Alsa 调试上篇：编译篇

1.介绍

  　ALSA是Advanced Linux Sound Architecture的缩写，高级linux声音架构的简称，它在Linux操作系统上提供了音频和MIDI的支持。在2.6系列内核之后，ALSA已经成为默认的声音子系统，用来替代２.4系列内核中的oss。关于alsa的提出和设计的目的，大家可以自行百度下。本文主要讲解alsa上层提供的调试工具alsa-utils-1.1.5和alsa-lib-1.1.5。alsa官网：https://www.alsa-project.org/

平台：ubuntu 16.04

alsa版本：alsa-utils-1.1.5 alsa-lib-1.1.5

２.编译

(1)whereis:查看文件的位置　　用法：whereis [-bmsu] 文件或者目录名称

参数说明：

-b :只找二进制文件

-m:只找在说明文件manual路劲下的文件

-s:只找source源文件

-u:没有说明文档的文件

 

(2)locate:配合数据库查看文件位置　用法：locate　文件或者目录名称

(3) which 查看可执行文件的位置　　用法：which可执行文件名称

(4)type:用来区分某个命令到底是shell自带的，还是由shell外部的独立二进制文件提供的

(5)type命令的使用实例：

$type cd

系统会提示，cd是shell的自带命令(build-in)。

$type grep

系统会提示，grep 是一个外部命令，并显示该命令的路劲。

$type -p grep

加上-p 参数后，就相当于which命令。

2.1linux下用的编译脚本

　　Linux环境下，安装软件并不是一件容易的事情；如果通过源代码编译后在安装，当然事情就更为复杂一些；现在安装各种软件的教程都非常普通；但万变不离其宗，对基础知识的扎实掌握，安装各种软件的问题就迎刃而解。Configure脚本配置工具就是基础之一，它是autoconf的工具的基本应用。

2.２configure介绍

     　Configure它是个shell脚本，主要用于编译安装源代码库和软件。./configure是源代码安装的第一步，主要的作用：

• 配置安装软件，例如：加上--with,--enable,--without,--disable等等参数
• 检查环境是否满足安装软件的依赖关系，例如：检测是否有CC或GCC
• 产生makefile文件
• 用make clean删除一些临时文件

　　　首先可以在自己的ubuntu系统下载的软件包下面运行，./configure --help就可以查看所有的配置选项。笔者这里以alsa-lib-1.1.5的源码库为例来说明。

ccion@ubuntu:~/ccion/alsa-1.1.5/alsa-lib-1.1.5$ ./configure --help
`configure' configures alsa-lib 1.1.5 to adapt to many kinds of systems.

Usage: ./configure [OPTION]... [VAR=VALUE]...

To assign environment variables (e.g., CC, CFLAGS...), specify them as
VAR=VALUE.  See below for descriptions of some of the useful variables.

Defaults for the options are specified in brackets.

Configuration:
  -h, --help              display this help and exit
      --help=short        display options specific to this package
      --help=recursive    display the short help of all the included packages
  -V, --version           display version information and exit
  -q, --quiet, --silent   do not print `checking ...' messages
      --cache-file=FILE   cache test results in FILE [disabled]
  -C, --config-cache      alias for `--cache-file=config.cache'
  -n, --no-create         do not create output files
      --srcdir=DIR        find the sources in DIR [configure dir or `..']

Installation directories:
  --prefix=PREFIX         install architecture-independent files in PREFIX
                          [/usr]
  --exec-prefix=EPREFIX   install architecture-dependent files in EPREFIX
                          [PREFIX]

By default, `make install' will install all the files in
`/usr/bin', `/usr/lib' etc.  You can specify
an installation prefix other than `/usr' using `--prefix',
for instance `--prefix=$HOME'.

For better control, use the options below.

