• ALSA声卡驱动中的DAPM详解之五:建立widget之间的连接关系


    前面我们主要着重于codec、platform、machine驱动程序中如何使用和建立dapm所需要的widget,route,这些是音频驱动开发人员必须要了解的内容,经过前几章的介绍,我们应该知道如何在alsa音频驱动的3大部分(codec、platform、machine)中,按照所使用的音频硬件结构,定义出相应的widget,kcontrol,以及必要的音频路径,而在本章中,我们将会深入dapm的核心部分,看看各个widget之间是如何建立连接关系,形成一条完整的音频路径。

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    前面我们已经简单地介绍过,驱动程序需要使用以下api函数创建widget:

    • snd_soc_dapm_new_controls
    实际上,这个函数只是创建widget的第一步,它为每个widget分配内存,初始化必要的字段,然后把这些widget挂在代表声卡的snd_soc_card的widgets链表字段中。要使widget之间具备连接能力,我们还需要第二个函数:
    • snd_soc_dapm_new_widgets
    这个函数会根据widget的信息,创建widget所需要的dapm kcontrol,这些dapm kcontol的状态变化,代表着音频路径的变化,从而影响着各个widget的电源状态。看到函数的名称可能会迷惑一下,实际上,snd_soc_dapm_new_controls的作用更多地是创建widget,而snd_soc_dapm_new_widget的作用则更多地是创建widget所包含的kcontrol,所以在我看来,这两个函数名称应该换过来叫更好!下面我们分别介绍一下这两个函数是如何工作的。
     

    创建widget:snd_soc_dapm_new_controls


    snd_soc_dapm_new_controls函数完成widget的创建工作,并把这些创建好的widget注册在声卡的widgets链表中,我们看看他的定义:
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    1. int snd_soc_dapm_new_controls(struct snd_soc_dapm_context *dapm,  
    2.         const struct snd_soc_dapm_widget *widget,  
    3.         int num)  
    4. {         
    5.         ......   
    6.         for (i = 0; i < num; i++) {  
    7.                 w = snd_soc_dapm_new_control(dapm, widget);  
    8.                 if (!w) {  
    9.                         dev_err(dapm->dev,  
    10.                                 "ASoC: Failed to create DAPM control %s ",  
    11.                                 widget->name);  
    12.                         ret = -ENOMEM;  
    13.                         break;  
    14.                 }                 
    15.                 widget++;  
    16.         }  
    17.         ......  
    18.         return ret;  
    19. }  
    该函数只是简单的一个循环,为传入的widget模板数组依次调用snd_soc_dapm_new_control函数,实际的工作由snd_soc_dapm_new_control完成,继续进入该函数,看看它做了那些工作。
    我们之前已经说过,驱动中定义的snd_soc_dapm_widget数组,只是作为一个模板,所以,snd_soc_dapm_new_control所做的第一件事,就是为该widget重新分配内存,并把模板的内容拷贝过来:
     
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    1. static struct snd_soc_dapm_widget *  
    2. snd_soc_dapm_new_control(struct snd_soc_dapm_context *dapm,  
    3.                          const struct snd_soc_dapm_widget *widget)  
    4. {  
    5.         struct snd_soc_dapm_widget *w;  
    6.         int ret;  
    7.   
    8.         if ((w = dapm_cnew_widget(widget)) == NULL)  
    9.                 return NULL;  

