s", __FUNCTION__, tag, childDefaultOutputDeviceTag,
                      (const char*)defaultOutputDevice);
                sp<DeviceDescriptor> device =
                        module->getDeclaredDevices().getDeviceFromTagName(String8((const char*)defaultOutputDevice));
                if (device != 0 && ctx->getDefaultOutputDevice() == 0) {
                    ctx->setDefaultOutputDevice(device);
                    ALOGV("%s: default is %08x", __FUNCTION__, ctx->getDefaultOutputDevice()->type());
                }
                xmlFree(defaultOutputDevice);
            }
        }
        children = children->next;
    }
    return NO_ERROR;
}

从XML里面看到，共有四个module，分别对应四个so库：

module下面有mixPorts、devicePorts和routes子段，它们下面又分别包含多个mixPort、devicePort和route的字段，这些字段内标识为source和sink两种角色：
devicePorts(source)：为实际的硬件输入设备；
devicePorts(sink)：为实际的硬件输出设备；
mixPorts(source)：为经过AudioFlinger之后的流类型，也称“输出流设备”，是个逻辑设备而非物理设备，对应AudioFlinger里面的一个PlayerThread；
mixPorts(sink)：为进入AudioFlinger之前的流类型，也称“输入流设备”，是个逻辑设备而非物理设备，对应AudioFlinger里面的一个RecordThread；
routes：定义devicePort和mixPorts的路由策略。
名字为“primary”的module还存在attachedDevices和defaultOutputDevice。下面分析一下MixPortTraits::deserialize()和RouteTraits::deserialize(）。字段为mixPort的配置将被MixPortTraits::deserialize()解析：

const char *const MixPortTraits::collectionTag = "mixPorts";
const char *const MixPortTraits::tag = "mixPort";

const char MixPortTraits::Attributes::name[] = "name";
const char MixPortTraits::Attributes::role[] = "role";
const char MixPortTraits::Attributes::flags[] = "flags";
const char MixPortTraits::Attributes::maxOpenCount[] = "maxOpenCount";
const char MixPortTraits::Attributes::maxActiveCount[] = "maxActiveCount";

status_t MixPortTraits::deserialize(_xmlDoc *doc, const _xmlNode *child, PtrElement &mixPort,
                                    PtrSerializingCtx /*serializingContext*/)
{
    string name = getXmlAttribute(child, Attributes::name);
    if (name.empty()) {
        ALOGE("%s: No %s found", __FUNCTION__, Attributes::name);
        return BAD_VALUE;
    }
    ALOGV("%s: %s %s=%s", __FUNCTION__, tag, Attributes::name, name.c_str());
    string role = getXmlAttribute(child, Attributes::role);
    if (role.empty()) {
        ALOGE("%s: No %s found", __FUNCTION__, Attributes::role);
        return BAD_VALUE;
    }
    ALOGV("%s: Role=%s", __FUNCTION__, role.c_str());
	//portRole 分为 sink和source sink
    audio_port_role_t portRole = role == "source" ? AUDIO_PORT_ROLE_SOURCE : AUDIO_PORT_ROLE_SINK;
	//在Serializer.h头文件里看下发现其实new是IOProfile typedef IOProfile Element;而IOProfile继承AudioPort。

    mixPort = new Element(String8(name.c_str()), portRole);

