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ALSA SOC在Linux3.1上的一些改进

ALSA SOC在Linux3.1上的一些改进

落鹤生 发布于 2012-03-20 15:05 点击:497次
Android迈进了4.0，相应的Linux内核也进入了3.x时代。之后的一个工作估计要将2.6.32的驱动移植到3.x上面来。因此趁现在有空，看看alsa在这方面有什么改动。
TAG: SOC ALSA 音频系统

2012已经到来，无论这个世界是否行将毁灭，在那之前的日子还得要继续。

Android迈进了4.0，相应的Linux内核也进入了3.x时代。之后的一个工作估计要将2.6.32的驱动移植到3.x上面来。因此趁现在有空，看看alsa在这方面有什么改动。

总的来说，架构大的改动是不大可能的。codec中几个关键结构体没有大的变化，如snd_soc_dai_ops、 snd_soc_dai_driver（相当于2.6.32中的snd_soc_dai），倒是以前的snd_soc_codec_device重定义为 snd_soc_codec_driver，这个算是最明显的。

注册用结构体-snd_soc_codec_driver

2.6.32：

       
       
       
       
    
        
        
        
        
  1. /* codec device */ 
    2. 
        
        
        
        
  2. struct snd_soc_codec_device { 
    3. 
        
        
        
        
  3.  int (*probe)(struct platform_device *pdev); 
    4. 
        
        
        
        
  4.  int (*remove)(struct platform_device *pdev); 
    5. 
        
        
        
        
  5.  int (*suspend)(struct platform_device *pdev, pm_message_t state); 
    6. 
        
        
        
        
  6.  int (*resume)(struct platform_device *pdev); 
    7. 
        
        
        
        
  7. }; 
    8.

3.1.1：

       
       
       
       
    
        
        
        
        
  1. /* codec driver */ 
    2. 
        
        
        
        
  2. struct snd_soc_codec_driver { 
    3. 
        
        
        
        
  3.  
    4. 
        
        
        
        
  4.  /* driver ops */ 
    5. 
        
        
        
        
  5.  int (*probe)(struct snd_soc_codec *); 
    6. 
        
        
        
        
  6.  int (*remove)(struct snd_soc_codec *); 
    7. 
        
        
        
        
  7.  int (*suspend)(struct snd_soc_codec *, 
    8. 
        
        
        
        
  8.  pm_message_t state); 
    9. 
        
        
        
        
  9.  int (*resume)(struct snd_soc_codec *); 
    10. 
        
        
        
        
  10.  
    11. 
        
        
        
        
  11.  /* Default control and setup, added after probe() is run */ 
    12. 
        
        
        
        
  12.  const struct snd_kcontrol_new *controls; 
    13. 
        
        
        
        
  13.  int num_controls; 
    14. 
        
        
        
        
  14.  const struct snd_soc_dapm_widget *dapm_widgets; 
    15. 
        
        
        
        
  15.  int num_dapm_widgets; 
    16. 
        
        
        
        
  16.  const struct snd_soc_dapm_route *dapm_routes; 
    17. 
        
        
        
        
  17.  int num_dapm_routes; 
    18. 
        
        
        
        
  18.  
    19. 
        
        
        
        
  19.  /* codec wide operations */ 
    20. 
        
        
        
        
  20.  int (*set_sysclk)(struct snd_soc_codec *codec, 
    21. 
        
        
        
        
  21.  int clk_id, unsigned int freq, int dir); 
    22. 
        
        
        
        
  22.  int (*set_pll)(struct snd_soc_codec *codec, int pll_id, int source, 
    23. 
        
        
        
        
  23.  unsigned int freq_in, unsigned int freq_out); 
    24. 
        
        
        
        
  24.  
    25. 
        
        
        
        
  25.  /* codec IO */ 
    26. 
        
        
        
        
  26.  unsigned int (*read)(struct snd_soc_codec *, unsigned int); 
    27. 
        
        
        
        
  27.  int (*write)(struct snd_soc_codec *, unsigned int, unsigned int); 
    28. 
        
        
        
        
  28.  int (*display_register)(struct snd_soc_codec *, char *, 
    29. 
        
        
        
        
  29.  size_t, unsigned int); 
    30. 
        
        
        
        
  30.  int (*volatile_register)(struct snd_soc_codec *, unsigned int); 
    31. 
        