    由dapm_cnew_widget完成内存申请和拷贝模板的动作。接下来,根据widget的类型做不同的处理:
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    1.         switch (w->id) {  
    2.         case snd_soc_dapm_regulator_supply:  
    3.                 w->regulator = devm_regulator_get(dapm->dev, w->name);  
    4.                 ......  
    5.   
    6.                 if (w->on_val & SND_SOC_DAPM_REGULATOR_BYPASS) {  
    7.                         ret = regulator_allow_bypass(w->regulator, true);  
    8.                         ......  
    9.                 }  
    10.                 break;  
    11.         case snd_soc_dapm_clock_supply:  
    12. #ifdef CONFIG_CLKDEV_LOOKUP  
    13.                 w->clk = devm_clk_get(dapm->dev, w->name);  
    14.                 ......  
    15. #else  
    16.                 return NULL;  
    17. #endif  
    18.                 break;  
    19.         default:  
    20.                 break;  
    21.         }  
    对于snd_soc_dapm_regulator_supply类型的widget,根据widget的名称获取对应的regulator结构,对于snd_soc_dapm_clock_supply类型的widget,根据widget的名称,获取对应的clock结构。接下来,根据需要,在widget的名称前加入必要的前缀:
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    1. if (dapm->codec && dapm->codec->name_prefix)  
    2.         w->name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s %s",  
    3.                 dapm->codec->name_prefix, widget->name);  
    4. else  
    5.         w->name = kasprintf(GFP_KERNEL, "%s", widget->name);  
    然后,为不同类型的widget设置合适的power_check电源状态回调函数,widget类型和对应的power_check回调函数设置如下表所示:
    widget的power_check回调函数
    widget类型power_check回调函数
    mixer类:
    snd_soc_dapm_switch
    snd_soc_dapm_mixer
    snd_soc_dapm_mixer_named_ctl
    dapm_generic_check_power
    mux类:
    snd_soc_dapm_mux
    snd_soc_dapm_mux
    snd_soc_dapm_mux
    dapm_generic_check_power
    snd_soc_dapm_dai_out dapm_adc_check_power
    snd_soc_dapm_dai_in dapm_dac_check_power
    端点类:
    snd_soc_dapm_adc
    snd_soc_dapm_aif_out
    snd_soc_dapm_dac
    snd_soc_dapm_aif_in
    snd_soc_dapm_pga
    snd_soc_dapm_out_drv
    snd_soc_dapm_input
    snd_soc_dapm_output
    snd_soc_dapm_micbias
    snd_soc_dapm_spk
    snd_soc_dapm_hp
    snd_soc_dapm_mic
    snd_soc_dapm_line
    snd_soc_dapm_dai_link
    dapm_generic_check_power
    电源/时钟/影子widget:
    snd_soc_dapm_supply
    snd_soc_dapm_regulator_supply
    snd_soc_dapm_clock_supply
    snd_soc_dapm_kcontrol
    dapm_supply_check_power
    其它类型 dapm_always_on_check_power
    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。power_check设置完成后,需要设置widget所属的codec、platform和dapm context,几个用于音频路径的链表也需要初始化,然后,把该widget加入到声卡的widgets链表中:
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    1. w->dapm = dapm;  
    2. w->codec = dapm->codec;  
    3. w->platform = dapm->platform;  
    4. INIT_LIST_HEAD(&w->sources);  
    5. INIT_LIST_HEAD(&w->sinks);  
    6. INIT_LIST_HEAD(&w->list);  
    7. INIT_LIST_HEAD(&w->dirty);  
    8. list_add(&w->list, &dapm->card->widgets);  
    几个链表的作用如下:
    • sources    用于链接所有连接到该widget输入端的snd_soc_path结构
    • sinks    用于链接所有连接到该widget输出端的snd_soc_path结构
    • list    用于链接到声卡的widgets链表
    • dirty    用于链接到声卡的dapm_dirty链表
    最后,把widget设置为connect状态:
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    1. /* machine layer set ups unconnected pins and insertions */  
    2. w->connected = 1;  
    3. return w;  
    connected字段代表着引脚的连接状态,目前,只有以下这些widget使用connected字段:
    • snd_soc_dapm_output
    • snd_soc_dapm_input
    • snd_soc_dapm_hp
    • snd_soc_dapm_spk
    • snd_soc_dapm_line
    • snd_soc_dapm_vmid
    • snd_soc_dapm_mic
    • snd_soc_dapm_siggen
    驱动程序可以使用以下这些api来设置引脚的连接状态:
    • snd_soc_dapm_enable_pin
    • snd_soc_dapm_force_enable_pin
    • snd_soc_dapm_disable_pin
    • snd_soc_dapm_nc_pin
    到此,widget已经被正确地创建并初始化,而且被挂在声卡的widgets链表中,以后我们就可以通过声卡的widgets链表来遍历所有的widget,再次强调一下snd_soc_dapm_new_controls函数所完成的主要功能:
    • 为widget分配内存,并拷贝参数中传入的在驱动中定义好的模板
    • 设置power_check回调函数
    • 把widget挂在声卡的widgets链表中