Fine tuning of the installation directories:
  --bindir=DIR            user executables [EPREFIX/bin]
  --sbindir=DIR           system admin executables [EPREFIX/sbin]
  --libexecdir=DIR        program executables [EPREFIX/libexec]
  --sysconfdir=DIR        read-only single-machine data [PREFIX/etc]
  --sharedstatedir=DIR    modifiable architecture-independent data [PREFIX/com]
  --localstatedir=DIR     modifiable single-machine data [PREFIX/var]
  --libdir=DIR            object code libraries [EPREFIX/lib]
  --includedir=DIR        C header files [PREFIX/include]
  --oldincludedir=DIR     C header files for non-gcc [/usr/include]
  --datarootdir=DIR       read-only arch.-independent data root [PREFIX/share]
  --datadir=DIR           read-only architecture-independent data [DATAROOTDIR]
  --infodir=DIR           info documentation [DATAROOTDIR/info]
  --localedir=DIR         locale-dependent data [DATAROOTDIR/locale]
  --mandir=DIR            man documentation [DATAROOTDIR/man]
  --docdir=DIR            documentation root [DATAROOTDIR/doc/alsa-lib]
  --htmldir=DIR           html documentation [DOCDIR]
  --dvidir=DIR            dvi documentation [DOCDIR]
  --pdfdir=DIR            pdf documentation [DOCDIR]
  --psdir=DIR             ps documentation [DOCDIR]

Program names:
  --program-prefix=PREFIX            prepend PREFIX to installed program names
  --program-suffix=SUFFIX            append SUFFIX to installed program names
  --program-transform-name=PROGRAM   run sed PROGRAM on installed program names

System types:
  --build=BUILD     configure for building on BUILD [guessed]
  --host=HOST       cross-compile to build programs to run on HOST [BUILD]

Optional Features:
  --disable-option-checking  ignore unrecognized --enable/--with options
  --disable-FEATURE       do not include FEATURE (same as --enable-FEATURE=no)
  --enable-FEATURE[=ARG]  include FEATURE [ARG=yes]
  --disable-maintainer-mode
                          disable make rules and dependencies not useful (and
                          sometimes confusing) to the casual installer
  --enable-silent-rules   less verbose build output (undo: "make V=1")
  --disable-silent-rules  verbose build output (undo: "make V=0")
  --enable-dependency-tracking
                          do not reject slow dependency extractors
  --disable-dependency-tracking
                          speeds up one-time build
  --enable-static[=PKGS]  build static libraries [default=no]
  --enable-shared[=PKGS]  build shared libraries [default=yes]
  --enable-fast-install[=PKGS]
                          optimize for fast installation [default=yes]
  --disable-libtool-lock  avoid locking (might break parallel builds)
  --enable-symbolic-functions
                          use -Bsymbolic-functions option if available
                          (optmization for size and speed)
  --enable-debug          enable assert call at the default error message
                          handler
  --enable-resmgr         support resmgr (optional)
  --disable-aload         disable reading /dev/aload*
  --disable-mixer         disable the mixer component
  --disable-pcm           disable the PCM component
  --disable-rawmidi       disable the raw MIDI component
  --disable-hwdep         disable the hwdep component
  --disable-seq           disable the sequencer component
  --disable-ucm           disable the use-case-manager component
  --disable-topology      disable the DSP topology component
  --disable-alisp         disable the alisp component
  --disable-old-symbols   disable old obsoleted symbols
  --disable-python        disable the python components
  --disable-thread-safety disable thread-safe API functions

Optional Packages:
  --with-PACKAGE[=ARG]    use PACKAGE [ARG=yes]
  --without-PACKAGE       do not use PACKAGE (same as --with-PACKAGE=no)
  --with-pic[=PKGS]       try to use only PIC/non-PIC objects [default=use
                          both]
  --with-gnu-ld           assume the C compiler uses GNU ld [default=no]
  --with-sysroot=DIR Search for dependent libraries within DIR
                        (or the compiler's sysroot if not specified).
  --with-configdir=dir    path where ALSA config files are stored
  --with-plugindir=dir    path where ALSA plugin files are stored
  --with-pkgconfdir=dir   path where pkgconfig files are stored
  --with-versioned        shared library will be compiled with versioned
                          symbols (default = yes)
  --with-debug            library will be compiled with asserts (default =
                          yes)
  --with-tmpdir=directory directory to put tmp socket files (/tmp)
  --with-softfloat        do you have floating point unit on this machine?
                          (optional)
  --with-libdl            Use libdl for plugins (default = yes)
  --with-pthread          Use pthread (default = yes)
  --with-librt            Use librt for monotonic clock (default = yes)
  --with-wordexp          Use wordexp when expanding configs (default = no)
  --with-alsa-devdir=dir  directory with ALSA device files (default /dev/snd)
  --with-aload-devdir=dir directory with aload* device files (default /dev)
  --with-pythonlibs=ldflags
                          specify python libraries (-lpthread -lm -ldl
                          -lpython2.4)
  --with-pythonincludes=Cflags
                          specify python C header files
                          (-I/usr/include/python)
  --with-pcm-plugins=
                          build PCM plugins (default = all)
  --with-ctl-plugins=
                          build control plugins (default = all)
  --with-max-cards        Specify the max number of cards (default = 32)