        
        
        
  31.  int (*readable_register)(struct snd_soc_codec *, unsigned int); 
    32. 
        
        
        
        
  32.  int (*writable_register)(struct snd_soc_codec *, unsigned int); 
    33. 
        
        
        
        
  33.  short reg_cache_size; 
    34. 
        
        
        
        
  34.  short reg_cache_step; 
    35. 
        
        
        
        
  35.  short reg_word_size; 
    36. 
        
        
        
        
  36.  const void *reg_cache_default; 
    37. 
        
        
        
        
  37.  short reg_access_size; 
    38. 
        
        
        
        
  38.  const struct snd_soc_reg_access *reg_access_default; 
    39. 
        
        
        
        
  39.  enum snd_soc_compress_type compress_type; 
    40. 
        
        
        
        
  40.  
    41. 
        
        
        
        
  41.  /* codec bias level */ 
    42. 
        
        
        
        
  42.  int (*set_bias_level)(struct snd_soc_codec *, 
    43. 
        
        
        
        
  43.  enum snd_soc_bias_level level); 
    44. 
        
        
        
        
  44.  
    45. 
        
        
        
        
  45.  void (*seq_notifier)(struct snd_soc_dapm_context *, 
    46. 
        
        
        
        
  46.  enum snd_soc_dapm_type, int); 
    47. 
        
        
        
        
  47.  
    48. 
        
        
        
        
  48.  /* probe ordering - for components with runtime dependencies */ 
    49. 
        
        
        
        
  49.  int probe_order; 
    50. 
        
        
        
        
  50.  int remove_order; 
    51. 
        
        
        
        
  51. }; 
    52.

位于snd_soc_codec_driver中的一些codec IO成员函数和set_bias_level回调函数原来都放在另外一个结构体snd_soc_codec中，现在放置在这里了，这是根据源码结构调整的结果。事实真正需要设置的成员也不是很多，如下：

       
       
       
       
    
        
        
        
        
  1. static struct snd_soc_codec_driver soc_codec_dev_wm9713 = { 
    2. 
        
        
        
        
  2.  .probe = wm9713_soc_probe, 
    3. 
        
        
        
        
  3.  .remove = wm9713_soc_remove, 
    4. 
        
        
        
        
  4.  .suspend = wm9713_soc_suspend, 
    5. 
        
        
        
        
  5.  .resume = wm9713_soc_resume, 
    6. 
        
        
        
        
  6.  .read = ac97_read, 
    7. 
        
        
        
        
  7.  .write = ac97_write, 
    8. 
        
        
        
        
  8.  .set_bias_level = wm9713_set_bias_level, 
    9. 
        
        
        
        
  9.  .reg_cache_size = ARRAY_SIZE(wm9713_reg), 
    10. 
        
        
        
        
  10.  .reg_word_size = sizeof(u16), 
    11. 
        
        
        
        
  11.  .reg_cache_step = 2, 
    12. 
        
        
        
        
  12.  .reg_cache_default = wm9713_reg, 
    13. 
        
        
        
        
  13.  .dapm_widgets = wm9713_dapm_widgets, 
    14. 
        
        
        
        
  14.  .num_dapm_widgets = ARRAY_SIZE(wm9713_dapm_widgets), 
    15. 
        
        
        
        
  15.  .dapm_routes = wm9713_audio_map, 
    16. 
        
        
        
        
  16.  .num_dapm_routes = ARRAY_SIZE(wm9713_audio_map), 
    17. 
        
        
        
        
  17. }; 
    18.

probe、remove、suspend、resume相信不用累述了，volatile_register函数判断指定的寄存器是否 volatile，reg_cache_size一般为寄存器数目，reg_word_size为寄存器的字长，reg_cache_default为寄 存器默认值配置表。

而dapm_widgets、dapm_routes就比较“犀利”了。之前的dapm widgets和routes分别通过函数snd_soc_dapm_new_controls和snd_soc_dapm_add_routes来注册 的（当然现在还保留这些接口），现在则可以填入到这个结构体，在soc-core里注册，省了不少功夫：

       
       
       
       
    
        
        
        
        
  1. static int soc_probe_codec(struct snd_soc_card *card, 
    2. 
        
        
        
        
  2.  struct snd_soc_codec *codec) 
    3. 
        
        
        
        
  3. { 
    4. 
        
        
        
        
  4.  //... 
    5. 
        
