梦应逍遥 发表于 2025-4-10 16:41:05

深入明白 Linux ALSA 音频架构:从入门到驱动开辟

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<hr> 一、什么是 ALSA?

Advanced Linux Sound Architecture(ALSA)是 Linux 内核的核心音频子系统,自 2.6 版本起代替传统的OSS(Open Sound System)。它不仅是驱动层接口,更提供丰富的用户空间库,支持:


[*] 全双工音频流处理

[*] 硬件混音和多路复用

[*] MIDI 序列化控制

[*] 定时器同步

[*] 多声道支持(最高32声道)
<hr> 二、ALSA 系统架构全景图

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|用户空间应用程序      |# 如 Audacity, aplay
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|ALSA 用户空间库       |# libasound.so
+-----------------------+
|内核空间驱动框架       |# sound/core
+-----------------------+
|硬件音频控制器         |# HDA, I2S, USB Audio
+-----------------------+
<hr> 核心组件详解:


[*] PCM 接口:管理数字音频流
   
[*] 播放:snd_pcm_playback_*
   
[*] 捕捉:snd_pcm_capture_*
   
[*] 设置示例:


   struct snd_pcm_hardware {
   
       unsigned int rates;          // 支持采样率
       unsigned int rate_min;       // 最小采样率
       unsigned int rate_max;       // 最大采样率
       unsigned int channels_min;   // 最小通道数
       unsigned int channels_max;   // 最大通道数
   };

[*] Control 接口:硬件参数控制
   
[*]典范控件范例:

SNDRV_CTL_ELEM_TYPE_BOOLEAN// 开关型
SNDRV_CTL_ELEM_TYPE_INTEGER// 数值型
SNDRV_CTL_ELEM_TYPE_ENUMERATED // 枚举型

[*]Timer 子系统:提供高精度定时
struct snd_timer {
   
        unsigned int ticks;      // 当前计时值
        unsigned int resolution;   // 分辨率&#x
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