    为widget建立dapm kcontrol


    定义一个widget,我们需要指定两个很重要的内容:一个是用于控制widget的电源状态的reg/shift等寄存器信息,另一个是用于控制音频路径切换的dapm kcontrol信息,这些dapm kcontrol有它们自己的reg/shift寄存器信息用于切换widget的路径连接方式。前一节的内容中,我们只是创建了widget的实例,并把它们注册到声卡的widgts链表中,但是到目前为止,包含在widget中的dapm kcontrol并没有建立起来,dapm框架在声卡的初始化阶段,等所有的widget(包括machine、platform、codec)都创建好之后,通过snd_soc_dapm_new_widgets函数,创建widget内包含的dapm kcontrol,并初始化widget的初始电源状态和音频路径的初始连接状态。我们看看声卡的初始化函数,都有那些初始化与dapm有关:
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    1. static int snd_soc_instantiate_card(struct snd_soc_card *card)  
    2. {  
    3.         ......  
    4.         /* card bind complete so register a sound card */  
    5.         ret = snd_card_create(SNDRV_DEFAULT_IDX1, SNDRV_DEFAULT_STR1,  
    6.                         card->owner, 0, &card->snd_card);  
    7.         ......  
    8.    
    9.         card->dapm.bias_level = SND_SOC_BIAS_OFF;  
    10.         card->dapm.dev = card->dev;  
    11.         card->dapm.card = card;  
    12.         list_add(&card->dapm.list, &card->dapm_list);  
    13.   
    14. #ifdef CONFIG_DEBUG_FS  
    15.         snd_soc_dapm_debugfs_init(&card->dapm, card->debugfs_card_root);  
    16. #endif  
    17.         ......  
    18.         if (card->dapm_widgets)    /* 创建machine级别的widget  */  
    19.                 snd_soc_dapm_new_controls(&card->dapm, card->dapm_widgets,  
    20.                                           card->num_dapm_widgets);  
    21.         ......  
    22.         snd_soc_dapm_link_dai_widgets(card);  /*  连接dai widget  */  
    23.   
    24.         if (card->controls)    /*  建立machine级别的普通kcontrol控件  */  
    25.                 snd_soc_add_card_controls(card, card->controls, card->num_controls);  
    26.   
    27.         if (card->dapm_routes)    /*  注册machine级别的路径连接信息  */  
    28.                 snd_soc_dapm_add_routes(&card->dapm, card->dapm_routes,  
    29.                                         card->num_dapm_routes);  
    30.         ......  
    31.   
    32.         if (card->fully_routed)    /*  如果该标志被置位,自动把codec中没有路径连接信息的引脚设置为无用widget  */  
    33.                 list_for_each_entry(codec, &card->codec_dev_list, card_list)  
    34.                         snd_soc_dapm_auto_nc_codec_pins(codec);  
    35.   
    36.         snd_soc_dapm_new_widgets(card);    /*初始化widget包含的dapm kcontrol、电源状态和连接状态*/  
    37.   
    38.         ret = snd_card_register(card->snd_card);  
    39.         ......  
    40.         card->instantiated = 1;  
    41.         snd_soc_dapm_sync(&card->dapm);  
    42.         ......  
    43.         return 0;  
    44. }   
    正如我添加的注释中所示,在完成machine级别的widget和route处理之后,调用的snd_soc_dapm_new_widgets函数,来为所有已经注册的widget初始化他们所包含的dapm kcontrol,并初始化widget的电源状态和路径连接状态。下面我们看看snd_soc_dapm_new_widgets函数的工作过程。

    snd_soc_dapm_new_widgets函数    

    该函数通过声卡的widgets链表,遍历所有已经注册了的widget,其中的new字段用于判断该widget是否已经执行过snd_soc_dapm_new_widgets函数,如果num_kcontrols字段有数值,表明该widget包含有若干个dapm kcontrol,那么就需要为这些kcontrol分配一个指针数组,并把数组的首地址赋值给widget的kcontrols字段,该数组存放着指向这些kcontrol的指针,当然现在这些都是空指针,因为实际的kcontrol现在还没有被创建:
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    1. int snd_soc_dapm_new_widgets(struct snd_soc_card *card)  
    2. {  
    3.         ......  
    4.         list_for_each_entry(w, &card->widgets, list)  
    5.         {                 
    6.                 if (w->new)       
    7.                         continue;  
    8.                                   
    9.                 if (w->num_kcontrols) {  
    10.                         w->kcontrols = kzalloc(w->num_kcontrols *  
    11.                                                 sizeof(struct snd_kcontrol *),  
    12.                                                 GFP_KERNEL);  
    13.                         ......  
    14.                 }  
    接着,对几种能影响音频路径的widget,创建并初始化它们所包含的dapm kcontrol:
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    1. switch(w->id) {  
    2. case snd_soc_dapm_switch:  
    3. case snd_soc_dapm_mixer:  
    4. case snd_soc_dapm_mixer_named_ctl:  
    5.         dapm_new_mixer(w);  
    6.         break;  
    7. case snd_soc_dapm_mux:  
    8. case snd_soc_dapm_virt_mux:  
    9. case snd_soc_dapm_value_mux:  
    10.         dapm_new_mux(w);  
    11.         break;  
    12. case snd_soc_dapm_pga:  
    13. case snd_soc_dapm_out_drv:  
    14.         dapm_new_pga(w);  
    15.         break;  
    16. default:  
    17.         break;  
    18. }  
    需要用到的创建函数分别是:
    • dapm_new_mixer()    对于mixer类型,用该函数创建dapm kcontrol;
    • dapm_new_mux()   对于mux类型,用该函数创建dapm kcontrol;
    • dapm_new_pga()   对于pga类型,用该函数创建dapm kcontrol;
    然后,根据widget寄存器的当前值,初始化widget的电源状态,并设置到power字段中:
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    1. /* Read the initial power state from the device */  
    2. if (w->reg >= 0) {  
    3.         val = soc_widget_read(w, w->reg) >> w->shift;  
    4.         val &= w->mask;  
    5.         if (val == w->on_val)  
    6.                 w->power = 1;  
    7. }  
    接着,设置new字段,表明该widget已经初始化完成,我们还要吧该widget加入到声卡的dapm_dirty链表中,表明该widget的状态发生了变化,稍后在合适的时刻,dapm框架会扫描dapm_dirty链表,统一处理所有已经变化的widget。为什么要统一处理?因为dapm要控制各种widget的上下电顺序,同时也是为了减少寄存器的读写次数(多个widget可能使用同一个寄存器):
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    1. w->new = 1;  
    2.   
    3. dapm_mark_dirty(w, "new widget");  
    4. dapm_debugfs_add_widget(w);  

