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分类: LINUX

2015-06-05 00:49:17

原文地址:ASoC架构中的Machine 作者:Kernel的makefile

原文地址:http://blog.csdn.net/droidphone/article/details/7231605
前面一节的内容我们提到,ASoC被分为Machine、Platform和Codec三大部分,其中的Machine驱动负责Platform和Codec之间的耦合以及部分和设备或板子特定的代码,再次引用上一节的内容:Machine驱动负责处理机器特有的一些控件和音频事件(例如,当播放音频时,需要先行打开一个放大器);单独的Platform和Codec驱动是不能工作的,它必须由Machine驱动把它们结合在一起才能完成整个设备的音频处理工作。

ASoC的一切都从Machine驱动开始,包括声卡的注册,绑定Platform和Codec驱动等等,下面就让我们从Machine驱动开始讨论吧。


/********************************************************************************************/
声明:本博内容均由http://blog.csdn.net/droidphone原创,转载请注明出处,谢谢!
/********************************************************************************************/

1. 注册Platform Device

ASoC把声卡注册为Platform Device,我们以装配有WM8994的一款Samsung的开发板SMDK为例子做说明,WM8994是一颗Wolfson生产的多功能Codec芯片。

代码的位于:/sound/soc/samsung/smdk_wm8994.c,我们关注模块的初始化函数:

  1. static int __init smdk_audio_init(void)  
  2. {  
  3.     int ret;  
  4.   
  5.     smdk_snd_device = platform_device_alloc("soc-audio", -1);  
  6.     if (!smdk_snd_device)  
  7.         return -ENOMEM;  
  8.   
  9.     platform_set_drvdata(smdk_snd_device, &smdk);  
  10.   
  11.     ret = platform_device_add(smdk_snd_device);  
  12.     if (ret)  
  13.         platform_device_put(smdk_snd_device);  
  14.   
  15.     return ret;  
  16. }  


由此可见,模块初始化时,注册了一个名为soc-audio的Platform设备,同时把smdk设到platform_device结构的dev.drvdata字段中,这里引出了第一个数据结构snd_soc_card的实例smdk,他的定义如下:

  1. static struct snd_soc_dai_link smdk_dai[] = {  
  2.     { /* Primary DAI i/f */  
  3.         .name = "WM8994 AIF1",  
  4.         .stream_name = "Pri_Dai",  
  5.         .cpu_dai_name = "samsung-i2s.0",  
  6.         .codec_dai_name = "wm8994-aif1",  
  7.         .platform_name = "samsung-audio",  
  8.         .codec_name = "wm8994-codec",  
  9.         .init = smdk_wm8994_init_paiftx,  
  10.         .ops = &smdk_ops,  
  11.     }, { /* Sec_Fifo Playback i/f */  
  12.         .name = "Sec_FIFO TX",  
  13.         .stream_name = "Sec_Dai",  
  14.         .cpu_dai_name = "samsung-i2s.4",  
  15.         .codec_dai_name = "wm8994-aif1",  
  16.         .platform_name = "samsung-audio",  
  17.         .codec_name = "wm8994-codec",  
  18.         .ops = &smdk_ops,  
  19.     },  
  20. };  
  21.   
  22. static struct snd_soc_card smdk = {  
  23.     .name = "SMDK-I2S",  
  24.     .owner = THIS_MODULE,  
  25.     .dai_link = smdk_dai,  
  26.     .num_links = ARRAY_SIZE(smdk_dai),  
  27. };  

 

通过snd_soc_card结构,又引出了Machine驱动的另外两个个数据结构:

  • snd_soc_dai_link(实例:smdk_dai[] )
  • snd_soc_ops(实例:smdk_ops )

其中,snd_soc_dai_link中,指定了Platform、Codec、codec_dai、cpu_dai的名字,稍后Machine驱动将会利用这些名字去匹配已经在系统中注册的platform,codec,dai,这些注册的部件都是在另外相应的Platform驱动和Codec驱动的代码文件中定义的,这样看来,Machine驱动的设备初始化代码无非就是选择合适Platform和Codec以及dai,用他们填充以上几个数据结构,然后注册Platform设备即可。当然还要实现连接Platform和Codec的dai_link对应的ops实现,本例就是smdk_ops,它只实现了hw_params函数:smdk_hw_params。

