linux alsa-lib snd_pcm_open函数源码分析（四)

news/2024/11/19 18:26:11/

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linux alsa-lib snd_pcm_open函数源码分析（四)

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linux alsa-lib snd_pcm_open函数源码分析（一)

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linux alsa-lib snd_pcm_open函数源码分析（三)

linux alsa-lib snd_pcm_open函数源码分析（五)

linux alsa-lib snd_pcm_open函数源码分析（六)

snd_pcm_open_noupdate实际执行起来要比我们单纯分析代码复杂的多，
因为函数同样时采用了多层嵌套递归的方式，特别是如果使用了alsa的多个插件，
执行过程会更下复杂。

总体的思想是读取配置树，根据配置文件插件类型拼接出函数符号，然后从动态库中查找函数来执行，
在这些函数中会一层一层的往下调用，最终调用的硬件层。同时每一层调用返回的设备都会以链表的形式链接起来。

最终返回的snd_pcm_t句柄中，实际包是所有插件句柄的最外层入口，通过此入口可以依次查找到所有的插件句柄。
使用不同的插件，函数的执行流程也会不同，为了方便说明插件的使用流程同时又不至于太过复杂，
这里以一个非常简单的重采样插件为例，其他插件同理，只不过更多的递归与嵌套调用。

pcm.rate16k {type plugslave {pcm "hw:0,0"rate 16000}
}

pcm_open_noupdate_37">1. snd_pcm_open_noupdate

此函数才是snd_pcm_open主要的执行函数，前半部分snd_config_update_ref其实主要是用来更新配置树，
在这部分中，根据配置的参数调用相应的函数，层层递进最终打开硬件设备。

static int snd_pcm_open_noupdate(snd_pcm_t **pcmp, snd_config_t *root,const char *name, snd_pcm_stream_t stream,int mode, int hop)
{int err;snd_config_t *pcm_conf;const char *str;//从pcm下查找name配置节点err = snd_config_search_definition(root, "pcm", name, &pcm_conf);if (err < 0) {SNDERR("Unknown PCM %s", name);return err;}//获取string类型节点,由于上面配置文家没有string类型节点此处结果<0if (snd_config_get_string(pcm_conf, &str) >= 0)err = snd_pcm_open_noupdate(pcmp, root, str, stream, mode,hop + 1);else {//只是进行了conf->hop = hop的设置,具体作用会在后面递归时用到，用作对递归层数的限制snd_config_set_hop(pcm_conf, hop);//这里是重要入口，打开配置文件,在打开配置文件过程中逐渐执行了所有的函数//详细见下文分析err = snd_pcm_open_conf(pcmp, name, root, pcm_conf, stream, mode);}snd_config_delete(pcm_conf);return err;
}

pcm_open_conf_72">1.1. snd_pcm_open_conf

此函数是打开设备过程中最重要的函数入口，所有的插件系统都是从此处进入，
根据配置树中节点的类型拼接出函数符号，在动态库中查找到函数并调用。
打开的插件最终都会通过链表的形式链接起来，最终返回的pcmp即是所有设备链表的入口。

