Драйвер звуковой карты Linux ALSA 2: Создание звуковой карты
Драйвер звуковой карты Linux ALSA 2: Создание звуковой карты

1. Структура структуры snd_card:

1.1. Что такое снд_карта:

Можно сказать, что snd_card представляет собой структуру верхнего уровня всего аудиодрайвера ALSA. С этой структуры начинается программная логическая структура всей звуковой карты. Почти все логические устройства, связанные со звуком, находятся под управлением snd_card. драйвер звуковой карты обычно просто создаёт структуру snd_card. Поэтому в этом разделе давайте начнем со структуры cnd_card.

1.2. Определение snd_card:

Определение snd_card находится в заголовочном файле: include/sound/core.h:

  • struct list_head устройства: Запишите информацию обо всех логических устройствах под звуковой картой. список
  • struct list_head элементы управления: Запишите информацию всех блоков управления под звуковой картой. список
  • void *private_data: личные данные звуковой карты. Размер данных можно указать с помощью параметров при создании звуковой карты.

2. Процесс установки звуковой карты:

2.1.1. Первым шагом является создание экземпляра snd_card:

Язык кода:javascript
копировать
struct snd_card *card;
int err;
....
err = snd_card_create(index, id, THIS_MODULE, 0, &card);
  • индекс: целое значение, номер звуковой карты
  • id: строка, идентификатор звуковой карты
  • Четвертый параметр: этот параметр определяет при создании экземпляра snd_card,Размер частных данных, которые необходимо одновременно выделить дополнительно,Указатель данных в конечном итоге будет назначен члену Private_dataданные snd_card.
  • card: возвращает указатель на созданный экземпляр snd_card.

2.1.2 Второй шаг — создать данные, специфичные для чипа звуковой карты:

Специальные данные звуковой карты в основном используются для хранения некоторой информации о ресурсах звуковой карты, такой как ресурсы прерываний, ресурсы io, ресурсы dma и т. д. Есть два способа его создания:

  • Позвольте snd_card_create создать его самостоятельно с помощью четвертого параметра в snd_card_create() на предыдущем шаге.
Язык кода:javascript
копировать
// struct mychip Используется для сохранения специальных данных.
err = snd_card_create(index, id, THIS_MODULE,
                sizeof(struct mychip), &card);
// Вынуть из Private_data
struct mychip *chip = card->private_data;
  • Создайте его самостоятельно:
Язык кода:javascript
копировать
truct mychip {
    struct snd_card *card;
    ....
};
struct snd_card *card;
struct mychip *chip;

chip = kzalloc(sizeof(*chip), GFP_KERNEL);
......
err = snd_card_create(index[dev], id[dev], THIS_MODULE, 0, &card);
// Выделенный экземпляр записи данных snd_card
chip->card = card;
.....

Затем зарегистрируйте собственные данные чипа как низкоуровневое устройство звуковой карты:

Язык кода:javascript
копировать
static int snd_mychip_dev_free(struct snd_device *device)
{
    return snd_mychip_free(device->device_data);
}

static struct snd_device_ops ops = {
    .dev_free = snd_mychip_dev_free,
};
....
snd_device_new(card, SNDRV_DEV_LOWLEVEL, chip, &ops);

Регистрация в качестве устройства начального уровня предназначена главным образом для того, чтобы при отмене регистрации звуковой карты память, занятая данными, специфичными для чипа, могла автоматически освобождаться.

2.1.3 Третий шаг — установить идентификатор и имя водителя:

Язык кода:javascript
копировать
strcpy(card->driver, "My Chip");
strcpy(card->shortname, "My Own Chip 123");
sprintf(card->longname, "%s at 0x%lx irq %i",
            card->shortname, chip->ioport, chip->irq);

Поле драйвера snd_card хранит строку идентификатора чипа в пользовательском пространстве. Alsa-lib будет использовать эту строку, поэтому необходимо обеспечить уникальность идентификатора. Поле короткого имени больше используется для печати информации, а поле длинного имени появится в /proc/asound/cards.

2.1.4 Четвертый шаг – создание функциональных компонентов (логических устройств) звуковой карты, таких как PCM, Mixer, MIDI и т.д.:

В это время вы можете создавать различные функциональные компоненты звуковой карты. Вы еще помните поле устройств структуры snd_card в начале? Создание каждого компонента в конечном итоге вызовет snd_device_new() для создания экземпляра snd_device и связывания этого экземпляра со списком связанных устройств snd_card.