    最后,通过dapm_power_widgets函数,统一处理所有位于dapm_dirty链表上的widget的状态改变:
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     在CODE上查看代码片派生到我的代码片
    1. dapm_power_widgets(card, SND_SOC_DAPM_STREAM_NOP);  
    2. ......  
    3. return 0;  

    dapm mixer kcontrol

    上一节中,我们提到,对于mixer类型的dapm kcontrol,我们会使用dapm_new_mixer来完成具体的创建工作,先看代码后分析:
    [cpp] view plain copy
     
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    1. static int dapm_new_mixer(struct snd_soc_dapm_widget *w)  
    2. {  
    3.         int i, ret;  
    4.         struct snd_soc_dapm_path *path;  
    5.   
    6.         /* add kcontrol */  
    7. <span style="font-family:Arial,Helvetica,sans-serif">(1)</span>        for (i = 0; i < w->num_kcontrols; i++) {                                  
    8.                 /* match name */  
    9. (2)                list_for_each_entry(path, &w->sources, list_sink) {               
    10.                         /* mixer/mux paths name must match control name */  
    11. (3)                        if (path->name != (char *)w->kcontrol_news[i].name)       
    12.                                 continue;  
    13.   
    14. (4)                        if (w->kcontrols[i]) {                                   
    15.                                 dapm_kcontrol_add_path(w->kcontrols[i], path);  
    16.                                 continue;  
    17.                         }  
    18.   
    19. (5)                        ret = dapm_create_or_share_mixmux_kcontrol(w, i);        
    20.                         if (ret < 0)  
    21.                                 return ret;  
    22.   
    23. (6)                        dapm_kcontrol_add_path(w->kcontrols[i], path);           
    24.                 }  
    25.         }  
    26.   
    27.         return 0;  
    28. }  
    (1)  因为一个mixer是由多个kcontrol组成的,每个kcontrol控制着mixer的一个输入端的开启和关闭,所以,该函数会根据kcontrol的数量做循环,逐个建立对应的kcontrol。
    (2)(3)  之前多次提到,widget之间使用snd_soc_path进行连接,widget的sources链表保存着所有和输入端连接的snd_soc_path结构,所以我们可以用kcontrol模板中指定的名字来匹配对应的snd_soc_path结构。
    (4)  因为一个输入脚可能会连接多个输入源,所以可能在上一个输入源的path关联时已经创建了这个kcontrol,所以这里判断kcontrols指针数组中对应索引中的指针值,如果已经赋值,说明kcontrol已经在之前创建好了,所以我们只要简单地把连接该输入端的path加入到kcontrol的path_list链表中,并且增加一个虚拟的影子widget,该影子widget连接和输入端对应的源widget,因为使用了kcontrol本身的reg/shift等寄存器信息,所以实际上控制的是该kcontrol的开和关,这个影子widget只有在kcontrol的autodisable字段被设置的情况下才会被创建,该特性使得source的关闭时,与之连接的mixer的输入端也可以自动关闭,这个特性通过dapm_kcontrol_add_path来实现这一点:
    [cpp] view plain copy
     
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    1. static void dapm_kcontrol_add_path(const struct snd_kcontrol *kcontrol,  
    2.         struct snd_soc_dapm_path *path)  
    3. {  
    4.         struct dapm_kcontrol_data *data = snd_kcontrol_chip(kcontrol);  
    5.         /*  把kcontrol连接的path加入到paths链表中  */  
    6.         /*  paths链表所在的dapm_kcontrol_data结构会保存在kcontrol的private_data字段中  */  
    7.         list_add_tail(&path->list_kcontrol, &data->paths);  
    8.   
    9.         if (data->widget) {  
    10.                 snd_soc_dapm_add_path(data->widget->dapm, data->widget,  
    11.                     path->source, NULL, NULL);  
    12.         }  
    13. }  
    (5)  如果kcontrol之前没有被创建,则通过dapm_create_or_share_mixmux_kcontrol创建这个输入端的kcontrol,同理,kcontrol对应的影子widget也会通过dapm_kcontrol_add_path判断是否需要创建。

    dapm mux kcontrol

    因为一个widget最多只会包含一个mux类型的damp kcontrol,所以他的创建方法稍有不同,dapm框架使用dapm_new_mux函数来创建mux类型的dapm kcontrol:
    [cpp] view plain copy
     
