Расширенная звуковая архитектура Linux - Advanced Linux Sound Architecture

ALSA
Скриншот Alsamixer 1.0.14
Скриншот Alsamixer 1.0.14
Оригинальный автор (ы)Ярослав Кисела
Разработчики)Команда ALSA[1]
изначальный выпуск1998; 22 года назад (1998)
Стабильный выпуск
1.2.4[2] / 20 октября 2020; 47 дней назад (20 Октябрь 2020)
Написано вC[3]
Операционная системаLinux
Тип
Лицензия
Интернет сайтalsa-проект.org
В Linux API состоит из интерфейса системных вызовов ядра Linux, Библиотека GNU C (от GNU ), libdrm, libalsa и libevdev (от freedesktop.org ).
ALSA является частью Ядро Linux, в то время как PulseAudio является промежуточным ПО, частью нижних уровней стека рабочего стола. Так это SDL.

Расширенная звуковая архитектура Linux (ALSA) это программная среда и часть Ядро Linux что обеспечивает интерфейс прикладного программирования (API) для звуковая карта драйверы устройств.

Одними из целей проекта ALSA с самого начала были автоматическая настройка аппаратного обеспечения звуковой карты и изящная обработка нескольких звуковых устройств в системе. ALSA выпускается под Стандартная общественная лицензия GNU (GPL) и Стандартная общественная лицензия ограниченного применения GNU (LGPL).[4]

Звуковые серверы PulseAudio и РАЗЪЕМ (редактирование и микширование звука профессионального уровня с малой задержкой), API абстракции более высокого уровня OpenAL, SDL аудио и др. работают поверх ALSA и реализованы драйверы устройств звуковой карты. В системах Linux ALSA пришла на смену более старому Открытая звуковая система (OSS).

История

Проект по разработке ALSA возглавлял Ярослав Кисела, и был основан на драйвере устройства Linux для Гравис Ультразвук звуковая карта. Он начался в 1998 году и разрабатывался отдельно от ядра Linux, пока не был представлен в серии разработки 2.5 в 2002 году (2.5.4–2.5.5).[5]

В версии 2.6 он заменил предыдущую систему, Открытая звуковая система (OSS) по умолчанию (хотя уровень обратной совместимости существует).[6]

ALSA имеет более крупный и сложный API, чем OSS, поэтому разработать приложение, использующее ALSA в качестве звуковой технологии, может быть сложнее. Хотя ALSA может быть настроен для обеспечения уровня эмуляции OSS, такая функциональность больше не доступна или не устанавливается по умолчанию во многих дистрибутивах Linux.

Взаимодействие между различными частями стека вывода звука Linux

Функции

ALSA была разработана с некоторыми функциями, которые на момент ее создания не поддерживались OSS:

Помимо драйверов звуковых устройств, ALSA включает в себя пользовательское пространство библиотека для разработчиков приложений, которые хотят использовать функции драйвера через интерфейс, который высший уровень чем интерфейс, предусмотренный для прямого взаимодействия с драйверами ядра. В отличие от API ядра, который пытается напрямую отразить возможности оборудования, библиотека пользовательского пространства ALSA представляет собой абстракцию, которая остается максимально стандартизированной для различных базовых аппаратных элементов. Частично эта цель достигается за счет использования программные плагины; например, многие современные звуковые карты или встроенные звуковые чипы не имеют регулятора «основной громкости». Вместо этого для этих устройств библиотека пользовательского пространства предоставляет программный регулятор громкости с помощью "софтвол «плагин и обычное прикладное программное обеспечение не должны заботиться о том, реализован ли такой контроль с помощью базового оборудования или программной эмуляции такого базового оборудования.

Приложения

В дополнение к программной среде, внутренней по отношению к ядру Linux, проект ALSA также предоставляет утилиты командной строки. alsactl, миксер, arecord / aplay и alsamixer, ncurses -на основании TUI.

Также существуют графические интерфейсы, запрограммированные сторонними разработчиками, такие как gnome-alsamixer (с использованием GTK + ), kmix, xfce4-Mixer, lxpanel, qashctl, pavucontrol, alsamixergui (используя ФЛТК ) и, возможно, даже больше.

Концепции

В этом разделе представлен обзор основных концепций, относящихся к ALSA.[7][8][9]

Обычно ALSA поддерживает до восьми открытки, пронумерованные от 0 до 7; каждая карта представляет собой физическое или логическое устройство ядра, способное осуществлять ввод и вывод. Кроме того, каждая карта также может быть адресована ее мне бы, которая является пояснительной строкой, например "Гарнитура" или "ICH9".

На карте есть устройства, пронумерованные с 0; устройство может быть воспроизведение тип, означающий, что он выводит звук с компьютера, или какой-либо другой тип, например захватить, контроль, таймер, или секвенсор;[10] номер устройства 0 используется по умолчанию, если не указано конкретное устройство.

