ALSA声卡驱动中的DAPM详解之五：建立widget之间的连接关系

时间：2023-11-28 19:40:20

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：
  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\n",
  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：
  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. if ((w = dapm_cnew_widget(widget)) == NULL)
  8. 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：

  1. switch (w->id) {
  2. case snd_soc_dapm_regulator_supply:
  3. w->regulator = devm_regulator_get(dapm->dev, w->name);
  4. ......
  5. if (w->on_val & SND_SOC_DAPM_REGULATOR_BYPASS) {
  6. ret = regulator_allow_bypass(w->regulator, true);
  7. ......
  8. }
  9. break;
  10. case snd_soc_dapm_clock_supply:
  11. #ifdef CONFIG_CLKDEV_LOOKUP
  12. w->clk = devm_clk_get(dapm->dev, w->name);
  13. ......
  14. #else
  15. return NULL;
  16. #endif
  17. break;
  18. default:
  19. break;
  20. }

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：

  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：

  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：

  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：
  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. card->dapm.bias_level = SND_SOC_BIAS_OFF;
  9. card->dapm.dev = card->dev;
  10. card->dapm.card = card;
  11. list_add(&card->dapm.list, &card->dapm_list);
  12. #ifdef CONFIG_DEBUG_FS
  13. snd_soc_dapm_debugfs_init(&card->dapm, card->debugfs_card_root);
  14. #endif
  15. ......
  16. if (card->dapm_widgets)    /* 创建machine级别的widget  */
  17. snd_soc_dapm_new_controls(&card->dapm, card->dapm_widgets,
  18. card->num_dapm_widgets);
  19. ......
  20. snd_soc_dapm_link_dai_widgets(card);  /*  连接dai widget  */
  21. if (card->controls)    /*  建立machine级别的普通kcontrol控件  */
  22. snd_soc_add_card_controls(card, card->controls, card->num_controls);
  23. if (card->dapm_routes)    /*  注册machine级别的路径连接信息  */
  24. snd_soc_dapm_add_routes(&card->dapm, card->dapm_routes,
  25. card->num_dapm_routes);
  26. ......
  27. 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  */
  28. list_for_each_entry(codec, &card->codec_dev_list, card_list)
  29. snd_soc_dapm_auto_nc_codec_pins(codec);
  30. snd_soc_dapm_new_widgets(card);    /*初始化widget包含的dapm kcontrol、电源状态和连接状态*/
  31. ret = snd_card_register(card->snd_card);
  32. ......
  33. card->instantiated = 1;
  34. snd_soc_dapm_sync(&card->dapm);
  35. ......
  36. return 0;
  37. }

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：

  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. if (w->num_kcontrols) {
  9. w->kcontrols = kzalloc(w->num_kcontrols *
  10. sizeof(struct snd_kcontrol *),
  11. GFP_KERNEL);
  12. ......
  13. }

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：

  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：

  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）：

  1. w->new = 1;
  2. dapm_mark_dirty(w, "new widget");
  3. 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：

  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：
  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. /* add kcontrol */
  6. <span style="font-family:Arial,Helvetica,sans-serif">（1）</span>        for (i = 0; i < w->num_kcontrols; i++) {
  7. /* match name */
  8. （2）                list_for_each_entry(path, &w->sources, list_sink) {
  9. /* mixer/mux paths name must match control name */
  10. （3）                        if (path->name != (char *)w->kcontrol_news[i].name)
  11. continue;
  12. （4）                        if (w->kcontrols[i]) {
  13. dapm_kcontrol_add_path(w->kcontrols[i], path);
  14. continue;
  15. }
  16. （5）                        ret = dapm_create_or_share_mixmux_kcontrol(w, i);
  17. if (ret < 0)
  18. return ret;
  19. （6）                        dapm_kcontrol_add_path(w->kcontrols[i], path);
  20. }
  21. }
  22. return 0;
  23. }