Some influential environment variables:
  CC          C compiler command
  CFLAGS      C compiler flags
  LDFLAGS     linker flags, e.g. -L if you have libraries in a
              nonstandard directory 
  LIBS        libraries to pass to the linker, e.g. -l
  CPPFLAGS    (Objective) C/C++ preprocessor flags, e.g. -I if
              you have headers in a nonstandard directory 
  CPP         C preprocessor

Use these variables to override the choices made by `configure' or to help
it to find libraries and programs with nonstandard names/locations.

Report bugs to the package provider.

2.２１.用法说明

./configure [OPTION]... [VAR=VALUE]...

2.２2.几个重点参数说明。

• --host =HOST

    指定软件运行的系统平台，如果没有指定，将会运行'config.guess'来检测。--host指定的是交叉编译工具链的前缀。

• --build=BUILD

      指定软件安装的系统平台，如当前我们是在x86_64的ubuntu系统上，那我们的--build就可能是x86_64-unknown-linux-gnu。    如果没有指定，默认将是'--host'选项的值。

          以上二个参数，当--build和--host不同的时候就被配置文件认定文进行交叉编译，否则就是表示本地编译。从这个参数的含义来看，说明其处理的目标只有在不同平台下变现为不同的时候才有作用，而这些文件通常都跟目标平台的指令系统直接或间接相关：比如可执行文件，对于不同平台下使用的可执行文件的编码可以是完全不同的，因此必须使用对应能处理该编码的程序才能正确处理，而如果错误的使用则可能导致程序错误或者破坏文件，对于这样要处理不同平台下会出现不同编码的软件，我们就应当对它指定目标平台，以免令其错误处理；而对于文本文件，对于不同的平台同样的内容表达的含义都是相同的，因此我们不需要专门针对平台来处理。

　　在交叉编译之后，我们用file ***指令，查看生成的文件类型，如果不正确，可以在源码包的目录下面查看config.log文件，看看有没有找到相应的编译工具链。

• --enable-FEATURE[=ARG]

       软件包提供了一些默认被禁止的特性，可以使用'--enable-FEATURE'来使用它，这里'FEATURE'是特性的名字，一个特性可能或接收一个可选的参数，例如：

./configure --enable-buffers=128

• --enable-static:生成静态链接库
• --enable-shared:生成动态链接库
• --prefix=PREFI X

        --prefix是最常用的选项，制作出的'makefile'会查看随此选项传递的参数，当一个包在安装时可以彻底的重新安置他的结构独立部分。

• --bindir=DIR

       指定二进制文件的安装位置，这里的二进制文件定义为可以被用户直接执行的程序。

• --sbindir=DIR

      指定超级二进制文件的安装位置，这是一些通常只能由超级用户执行的程序。

• --libdir = DIR

     　指定C头文件的安装位置，其他语言如C++的头文件也可以使用此选项。

     　通过以上介绍，相信你已经对configure有了大体的了解。如果没能理解，也没有关系，跟着接下来的步骤，你也会生成你自己的alsa库。

２.3.交叉编译

准备阶段：在你的ubuntu主机上面创建如下文件夹：比如我的

/home/ccion/ccion/alsa/usr/local
ccion@ubuntu:~/ccion/alsa/usr/local$

mkdir share/arm-alsa/ share/alsa/ lib/alsa_lib/ 

   然后进入你下载的alsa-lib源码包，在源码包目前下，你会看到如下：

ccion@ubuntu:~/ccion/alsa-1.1.5/alsa-lib-1.1.5$ ls
acinclude.m4  config.log     depcomp     libtool      Makefile.in  test
aclocal.m4    config.status  doc         ltconfig     MEMORY-LEAK  TODO
alsalisp      config.sub     gitcompile  ltmain.sh    missing      utils
aserver       configure      include     m4           modules      version
ChangeLog     configure.ac   INSTALL     Makefile     NOTES
config.guess  COPYING        install-sh  Makefile.am  src