        
        
        
  5.  
    6. 
        
        
        
        
  6.  if (driver->dapm_widgets) 
    7. 
        
        
        
        
  7.  snd_soc_dapm_new_controls(&codec->dapm, driver->dapm_widgets, 
    8. 
        
        
        
        
  8.  driver->num_dapm_widgets); 
    9. 
        
        
        
        
  9.  
    10. 
        
        
        
        
  10.  //... 
    11. 
        
        
        
        
  11.  
    12. 
        
        
        
        
  12.  if (driver->controls) 
    13. 
        
        
        
        
  13.  snd_soc_add_controls(codec, driver->controls, 
    14. 
        
        
        
        
  14.  driver->num_controls); 
    15. 
        
        
        
        
  15.  if (driver->dapm_routes) 
    16. 
        
        
        
        
  16.  snd_soc_dapm_add_routes(&codec->dapm, driver->dapm_routes, 
    17. 
        
        
        
        
  17.  driver->num_dapm_routes); 
    18. 
        
        
        
        
  18.  //... 
    19. 
        
        
        
        
  19. } 
    20.

同时可看到dirver ops的函数参数有所不同了，以前是struct platform_device *pdev，现在改为struct snd_soc_codec *codec，这个与codec的注册函数snd_soc_register_codec和设备的drvdata有关，之后会逐一分析。

注册函数-snd_soc_register_codec

对于snd_soc_codec_driver，之前需要EXPORT_SYMBOL_GPL(soc_codec_dev_wm9713)，然后在其他地方注册，现在不用那么麻烦了：

       
       
       
       
    
        
        
        
        
  1. static __devinit int wm9713_probe(struct platform_device *pdev) 
    2. 
        
        
        
        
  2. { 
    3. 
        
        
        
        
  3.  return snd_soc_register_codec(&pdev->dev, 
    4. 
        
        
        
        
  4.  &soc_codec_dev_wm9713, wm9713_dai, ARRAY_SIZE(wm9713_dai)); 
    5. 
        
        
        
        
  5. } 
    6.

随后像普通的platform设备那样注册就行了。不再需要snd_soc_new_pcms注册pcm、snd_soc_init_card注册card。

snd_soc_register_codec函数原型：

       
       
       
       
    
        
        
        
        
  1. int snd_soc_register_codec(struct device *dev, 
    2. 
        
        
        
        
  2.  const struct snd_soc_codec_driver *codec_drv, 
    3. 
        
        
        
        
  3.  struct snd_soc_dai_driver *dai_drv, int num_dai); 
    4.

其中snd_soc_dai_driver与之前的snd_soc_dai类似，没有特别需要注意的地方，初始化如：

       
       
       
       
    
        
        
        
        
  1. static struct snd_soc_dai_driver wm9713_dai[] = { 
    2. 
        
        
        
        
  2. { 
    3. 
        
        
        
        
  3.  .name = "wm9713-hifi", 
    4. 
        
        
        
        
  4.  .ac97_control = 1, 
    5. 
        
        
        
        
  5.  .playback = { 
    6. 
        
        
        
        
  6.  .stream_name = "HiFi Playback", 
    7. 
        
        
        
        
  7.  .channels_min = 1, 
    8. 
        
        
        
        
  8.  .channels_max = 2, 
    9. 
        
        
        
        
  9.  .rates = WM9713_RATES, 
    10. 
        
        
        
        
  10.  .formats = SND_SOC_STD_AC97_FMTS,}, 
    11. 
        
        
        
        
  11.  .capture = { 
    12. 
        
        
        
        
  12.  .stream_name = "HiFi Capture", 
    13. 
        
        
        
        
  13.  .channels_min = 1, 
    14. 
        
        
        
        
  14.  .channels_max = 2, 
    15. 
        
        
        
        
  15.  .rates = WM9713_RATES, 
    16. 
        
        
        
        
  16.  .formats = SND_SOC_STD_AC97_FMTS,}, 
    17. 
        
        
        
        
  17.  .ops = &wm9713_dai_ops_hifi, 
    18. 
        
        
        
        
  18.  }, 
    19. 
        
        
        
        
  19.  //... 
    20. 
        
        
        
        
  20.  //... 
    21. 
        
        
        
        
  21. }; 
    22.

