1. Toy模板网首页
  2. > Toy博客

Linux ALSA 之十四：ASOC DAPM 之 Widget & Path & Route 分析

10月前 作者：年少生而为人 分类：Toy博客 阅读(39) 违法举报

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了Linux ALSA 之十四：ASOC DAPM 之 Widget & Path & Route 分析。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

一、概述

在前面文章已经介绍了 DAPM 基本知识，了解了代表音频控件的 widget，并且系统中注册的各种 widget 需要互相连接在一起才能协调工作，故对于 ASOC Driver 中当使用到 DAPM 时需要定义 Widget 以及连接路径的 routes（ASOC DAPM Core 注册 Route 时会对连接的两个 widget 建立 path）。在本节中，将会从代码分析 DAPM Core 是如何注册 widget 以及注册 routes，主要有以下几个方面：
（1）如何注册 widget；（Including DAI Widget）
（2）如何连接两个 widget；
（3）一个 widget 的状态变化如何传递到整个音频路径中。

二、DAPM Context 介绍

参考 Link：linux-alsa详解11之DAPM详解4驱动中widget初始化
在讨论 widget 的注册之前，我们先了解另外一个概念：dapm context，直译过来的意思是 dapm 上下文，这个好像不好理解，其实我们可以这样理解：dapm 把整个音频系统，按照功能和偏置电压级别，划分为若干个电源域，每个域包含各自的 widget，每个域中的所有 widget 通常都处于同一个偏置电压级别上，而一个电源域就是一个 dapm context，通常会有以下几种 dapm context：
（1）属于 Codec 的 widget 位于一个 dapm context 中；
（2）属于 Platform 的 widget 位于一个 dapm context 中；
（3）属于整个声卡的 widget 位于一个 dapm context 中。

对于音频系统的硬件来说，通常要提供合适的偏置电压才能正常地工作，有了 dapm context 这种组织方式，我们可以方便地对于同一组 widget 进行统一的偏置电压管理，ASoc 用 snd_soc_dapm_context 结构来表示一个 dapm context：

/* DAPM context */
struct snd_soc_dapm_context {
	enum snd_soc_bias_level bias_level;
	unsigned int idle_bias_off:1; /* Use BIAS_OFF instead of STANDBY */
	/* Go to BIAS_OFF in suspend if the DAPM context is idle */
	unsigned int suspend_bias_off:1;
	void (*seq_notifier)(struct snd_soc_dapm_context *,
			     enum snd_soc_dapm_type, int);

	struct device *dev; /* from parent - for debug */
	struct snd_soc_component *component; /* parent component */
	struct snd_soc_card *card; /* parent card */

	/* used during DAPM updates */
	enum snd_soc_bias_level target_bias_level;
	struct list_head list;

	int (*stream_event)(struct snd_soc_dapm_context *dapm, int event);
	int (*set_bias_level)(struct snd_soc_dapm_context *dapm,
			      enum snd_soc_bias_level level);

	struct snd_soc_dapm_wcache path_sink_cache;
	struct snd_soc_dapm_wcache path_source_cache;

#ifdef CONFIG_DEBUG_FS
	struct dentry *debugfs_dapm;
#endif
};

在 snd_soc_dapm_context 中用于设置偏置电压的重要成员为 set_bias_level 函数指针，一般 Codec 会在 snd_soc_component_driver 下定义 set_bias_level 函数，最后会添加到 Component->dapm->set_bias_level 中。其中 snd_soc_bias_level 枚举变量定义如下：

/*
 * Bias levels
 *
 * @ON:      Bias is fully on for audio playback and capture operations.
 * @PREPARE: Prepare for audio operations. Called before DAPM switching for
 *           stream start and stop operations.
 * @STANDBY: Low power standby state when no playback/capture operations are
 *           in progress. NOTE: The transition time between STANDBY and ON
 *           should be as fast as possible and no longer than 10ms.
 * @OFF:     Power Off. No restrictions on transition times.
 */
enum snd_soc_bias_level {
	SND_SOC_BIAS_OFF = 0,
	SND_SOC_BIAS_STANDBY = 1,
	SND_SOC_BIAS_PREPARE = 2,
	SND_SOC_BIAS_ON = 3,
};

（1）For Platform & Codec，snd_soc_dapm_context 是有直接内嵌在 snd_soc_component 结构体中；
（2）For Machine，snd_soc_dapm_context 是有直接内嵌在 snd_soc_card 结构体中。