Обычно alsa-driver предоставляет некоторые часто используемые функции создания компонентов без прямого вызова snd_device_new(), например:

Язык кода:javascript
копировать
PCM  ----    snd_pcm_new()

RAWMIDI --   snd_rawmidi_new()

CONTROL --   snd_ctl_create()

TIMER   --   snd_timer_new()

INFO    --   snd_card_proc_new()

JACK    --   snd_jack_new()

2.1.5 Шаг пятый, регистрируем звуковую карту:

Язык кода:javascript
копировать
err = snd_card_register(card);
if (err < 0) {
    snd_card_free(card);
    return err;
}

2.2. Практический пример:

Я разместил часть кода из /sound/arm/pxa2xx-ac97.c:

Язык кода:javascript
копировать
static int __devinit pxa2xx_ac97_probe(struct platform_device *dev)
{
 struct snd_card *card;
 struct snd_ac97_bus *ac97_bus;
 struct snd_ac97_template ac97_template;
 int ret;
 pxa2xx_audio_ops_t *pdata = dev->dev.platform_data;

 if (dev->id >= 0) {
  dev_err(&dev->dev, "PXA2xx has only one AC97 port./n");
  ret = -ENXIO;
  goto err_dev;
 }
(1)
 ret = snd_card_create(SNDRV_DEFAULT_IDX1, SNDRV_DEFAULT_STR1,
         THIS_MODULE, 0, &card);
 if (ret < 0)
  goto err;

 card->dev = &dev->dev;
(3)
 strncpy(card->driver, dev->dev.driver->name, sizeof(card->driver));

(4)
 ret = pxa2xx_pcm_new(card, &pxa2xx_ac97_pcm_client, &pxa2xx_ac97_pcm);
 if (ret)
  goto err;
(2)
 ret = pxa2xx_ac97_hw_probe(dev);
 if (ret)
  goto err;

(4)
 ret = snd_ac97_bus(card, 0, &pxa2xx_ac97_ops, NULL, &ac97_bus);
 if (ret)
  goto err_remove;
 memset(&ac97_template, 0, sizeof(ac97_template));
 ret = snd_ac97_mixer(ac97_bus, &ac97_template, &pxa2xx_ac97_ac97);
 if (ret)
  goto err_remove;
(3)
 snprintf(card->shortname, sizeof(card->shortname),
   "%s", snd_ac97_get_short_name(pxa2xx_ac97_ac97));
 snprintf(card->longname, sizeof(card->longname),
   "%s (%s)", dev->dev.driver->name, card->mixername);

 if (pdata && pdata->codec_pdata[0])
  snd_ac97_dev_add_pdata(ac97_bus->codec[0], pdata->codec_pdata[0]);
 snd_card_set_dev(card, &dev->dev);
(5)
 ret = snd_card_register(card);
 if (ret == 0) {
  platform_set_drvdata(dev, card);
  return 0;
 }

err_remove:
 pxa2xx_ac97_hw_remove(dev);
err:
 if (card)
  snd_card_free(card);
err_dev:
 return ret;
}

static int __devexit pxa2xx_ac97_remove(struct platform_device *dev)
{
 struct snd_card *card = platform_get_drvdata(dev);

 if (card) {
  snd_card_free(card);
  platform_set_drvdata(dev, NULL);
  pxa2xx_ac97_hw_remove(dev);
 }

 return 0;
}

static struct platform_driver pxa2xx_ac97_driver = {
 .probe  = pxa2xx_ac97_probe,
 .remove  = __devexit_p(pxa2xx_ac97_remove),
 .driver  = {
  .name = "pxa2xx-ac97",
  .owner = THIS_MODULE,
#ifdef CONFIG_PM
  .pm = &pxa2xx_ac97_pm_ops,
#endif
 },
};

static int __init pxa2xx_ac97_init(void)
{
 return platform_driver_register(&pxa2xx_ac97_driver);
}

static void __exit pxa2xx_ac97_exit(void)
{
 platform_driver_unregister(&pxa2xx_ac97_driver);
}

module_init(pxa2xx_ac97_init);
module_exit(pxa2xx_ac97_exit);

MODULE_AUTHOR("Nicolas Pitre");
MODULE_DESCRIPTION("AC97 driver for the Intel PXA2xx chip");

Драйвер обычно начинается с функции обратного вызова зонда. Есть ли сходство с этапами 2.1?

После описанных выше шагов создания логическая структура звуковой карты будет такой, как показано ниже:

В следующих главах мы обсудим две функции snd_card_create() и snd_card_register() соответственно.

