linuxsound驅動架構怎麼寫，解釋一下linux驅動程序結構框架及工作原理

一、Linux device driver 的概念 系統調用是操作系統內核和應用程序之間的接口，設備驅動程序是操作系統內核和機器硬件之間的接口。

設備驅動程序爲應用程序屏蔽了硬件的細節，這樣在應用程序看來，硬件設備只是一個設備文件，應用程序可以象操作普通文件一樣對硬件設備進行操作。設備驅動程序是內核的一部分，它完成以下的功能： 1、對設備初始化和釋放； 2、把數據從內核傳送到硬件和從硬件讀取數據； 3、讀取應用程序傳送給設備文件的數據和回送應用程序請求的數據； 4、檢測和處理設備出現的錯誤。

在Linux操作系統下有三類主要的設備文件類型，一是字符設備，二是塊設備，三是網絡設備。字符設備和塊設備的主要區別是：在對字符設備發出讀/寫請求時，實際的硬件I/O一般就緊接着發生了，塊設備則不然，它利用一塊系統內存作緩衝區，當用戶進程對設備請求能滿足用戶的要求，就返回請求的數據，如果不能，就調用請求函數來進行實際的I/O操作。

塊設備是主要針對磁盤等慢速設備設計的，以免耗費過多的CPU時間來等待。 已經提到，用戶進程是通過設備文件來與實際的硬件打交道。

每個設備文件都都有其文件屬性（c/b），表示是字符設備還是塊設備？另外每個文件都有兩個設備號，第一個是主設備號，標識驅動程序，第二個是從設備號，標識使用同一個設備驅動程序的不同的硬件設備，比如有兩個軟盤，就可以用從設備號來區分他們。設備文件的的主設備號必須與設備驅動程序在登記時申請的主設備號一致，否則用戶進程將無法訪問到驅動程序。

最後必須提到的是，在用戶進程調用驅動程序時，系統進入核心態，這時不再是搶先式調度。也就是說，系統必須在你的驅動程序的子函數返回後才能進行其他的工作。

如果你的驅動程序陷入死循環，不幸的是你只有重新啓動機器了，然後就是漫長的fsck。 二、實例剖析 我們來寫一個最簡單的字符設備驅動程序。

雖然它什麼也不做，但是通過它可以瞭解Linux的設備驅動程序的工作原理。把下面的C代碼輸入機器，你就會獲得一個真正的設備驅動程序。

由於用戶進程是通過設備文件同硬件打交道，對設備文件的操作方式不外乎就是一些系統調用，如 open,read,write,close…， 注意，不是fopen, fread，但是如何把系統調用和驅動程序關聯起來呢？這需要了解一個非常關鍵的數據結構： STruct file_operatiONs { int (*seek) (struct inode * ,struct file *, off_t ,int); int (*read) (struct inode * ,struct file *, char ,int); int (*write) (struct inode * ,struct file *, off_t ,int); int (*readdir) (struct inode * ,struct file *, struct dirent * ,int); int (*select) (struct inode * ,struct file *, int ,select_table *); int (*ioctl) (struct inode * ,struct file *, unsined int ,unsigned long); int (*mmap) (struct inode * ,struct file *, struct vm_area_struct *); int (*open) (struct inode * ,struct file *); int (*release) (struct inode * ,struct file *); int (*fsync) (struct inode * ,struct file *); int (*fasync) (struct inode * ,struct file *,int); int (*check_media_change) (struct inode * ,struct file *); int (*revalidate) (dev_t dev)； } 這個結構的每一個成員的名字都對應着一個系統調用。用戶進程利用系統調用在對設備文件進行諸如read/write操作時，系統調用通過設備文件的主設備號找到相應的設備驅動程序，然後讀取這個數據結構相應的函數指針，接着把控制權交給該函數。

這是linux的設備驅動程序工作的基本原理。既然是這樣，則編寫設備驅動程序的主要工作就是編寫子函數，並填充file_operations的各個域。

下面就開始寫子程序。 #include 基本的類型定義 #include 文件系統使用相關的頭文件 #include #include #include unsigned int test_major = 0; static int read_test(struct inode *inode,struct file *file,char *buf,int count) { int left； 用戶空間和內核空間 if (verify_area(VERIFY_WRITE,buf,count) == -EFAULT ) return -EFAULT; for(left = count ; left > 0 ; left--) { __put_user(1,buf,1); buf++; } return count； } 這個函數是爲read調用準備的。