     在CODE上查看代码片派生到我的代码片
    1. static int dapm_new_mux(struct snd_soc_dapm_widget *w)  
    2. {         
    3.         struct snd_soc_dapm_context *dapm = w->dapm;  
    4.         struct snd_soc_dapm_path *path;  
    5.         int ret;  
    6.           
    7. (1)     if (w->num_kcontrols != 1) {  
    8.                 dev_err(dapm->dev,  
    9.                         "ASoC: mux %s has incorrect number of controls ",  
    10.                         w->name);  
    11.                 return -EINVAL;  
    12.         }  
    13.   
    14.         if (list_empty(&w->sources)) {  
    15.                 dev_err(dapm->dev, "ASoC: mux %s has no paths ", w->name);  
    16.                 return -EINVAL;  
    17.         }  
    18.   
    19. (2)     ret = dapm_create_or_share_mixmux_kcontrol(w, 0);  
    20.         if (ret < 0)  
    21.                 return ret;  
    22. (3)       list_for_each_entry(path, &w->sources, list_sink)  
    23.                 dapm_kcontrol_add_path(w->kcontrols[0], path);  
    24.         return 0;  
    25. }  


    (1)  对于mux类型的widget,因为只会有一个kcontrol,所以在这里做一下判断。
    (2)  同样地,和mixer类型一样,也使用dapm_create_or_share_mixmux_kcontrol来创建这个kcontrol。
    (3)  对每个输入端所连接的path都加入dapm_kcontrol_data结构的paths链表中,并且创建一个影子widget,用于支持autodisable特性。

    dapm pga kcontrol

    目前对于pga类型的widget,kcontrol的创建函数是个空函数,所以我们不用太关注它:
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    1. static int dapm_new_pga(struct snd_soc_dapm_widget *w)  
    2. {  
    3.         if (w->num_kcontrols)  
    4.                 dev_err(w->dapm->dev,  
    5.                         "ASoC: PGA controls not supported: '%s' ", w->name);  
    6.   
    7.         return 0;  
    8. }  

    dapm_create_or_share_mixmux_kcontrol函数

    上面所说的mixer类型和mux类型的widget,在创建他们所包含的dapm kcontrol时,最后其实都是使用了dapm_create_or_share_mixmux_kcontrol函数来完成创建工作的,所以在这里我们有必要分析一下这个函数的工作原理。这个函数中有很大一部分代码实在处理kcontrol的名字是否要加入codec的前缀,我们会忽略这部分的代码,感兴趣的读者可以自己查看内核的代码,路径在:sound/soc/soc-dapm.c中,简化后的代码如下:
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    1. static int dapm_create_or_share_mixmux_kcontrol(struct snd_soc_dapm_widget *w,  
    2.         int kci)  
    3. {  
    4.           ......  
    5. (1)       shared = dapm_is_shared_kcontrol(dapm, w, &w->kcontrol_news[kci],  
    6.                                          &kcontrol);  
    7.      
    8. (2)       if (!kcontrol) {  
    9. (3)            kcontrol = snd_soc_cnew(&w->kcontrol_news[kci], NULL, name,prefix);  
    10.                ......  
    11.                kcontrol->private_free = dapm_kcontrol_free;  
    12. (4)            ret = dapm_kcontrol_data_alloc(w, kcontrol);  
    13.                 ......  
    14. (5)            ret = snd_ctl_add(card, kcontrol);  
    15.                 ......  
    16.         }  
    17. (6)     ret = dapm_kcontrol_add_widget(kcontrol, w);  
    18.         ......  
    19. (7)     w->kcontrols[kci] = kcontrol;  
    20.         return 0;  
    21. }  
    (1)  为了节省内存,通过kcontrol名字的匹配查找,如果这个kcontrol已经在其他widget中已经创建好了,那我们不再创建,dapm_is_shared_kcontrol的参数kcontrol会返回已经创建好的kcontrol的指针。
    (2)  如果kcontrol指针被赋值,说明在(1)中查找到了其他widget中同名的kcontrol,我们不用再次创建,只要共享该kcontrol即可。
    (3)  标准的kcontrol创建函数,请参看:Linux ALSA声卡驱动之四:Control设备的创建中的“创建control“一节的内容。
    (4)  如果widget支持autodisable特性,创建与该kcontrol所对应的影子widget,该影子widget的类型是:snd_soc_dapm_kcontrol。
    (5)  标准的kcontrol创建函数,请参看:Linux ALSA声卡驱动之四:Control设备的创建中的“创建control“一节的内容。
    (6)  把所有共享该kcontrol的影子widget(snd_soc_dapm_kcontrol),加入到kcontrol的private_data字段所指向的dapm_kcontrol_data结构中。
    (7)  把创建好的kcontrol指针赋值到widget的kcontrols数组中。
    需要注意的是,如果kcontol支持autodisable特性,一旦kcontrol由于source的关闭而被自动关闭,则用户空间只能操作该kcontrol的cache值,只有该kcontrol再次打开时,该cache值才会被真正地更新到寄存器中。
    现在。我们总结一下,创建一个widget所包含的kcontrol所做的工作:
    • 循环每一个输入端,为每个输入端依次执行下面的一系列操作
    • 为每个输入端创建一个kcontrol,能共享的则直接使用创建好的kcontrol
    • kcontrol的private_data字段保存着这些共享widget的信息
    • 如果支持autodisable特性,每个输入端还要额外地创建一个虚拟的snd_soc_dapm_kcontrol类型的影子widget,该影子widget也记录在private_data字段中
    • 创建好的kcontrol会依次存放在widget的kcontrols数组中,供路径的控制和匹配之用。