static int snd_pcm_open_conf(snd_pcm_t **pcmp, const char *name,snd_config_t *pcm_root, snd_config_t *pcm_conf,snd_pcm_stream_t stream, int mode)
{const char *str;char *buf = NULL, *buf1 = NULL;int err;snd_config_t *conf, *type_conf = NULL, *tmp;snd_config_iterator_t i, next;const char *id;const char *lib = NULL, *open_name = NULL;//声明函数指针//这个地方用函数指针，是因为通过配置参数能查找到不同的函数int (*open_func)(snd_pcm_t **, const char *,snd_config_t *, snd_config_t *,snd_pcm_stream_t, int) = NULL;
#ifndef PICextern void *snd_pcm_open_symbols(void);
#endif//判断是否是复合类型，通常第一次执行都是复合类型，//非复合类型比如浮点数，整数，字符串等if (snd_config_get_type(pcm_conf) != SND_CONFIG_TYPE_COMPOUND) {char *val;id = NULL;snd_config_get_id(pcm_conf, &id);val = NULL;snd_config_get_ascii(pcm_conf, &val);SNDERR("Invalid type for PCM %s%sdefinition (id: %s, value: %s)", name ? name : "", name ? " " : "", id, val);free(val);return -EINVAL;}//查找type,根据我们传入的配置参数，有type节点,值为plugerr = snd_config_search(pcm_conf, "type", &conf);if (err < 0) {SNDERR("type is not defined");return err;}//id即是typeerr = snd_config_get_id(conf, &id);if (err < 0) {SNDERR("unable to get id");return err;}//获取type节点的字符串，即为plugerr = snd_config_get_string(conf, &str);if (err < 0) {SNDERR("Invalid type for %s", id);return err;}//在pcm_root节点，也就是总配置树下查找base为pcm_type，名称为plug的节点//可见pcm_type也是alsa 插件的一种内置语法，实际搜索没有，此处err为负数错误码err = snd_config_search_definition(pcm_root, "pcm_type", str, &type_conf);if (err >= 0) {//顺便分析下如果找到了怎么处理//首先判断是否为复合类型，通常是复合类型if (snd_config_get_type(type_conf) != SND_CONFIG_TYPE_COMPOUND) {SNDERR("Invalid type for PCM type %s definition", str);err = -EINVAL;goto _err;}//然后遍历查找到的这个pcm_type节点//之所以获取id,comment,lib这些，是因为pcm_type节点的语法如下://pcm_type.NAME {//  [lib STR]     # Library file (default libasound.so)//  [open STR]        # Open function (default _snd_pcm_NAME_open)//  [redirect {       # Redirect this PCM to an another//  [filename STR] # Configuration file specification//   name STR       # PCM name specification//  }]  //}snd_config_for_each(i, next, type_conf) {snd_config_t *n = snd_config_iterator_entry(i);const char *id;if (snd_config_get_id(n, &id) < 0)continue;if (strcmp(id, "comment") == 0)continue;if (strcmp(id, "lib") == 0) {err = snd_config_get_string(n, &lib);if (err < 0) {SNDERR("Invalid type for %s", id);goto _err;}continue;}if (strcmp(id, "open") == 0) {err = snd_config_get_string(n, &open_name);if (err < 0) {SNDERR("Invalid type for %s", id);goto _err;}continue;}SNDERR("Unknown field %s", id);err = -EINVAL;goto _err;}}//由于上面pcm_type找不到，此处open_name为null,进入分支if (!open_name) {//分配内存buf = malloc(strlen(str) + 32);if (buf == NULL) {err = -ENOMEM;goto _err;}open_name = buf;//此处根据传入的配置树中的参数生成不同的buf//本例中传入的str为plug，则此处buf即为 _snd_pcm_plug_opensprintf(buf, "_snd_pcm_%s_open", str);}//pcm_type为null时，lib自然为nullif (!lib) {//build_in_pcms中保存着内置插件的名字，比如dmix,plug等,//它的具体定义在alsa-lib/src/pcm/pcm.c中const char *const *build_in = build_in_pcms;//此处循环的目的时判断输入的类型是否在内置的插件范围中while (*build_in) {if (!strcmp(*build_in, str))break;build_in++;}//build_in的最后一个元素为NULL,若执行到此，说明不再内置插件中if (*build_in == NULL) {//分配字符串的内存空间buf1 = malloc(strlen(str) + sizeof(ALSA_PLUGIN_DIR) + 32);if (buf1 == NULL) {err = -ENOMEM;goto _err;}lib = buf1;//从这段代码可以发现，//若不是内置插件时，用户应把动态库以这种规则命名并放置到ALSA_PLUGIN_DIR目录下//命名应该以libasound_module_pcm_%s.so的格式sprintf(buf1, "%s/libasound_module_pcm_%s.so", ALSA_PLUGIN_DIR, str);}}
#ifndef PICsnd_pcm_open_symbols(); /* this call is for static linking only */
#endif//打开动态库，最终根据名字返回函数//具体实现见下文//此处传入的名字为_snd_pcm_plug_open,最终返回的就是_snd_pcm_plug_open,open_func = snd_dlobj_cache_get(lib, open_name,SND_DLSYM_VERSION(SND_PCM_DLSYM_VERSION), 1);if (open_func) {//执行_snd_pcm_plug_open,//详细见下文分析err = open_func(pcmp, name, pcm_root, pcm_conf, stream, mode);if (err >= 0) {if ((*pcmp)->open_func) {/* only init plugin (like empty, asym) *///放入链表中，下次可直接从链表获取snd_dlobj_cache_put(open_func);} else {(*pcmp)->open_func = open_func;}err = 0;} else {snd_dlobj_cache_put(open_func);}} else {err = -ENXIO;}if (err >= 0) {//查找其他节点,对本例来说这些统统找不到err = snd_config_search(pcm_root, "defaults.pcm.compat", &tmp);if (err >= 0) {long i;if (snd_config_get_integer(tmp, &i) >= 0) {if (i > 0)(*pcmp)->compat = 1;}} else {char *str = getenv("LIBASOUND_COMPAT");if (str && *str)(*pcmp)->compat = 1;}//找不到err = snd_config_search(pcm_root, "defaults.pcm.minperiodtime", &tmp);if (err >= 0)snd_config_get_integer(tmp, &(*pcmp)->minperiodtime);err = 0;}_err:if (type_conf)snd_config_delete(type_conf);free(buf);free(buf1);return err;
}