Устройство может иметь подустройства, пронумерованные с 0; подустройство представляет некоторую соответствующую звуковую оконечную точку для устройства, например пару динамиков. Если подустройство не указано или если указан номер подустройства -1, то используется любое доступное подустройство.

Карты интерфейс это описание протокола ALSA для доступа к карте; возможные интерфейсы включают: hw, пух, по умолчанию, и вилка: dmix. В hw интерфейс обеспечивает прямой доступ к устройству ядра, но не поддерживает микширование программного обеспечения или адаптацию потока. В пух и по умолчанию включить вывод звука там, где hw интерфейс вызовет ошибку.

Приложение обычно описывает вывод звука, объединяя все вышеупомянутые спецификации вместе в строка устройства[нужна цитата ], который имеет одну из следующих форм (которые чувствительный к регистру ):

  • интерфейс: карта, устройство, подустройство
  • интерфейс: CARD = 1, DEV = 3, SUBDEV = 2.

ALSA ручей поток данных, представляющий звук; наиболее распространенный формат потока - PCM которые должны быть произведены таким образом, чтобы соответствовать характеристикам или параметрам оборудования, включая:

  • частота выборки: часто 44,1 кГц в домашних стереосистемах или 48 кГц в домашних кинотеатрах, но до 88,2 кГц, 96 кГц или даже 192 кГц для производства или воспроизведения звука Hi-Fi.
  • ширина образца: измеряется некоторым количеством бит на выборку (например, 8, 16, 24 или 32 бит / выборка)
  • кодировка образца: такие как порядок байтов
  • количество каналов: 1 для моно, 2 для стерео или 6 для AC-3 /IEC958

Реализации

Уровень ALSA System on Chip (ASoC) призван обеспечить лучшую поддержку ALSA на встроенные системы которые используют система на кристалле (SoC) дизайн.[11]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Команда Alsa, alsa-project.org, 29 сентября 2008 г., получено 2012-01-08
  2. ^ https://www.alsa-project.org/wiki/Changes_v1.2.3.2_v1.2.4; дата публикации: 20 октября 2020 г.
  3. ^ «АЛСА», Резюме анализа, Охлох, получено 2012-01-08
  4. ^ а б "Введение". alsa-project.org. Получено 2012-01-08.
  5. ^ Примечания к выпуску Linux 2.5.5, получено 2012-01-08
  6. ^ Эмуляция OSS, заархивировано из оригинал на 2012-06-05, получено 2012-07-07
  7. ^ Трантер, Джефф (октябрь 2004 г.), «Введение в звуковое программирование с помощью ALSA», Linux журнал, получено 2012-01-08
  8. ^ Филлипс, Дэйв (июнь 2005 г.), «Руководство пользователя ALSA», Linux журнал, заархивировано из оригинал на 2012-01-09, получено 2012-01-08
  9. ^ Библиотека Alsa C документация Doxygen, Октябрь 2007 г., получено 2012-01-08
  10. ^ «Проект ALSA - справочник по библиотеке C: интерфейс секвенсора». www.alsa-project.org. Получено 2019-04-30.
  11. ^ Уровень ALSA SoC, kernel.org, 2017-07-13

внешние ссылки

Различные уровни в Linux, также демонстрирующие разделение между пользовательское пространство и пространство ядра
Пользовательский режимПользовательские приложенияНапример, трепать, LibreOffice, GIMP, Блендер, 0 г., Mozilla Firefox, так далее.
Компоненты системы низкого уровня:Система демоны:
systemd, запустить его, логин, сеть, PulseAudio, ...		Оконная система:
X11, Wayland, SurfaceFlinger (Android)		Другие библиотеки:
GTK +, Qt, EFL, SDL, SFML, ФЛТК, GNUstep, так далее.		Графика:
Меса, AMD Catalyst, ...
Стандартная библиотека Cоткрыто(), exec (), sbrk (), разъем(), fopen (), calloc (), ... (до 2000 г. подпрограммы )
glibc стремится быть быстрым, мусл и uClibc целевые встроенные системы, бионический написано для Android и т. д. Все стремятся быть POSIX /SUS -совместимость.
Режим ядраЯдро Linuxстат, сращивание, обман, читать, открыто, ioctl, записывать, mmap, близко, выходи др. (около 380 системных вызовов)
Ядро Linux Интерфейс системного вызова (SCI, стремится быть POSIX /SUS -совместимый)[нужна цитата ]
Планирование процессов
подсистема		МПК
подсистема		Управление памятью
подсистема		Виртуальные файлы
подсистема		Сеть
подсистема
Прочие компоненты: ALSA, DRI, Evdev, LVM, сопоставитель устройств, Сетевой планировщик Linux, Netfilter
Модули безопасности Linux: SELinux, ТОМОЙО, AppArmor, Хлопать
Аппаратное обеспечение (ЦПУ, основная память, устройства хранения данных, так далее.)