    为widget建立连接关系


    如果widget之间没有连接关系,dapm就无法实现动态的电源管理工作,正是widget之间有了连结关系,这些连接关系形成了一条所谓的完成的音频路径,dapm可以顺着这条路径,统一控制路径上所有widget的电源状态,前面我们已经知道,widget之间是使用snd_soc_path结构进行连接的,驱动要做的是定义一个snd_soc_route结构数组,该数组的每个条目描述了目的widget的和源widget的名称,以及控制这个连接的kcontrol的名称,最终,驱动程序使用api函数snd_soc_dapm_add_routes来注册这些连接信息,接下来我们就是要分析该函数的具体实现方式:
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    1. int snd_soc_dapm_add_routes(struct snd_soc_dapm_context *dapm,  
    2.                             const struct snd_soc_dapm_route *route, int num)  
    3. {  
    4.         int i, r, ret = 0;  
    5.   
    6.         mutex_lock_nested(&dapm->card->dapm_mutex, SND_SOC_DAPM_CLASS_INIT);  
    7.         for (i = 0; i < num; i++) {  
    8.                 r = snd_soc_dapm_add_route(dapm, route);  
    9.                 ......  
    10.                 route++;  
    11.         }  
    12.         mutex_unlock(&dapm->card->dapm_mutex);  
    13.   
    14.         return ret;  
    15. }  
    该函数只是一个循环,依次对参数传入的数组调用snd_soc_dapm_add_route,主要的工作由snd_soc_dapm_add_route完成。我们进入snd_soc_dapm_add_route函数看看:
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    1. static int snd_soc_dapm_add_route(struct snd_soc_dapm_context *dapm,  
    2.                                   const struct snd_soc_dapm_route *route)  
    3. {  
    4.         struct snd_soc_dapm_widget *wsource = NULL, *wsink = NULL, *w;  
    5.         struct snd_soc_dapm_widget *wtsource = NULL, *wtsink = NULL;  
    6.         const char *sink;  
    7.         const char *source;  
    8.         ......  
    9.         list_for_each_entry(w, &dapm->card->widgets, list) {  
    10.                 if (!wsink && !(strcmp(w->name, sink))) {  
    11.                         wtsink = w;  
    12.                         if (w->dapm == dapm)  
    13.                                 wsink = w;  
    14.                         continue;  
    15.                 }  
    16.                 if (!wsource && !(strcmp(w->name, source))) {  
    17.                         wtsource = w;  
    18.                         if (w->dapm == dapm)  
    19.                                 wsource = w;  
    20.                 }  
    21.         }  
    上面的代码我再次省略了关于名称前缀的处理部分。我们可以看到,用widget的名字来比较,遍历声卡的widgets链表,找出源widget和目的widget的指针,这段代码虽然正确,但我总感觉少了一个判断退出循环的条件,如果链表的开头就找到了两个widget,还是要遍历整个链表才结束循环,好浪费时间。
    下面,如果在本dapm context中没有找到,则使用别的dapm context中找到的widget:
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    1. if (!wsink)  
    2.         wsink = wtsink;  
    3. if (!wsource)  
    4.         wsource = wtsource;  
    最后,使用来增加一条连接信息:
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    1.         ret = snd_soc_dapm_add_path(dapm, wsource, wsink, route->control,  
    2.                 route->connected);  
    3.         ......  
    4.   
    5.         return 0;  
    6. }  
    snd_soc_dapm_add_path函数是整个调用链条中的关键,我们来分析一下:
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    1. static int snd_soc_dapm_add_path(struct snd_soc_dapm_context *dapm,  
    2.         struct snd_soc_dapm_widget *wsource, struct snd_soc_dapm_widget *wsink,  
    3.         const char *control,  
    4.         int (*connected)(struct snd_soc_dapm_widget *source,  
    5.                          struct snd_soc_dapm_widget *sink))  
    6. {  
    7.         struct snd_soc_dapm_path *path;  
    8.         int ret;  
    9.   
    10.         path = kzalloc(sizeof(struct snd_soc_dapm_path), GFP_KERNEL);  
    11.         if (!path)  
    12.                 return -ENOMEM;  
    13.   
    14.         path->source = wsource;  
    15.         path->sink = wsink;  
    16.         path->connected = connected;  
    17.         INIT_LIST_HEAD(&path->list);  
    18.         INIT_LIST_HEAD(&path->list_kcontrol);  
    19.         INIT_LIST_HEAD(&path->list_source);  
    20.         INIT_LIST_HEAD(&path->list_sink);  
    函数的一开始,首先为这个连接分配了一个snd_soc_path结构,path的source和sink字段分别指向源widget和目的widget,connected字段保存connected回调函数,初始化几个snd_soc_path结构中的几个链表。
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    1. /* check for external widgets */  
    2.         if (wsink->id == snd_soc_dapm_input) {  
    3.                 if (wsource->id == snd_soc_dapm_micbias ||  
    4.                         wsource->id == snd_soc_dapm_mic ||  
    5.                         wsource->id == snd_soc_dapm_line ||  
    6.                         wsource->id == snd_soc_dapm_output)  
    7.                         wsink->ext = 1;  
    8.         }  
    9.         if (wsource->id == snd_soc_dapm_output) {  
    10.                 if (wsink->id == snd_soc_dapm_spk ||  
    11.                         wsink->id == snd_soc_dapm_hp ||  
    12.                         wsink->id == snd_soc_dapm_line ||  
    13.                         wsink->id == snd_soc_dapm_input)  