    AudioProfileTraits::Collection profiles;
	//执行AudioProfileTraits::deserialize()
    deserializeCollection<AudioProfileTraits>(doc, child, profiles, NULL);
	//如果profiles是空也会初始化个默认的，也就是每个标签下一定要有个
    if (profiles.isEmpty()) {
        sp <AudioProfile> dynamicProfile = new AudioProfile(gDynamicFormat,
                                                            ChannelsVector(), SampleRateVector());
        dynamicProfile->setDynamicFormat(true);
        dynamicProfile->setDynamicChannels(true);
        dynamicProfile->setDynamicRate(true);
        profiles.add(dynamicProfile);
    }
	//mixport即IOProfile，profiles即AudioProfiles，把AudioProfiles赋值给了IOProfile
    mixPort->setAudioProfiles(profiles);
	//下边这俩标签一般都不会使用，解析出来赋给mixport，一般在使用时如果没有特殊需求，一般使用的都是默认的
    string flags = getXmlAttribute(child, Attributes::flags);
	//如果flag标签存在，再设置下flag
    if (!flags.empty()) {
        // Source role
        if (portRole == AUDIO_PORT_ROLE_SOURCE) {
            mixPort->setFlags(OutputFlagConverter::maskFromString(flags));
        } else {
            // Sink role
            mixPort->setFlags(InputFlagConverter::maskFromString(flags));
        }
    }
    string maxOpenCount = getXmlAttribute(child, Attributes::maxOpenCount);
    if (!maxOpenCount.empty()) {
        convertTo(maxOpenCount, mixPort->maxOpenCount);
    }
    string maxActiveCount = getXmlAttribute(child, Attributes::maxActiveCount);
    if (!maxActiveCount.empty()) {
        convertTo(maxActiveCount, mixPort->maxActiveCount);
    }
    // Deserialize children
    //解析下的这个在mixporit下通常也是没有的
    AudioGainTraits::Collection gains;
    deserializeCollection<AudioGainTraits>(doc, child, gains, NULL);
    mixPort->setGains(gains);

    return NO_ERROR;
}

如上代码，mixPort其实是个IOProfile 类实例，继承AudioPort。摘取xml一个mixPort：

profile参数包含音频流一些信息，比如位数、采样率、通道数，它将被构建为AudioProfile对象，保存到mixPort，然后在存储到module。对于xml里面的devicePort，一般没有profile参数，则会创建一个默认的profile。当把mixPort加入到Moudle时，会进行分类：

status_t HwModule::addProfile(const sp<IOProfile> &profile)
{
	//调用了addOutputProfile和addInputProfile，其实这俩函数最终就是
	//赋值mInputProfiles和mOutputProfiles这俩集合。
    switch (profile->getRole()) {
    case AUDIO_PORT_ROLE_SOURCE:
        return addOutputProfile(profile);
    case AUDIO_PORT_ROLE_SINK:
        return addInputProfile(profile);
    case AUDIO_PORT_ROLE_NONE:
        return BAD_VALUE;
    }
    return BAD_VALUE;
}

即source角色保存到OutputProfileCollection mOutputProfiles，sink角色保存到InputProfileCollection mInputProfiles。
而devicePort则调用HwModule::setDeclaredDevices()保存到module的mDeclaredDevices：

void HwModule::setDeclaredDevices(const DeviceVector &devices)
{
    mDeclaredDevices = devices;
    for (size_t i = 0; i < devices.size(); i++) {
        mPorts.add(devices[i]);
    }
}

注：一个IOProfile（即AudioPort）可包含多个AudioProfile，保存在其成员变量AudioProfileVector mProfiles。

继续分析xml中字段为route，将被RouteTraits::deserialize()解析：

const char *const RouteTraits::tag = "route";
const char *const RouteTraits::collectionTag = "routes";

const char RouteTraits::Attributes::type[] = "type";
const char RouteTraits::Attributes::typeMix[] = "mix";
const char RouteTraits::Attributes::sink[] = "sink";
const char RouteTraits::Attributes::sources[] = "sources";


status_t RouteTraits::deserialize(_xmlDoc */*doc*/, const _xmlNode *root, PtrElement &element,
                                  PtrSerializingCtx ctx)
{
    string type = getXmlAttribute(root, Attributes::type);
    if (type.empty()) {
        ALOGE("%s: No %s found", __FUNCTION__, Attributes::type);
        return BAD_VALUE;
    }
	//首先看
    audio_route_type_t routeType = (type == Attributes::typeMix) ?
                AUDIO_ROUTE_MIX : AUDIO_ROUTE_MUX;

