linux audio(OSS)驱动的读写buff分析(jz4760B)

ADUIO OSS 的buff 分析

接上文的OSS驱动分析，现在分析OSS中的播放与录音缓冲， 
作者:[e-mail],欢迎大家来讨论

统一术语

1.      JZ                                            君正4760b mips

2.      Audio buff                            就是整个list_head+ list_node *4 + 整个音频区

3.      APP                                         应用程序

      整体使用框图

Buff分配流程

     首先在probe JZ mixer设备的时候进行初始化DMA及缓冲buff.  在函数init_jz_i2s中调
用audio_init_endpoint进行实始化。

fragsize= JZCODEC_RW_BUFFER_SIZE * PAGE_SIZE;
fragstotal= JZCODEC_RW_BUFFER_TOTAL;

audio_init_endpoint(&out_endpoint,fragsize, fragstotal);
audio_init_endpoint(&in_endpoint,fragsize, fragstotal);

         进入audio_init_endpoint函数，在这里先表一下in_endpoint和out_ endpoint结构体， 初始化为0.

static audio_pipe out_endpoint = {
         .mem                 = 0,
         .savenode         = 0,
         .fragsize  = 0,
         .fragstotal        = 0,
         .trans_state    = 0,
};

static audio_pipe in_endpoint= {
         .mem                 = 0,
         .savenode         = 0,
         .fragsize  = 0,
         .fragstotal        = 0,
         .trans_state    = 0,
};

void audio_init_endpoint(audio_pipe*endpoint, unsigned int pagesize,
                         unsigned int count)
{
         audio_resizemem_endpoint(endpoint,pagesize, count);
         spin_lock_init(&endpoint->lock);
         init_waitqueue_head(&endpoint->q_full);
         endpoint->avialable_couter= 0;
         endpoint->filter= NULL;

         if(endpoint == &in_endpoint) {
                   init_audio_audiodma(endpoint,CODEC_RMODE);
                   //INIT_WORK(&endpoint->work, audio_in_endpoint_work);
                   endpoint->handle= handle_in_endpoint_work;
         }
         if(endpoint == &out_endpoint) {
                   init_audio_audiodma(endpoint,CODEC_WMODE);
                   //INIT_WORK(&endpoint->work, audio_out_endpoint_work);
                   endpoint->handle= handle_out_endpoint_work;
         }
}

int audio_resizemem_endpoint(audio_pipe*endpoint, unsigned int pagesize,
                             unsigned int count)
{
         intret = init_audio_node(&endpoint->mem, pagesize, count,(int*)&endpoint->
                  fragmem_start);
         if(ret) {
                   endpoint->fragsize= pagesize;
                   endpoint->fragstotal= count;
                   endpoint->memsize= ret;
         }
         returnret;
}

    我们进入audio_resizemem_endpoint分析内存的分配, 其中调用init_audio_node进行实质的
分配， 先介绍一下这里的变量意义,了解了这些意义，分析起来就得心应手了，迫不及待
了。

JZCODEC_RW_BUFFER_SIZE           // 1 * 4096
 JZCODEC_RW_BUFFER_TOTAL;      // 4个buff

         unsignedint     fact;                   //分配物理页的order
         audio_node      *pbuff;               //代表1个audio node
         audio_head      *phead;             //代表整个audiobuff 链表
         unsignedint     *mem;              //分配得到整个audiobuff的虚拟地址
         structlist_head *audio_wfree;       //freebuff 链表
         structlist_head *audio_wuse;        //usebuff 链表
         int    memsize;                                      //链表头+节点+audiobuff占用总空间
         int    datasize;                             //audiobuff占用的总空间
         int    headlistsize;                       //链表头+4个节点占用总空间

//Alloc memory first, to avail fail
datasize   = ALIGN_PAGE_SIZE(pagesize * count);
headlistsize      = ALIGN_PAGE_SIZE(count *sizeof(audio_node) + sizeof(audio_head));
memsize           = headlistsize + datasize;
fact           = get_order(memsize);

mem= (unsigned int *)__get_free_pages(GFP_KERNEL | GFP_DMA, fact);

         首先获得整个audiobuff的大小 datasize, 再获得list_head + list_node * 4的大小
headlistsize, 然后计算总大小memsize, 用__get_free_pages分配连续的物理地址空间，这里
注意一下，返回的是物理地址。

//Free old buffer
if(*memory) {
          phead       = (audio_head *)*memory;
          fact  = phead->fact;
          free_pages((unsignedlong)*memory, fact);
          *memory = NULL;
}
*memory= mem;

         这里检查一下是不是有分配audiobuff, 如果有就释放掉，再将新分配的地址赋值给memory. 
在mixer的ioctl中SNDCTL_DSP_SETFRAGMENT也会重新分配大小的。

phead                = (audio_head *)*memory;
phead->fact     = fact;
phead->listsize         = headlistsize;
phead->datasize      = datasize;

audio_wuse     = &(phead->use);
audio_wfree    = &(phead->free);
INIT_LIST_HEAD(audio_wuse);
INIT_LIST_HEAD(audio_wfree);