    14.                         wsource->ext = 1;  
    15.         }  
    这段代码用于判断是否有外部连接关系,如果有,置位widget的ext字段。判断方法从代码中可以方便地看出:
    • 目的widget是一个输入脚,如果源widget是mic、line、micbias或output,则认为目的widget具有外部连接关系。
    • 源widget是一个输出脚,如果目的widget是spk、hp、line或input,则认为源widget具有外部连接关系。
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    1. dapm_mark_dirty(wsource, "Route added");  
    2. dapm_mark_dirty(wsink, "Route added");  
    3.   
    4. /* connect static paths */  
    5. if (control == NULL) {  
    6.         list_add(&path->list, &dapm->card->paths);  
    7.         list_add(&path->list_sink, &wsink->sources);  
    8.         list_add(&path->list_source, &wsource->sinks);  
    9.         path->connect = 1;  
    10.         return 0;  
    11. }  
    因为增加了连结关系,所以把源widget和目的widget加入到dapm_dirty链表中。如果没有kcontrol来控制该连接关系,则这是一个静态连接,直接用path把它们连接在一起。在接着往下看:
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    1. /* connect dynamic paths */  
    2. switch (wsink->id) {  
    3. case snd_soc_dapm_adc:  
    4. case snd_soc_dapm_dac:  
    5. case snd_soc_dapm_pga:  
    6. case snd_soc_dapm_out_drv:  
    7. case snd_soc_dapm_input:  
    8. case snd_soc_dapm_output:  
    9. case snd_soc_dapm_siggen:  
    10. case snd_soc_dapm_micbias:  
    11. case snd_soc_dapm_vmid:  
    12. case snd_soc_dapm_pre:  
    13. case snd_soc_dapm_post:  
    14. case snd_soc_dapm_supply:  
    15. case snd_soc_dapm_regulator_supply:  
    16. case snd_soc_dapm_clock_supply:  
    17. case snd_soc_dapm_aif_in:  
    18. case snd_soc_dapm_aif_out:  
    19. case snd_soc_dapm_dai_in:  
    20. case snd_soc_dapm_dai_out:  
    21. case snd_soc_dapm_dai_link:  
    22. case snd_soc_dapm_kcontrol:  
    23.         list_add(&path->list, &dapm->card->paths);  
    24.         list_add(&path->list_sink, &wsink->sources);  
    25.         list_add(&path->list_source, &wsource->sinks);  
    26.         path->connect = 1;  
    27.         return 0;  
    按照目的widget来判断,如果属于以上这些类型,直接把它们连接在一起即可,这段感觉有点多余,因为通常以上这些类型的widget本来也没有kcontrol,直接用上一段代码就可以了,也许是dapm的作者们想着以后可能会有所扩展吧。
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    1. case snd_soc_dapm_mux:  
    2. case snd_soc_dapm_virt_mux:  
    3. case snd_soc_dapm_value_mux:  
    4.         ret = dapm_connect_mux(dapm, wsource, wsink, path, control,  
    5.                 &wsink->kcontrol_news[0]);  
    6.         if (ret != 0)  
    7.                 goto err;  
    8.         break;  
    9. case snd_soc_dapm_switch:  
    10. case snd_soc_dapm_mixer:  
    11. case snd_soc_dapm_mixer_named_ctl:  
    12.         ret = dapm_connect_mixer(dapm, wsource, wsink, path, control);  
    13.         if (ret != 0)  
    14.                 goto err;  
    15.         break;  
    目的widget如果是mixer和mux类型,分别用dapm_connect_mixer和dapm_connect_mux函数完成连接工作,这两个函数我们后面再讲。
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    1.         case snd_soc_dapm_hp:  
    2.         case snd_soc_dapm_mic:  
    3.         case snd_soc_dapm_line:  
    4.         case snd_soc_dapm_spk:  
    5.                 list_add(&path->list, &dapm->card->paths);  
    6.                 list_add(&path->list_sink, &wsink->sources);  
    7.                 list_add(&path->list_source, &wsource->sinks);  
    8.                 path->connect = 0;  
    9.                 return 0;  
    10.         }  
    11.   
    12.         return 0;  
    13. err:  
    14.         kfree(path);  
    15.         return ret;  
    16. }  
    hp、mic、line和spk这几种widget属于外部器件,也只是简单地连接在一起,不过connect字段默认为是未连接状态。
    现在,我们回过头来看看目的widget是mixer和mux这两种类型时的连接方式:
    dapm_connect_mixer  用该函数连接一个目的widget为mixer类型的所有输入端:
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    1. static int dapm_connect_mixer(struct snd_soc_dapm_context *dapm,  
    2.         struct snd_soc_dapm_widget *src, struct snd_soc_dapm_widget *dest,  
    3.         struct snd_soc_dapm_path *path, const char *control_name)  
    4. {  
    5.         int i;  
    6.   
    7.         /* search for mixer kcontrol */  
    8.         for (i = 0; i < dest->num_kcontrols; i++) {  
    9.                 if (!strcmp(control_name, dest->kcontrol_news[i].name)) {  
    10.                         list_add(&path->list, &dapm->card->paths);  
    11.                         list_add(&path->list_sink, &dest->sources);  
    12.                         list_add(&path->list_source, &src->sinks);  
    13.                         path->name = dest->kcontrol_news[i].name;  
    14.                         dapm_set_path_status(dest, path, i);  
    15.                         return 0;  
    16.                 }  
    17.         }  
    18.         return -ENODEV;  
    19. }  
    用需要用来连接的kcontrol的名字,和目的widget中的kcontrol模板数组中的名字相比较,找出该kcontrol在widget中的编号,path的名字设置为该kcontrol的名字,然后用dapm_set_path_status函数来初始化该输入端的连接状态。连接两个widget的链表操作和其他widget是一样的。