代表 widget 结构 snd_soc_dapm_widget 中，有一个 snd_soc_dapm_context 结构指针，指向所属的 codec、platform、card 结构。同时，所有 dapm 结构，通过它的 list 字段，链接到代表声卡的 snd_soc_card 结构的 dapm_list 链表头字段。

三、Widget 的注册

参考链接同 “二、DAPM Context 介绍”
我们已经知道，一个 widget 用 snd_soc_dapm_widget 结构体来描述，通常，我们会根据音频硬件的组成，分别在声卡的 codec 驱动、platform 驱动和 machine 驱动定义一组 widget，这些 widget 用数组进行组织，我们一般会使用 dapm 框架提供的大量的辅助宏来定义这些 widget 数组，辅助宏的说明参与前一篇文章 “ASOC DAPM 简介 & Widget/Kcontrol 定义”。

3.1 Codec & Platform & Machine 中"显式" Widget 的注册

根据音频硬件的组成，通常在 Codec & Platform & Machine Driver 中都会各自定义一个 snd_soc_dapm_widget 数组，并且最终都会用过 snd_soc_dapm_new_controls(dapm，widgets，num_widgets) 进行注册显式 Widgets. （显式 Widget 指的是在 Driver 中直接定义的 Widget）

（1）For Platform：在定义 snd_soc_component_driver 时其 dapm_widgets 成员会指向定义的 Widgets 数组，在 Machine Driver 匹配成功后会在 soc_probe_link_components() 中调用 snd_soc_dapm_new_controls(dapm，conponent->driver->widgets，num_widgets) 来注册 Platform 显式 Widgets；
（2）For Codec：有两种方式注册显式 Widgets：
① 和 Platform 一样，将定义的 Widgets 填充到 Component 中；
② 第二种是在 snd_component_driver->probe 函数中会调用 snd_soc_dapm_new_controls(dapm，widgets，num_widgets) 来注册 Widgets，而在 Machine Driver 中匹配成功后同样是在 soc_probe_link_components() 中会调用 component->driver->probe(component) 函数，从而完成 Codec 显式 Widget 的注册；
（3）For Machine：在创建 snd_card_device 后紧接着会直接调用 snd_soc_dapm_new_controls(&card->dapm，card->dapm_widgets，num_widgets) 来注册 Machine 显式 Widgets。

如上所述，对于 Codec & Platform & Machine 注册 Widgets 最终都是通过 snd_soc_dapm_new_controls() 函数进行注册显式 Widgets，定义位于：/sound/soc/soc-dapm.c

/**
 * snd_soc_dapm_new_controls - create new dapm controls
 * @dapm: DAPM context
 * @widget: widget array
 * @num: number of widgets
 *
 * Creates new DAPM controls based upon the templates.
 *
 * Returns 0 for success else error.
 */
int snd_soc_dapm_new_controls(struct snd_soc_dapm_context *dapm,
	const struct snd_soc_dapm_widget *widget,
	int num)
{
	struct snd_soc_dapm_widget *w;
	int i;
	int ret = 0;

	mutex_lock_nested(&dapm->card->dapm_mutex, SND_SOC_DAPM_CLASS_INIT);
	for (i = 0; i < num; i++) {
		w = snd_soc_dapm_new_control_unlocked(dapm, widget);
		if (IS_ERR(w)) {
			ret = PTR_ERR(w);
			break;
		}
		widget++;
	}
	mutex_unlock(&dapm->card->dapm_mutex);
	return ret;
}

如上述代码所示，该函数实际上最终就是为每个 Widget 调用 snd_soc_dapm_new_control_unlocked() 函数来完成真正的注册，如下：

struct snd_soc_dapm_widget *
snd_soc_dapm_new_control_unlocked(struct snd_soc_dapm_context *dapm,
			 const struct snd_soc_dapm_widget *widget)
{
	enum snd_soc_dapm_direction dir;
	struct snd_soc_dapm_widget *w;
	const char *prefix;
	int ret;

	//(1) 为 Widget 分配内存并拷贝内容
	if ((w = dapm_cnew_widget(widget)) == NULL)
		return ERR_PTR(-ENOMEM);