Например, snd_card_create():

Этот интерфейс может отсутствовать в новом ядре Linux. Здесь мы в основном изучаем идеи!

snd_card_create() определен в /sound/core/init.c. Интерфейс новой версии:

Описание интерфейса старой версии:

Язык кода:javascript
копировать
/**
 *  snd_card_create - create and initialize a soundcard structure
 *  @idx: card index (address) [0 ... (SNDRV_CARDS-1)]
 *  @xid: card identification (ASCII string)
 *  @module: top level module for locking
 *  @extra_size: allocate this extra size after the main soundcard structure
 *  @card_ret: the pointer to store the created card instance
 *
 *  Creates and initializes a soundcard structure.
 *
 *  The function allocates snd_card instance via kzalloc with the given
 *  space for the driver to use freely.  The allocated struct is stored
 *  in the given card_ret pointer.
 *
 *  Returns zero if successful or a negative error code.
 */
int snd_card_create(int idx, const char *xid,
      struct module *module, int extra_size,
      struct snd_card **card_ret)

Во-первых, выделите память в соответствии с размером параметра extra_size. Эту область памяти можно использовать в качестве собственных данных чипа (см. предыдущее введение):

Язык кода:javascript
копировать
card = kzalloc(sizeof(*card) + extra_size, GFP_KERNEL);
 if (!card)
  return -ENOMEM;

Скопируйте строку идентификатора звуковой карты:

Язык кода:javascript
копировать
if (xid)
 strlcpy(card->id, xid, sizeof(card->id));

Если номер входящей звуковой карты равен -1, индексный номер присваивается автоматически:

Язык кода:javascript
копировать
 if (idx < 0) {
  for (idx2 = 0; idx2 < SNDRV_CARDS; idx2++)
   /* idx == -1 == 0xffff means: take any free slot */
   if (~snd_cards_lock & idx & 1<<idx2) {
    if (module_slot_match(module, idx2)) {
     idx = idx2;
     break;
    }
   }
 }
 if (idx < 0) {
  for (idx2 = 0; idx2 < SNDRV_CARDS; idx2++)
   /* idx == -1 == 0xffff means: take any free slot */
   if (~snd_cards_lock & idx & 1<<idx2) {
    if (!slots[idx2] || !*slots[idx2]) {
     idx = idx2;
     break;
    }
   }
 }

Инициализируем необходимые поля в структуре snd_card:

Язык кода:javascript
копировать
 card->number = idx;
 card->module = module;
 INIT_LIST_HEAD(&card->devices);
 init_rwsem(&card->controls_rwsem);
 rwlock_init(&card->ctl_files_rwlock);
 INIT_LIST_HEAD(&card->controls);
 INIT_LIST_HEAD(&card->ctl_files);
 spin_lock_init(&card->files_lock);
 INIT_LIST_HEAD(&card->files_list);
 init_waitqueue_head(&card->shutdown_sleep);
#ifdef CONFIG_PM
 mutex_init(&card->power_lock);
 init_waitqueue_head(&card->power_sleep);
#endif

Создать логическое устройство: Управление

Язык кода:javascript
копировать
 /* the control interface cannot be accessed from the user space until */
 /* snd_cards_bitmask and snd_cards are set with snd_card_register */
 err = snd_ctl_create(card);

Создайте информационный узел в файле proc: обычно /proc/asound/card0.

Язык кода:javascript
копировать
err = snd_info_card_create(card);

Поместите указатель памяти, выделенный на первом шаге, в поле Private_data:

Язык кода:javascript
копировать
 if (extra_size > 0)
  card->private_data = (char *)card + sizeof(struct snd_card);

Четыре、snd_card_register():

snd_card_create() определен в /sound/core/init.c.

Сначала создайте устройство в sysfs:

Язык кода:javascript
копировать
 if (!card->card_dev) {
  card->card_dev = device_create(sound_class, card->dev,
            MKDEV(0, 0), card,
            "card%i", card->number);
  if (IS_ERR(card->card_dev))
   card->card_dev = NULL;
 }

Среди них sound_class создается в /sound/sound_core.c:

Язык кода:javascript
копировать
static char *sound_devnode(struct device *dev, mode_t *mode)
{
 if (MAJOR(dev->devt) == SOUND_MAJOR)
  return NULL;
 return kasprintf(GFP_KERNEL, "snd/%s", dev_name(dev));
}
static int __init init_soundcore(void)
{
 int rc;

 rc = init_oss_soundcore();
 if (rc)
  return rc;

 sound_class = class_create(THIS_MODULE, "sound");
 if (IS_ERR(sound_class)) {
  cleanup_oss_soundcore();
  return PTR_ERR(sound_class);
 }

 sound_class->devnode = sound_devnode;

 return 0;
}

Видно, что класс звуковой карты появится в /sys/class/sound/ в файловой системе, а sound_devnode() также определяет, что соответствующий узел устройства также появится в /dev/snd/.