（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：
  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. if (data->widget) {
  9. snd_soc_dapm_add_path(data->widget->dapm, data->widget,
  10. path->source, NULL, NULL);
  11. }
  12. }
（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：

  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. (1)     if (w->num_kcontrols != 1) {
  7. dev_err(dapm->dev,
  8. "ASoC: mux %s has incorrect number of controls\n",
  9. w->name);
  10. return -EINVAL;
  11. }
  12. if (list_empty(&w->sources)) {
  13. dev_err(dapm->dev, "ASoC: mux %s has no paths\n", w->name);
  14. return -EINVAL;
  15. }
  16. (2)     ret = dapm_create_or_share_mixmux_kcontrol(w, 0);
  17. if (ret < 0)
  18. return ret;
  19. (3)       list_for_each_entry(path, &w->sources, list_sink)
  20. dapm_kcontrol_add_path(w->kcontrols[0], path);
  21. return 0;
  22. }
（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：
  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'\n", w->name);
  6. return 0;
  7. }

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：

  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. (2)       if (!kcontrol) {
  8. (3)            kcontrol = snd_soc_cnew(&w->kcontrol_news[kci], NULL, name,prefix）;
  9. ......
  10. kcontrol->private_free = dapm_kcontrol_free;
  11. (4)            ret = dapm_kcontrol_data_alloc(w, kcontrol);
  12. ......
  13. (5)            ret = snd_ctl_add(card, kcontrol);
  14. ......
  15. }
  16. (6)     ret = dapm_kcontrol_add_widget(kcontrol, w);
  17. ......
  18. (7)     w->kcontrols[kci] = kcontrol;
  19. return 0;
  20. }
（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：
  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. mutex_lock_nested(&dapm->card->dapm_mutex, SND_SOC_DAPM_CLASS_INIT);
  6. for (i = 0; i < num; i++) {
  7. r = snd_soc_dapm_add_route(dapm, route);
  8. ......
  9. route++;
  10. }
  11. mutex_unlock(&dapm->card->dapm_mutex);
  12. return ret;
  13. }

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：

  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：

  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：

  1. ret = snd_soc_dapm_add_path(dapm, wsource, wsink, route->control,
  2. route->connected);
  3. ......
  4. return 0;
  5. }

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：

  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. path = kzalloc(sizeof(struct snd_soc_dapm_path), GFP_KERNEL);
  10. if (!path)
  11. return -ENOMEM;
  12. path->source = wsource;
  13. path->sink = wsink;
  14. path->connected = connected;
  15. INIT_LIST_HEAD(&path->list);
  16. INIT_LIST_HEAD(&path->list_kcontrol);
  17. INIT_LIST_HEAD(&path->list_source);
  18. 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。

  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。
  1. dapm_mark_dirty(wsource, "Route added");
  2. dapm_mark_dirty(wsink, "Route added");
  3. /* connect static paths */
  4. if (control == NULL) {
  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 = 1;
  9. return 0;
  10. }

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：

  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。

  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。

  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. return 0;
  12. err:
  13. kfree(path);
  14. return ret;
  15. }

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：
  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. /* search for mixer kcontrol */
  7. for (i = 0; i < dest->num_kcontrols; i++) {
  8. if (!strcmp(control_name, dest->kcontrol_news[i].name)) {
  9. list_add(&path->list, &dapm->card->paths);
  10. list_add(&path->list_sink, &dest->sources);
  11. list_add(&path->list_source, &src->sinks);
  12. path->name = dest->kcontrol_news[i].name;
  13. dapm_set_path_status(dest, path, i);
  14. return 0;
  15. }
  16. }
  17. return -ENODEV;
  18. }

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：
  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. for (i = 0; i < e->max; i++) {
  9. if (!(strcmp(control_name, e->texts[i]))) {
  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 = (char*)e->texts[i];
  14. dapm_set_path_status(dest, path, 0);
  15. return 0;
  16. }
  17. }
  18. return -ENODEV;
  19. }

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：
ALSA声卡驱动中的DAPM详解之五：建立widget之间的连接关系

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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