	//(2) 当 widget 为 regulator_supply/pinctrl/clock_supply 则填充特定字段
	switch (w->id) {
	case snd_soc_dapm_regulator_supply:
		w->regulator = devm_regulator_get(dapm->dev, w->name);
		if (IS_ERR(w->regulator)) {
			ret = PTR_ERR(w->regulator);
			goto request_failed;
		}

		if (w->on_val & SND_SOC_DAPM_REGULATOR_BYPASS) {
			ret = regulator_allow_bypass(w->regulator, true);
			if (ret != 0)
				dev_warn(dapm->dev,
					 "ASoC: Failed to bypass %s: %d\n",
					 w->name, ret);
		}
		break;
	case snd_soc_dapm_pinctrl:
		w->pinctrl = devm_pinctrl_get(dapm->dev);
		if (IS_ERR(w->pinctrl)) {
			ret = PTR_ERR(w->pinctrl);
			goto request_failed;
		}
		break;
	case snd_soc_dapm_clock_supply:
		w->clk = devm_clk_get(dapm->dev, w->name);
		if (IS_ERR(w->clk)) {
			ret = PTR_ERR(w->clk);
			goto request_failed;
		}
		break;
	default:
		break;
	}

	//(3) Widget Name 赋值
	prefix = soc_dapm_prefix(dapm);
	if (prefix)
		w->name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s %s", prefix, widget->name);
	else
		w->name = kstrdup_const(widget->name, GFP_KERNEL);
	if (w->name == NULL) {
		kfree(w);
		return ERR_PTR(-ENOMEM);
	}

	//(4) 根据 widget->id 填充 is_ep/power_check 等字段
	switch (w->id) {
	case snd_soc_dapm_mic:
		w->is_ep = SND_SOC_DAPM_EP_SOURCE;
		w->power_check = dapm_generic_check_power;
		break;
	case snd_soc_dapm_input:
		if (!dapm->card->fully_routed)
			w->is_ep = SND_SOC_DAPM_EP_SOURCE;
		w->power_check = dapm_generic_check_power;
		break;
	case snd_soc_dapm_spk:
	case snd_soc_dapm_hp:
		w->is_ep = SND_SOC_DAPM_EP_SINK;
		w->power_check = dapm_generic_check_power;
		break;
	case snd_soc_dapm_output:
		if (!dapm->card->fully_routed)
			w->is_ep = SND_SOC_DAPM_EP_SINK;
		w->power_check = dapm_generic_check_power;
		break;
	case snd_soc_dapm_vmid:
	case snd_soc_dapm_siggen:
		w->is_ep = SND_SOC_DAPM_EP_SOURCE;
		w->power_check = dapm_always_on_check_power;
		break;
	case snd_soc_dapm_sink:
		w->is_ep = SND_SOC_DAPM_EP_SINK;
		w->power_check = dapm_always_on_check_power;
		break;

	case snd_soc_dapm_mux:
	case snd_soc_dapm_demux:
	case snd_soc_dapm_switch:
	case snd_soc_dapm_mixer:
	case snd_soc_dapm_mixer_named_ctl:
	case snd_soc_dapm_adc:
	case snd_soc_dapm_aif_out:
	case snd_soc_dapm_dac:
	case snd_soc_dapm_aif_in:
	case snd_soc_dapm_pga:
	case snd_soc_dapm_out_drv:
	case snd_soc_dapm_micbias:
	case snd_soc_dapm_line:
	case snd_soc_dapm_dai_link:
	case snd_soc_dapm_dai_out:
	case snd_soc_dapm_dai_in:
		w->power_check = dapm_generic_check_power;
		break;
	case snd_soc_dapm_supply:
	case snd_soc_dapm_regulator_supply:
	case snd_soc_dapm_pinctrl:
	case snd_soc_dapm_clock_supply:
	case snd_soc_dapm_kcontrol:
		w->is_supply = 1;
		w->power_check = dapm_supply_check_power;
		break;
	default:
		w->power_check = dapm_always_on_check_power;
		break;
	}

    //(5) 初始化 widget dirty 等链表头，并将 widget 挂在 card->widgets list 中
	w->dapm = dapm;
	INIT_LIST_HEAD(&w->list);
	INIT_LIST_HEAD(&w->dirty);
	list_add_tail(&w->list, &dapm->card->widgets);

	snd_soc_dapm_for_each_direction(dir) {
		INIT_LIST_HEAD(&w->edges[dir]);
		w->endpoints[dir] = -1;
	}

	/* machine layer sets up unconnected pins and insertions */
	w->connected = 1;
	return w;

request_failed:
	if (ret != -EPROBE_DEFER)
		dev_err(dapm->dev, "ASoC: Failed to request %s: %d\n",
			w->name, ret);

	return ERR_PTR(ret);
}

驱动中定义的 Widget 只是模板，该函数首先为该 Widget 重新分配内存，并将模板的内容拷贝过来，然后根据 widget->id 初始化一些重要字段，如 is_ep(如 mic/input/vmid/siggen=>EP_SOURCE，spk/hp/output/sink=>EP_SINK) [Note：在后面 route 时会根据情况修改 is_ep 参数(详见后面)]、power_check 函数指针，填充 snd_soc_dapm_context 代表该 widget 属于哪一个域，以及初始化 list、dirty list、edges[2] list、endpoint[2] 等，然后将 widget 挂在 card->widgets list 中，最终将 w->connected=1.