         接下来就是给listhead赋值，然后初始化audio_wuse和audio_wfree链表。

pbuff= (audio_node *)((unsigned int)*memory + sizeof(audio_head));
*fragmem_start= (int)((unsigned int)*memory + headlistsize);
for(i = 0; i < count; i++) {
          pbuff->pBuf      = (unsigned int)*memory + headlistsize +pagesize * i;
          pbuff->phyaddr         = (unsigned int)virt_to_phys((void*)pbuff->pBuf);
          pbuff->start     = 0;
          pbuff->end        = 0;
DEBUG
          pbuff->pBufID  = i;

          DPRINT_Q("audio_notebuffer[%d] = %x\n", i, (unsigned int)pbuff->pBuf);
          list_add(&pbuff->list,audio_wfree);
          pbuff++;
}

     在这里将audio_wfree 链表全部初始化，注意此时wfree链表中有4个结点，wuse中

没有结点。

if (ret) {
          endpoint->fragsize =pagesize;
          endpoint->fragstotal =count;
          endpoint->memsize = ret;
}

     接下来返回到audio_resizemem_endpoint， 将endpoint结构赋值。

     Audio buff分配好后，再返回到audio_init_endpoint对DMA进行初始化， 这里根据传
入的是play或者record进行初始化，大致上是雷同的，这里只分析 replay的初始化

if ((ch =jz_request_aic_dma(DMA_ID_I2S_TX,"audio dac", jz_i2s_dma_irq,IRQF_DISABLED,
    endpoint)) < 0) {
          printk(KERN_ERR "%s:can't reqeust DMA DAC channel.\n", __FUNCTION__);
          return -1;
}

chan->io   = i;
chan->dev_id   = dev_id;
chan->dev_str = dev_str;
chan->fifo_addr        = CPHYSADDR(AIC_DR);

switch (dev_id) {
case DMA_ID_AIC_TX:
          chan->mode     = DMA_AIC_TX_CMD_UNPACK | DMA_MODE_WRITE;
          chan->source   = DMAC_DRSR_RS_AICOUT;
          break;
case DMA_ID_AIC_RX:
          chan->mode     = DMA_32BIT_RX_CMD | DMA_MODE_READ;
          chan->source   = DMAC_DRSR_RS_AICIN;
          break;
default:
          printk("JZ AIC: %s:%d,need fix !!!\n", __FUNCTION__, __LINE__);
          BUG_ON(1);
}

     调用jz_request_aic_dma函数注册DMA中断，填写chan的模式与地址填充，最后启动
AIC DMA的时钟，再返回到init_audio_replaydma中，初始化寄存器，DMA就初始化OK了。
至此整个AUDIO BUFF就初始化完成了。

播放流程分析

         先上图来说话:

        

          首先进入jz_audio_write函数， 里边有两个分支，根据模式进行区分的，第1种是使用
mmap方式传输的，由于我们要分析audio buff, 就不关注mmap方式了，各位如有想了解
的话，可以发与我讨论, , 下边就直接进入audiobuff 方式的
jz_audio_write_data函数分析。

while(count >= pout_endpoint->fragsize) {
          bat_cnt= endpoint_put_userdata(pout_endpoint,
                                               &(buffer[usecount]),
                                               pout_endpoint->fragsize);
          //Prepare data success.
          if(bat_cnt > 0) {
                   usecount+= bat_cnt;
                   count-= bat_cnt;
                   DPRINT("bat_cnt= %d\n", bat_cnt);
          }
          //Perhaps non node is avialable.
          elseif (bat_cnt == 0) {
                   DPRINT("bat_cnt== 0\n");
                   break;
          }
          //Error occured.
          else{
                   //break and handle prepared data.
                   if(usecount > 0) {
                            DPRINT("bat_cnt< 0, usecount > 0\n");
                            break;
                   }
                   //Has not prepared any data and return error when prepared data.
                   else{
                            DPRINT("bat_cnt< 0, usecount == 0\n");
                            returnbat_cnt;
                   }
          }
}

         首先检查传入音频块的大小，必须大于fragsize(4096)，先来整体分析这个函数，然后
再进入内部分析细节，bat_cnt 根据返回值进行处理，返回0表明没有wfree节点，就直接
跳出，进行播放录音了。

DPRINT("<<<);
node= endpoint_get_outnode(endpoint);
if(!node)
          return0;
if(copy_from_user((void *)node->pBuf, buffer, count)) {
          printk("JZI2S: copy_from_user failed !\n");
          return-EFAULT;
}
LEAVE();
returnendpoint_post_outnode(endpoint,node,count);

          用endpoint_get_outnode获得一个wfreenode，获得一个后就从wfree list上删除掉当

前节点， 播放完成后就返回结点，这样就形成了一个环形缓冲区。

         最后返回到jz_audio_write_data， 最后如果当前while 循环结束后还有剩余的数据，就
重新做一次播放。

录音流程分析              

         由于播放和录音基本上是雷同的，故在此不做分析了，各位看官如想了解的话，欢迎与
我讨论，

         本文完。