網上的介紹都是互相抄抄 這邊自己整理了一下。
ALSA是Advanced Linux Sound Architecture 的縮寫，目前已經成爲了linux的主流音頻體系結構，它提供了linux操作系統的音頻與MIDI功能，想了解更多的關於ALSA的這一開源項目的信息和知識，請查看以下網址：http://www.alsa-project.org/。
在內核設備驅動層，ALSA提供了alsa-driver，同時在應用層，ALSA爲我們提供了alsa-lib，應用程序只要調用alsa-lib提供的API，即可以完成對底層音頻硬件的控制。
圖 1.1 alsa的軟件體系結構
由圖1.1可以看出，用戶空間的alsa-lib對應用程序提供統一的API接口，這樣可以隱藏了驅動層的實現細節，簡化了應用程序的實現難度。內核空間中，alsa-soc（ASOC）其實是對alsa-driver的進一步封裝，他針對嵌入式設備提供了一些列增強的功能。
ALSA包括以下一些典型特點：
- 有效的支持各種音頻接口，包括消費級的立體聲聲卡，以及專業的多聲道聲卡
- 全部模塊化的音頻接口
- 支持SMP及線程安全設計
- 使用用戶空間的庫(also-lib)來簡化應用程序調用和提供更多高級功能
- 支持舊有的Open Sound System(OSS)API。提供對OSS應用程序二進制級別兼容
1. ASoC的由來
ASoC--ALSA System on Chip ，是建立在標準ALSA驅動層上，爲了更好地支持嵌入式處理器和移動設備中的音頻Codec的一套軟件體系。在ASoc出現之前，內核對於SoC中的音頻已經有部分的支持，不過會有一些侷限性：
- Codec驅動與SoC CPU的底層耦合過於緊密，這種不理想會導致代碼的重複，例如，僅是wm8731的驅動，當時Linux中有分別針對4個平臺的驅動代碼。
- 音頻事件沒有標準的方法來通知用戶，例如耳機、麥克風的插拔和檢測，這些事件在移動設備中是非常普通的，而且通常都需要特定於機器的代碼進行重新對音頻路勁進行配置。
- 當進行播放或錄音時，驅動會讓整個codec處於上電狀態，這對於PC沒問題，但對於移動設備來說，這意味着浪費大量的電量。同時也不支持通過改變過取樣頻率和偏置電流來達到省電的目的。
ASoC正是爲了解決上述種種問題而提出的，目前已經被整合至內核的代碼樹中：sound/soc。ASoC不能單獨存在，他只是建立在標準ALSA驅動上的一個它必須和標準的ALSA驅動框架相結合才能工作。
2. 硬件架構
通常，就像軟件領域裏的抽象和重用一樣，嵌入式設備的音頻系統可以被劃分爲板載硬件（Machine）、Soc（Platform）、Codec三大部分，如下圖所示：
圖2.1 音頻系統結構
- Machine 是指某一款機器，可以是某款設備，某款開發板，又或者是某款智能手機，由此可以看出Machine幾乎是不可重用的，每個Machine上的硬件實現可能都不一樣，CPU不一樣，Codec不一樣，音頻的輸入、輸出設備也不一樣，Machine爲CPU、Codec、輸入輸出設備提供了一個載體。
- Platform 一般是指某一個SoC平臺，比如pxaxxx,s3cxxxx,omapxxx等等，與音頻相關的通常包含該SoC中的時鐘、DMA、I2S、PCM等等，只要指定了SoC，那麼我們可以認爲它會有一個對應的Platform，它只與SoC相關，與Machine無關，這樣我們就可以把Platform抽象出來，使得同一款SoC不用做任何的改動，就可以用在不同的Machine中。實際上，把Platform認爲是某個SoC更好理解。
- Codec 字面上的意思就是編解碼器，Codec裏面包含了I2S接口、D/A、A/D、Mixer、PA（功放），通常包含多種輸入（Mic、Line-in、I2S、PCM）和多個輸出（耳機、喇叭、聽筒，Line-out），Codec和Platform一樣，是可重用的部件，同一個Codec可以被不同的Machine使用。嵌入式Codec通常通過I2C對內部的寄存器進行控制。
3. 軟件架構
在軟件層面，ASoC也把嵌入式設備的音頻系統同樣分爲3大部分，Machine，Platform和Codec。
- Codec驅動 ASoC中的一個重要設計原則就是要求Codec驅動是平臺無關的，它包含了一些音頻的控件（Controls），音頻接口，DAMP（動態音頻電源管理）的定義和某些Codec IO功能。爲了保證硬件無關性，任何特定於平臺和機器的代碼都要移到Platform和Machine驅動中。所有的Codec驅動都要提供以下特性：
- Codec DAI 和 PCM的配置信息；
- Codec的IO控制方式（I2C，SPI等）；
- Mixer和其他的音頻控件；
- Codec的ALSA音頻操作接口；
必要時，也可以提供以下功能：
-
- DAPM描述信息；
- DAPM事件處理程序；
- DAC數字靜音控制
- Platform驅動 它包含了該SoC平臺的音頻DMA和音頻接口的配置和控制（I2S，PCM，AC97等等）；它也不能包含任何與板子或機器相關的代碼。
- Machine驅動 Machine驅動負責處理機器特有的一些控件和音頻事件（例如，當播放音頻時，需要先行打開一個放大器）；單獨的Platform和Codec驅動是不能工作的，它必須由Machine驅動把它們結合在一起才能完成整個設備的音頻處理工作。
4. 數據結構
整個ASoC是由一些列數據結構組成，要搞清楚ASoC的工作機理，必須要理解這一系列數據結構之間的關係和作用，下面的關係圖展示了ASoC中重要的數據結構之間的關聯方式：
圖4.1 Kernel-2.6.35-ASoC中各個結構的靜態關係
ASoC把聲卡實現爲一個Platform Device，然後利用Platform_device結構中的dev字段：dev.drvdata，它實際上指向一個snd_soc_device結構。可以認爲snd_soc_device是整個ASoC數據結構的根本，由他開始，引出一系列的數據結構用於表述音頻的各種特性和功能。snd_soc_device結構引出了snd_soc_card和soc_codec_device兩個結構，然後snd_soc_card又引出了snd_soc_platform、snd_soc_dai_link和snd_soc_codec結構。如上所述，ASoC被劃分爲Machine、Platform和Codec三大部分，如果從這些數據結構看來，snd_codec_device和snd_soc_card代表着Machine驅動，snd_soc_platform則代表着Platform驅動，snd_soc_codec和soc_codec_device則代表了Codec驅動，而snd_soc_dai_link則負責連接Platform和Codec。
5. 3.0版內核對ASoC的改進
本來寫這篇文章的時候參考的內核版本是2.6.35，不過有CSDN的朋友提出在內核版本3.0版本中，ASoC做了較大的變化。故特意下載了3.0的代碼，發現確實有所變化，下面先貼出數據結構的靜態關係圖：
圖5.1 Kernel 3.0中的ASoC數據結構
由上圖我們可以看出，3.0中的數據結構更爲合理和清晰，取消了snd_soc_device結構，直接用snd_soc_card取代了它，並且強化了snd_soc_pcm_runtime的作用，同時還增加了另外兩個數據結構snd_soc_codec_driver和snd_soc_platform_driver，用於明確代表Codec驅動和Platform驅動。
後續的章節中將會逐一介紹Machine和Platform以及Codec驅動的工作細節和關聯。