Widget 类型和对应的 power_check 回调函数设置如下：
Linux ALSA 之十四：ASOC DAPM 之 Widget & Path & Route 分析
综上，显式 Widgets 的注册函数 snd_soc_dapm_new_controls() 主要完成功能如下：

  • 为每个 Widget 分配内存，并将 Driver 中定义的 Widget 拷贝到其参数；（重新分配并拷贝 widget 参数）
  • 设置 power_check 回调函数，当音频路径发生变化时，power_check 回调会被调用，用于检查该 widget 的电源状态是否需要更新；
  • 将每个 widget 挂在 card->widgets list 中。

至此，widget 已经正确地被创建并初始化，而且被挂在声卡的 widgets 链表中，以后我们就可以通过 card->widgets 链表来遍历所有的 widgets.

3.2 DAI Widgets 的注册

3.3 端点 Widgets

四、Path & Routes 的注册（完整路径）

参考 Link：linux-alsa详解13之DAPM详解6音频路径route

4.1 注册 “显式” Routes

上面小节的内容介绍了 Codec、Platform 以及 Machine 级别的显式 Widget 的注册方法，在 dapm 框架中，还有另外一种 widget，它代表了一个 dai(数字音频接口)，dai 按所在位置又分为 cpu dai 和 codec dai.对于 cpu dai 经常会区分 FE & BE，其中 FE 不会连接 codec dai，而 BE 则会连接 codec dai，而在 Machine Driver 中，我们要在 snd_soc_card 结构中指定一个叫做 snd_soc_dai_link 的结构，其定义了声卡使用哪一个 cpu dai 和 codec dai 进行连接。

在 Platform Driver & Codec Driver 中，当调用 snd_soc_register_component(dai) 时会将其所定义的所有 dai 注册到 component 中，即定义一个对应的 snd_soc_dai，并将这些 dai 都挂在 component->dai_list 中。在 Machine 驱动调用声卡初始化函数 snd_soc_instantiate_card() 中，Platform & Codec Component 被 Machine 匹配后，后面会调用 soc_probe_component() 函数，最后会遍历 component->dai_list 中所有的 dai 去调用 snd_soc_dapm_new_dai_widgets(dapm，dai) 进行注册 cpu & codec dai widgets.

4.2 DAI Widgets Connect Internal Widgets

4.3 CPU DAI Widgets Connect Codec DAI Widgets

五、DAPM Kcontrol 的创建

参考 Link：linux-alsa详解12之DAPM详解5dapm kcontrol文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-460995.html

5.1 dapm mixer kcontrol

5.2 dapm mux/demux kcontrol

5.3 dapm pga kcontrol

到了这里，关于Linux ALSA 之十四：ASOC DAPM 之 Widget & Path & Route 分析的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！

本文来自互联网用户投稿，该文观点仅代表作者本人，不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如若转载，请注明出处： 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符，请点击违法举报进行投诉反馈，一经查实，立即删除！

分享到：
领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • Linux 内核 ASoC DMA 引擎驱动程序

    Linux 内核 ASoC 框架，在概念上将嵌入式音频系统拆分为多个可复用的组件驱动程序，包括 Codec 类驱动程序、平台类驱动程序和机器类驱动程序。在实现上，机器类驱动程序用 struct snd_soc_card 和 struct snd_soc_dai_link 结构描述，属于平台类驱动程序的 DMA 引擎驱动程序由 struct snd

    2024年02月11日
    浏览(46)

  • Kubernetes(K8s)从入门到精通系列之十四：安装工具

    Kubernetes 命令行工具 kubectl， 让你可以对 Kubernetes 集群运行命令。 你可以使用 kubectl 来部署应用、监测和管理集群资源以及查看日志。 kind 让你能够在本地计算机上运行 Kubernetes。 使用这个工具需要你安装 Docker 或者 Podman。 与 kind 类似，minikube 是一个工具， 能让你在本地运

    2024年02月14日
    浏览(44)
  • Uncaught Error: [vue-router] “path“ is required in a route configuration 的解决方案