    ALOGV("%s: %s %s=%s", __FUNCTION__, tag, Attributes::type, type.c_str());
	// new AudioRoute并将routeType传递下来
    element = new Element(routeType);

    string sinkAttr = getXmlAttribute(root, Attributes::sink);
    if (sinkAttr.empty()) {
        ALOGE("%s: No %s found", __FUNCTION__, Attributes::sink);
        return BAD_VALUE;
    }
    // Convert Sink name to port pointer
    //ctx就是解析的HwModule，findPortByTagName是找到module下的mixport(IOProfile)，根据mixprot标签name找的
    sp<AudioPort> sink = ctx->findPortByTagName(String8(sinkAttr.c_str()));
    if (sink == NULL) {
        ALOGE("%s: no sink found with name=%s", __FUNCTION__, sinkAttr.c_str());
        return BAD_VALUE;
    }
	//找到sink属性，将sink值即Earpiece赋值给AudioRoute的setSink 标签
    element->setSink(sink);
	//解析sources属性 
	//sources下可能有多个，因此我们将用循环来处理
    string sourcesAttr = getXmlAttribute(root, Attributes::sources);
    if (sourcesAttr.empty()) {
        ALOGE("%s: No %s found", __FUNCTION__, Attributes::sources);
        return BAD_VALUE;
    }
    // Tokenize and Convert Sources name to port pointer
    AudioPortVector sources;
    char *sourcesLiteral = strndup(sourcesAttr.c_str(), strlen(sourcesAttr.c_str()));
    char *devTag = strtok(sourcesLiteral, ",");
    while (devTag != NULL) {
        if (strlen(devTag) != 0) {
			//还记得之前解析的mixport实际是IOProfile，而IOProfile继承自AudioPort，因此这里找的便是之前的mixport。
            sp<AudioPort> source = ctx->findPortByTagName(String8(devTag));
            if (source == NULL) {
                ALOGE("%s: no source found with name=%s", __FUNCTION__, devTag);
                free(sourcesLiteral);
                return BAD_VALUE;
            }
            sources.add(source);
        }
        devTag = strtok(NULL, ",");
    }
    free(sourcesLiteral);
	//将audioroute赋值到audioport中
    sink->addRoute(element);
    for (size_t i = 0; i < sources.size(); i++) {
        sp<AudioPort> source = sources.itemAt(i);
        //添加到AudioPort的AudioRouteVector mRoutes
        source->addRoute(element);
    }
    //将这个sink route支持的所有sources也记录到sink route里面。
    element->setSources(sources);
    return NO_ERROR;
}

比如：



在xls可以得到类似下面的表：

route的作用：
安卓音频在创建AudioTrack时会调用AudioSystem::getOutputForAttr()，根据应用程序指定的音频参数，然后根据音频策略选择device，最后根据device选择它所属的输出流设备（output）和 PlaybackThread。其中，如何选择输入/输出流（output），则需要根据xml配置文件中的route，一个output可能输出到多个device，而根据音频参数flag和输出设备device，根据route可以得到它所对应的output，也就是一个PlaybackThread。

最终解析完的所有module， config.setHwModules(modules)设置下去。到此基本就差不多了，剩下以下的的原理一样就不说了。

// deserialize volume section
 deserializeCollection<VolumeTraits>(doc, cur, volumes, &config);
 Global Configuration
GlobalConfigTraits::deserialize(cur, config);

audio_policy_configuration.xml位于frameworks/av/services/audiopolicy/config/ 目录下，有点需要注意这里有个

        
        <xi:include href="a2dp_audio_policy_configuration.xml"/>

        
        <xi:include href="usb_audio_policy_configuration.xml"/>

        
        <xi:include href="r_submix_audio_policy_configuration.xml"/>

使用“包含”（XInclude）方法可避免将标准 Android 开放源代码项目 (AOSP) 音频 HAL 模块配置信息复制到所有音频政策配置文件（这样做容易出错）google为以下音频 HAL 提供了标准音频政策配置 xml 文件：

A2DP：a2dp_audio_policy_configuration.xml
重新导向子混音：rsubmix_audio_policy_configuration.xml
USB：usb_audio_policy_configuration.xml