следующие шаги,Зарегистрируйте все логические устройства, висящие под звуковой картой, через snd_device_register_all(),snd_device_register_all() фактически передает устройства snd_cardсвязанный список,Обход всех snd_device,и позвониsnd_deviceизops->dev_register()для реализации соответствующих устройствиззарегистрироватьсяиз。

Язык кода:javascript
копировать
if ((err = snd_device_register_all(card)) < 0)
  return err;

Последний шаг — создать соответствующие файлы или узлы атрибутов в proc и sysfs. Код не будет опубликован.

На этом этапе вся звуковая карта завершила процесс установки.

Ссылка: https://blog.csdn.net/DroidPhone/article/details/6289712.

boy illustration
Неразрушающее увеличение изображений одним щелчком мыши, чтобы сделать их более четкими артефактами искусственного интеллекта, включая руководства по установке и использованию.
boy illustration
Копикодер: этот инструмент отлично работает с Cursor, Bolt и V0! Предоставьте более качественные подсказки для разработки интерфейса (создание навигационного веб-сайта с использованием искусственного интеллекта).
boy illustration
Новый бесплатный RooCline превосходит Cline v3.1? ! Быстрее, умнее и лучше вилка Cline! (Независимое программирование AI, порог 0)
boy illustration
Разработав более 10 проектов с помощью Cursor, я собрал 10 примеров и 60 подсказок.
boy illustration
Я потратил 72 часа на изучение курсорных агентов, и вот неоспоримые факты, которыми я должен поделиться!
boy illustration
Идеальная интеграция Cursor и DeepSeek API
boy illustration
DeepSeek V3 снижает затраты на обучение больших моделей
boy illustration
Артефакт, увеличивающий количество очков: на основе улучшения характеристик препятствия малым целям Yolov8 (SEAM, MultiSEAM).
boy illustration
DeepSeek V3 раскручивался уже три дня. Сегодня я попробовал самопровозглашенную модель «ChatGPT».
boy illustration
Open Devin — инженер-программист искусственного интеллекта с открытым исходным кодом, который меньше программирует и больше создает.
boy illustration
Эксклюзивное оригинальное улучшение YOLOv8: собственная разработка SPPF | SPPF сочетается с воспринимаемой большой сверткой ядра UniRepLK, а свертка с большим ядром + без расширения улучшает восприимчивое поле
boy illustration
Популярное и подробное объяснение DeepSeek-V3: от его появления до преимуществ и сравнения с GPT-4o.
boy illustration
9 основных словесных инструкций по доработке академических работ с помощью ChatGPT, эффективных и практичных, которые стоит собрать
boy illustration
Вызовите deepseek в vscode для реализации программирования с помощью искусственного интеллекта.
boy illustration
Познакомьтесь с принципами сверточных нейронных сетей (CNN) в одной статье (суперподробно)
boy illustration
50,3 тыс. звезд! Immich: автономное решение для резервного копирования фотографий и видео, которое экономит деньги и избавляет от беспокойства.
boy illustration
Cloud Native｜Практика: установка Dashbaord для K8s, графика неплохая
boy illustration
Краткий обзор статьи — использование синтетических данных при обучении больших моделей и оптимизации производительности
boy illustration
MiniPerplx: новая поисковая система искусственного интеллекта с открытым исходным кодом, спонсируемая xAI и Vercel.
boy illustration
Конструкция сервиса Synology Drive сочетает проникновение в интрасеть и синхронизацию папок заметок Obsidian в облаке.
boy illustration
Центр конфигурации————Накос
boy illustration
Начинаем с нуля при разработке в облаке Copilot: начать разработку с минимальным использованием кода стало проще
boy illustration
[Серия Docker] Docker создает мультиплатформенные образы: практика архитектуры Arm64
boy illustration
Обновление новых возможностей coze | Я использовал coze для создания апплета помощника по исправлению домашних заданий по математике
boy illustration
Советы по развертыванию Nginx: практическое создание статических веб-сайтов на облачных серверах
boy illustration
Feiniu fnos использует Docker для развертывания личного блокнота Notepad
boy illustration
Сверточная нейронная сеть VGG реализует классификацию изображений Cifar10 — практический опыт Pytorch
boy illustration
Начало работы с EdgeonePages — новым недорогим решением для хостинга веб-сайтов
boy illustration
[Зона легкого облачного игрового сервера] Управление игровыми архивами
boy illustration
Развертывание SpringCloud-проекта на базе Docker и Docker-Compose
©