    Uncaught Error: [vue-router] “path“ is required in a route configuration 的解决方案

    其一、报错的代码信息为： Uncaught Error: [vue-router] “path“ is required in a route configuration 中文翻译： 未捕获的错误：[vue-router]“路径”在路由配置中是必需的 其二、报错的页面显示为： 看到提示，肯定是 vue-router 的 path 的原因报错； 其一、就是配置路由的时候 多加了一个花

    2024年02月10日
    浏览(47)
  • router.addRoute()报错 Uncaught Error: [vue-router] “path” is required in a route configuration

    router.addRoute()报错 Uncaught Error: [vue-router] “path” is required in a route configuration

    后端动态传递路由，前端通过router.addRoute(）添加时报错。Uncaught Error: [vue-router] “path” is required in a route configuration（未捕获错误：[vue-router]：\\\"路径\\\"在路由配置中是必需的） 查看官方的接口文档：Vue Router _addRoute接口，等于说 addRoute(） 实际接收的是一个类型为 RouteRecordRaw

    2024年02月11日
    浏览(67)
  • Linux ALSA 之三：简单的 ALSA Driver 实现

    Linux ALSA 之三：简单的 ALSA Driver 实现

    本节主要根据例子来描述撰写简单的 Alsa Driver 实现步骤，其中涉及的 Alsa Api 具体功能基本已经在Linux ALSA 之二：ALSA 声卡与设备中已经描述。 在 dummy.c 中直接 module_init() 入口函数中注册 Platform Device Platform Driver，匹配后进入 platform_driver 的 probe() 函数。 在前面 driver device 匹配

    2023年04月17日
    浏览(31)
  • 【密码算法 之十四】非对称算法，ECC椭圆曲线算法 之 ECDSA、ECDH、SM2、SM9等

    【密码算法 之十四】非对称算法，ECC椭圆曲线算法 之 ECDSA、ECDH、SM2、SM9等

      ECC（Elliptic Curve Cryptography），就是椭圆曲线密码算法，它是基于椭圆曲线数学理论实现的一种非对称加密算法。相比RSA，ECC优势是可以使用更短的密钥，来实现与RSA相当或更高的安全，RSA加密算法也是一种非对称加密算法，在公开密钥加密和电子商业中RSA被广泛使用。据

    2024年02月13日
    浏览(35)
  • Linux alsa 音频 录制与播放

    Linux alsa 音频 录制与播放

    ALSA是Advanced Linux Sound Architecture 的缩写，目前已经成为了linux的主流音频体系结构。 在内核设备驱动层，ALSA提供了alsa-driver，同时在应用层，ALSA为咱们提供了alsa-lib，应用程序只要调用alsa-lib提供的API，便可以完成对底层音频硬件的控制。 aplay -l 显示实际声卡序号 查看声卡：

    2024年02月16日
    浏览(36)
  • 【音频应用】Linux之ALSA音频应用编程

    【音频应用】Linux之ALSA音频应用编程

    上文: 【音频驱动】Linux之ALSA声卡、WAV文件相关概念 使用alsa-libs和alsa-utils实现.wav格式文件的播放与录制，了解Linux中声卡的应用层设备节点。介绍了使用alsa-libs应用编程步骤。 高级Linux声音体系结构(ALSA)为Linux操作系统提供音频和MIDI功能。 ALSA具有以下显著特征: 高效支持所

    2024年02月05日
    浏览(44)
  • 【C++】开源：Linux端ALSA音频处理库

    【C++】开源：Linux端ALSA音频处理库

    😏 ★,° :.☆(￣▽￣)/$: .°★ 😏 这篇文章主要介绍Linux端ALSA音频处理库。 无专精则不能成，无涉猎则不能通。。——梁启超 欢迎来到我的博客，一起学习，共同进步。 喜欢的朋友可以关注一下，下次更新不迷路🥞 项目Github地址： https://github.com/alsa-project/alsa-lib ALSA（Adva

    2024年02月15日
    浏览(46)
  • Flutter源码分析笔记：Widget类源码分析

    Flutter源码分析笔记：Widget类源码分析

    Flutter源码分析笔记 Widget类源码分析 - 文章信息 - Author: 李俊才 (jcLee95) Visit me at: https://jclee95.blog.csdn.net Email: 291148484@163.com. Shenzhen China Address of this article: https://blog.csdn.net/qq_28550263/article/details/132259681 【介绍】：本文记录阅读与分析Flutter源码 - Widget类源码分析。 Widget类是Flu

    2024年02月12日
    浏览(45)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包，优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包