开始编译：

./configure --host=arm-linux-gnueabihf --prefix=/home/ccion/ccion/alsa/usr/local/share/arm-alsa/ --enable-shared --disable-python --witch-configdir=/home/ccion/ccion/alsa/usr/local/share/alsa --with-plugindir=/home/ccion/ccion/alsa/usr/local/lib/alsa_lib CC=arm-linux-gnueabihf-gcc CXX=arm-linux-gnueabihf-g++ LD=arm-linux-gnueabihf-ld

ccion@ubuntu:~/ccion/alsa-1.1.5/alsa-lib-1.1.5$ make
ccion@ubuntu:~/ccion/alsa-1.1.5/alsa-lib-1.1.5$ make install

成功编译后，你会在刚才建立的文件夹下面看到:

ccion@ubuntu:~/ccion/alsa/usr/local$ tree -L 3
.
├── lib
│   └── alsa_lib
└── share
    ├── alsa
    │   ├── alsa.conf
    │   ├── alsa.conf.d
    │   ├── cards
    │   ├── pcm
    │   ├── sndo-mixer.alisp
    │   ├── topology
    │   └── ucm
    └── arm-alsa
        ├── bin
        ├── include
        ├── lib
        └── share

其中，arm-alsa下的lib就是生成的库文件，以上这些文件都需要拷贝到开发板相关目录下。

验证下你的库包正确否，还记上面的命令么？

ccion@ubuntu:~/ccion/alsa/usr/local/share/arm-alsa/lib$ file libasound.so.2.0.0 

libasound.so.2.0.0: ELF 32-bit LSB shared object, ARM, 
EABI5 version 1 (SYSV), dynamically linked,BuildID[sha1]=d1e68987c2a07d091210685f7610cbd13ce06210,
 not stripped

出现arm就表示是arm平台的文件库。接下来我们开始编译alsa官网提供的调试工具：alsa-utils-1.1.5.

3.交叉编译alsa-utils-1.1.5

不多说直接上命令：

./configure --host=arm-linux-gnueabihf --prefix=/home/ccion/ccion/alsa/usr/local/share/arm-alsa/  --disable-xmlto --with-alsa-inc-prefix=/home/ccion/ccion/alsa/usr/local/share/arm-alsa/include --with-alsa-prefix=/home/ccion/ccion/alsa/usr/local/share/arm-alsa/lib  --disable-alsamixer

注意：--prefix是你编译出来存在的位置。--with-alsa-inc-prefix和--with-alsa-prefix分别指定了交叉编译util应用所需要的alsa-lib的头文件和库文件。这里的路径一定要改为你自己的路径。--disable-alsamixer表示不编译生成alsamixer这个应用程序，因为这个程序依赖ncurses这个图形界面库。

ccion@ubuntu:~/ccion/alsa-1.1.5/alsa-utils-1.1.5$ make

sudo make install

注意：install的时候一定要用超级用户，不然会报错。

再来看看我们生成的bin文件。

ccion@ubuntu:~/ccion/alsa/usr/local/share/arm-alsa/bin$ ls
aconnect  alsaloop  alsaucm  amixer  aplaymidi  arecordmidi  aseqnet  iecset
alsabat   alsatplg  amidi    aplay   arecord    aseqdump     aserver  speaker-test

file一下，

ccion@ubuntu:~/ccion/alsa/usr/local/share/arm-alsa/bin$ file aplay
aplay: ELF 32-bit LSB executable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-linux-armhf.so.3, for GNU/Linux 2.6.32, BuildID[sha1]=e2eedccaa34695ed85e0d75294ee9c15f34049af, not stripped

以上是alsa-lib-1.1.5和alsa-utils-1.1.5的交叉编译说明和大体介绍了下configure,在下篇文章中，我将会跟你分享alsa-utils-1.1.5生成的bin的用法和相关api讲解。