    dapm_connect_mux 用该函数连接一个目的widget是mux类型的所有输入端:
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    1. static int dapm_connect_mux(struct snd_soc_dapm_context *dapm,  
    2.         struct snd_soc_dapm_widget *src, struct snd_soc_dapm_widget *dest,  
    3.         struct snd_soc_dapm_path *path, const char *control_name,  
    4.         const struct snd_kcontrol_new *kcontrol)  
    5. {  
    6.         struct soc_enum *e = (struct soc_enum *)kcontrol->private_value;  
    7.         int i;  
    8.   
    9.         for (i = 0; i < e->max; i++) {  
    10.                 if (!(strcmp(control_name, e->texts[i]))) {  
    11.                         list_add(&path->list, &dapm->card->paths);  
    12.                         list_add(&path->list_sink, &dest->sources);  
    13.                         list_add(&path->list_source, &src->sinks);  
    14.                         path->name = (char*)e->texts[i];  
    15.                         dapm_set_path_status(dest, path, 0);  
    16.                         return 0;  
    17.                 }  
    18.         }  
    19.   
    20.         return -ENODEV;  
    21. }  
    和mixer类型一样用名字进行匹配,只不过mux类型的kcontrol只需一个,所以要通过private_value字段所指向的soc_enum结构找出匹配的输入脚编号,最后也是通过dapm_set_path_status函数来初始化该输入端的连接状态,因为只有一个kcontrol,所以第三个参数是0。连接两个widget的链表操作和其他widget也是一样的。
    dapm_set_path_status    该函数根据传入widget中的kcontrol编号,读取实际寄存器的值,根据寄存器的值来初始化这个path是否处于连接状态,详细的代码这里就不贴了。
    当widget之间通过path进行连接之后,他们之间的关系就如下图所示:
    widget通过path连接



    到这里为止,我们为声卡创建并初始化好了所需的widget,各个widget也通过path连接在了一起,接下来,dapm等待用户的指令,一旦某个dapm kcontrol被用户空间改变,利用这些连接关系,dapm会重新创建音频路径,脱离音频路径的widget会被下电,加入音频路径的widget会被上电,所有的上下电动作都会自动完成,用户空间的应用程序无需关注这些变化,它只管按需要改变某个dapm kcontrol即可。
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