2. 注册Platform Driver

按照Linux的设备模型,有platform_device,就一定会有platform_driver。ASoC的platform_driver在以下文件中定义:sound/soc/soc-core.c。

还是先从模块的入口看起:

  1. static int __init snd_soc_init(void)  
  2. {  
  3.     ......  
  4.     return platform_driver_register(&soc_driver);  
  5. }  

soc_driver的定义如下:

  1. /* ASoC platform driver */  
  2. static struct platform_driver soc_driver = {  
  3.     .driver     = {  
  4.         .name       = "soc-audio",  
  5.         .owner      = THIS_MODULE,  
  6.         .pm     = &soc_pm_ops,  
  7.     },  
  8.     .probe      = soc_probe,  
  9.     .remove     = soc_remove,  
  10. };  

我们看到platform_driver的name字段为soc-audio,正好与platform_device中的名字相同,按照Linux的设备模型,platform总线会匹配这两个名字相同的device和driver,同时会触发soc_probe的调用,它正是整个ASoC驱动初始化的入口。

3. 初始化入口soc_probe()

soc_probe函数本身很简单,它先从platform_device参数中取出snd_soc_card,然后调用snd_soc_register_card,通过snd_soc_register_card,为snd_soc_pcm_runtime数组申请内存,每一个dai_link对应snd_soc_pcm_runtime数组的一个单元,然后把snd_soc_card中的dai_link配置复制到相应的snd_soc_pcm_runtime中,最后,大部分的工作都在snd_soc_instantiate_card中实现,下面就看看snd_soc_instantiate_card做了些什么:

该函数首先利用card->instantiated来判断该卡是否已经实例化,如果已经实例化则直接返回,否则遍历每一对dai_link,进行codec、platform、dai的绑定工作,下只是代码的部分选节,详细的代码请直接参考完整的代码树。

  1. /* bind DAIs */  
  2. for (i = 0; i < card->num_links; i++)  
  3.     soc_bind_dai_link(card, i);  

ASoC定义了三个全局的链表头变量:codec_list、dai_list、platform_list,系统中所有的Codec、DAI、Platform都在注册时连接到这三个全局链表上。soc_bind_dai_link函数逐个扫描这三个链表,根据card->dai_link[]中的名称进行匹配,匹配后把相应的codec,dai和platform实例赋值到card->rtd[]中(snd_soc_pcm_runtime)。经过这个过程后,snd_soc_pcm_runtime:(card->rtd)中保存了本Machine中使用的Codec,DAI和Platform驱动的信息。

snd_soc_instantiate_card接着初始化Codec的寄存器缓存,然后调用标准的alsa函数创建声卡实例: 

  1. /* card bind complete so register a sound card */  
  2. ret = snd_card_create(SNDRV_DEFAULT_IDX1, SNDRV_DEFAULT_STR1,  
  3.         card->owner, 0, &card->snd_card);  
  4. card->snd_card->dev = card->dev;  
  5.   
  6. card->dapm.bias_level = SND_SOC_BIAS_OFF;  
  7. card->dapm.dev = card->dev;  
  8. card->dapm.card = card;  
  9. list_add(&card->dapm.list, &card->dapm_list);  


然后,依次调用各个子结构的probe函数:

  1. /* initialise the sound card only once */  
  2. if (card->probe) {  
  3.     ret = card->probe(card);  
  4.     if (ret < 0)  
  5.         goto card_probe_error;  
  6. }  
  7.   
  8. /* early DAI link probe */  
  9. for (order = SND_SOC_COMP_ORDER_FIRST; order <= SND_SOC_COMP_ORDER_LAST;  
  10.         order++) {  
  11.     for (i = 0; i < card->num_links; i++) {  
  12.         ret = soc_probe_dai_link(card, i, order);  
  13.         if (ret < 0) {  
  14.             pr_err("asoc: failed to instantiate card %s: %d\n",  
  15.                card->name, ret);  
  16.             goto probe_dai_err;  
  17.         }  
  18.     }  
  19. }  
  20.   
  21. for (i = 0; i < card->num_aux_devs; i++) {  
  22.     ret = soc_probe_aux_dev(card, i);  
  23.     if (ret < 0) {  
  24.         pr_err("asoc: failed to add auxiliary devices %s: %d\n",  
  25.                card->name, ret);  
  26.         goto probe_aux_dev_err;  
  27.     }  
  28. }  

在上面的soc_probe_dai_link()函数中做了比较多的事情,把他展开继续讨论:


  1. static int soc_probe_dai_link(struct snd_soc_card *card, int num, int order)  
  2. {  
  3.         ......  
  4.     /* set default power off timeout */  
  5.     rtd->pmdown_time = pmdown_time;  
  6.   
  7.     /* probe the cpu_dai */  
  8.     if (!cpu_dai->probed &&  
  9.             cpu_dai->driver->probe_order == order) {  
  10.   
  11.         if (cpu_dai->driver->probe) {  
  12.             ret = cpu_dai->driver->probe(cpu_dai);  
  13.         }  
  14.         cpu_dai->probed = 1;  
  15.         /* mark cpu_dai as probed and add to card dai list */  
  16.         list_add(&cpu_dai->card_list, &card->dai_dev_list);  
  17.     }  
  18.   
  19.     /* probe the CODEC */  
  20.     if (!codec->probed &&  
  21.             codec->driver->probe_order == order) {  
  22.         ret = soc_probe_codec(card, codec);  
  23.     }  
  24.   
  25.     /* probe the platform */  
  26.     if (!platform->probed &&  
  27.             platform->driver->probe_order == order) {  
  28.         ret = soc_probe_platform(card, platform);  
  29.     }  
  30.   
  31.     /* probe the CODEC DAI */  
  32.     if (!codec_dai->probed && codec_dai->driver->probe_order == order) {  
  33.         if (codec_dai->driver->probe) {  
  34.             ret = codec_dai->driver->probe(codec_dai);  
  35.         }  
  36.   
  37.         /* mark codec_dai as probed and add to card dai list */  
  38.         codec_dai->probed = 1;  
  39.         list_add(&codec_dai->card_list, &card->dai_dev_list);  
  40.     }  
  41.   
  42.     /* complete DAI probe during last probe */  
  43.     if (order != SND_SOC_COMP_ORDER_LAST)  
  44.         return 0;  
  45.   
  46.     ret = soc_post_component_init(card, codec, num, 0);  
  47.     if (ret)  
  48.         return ret;  
  49.         ......  
  50.     /* create the pcm */  
  51.     ret = soc_new_pcm(rtd, num);  
  52.         ........  
  53.     return 0;  
  54. }  

该函数出了挨个调用了codec,dai和platform驱动的probe函数外,在最后还调用了soc_new_pcm()函数用于创建标准alsa驱动的pcm逻辑设备。现在把该函数的部分代码也贴出来:


 