當調用read時，read_test（)被調用，它把用戶的緩衝區全部寫1。buf 是read調用的一個參數。

它是用戶進程空間的一個地址。但是在read_test被調用時，系統進入核心態。

所以不能使用buf這個地址，必須用__put_user（)，這是kernel提供的一個函數，用於向用戶傳送數據。另外還有很多類似功能的函數。

請參考，在向用戶空間拷貝數據之前，必須驗證buf是否可用。這就用到函數verify_area。

爲了驗證BUF是否可以用。 static int write_test(struct inode *inode,struct file *file,const char *buf,int count) { return count; } static int open_test(struct inode *inode,struct file *file ) { MOD_INC_USE_COUNT； 模塊計數加以，表示當前內核有個設備加載內核當中去 return 0; } static void release_test(struct inode *inode,struct file *file ) { MOD_DEC_USE_COUNT； } 這幾個函數都是空操作。

實際調用發生時什麼也不做，他們僅僅爲下面的結構提供函數指針。 struct file_operations test_fops = {? read_。

1、早期的2.4內核所有的音頻驅動和其他驅動一樣都是位於drivers目錄下的：drivers/sound

2、到了2.5開發版內核，所有的音頻驅動包括音頻框架代碼由drivers/sound移到了sound目錄下：

(1)2.6內核之前的git記錄查找：mit;h=

author Jaroslav Kysela <[email protected]>

Wed, 13 Feb 2002 03:32:11 +0000 (19:32 -0800)

committer Jaroslav Kysela <[email protected]>

Wed, 13 Feb 2002 03:32:11 +0000 (19:32 -0800)

commit

tree tree | snapshot

parent commit | diff

[PATCH] ALSA patch for 2.5.4

Integrate ALSA into v2.5.4

Jaroslav

這個提交是在2.5.4~2.5.5-pre1之間發生的

從這個提交信息可以看出，是在Linux內核正式引入ALSA音頻構架的時候，所有的代碼都被移動到了drivers/sound下。

也就是在同一天，音頻子系統的維護由原來的Alan Cox轉爲Jaroslav Kysela:

mit;h=

Make Jaroslav the sound maintainer, remove Alan on his request.

author Linus Torvalds <[email protected]>

Wed, 13 Feb 2002 04:05:43 +0000 (20:05 -0800)

committer Linus Torvalds <[email protected]>

Wed, 13 Feb 2002 04:05:43 +0000 (20:05 -0800)

commit

tree tree | snapshot

parent commit | diff

Make Jaroslav the sound maintainer, remove Alan on his request.

所以這個代碼的移動應該是在ALSA那個分支開發的時候就已經是這樣的了

步驟1：解壓縮源碼tar xfvj 高級Linux聲音架構（Advanced Linux Sound Architecture）-驅動 1.0.xx.tar.bz2步驟2:a.讀取光碟中高級Linux聲音架構-1.0 xx驅動b..聲卡配置--inter 高保真音頻（High Definition Audio-inter ）c.創建d.創建安裝步驟3：重啓您的機器步驟4.使用音頻混音器，終止靜音 （所有音頻設備默認設置靜音）必須編譯和安裝高級Linux聲音架構庫和程序 （使用自動安裝已執行安裝）執行音頻混音器Note：注意：1.詳細細節可以查閱位於azx-021705.tar.bz2有關高級Linux聲音架構內核/程序說明書/ 高級Linux聲音架構配置文本文檔.2.內核版本必須爲2.6或者更新版3.所有混音器通道均被默認設置爲靜音，你必須使用本地的或者一個unix平臺上一個統一的音頻接口（Open Sound System ）混音器程序打開音頻通道.4.如無法讀取源碼，嘗試重命名/usr/src/linux-2.x 文件爲 /usr/src/linux.5.驅動增加支持索尼-飛利浦數字界面格式（Sony-Philips Digital Interface Format，）功能.6.a.你可以訪問/ sound/其中，sound 就是聲卡模塊存放目錄，大多數的硬件驅動放在 drivers目錄，fs 是文件系統模塊的目錄；net是與網絡有關的存放目錄，比如一些網絡協議支持的模塊、防火牆支持的模塊等；arch 是cpu方面 。 。

如果我們想自己加載模塊，就到這些目錄中查看相應模塊的信息，然後用 modprobe 來加載； [root@localhost beinan]# modinfo snd-intel8x0 查看一個模塊的信息，我們用 modinfo 來查看，所要查看的模塊不要帶 .ko 或者.o 之類的；比如查看到類似下面的信息； description: Intel 82801AA,82901AB,i810,i820,i830,i840,i845,MX440; SiS 7012; Ali 5455 通過這個我們足可以知道這是Intel 集成聲卡，通過lspci -v 得到的聲卡信息，感覺他們很相近；所以就能嘗試用這個模塊來驅動； [root@localhost beinan]# modprobe snd-intel8x0 用 modprobe 加載了模塊，然後我們通過 lsmod 就能看到了；對於聲卡模塊是這麼加載的，其它設備的驅動模塊也是如此。