1.2 snd_dlobj_cache_get

从动态库中查找函数，并把查找到的函数添加到链表中。

void *snd_dlobj_cache_get(const char *lib, const char *name,const char *version, int verbose)
{struct list_head *p;struct dlobj_cache *c;void *func, *dlobj;snd_dlobj_lock();list_for_each(p, &pcm_dlobj_list) {c = list_entry(p, struct dlobj_cache, list);//查看链表中是否有与要查找的库名字一致的库if (c->lib && lib && strcmp(c->lib, lib) != 0)continue;if (!c->lib && lib)continue;if (!lib && c->lib)continue;//查看链表中是否有与要查找的函数名字一致的函数//如果找到则直接返回函数指针if (strcmp(c->name, name) == 0) {c->refcnt++;func = c->func;snd_dlobj_unlock();return func;}}//打开动态库，本质是对C库函数dlopen的包装//分析见下文dlobj = snd_dlopen(lib, RTLD_NOW);if (dlobj == NULL) {if (verbose)SNDERR("Cannot open shared library %s",lib ? lib : "[builtin]");snd_dlobj_unlock();return NULL;}//在上面的动态库中查找符号，返回函数//本质是对c库函数dlsym的包装，详细分析见下文func = snd_dlsym(dlobj, name, version);if (func == NULL) {if (verbose)SNDERR("symbol %s is not defined inside %s",name, lib ? lib : "[builtin]");goto __err;}c = malloc(sizeof(*c));if (! c)goto __err;c->refcnt = 1;c->lib = lib ? strdup(lib) : NULL;c->name = strdup(name);if ((lib && ! c->lib) || ! c->name) {free((void *)c->name);free((void *)c->lib);free(c);__err:snd_dlclose(dlobj);snd_dlobj_unlock();return NULL;}c->dlobj = dlobj;c->func = func;//加入链表,方便下次查找时不需要再打开动态库，直接从链表中找到list_add_tail(&c->list, &pcm_dlobj_list);snd_dlobj_unlock();//最终返回的是函数指针return func;
}

1.2.1 snd_dlopen

对c库函数dlopen的包装，用于打开某个动态库

void *snd_dlopen(const char *name, int mode)
{
#ifndef PIC //不走此分支if (name == NULL)return &snd_dlsym_start;
#else
#ifdef HAVE_LIBDLif (name == NULL) {static const char * self = NULL;if (self == NULL) {Dl_info dlinfo;//此处获取当前函数的信息，//这时认为要查找的库跟当前函数在一个库中if (dladdr(snd_dlopen, &dlinfo) > 0)//默认情况下self = "/usr/lib64/libasound.so.2"self = dlinfo.dli_fname;}name = self;}
#endif
#endif
#ifdef HAVE_LIBDL/** Handle the plugin dir not being on the default dlopen search* path, without resorting to polluting the entire system namespace* via ld.so.conf.*///handle为nullvoid *handle = NULL;char *filename;if (name && name[0] != '/') {//名字当中第一个字符不是'/',则认为是相对路径//一通操作把相对路径转换为绝对路径filename = malloc(sizeof(ALSA_PLUGIN_DIR) + 1 + strlen(name) + 1);strcpy(filename, ALSA_PLUGIN_DIR);strcat(filename, "/");strcat(filename, name);handle = dlopen(filename, mode);free(filename);}if (!handle)//最终通过C库的dlopen打开动态库handle = dlopen(name, mode);return handle;
#elsereturn NULL;
#endif
}

1.2.2 snd_dlsym

对C库dlsym的包装，根据符号查找函数

void *snd_dlsym(void *handle, const char *name, const char *version)
{int err;#ifndef PICif (handle == &snd_dlsym_start) {/* it's the funny part: *//* we are looking for a symbol in a static library */struct snd_dlsym_link *link = snd_dlsym_start;while (link) {if (!strcmp(name, link->dlsym_name))return (void *)link->dlsym_ptr;link = link->next;}return NULL;}
#endif
#ifdef HAVE_LIBDL
#ifdef VERSIONED_SYMBOLS//如果定义了版本要验证版本if (version) {err = snd_dlsym_verify(handle, name, version);if (err < 0)return NULL;}
#endif//最终通过dlsym返回函数句柄return dlsym(handle, name);
#elsereturn NULL;
#endif
}

函数通过配置文件拼接并查找到_snd_pcm_plug_open函数，之后执行，
看似一个普通的函数执行，实际是个非常重要的函数入口，从此打开的alsa的插件系统。
露出了插件系统的冰山一角。

后续的文章会继续对插件的加载做详细分析


http://www.ppmy.cn/news/1548291.html

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