注：之前的snd_soc_dai也需要EXPORT_SYMBOL_GPL的，然后在其他地方注册的，现在改进了这点，减少了export的symbol，代码架构更加清晰可靠。

设备私有数据-drvdata

在ALSA之CODEC分析中 有提到“开始看到socdev = platform_get_drvdata(pdev)这句不免有点疑惑，到底pdev是在哪里初始化好了？”，这个pdev就是drvdata。这个东 东非常重要，它一般包含codec自定义的私有数据，如控制接口类型（I2C/SPI/AC97）、fll_in（FLL input frequency）、fll_out（FLL output frequency）等信息。因为每种codec可能定义的私有数据体不同，而Linux内核喜欢抽象，所以就产生了drvdata。

之前drvdata的来龙去脉是百转千回绕吊瓶的，而现在版本是比较直观的，且看分析：

       
       
       
       
    
        
        
        
        
  1. static inline void snd_soc_codec_set_drvdata(struct snd_soc_codec *codec, 
    2. 
        
        
        
        
  2.  void *data) 
    3. 
        
        
        
        
  3. { 
    4. 
        
        
        
        
  4.  dev_set_drvdata(codec->dev, data); 
    5. 
        
        
        
        
  5. } 
    6. 
        
        
        
        
  6.  
    7. 
        
        
        
        
  7. static inline void *snd_soc_codec_get_drvdata(struct snd_soc_codec *codec) 
    8. 
        
        
        
        
  8. { 
    9. 
        
        
        
        
  9.  return dev_get_drvdata(codec->dev); 
    10. 
        
        
        
        
  10. } 
    11.

soc.h里实现两个函数用于设置和获取drvdata。snd_soc_codec是codec驱动里最常使用的结构体，在各个操作函数均可以看到它的身影，所以选择它和drvdata联系起来。

使用方法如下：

       
       
       
       
    
        
        
        
        
  1. static int wm9713_soc_probe(struct snd_soc_codec *codec) 
    2. 
        
        
        
        
  2. { 
    3. 
        
        
        
        
  3.  struct wm9713_priv *wm9713; 
    4. 
        
        
        
        
  4.  int ret = 0, reg; 
    5. 
        
        
        
        
  5.  
    6. 
        
        
        
        
  6.  wm9713 = kzalloc(sizeof(struct wm9713_priv), GFP_KERNEL); 
    7. 
        
        
        
        
  7.  if (wm9713 == NULL) 
    8. 
        
        
        
        
  8.  return -ENOMEM; 
    9. 
        
        
        
        
  9.  snd_soc_codec_set_drvdata(codec, wm9713); 
    10. 
        
        
        
        
  10.  
    11. 
        
        
        
        
  11.  //... 
    12. 
        
        
        
        
  12. } 
    13. 
        
        
        
        
  13.  
    14. 
        
        
        
        
  14. static int wm9713_soc_remove(struct snd_soc_codec *codec) 
    15. 
        
        
        
        
  15. { 
    16. 
        
        
        
        
  16.  struct wm9713_priv *wm9713 = snd_soc_codec_get_drvdata(codec); 
    17. 
        
        
        
        
  17.  snd_soc_free_ac97_codec(codec); 
    18. 
        
        
        
        
  18.  kfree(wm9713); 
    19. 
        
        
        
        
  19.  return 0; 
    20. 
        
        
        
        
  20. } 
    21.

设置控制接口-snd_soc_codec_set_cache_io

这个函数在以前版本也有的，但是当时没有留意。现在发现这个函数很实用，只需要配置寄存器地址宽度、数据宽度、和控制接口类型，soc-io模块就自动会选择合适的控制接口函数。

       
       
       
       
    
        
        
        
        
  1. /** 
    2. 
        
        
        
        
  2.  * snd_soc_codec_set_cache_io: Set up standard I/O functions. 
    3. 
        
        
        
        
  3.  * 
    4. 
        
        
        
        
  4.  * @codec: CODEC to configure. 
    5. 
        
        
        
        
  5.  * @addr_bits: Number of bits of register address data. 
    6. 
        
        
        
        
  6.  * @data_bits: Number of bits of data per register. 
    7. 
        
        
        
        
  7.  * @control: Control bus used. 
    8. 
        
        
        
        
  8.  * 
    9. 
        
        
        
        
  9.  * Register formats are frequently shared between many I2C and SPI 
    10. 
        
        
        
        
  10.  * devices. In order to promote code reuse the ASoC core provides 
    11. 
        