  1. /* create a new pcm */  
  2. int soc_new_pcm(struct snd_soc_pcm_runtime *rtd, int num)  
  3. {  
  4.     ......  
  5.     struct snd_pcm_ops *soc_pcm_ops = &rtd->ops;  
  6.   
  7.     soc_pcm_ops->open    = soc_pcm_open;  
  8.     soc_pcm_ops->close   = soc_pcm_close;  
  9.     soc_pcm_ops->hw_params   = soc_pcm_hw_params;  
  10.     soc_pcm_ops->hw_free = soc_pcm_hw_free;  
  11.     soc_pcm_ops->prepare = soc_pcm_prepare;  
  12.     soc_pcm_ops->trigger = soc_pcm_trigger;  
  13.     soc_pcm_ops->pointer = soc_pcm_pointer;  
  14.   
  15.     ret = snd_pcm_new(rtd->card->snd_card, new_name,  
  16.             num, playback, capture, &pcm);  
  17.   
  18.     /* DAPM dai link stream work */  
  19.     INIT_DELAYED_WORK(&rtd->delayed_work, close_delayed_work);  
  20.   
  21.     rtd->pcm = pcm;  
  22.     pcm->private_data = rtd;  
  23.     if (platform->driver->ops) {  
  24.         soc_pcm_ops->mmap = platform->driver->ops->mmap;  
  25.         soc_pcm_ops->pointer = platform->driver->ops->pointer;  
  26.         soc_pcm_ops->ioctl = platform->driver->ops->ioctl;  
  27.         soc_pcm_ops->copy = platform->driver->ops->copy;  
  28.         soc_pcm_ops->silence = platform->driver->ops->silence;  
  29.         soc_pcm_ops->ack = platform->driver->ops->ack;  
  30.         soc_pcm_ops->page = platform->driver->ops->page;  
  31.     }  
  32.   
  33.     if (playback)  
  34.         snd_pcm_set_ops(pcm, SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK, soc_pcm_ops);  
  35.   
  36.     if (capture)  
  37.         snd_pcm_set_ops(pcm, SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE, soc_pcm_ops);  
  38.   
  39.     if (platform->driver->pcm_new) {  
  40.         ret = platform->driver->pcm_new(rtd);  
  41.         if (ret < 0) {  
  42.             pr_err("asoc: platform pcm constructor failed\n");  
  43.             return ret;  
  44.         }  
  45.     }  
  46.   
  47.     pcm->private_free = platform->driver->pcm_free;  
  48.     return ret;  
  49. }  

该函数首先初始化snd_soc_runtime中的snd_pcm_ops字段,也就是rtd->ops中的部分成员,例如open,close,hw_params等,紧接着调用标准alsa驱动中的创建pcm的函数snd_pcm_new()创建声卡的pcm实例,pcm的private_data字段设置为该runtime变量rtd,然后用platform驱动中的snd_pcm_ops替换部分pcm中的snd_pcm_ops字段,最后,调用platform驱动的pcm_new回调,该回调实现该platform下的dma内存申请和dma初始化等相关工作。到这里,声卡和他的pcm实例创建完成。

回到snd_soc_instantiate_card函数,完成snd_card和snd_pcm的创建后,接着对dapm和dai支持的格式做出一些初始化合设置工作后,调用了 card->late_probe(card)进行一些最后的初始化合设置工作,最后则是调用标准alsa驱动的声卡注册函数对声卡进行注册:

  1. if (card->late_probe) {  
  2.     ret = card->late_probe(card);  
  3.     if (ret < 0) {  
  4.         dev_err(card->dev, "%s late_probe() failed: %d\n",  
  5.             card->name, ret);  
  6.         goto probe_aux_dev_err;  
  7.     }  
  8. }  
  9.   
  10. snd_soc_dapm_new_widgets(&card->dapm);  
  11.   
  12. if (card->fully_routed)  
  13.     list_for_each_entry(codec, &card->codec_dev_list, card_list)  
  14.         snd_soc_dapm_auto_nc_codec_pins(codec);  
  15.   
  16. ret = snd_card_register(card->snd_card);  
  17. if (ret < 0) {  
  18.     printk(KERN_ERR "asoc: failed to register soundcard for %s\n", card->name);  
  19.     goto probe_aux_dev_err;  
  20. }  


 至此,整个Machine驱动的初始化已经完成,通过各个子结构的probe调用,实际上,也完成了部分Platfrom驱动和Codec驱动的初始化工作,整个过程可以用一下的序列图表示:

                                                                               图3.1  基于3.0内核  soc_probe序列图


下面的序列图是本文章第一个版本,基于内核2.6.35,大家也可以参考一下两个版本的差异:

                                                                               图3.2  基于2.6.35  soc_probe序列图


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