ALSA的ioctl - hwdep
hwdep模块简述
字符设备驱动中，ioctl是一个很常见的IO设备操作函数，可以自定义cmd命令字并实现对应的设备IO控制。
音频设备的控制有所不同：驱动层大部分控制操作定义各种snd_kcontrol_new，然后注册到SNDRV_DEV_CONTROL模块中（sound\core\control.c），详见snd_kcontrol探究；而上层调用alsa-lib的snd_ctl_open/snd_mixer_open来打开底层的SNDRV_DEV_CONTROL模块，详见DAPM之二：audio paths与dapm kcontrol。这方法常见于mixer-control，如音量调整、部件开关、通路连接等等。
除此之外，alsa还是可以实现类似于ioctl的函数的，只不过它封装成一个设备模块SNDRV_DEV_HWDEP，代码sound\core\ hwdep.c。该模块实现了read/write/ioctl/llseek/poll/mmap等接口。hwdep是Hardware Dependant Interface的简称。
题外话：如果想看自己板上的alsa有什么类型的设备可以cat /proc/asound/devices，如
~ # cat /proc/asound/devices 0: [ 0] : control 4: [ 0- 0]: hardware dependent 16: [ 0- 0]: digital audio playback 24: [ 0- 0]: digital audio capture 33: : timer设备节点号minor=0是control，=4是hwdep，=16是pcm-playback，=24是pcm-capture，=33是timer。
如下简单分析ioctl：
//套接字接口函数集
static const struct file_operations snd_hwdep_f_ops =
{
.owner = THIS_MODULE,
.llseek = snd_hwdep_llseek,
.read = snd_hwdep_read,
.write = snd_hwdep_write,
.open = snd_hwdep_open,
.release = snd_hwdep_release,
.poll = snd_hwdep_poll,
.unlocked_ioctl = snd_hwdep_ioctl,
.compat_ioctl = snd_hwdep_ioctl_compat,
.mmap = snd_hwdep_mmap,
};
static long snd_hwdep_ioctl(struct file * file, unsigned int cmd,
unsigned long arg)
{
struct snd_hwdep *hw = file->private_data;
void __user *argp = (void __user *)arg;
switch (cmd) {
case SNDRV_HWDEP_IOCTL_PVERSION:
return put_user(SNDRV_HWDEP_VERSION, (int __user *)argp);
case SNDRV_HWDEP_IOCTL_INFO:
return snd_hwdep_info(hw, argp);
case SNDRV_HWDEP_IOCTL_DSP_STATUS:
return snd_hwdep_dsp_status(hw, argp);
case SNDRV_HWDEP_IOCTL_DSP_LOAD:
return snd_hwdep_dsp_load(hw, argp);
}
if (hw->ops.ioctl)
return hw->ops.ioctl(hw, file, cmd, arg);
return -ENOTTY;
}
从snd_hwdep_ioctl可以看出，系统默认只有4个cmd，功能主要是download dsp image。从return hw->ops.ioctl(hw, file, cmd, arg)语句可以看出，我们可自定义cmd和ioctl函数。
实现自定义的hwdep操作函数
1、 首先实现需要的操作函数：
static int my_hwdep_open(struct snd_hwdep * hw, struct file *file)
{
printk(KERN_INFO "my_hwdep_open\n");
return 0;
}
static int my_hwdep_ioctl(struct snd_hwdep * hw, struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
#define MY_SOC_IOCTL_SET_CALL_PATH _IOWR('H', 0x10, int)
switch (cmd) {
case MY_SOC_IOCTL_SET_CALL_PATH:
//设置电话语音通路
return 0;
break;
//......
}
err("Not supported ioctl for MY-HWDEP");
return -ENOIOCTLCMD;
}
2、 注册操作函数到hwdep模块：
struct snd_hwdep *hwdep;
if (snd_hwdep_new(codec->card, "MY-HWDEP", 0, &hwdep) < 0) {
printk(KERN_ERR "create MY-HWDEP fail");
return;
}
sprintf(hwdep->name, "MY-HWDEP %d", 0);
hwdep->iface = SNDRV_HWDEP_IFACE_WMT;
hwdep->ops.open = wmt_hwdep_open;
hwdep->ops.ioctl = wmt_hwdep_ioctl;这里摘录snd_hwdep_new的代码注释，让大家更明白上面的注册过程：
/** * snd_hwdep_new - create a new hwdep instance * @card: the card instance * @id: the id string * @device: the device index (zero-based) * @rhwdep: the pointer to store the new hwdep instance * * Creates a new hwdep instance with the given index on the card. * The callbacks (hwdep->ops) must be set on the returned instance * after this call manually by the caller. * * Returns zero if successful, or a negative error code on failure. */按照以上实现hwdep ioctl后，上层可以通过alsa-lib的相关接口来调用。
上层调用范例
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <alsa/hwdep.h>
#include <alsa/error.h>
#include <stdio.h>
#define MY_SOC_IOCTL_SET_CALL_PATH _IOWR('H', 0x10, int)
int main()
{
const char *devicename = "hw:0,0";
snd_hwdep_t *hwdep;
int err;
int enable = 1;
if ((err = snd_hwdep_open(&hwdep, devicename, O_RDWR)) < 0) {
printf("hwdep interface open error: %s \n", snd_strerror(err));
return -1;
}
if ((err = snd_hwdep_ioctl(hwdep, MY_SOC_IOCTL_SET_CALL_PATH, &enable)) < 0) {
printf("hwdep ioctl error: %s \n", snd_strerror(err));
}
snd_hwdep_close(hwdep);
return 0;
}
总结
可以看出hwdep的本意主要是用于download dsp image，但通过它也可实现类似于其他字符设备的ioctl。我说过音频大多控制是通过snd_kcontrol，但有些功能如果使用这种方式会比较繁琐且模块太过耦合。
举个例子：电话语音通路，它不同于音乐回放通路，通话时才需要打开。如果用snd_kcontrol，则上层需要调用多个control.set，并且更换CODEC芯片的话，上层也要跟着修改control name；如果使用hwdep ioctl的话，就没有这个问题，只需要保证命令字cmd一致，底层如何管理通话通路的一系列部件开关，上层都不需要关心。