        
        
        
  11.  * some standard implementations of CODEC read and write operations 
    12. 
        
        
        
        
  12.  * which can be set up using this function. 
    13. 
        
        
        
        
  13.  * 
    14. 
        
        
        
        
  14.  * The caller is responsible for allocating and initialising the 
    15. 
        
        
        
        
  15.  * actual cache. 
    16. 
        
        
        
        
  16.  * 
    17. 
        
        
        
        
  17.  * Note that at present this code cannot be used by CODECs with 
    18. 
        
        
        
        
  18.  * volatile registers. 
    19. 
        
        
        
        
  19.  */ 
    20. 
        
        
        
        
  20. int snd_soc_codec_set_cache_io(struct snd_soc_codec *codec, 
    21. 
        
        
        
        
  21.  int addr_bits, int data_bits, 
    22. 
        
        
        
        
  22.  enum snd_soc_control_type control) 
    23. 
        
        
        
        
  23. { 
    24. 
        
        
        
        
  24.  int i; 
    25. 
        
        
        
        
  25.  
    26. 
        
        
        
        
  26.  for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(io_types); i++) 
    27. 
        
        
        
        
  27.  if (io_types[i].addr_bits == addr_bits && 
    28. 
        
        
        
        
  28.  io_types[i].data_bits == data_bits) 
    29. 
        
        
        
        
  29.  break; 
    30. 
        
        
        
        
  30.  if (i == ARRAY_SIZE(io_types)) { 
    31. 
        
        
        
        
  31.  printk(KERN_ERR 
    32. 
        
        
        
        
  32.  "No I/O functions for %d bit address %d bit data\n", 
    33. 
        
        
        
        
  33.  addr_bits, data_bits); 
    34. 
        
        
        
        
  34.  return -EINVAL; 
    35. 
        
        
        
        
  35.  } 
    36. 
        
        
        
        
  36.  
    37. 
        
        
        
        
  37.  codec->write = io_types[i].write; 
    38. 
        
        
        
        
  38.  codec->read = hw_read; 
    39. 
        
        
        
        
  39.  codec->bulk_write_raw = snd_soc_hw_bulk_write_raw; 
    40. 
        
        
        
        
  40.  
    41. 
        
        
        
        
  41.  switch (control) { 
    42. 
        
        
        
        
  42.  case SND_SOC_I2C: 
    43. 
        
        
        
        
  43. #if defined(CONFIG_I2C) || (defined(CONFIG_I2C_MODULE) && defined(MODULE)) 
    44. 
        
        
        
        
  44.  codec->hw_write = (hw_write_t)i2c_master_send; 
    45. 
        
        
        
        
  45. #endif 
    46. 
        
        
        
        
  46.  if (io_types[i].i2c_read) 
    47. 
        
        
        
        
  47.  codec->hw_read = io_types[i].i2c_read; 
    48. 
        
        
        
        
  48.  
    49. 
        
        
        
        
  49.  codec->control_data = container_of(codec->dev, 
    50. 
        
        
        
        
  50.  struct i2c_client, 
    51. 
        
        
        
        
  51.  dev); 
    52. 
        
        
        
        
  52.  break; 
    53. 
        
        
        
        
  53.  
    54. 
        
        
        
        
  54.  case SND_SOC_SPI: 
    55. 
        
        
        
        
  55. #ifdef CONFIG_SPI_MASTER 
    56. 
        
        
        
        
  56.  codec->hw_write = do_spi_write; 
    57. 
        
        
        
        
  57. #endif 
    58. 
        
        
        
        
  58.  if (io_types[i].spi_read) 
    59. 
        
        
        
        
  59.  codec->hw_read = io_types[i].spi_read; 
    60. 
        
        
        
        
  60.  
    61. 
        
        
        
        
  61.  codec->control_data = container_of(codec->dev, 
    62. 
        
        
        
        
  62.  struct spi_device, 
    63. 
        
        
        
        
  63.  dev); 
    64. 
        
        
        
        
  64.  break; 
    65. 
        
        
        
        
  65.  } 
    66. 
        
        
        
        
  66.  
    67. 
        
        
        
        
  67.  return 0; 
    68. 
        
        
        
        
  68. } 
    69. 
        
        
        
        
  69. EXPORT_SYMBOL_GPL(snd_soc_codec_set_cache_io); 
    70.

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