上一篇文章中，我們介紹了音訊驅動中對基本控制單元的封裝：kcontrol。利用kcontrol，我們可以完成對音訊系統中的mixer，mux，音量控制，音效控制，以及各種開關量的控制，通過對各種kcontrol的控制，使得音訊硬體能夠按照我們預想的結果進行工作。同時我們可以看到，kcontrol還是有以下幾點不足：

• 只能描述自身，無法描述各個kcontrol之間的連線關係；

• 沒有相應的電源管理機制；

• 沒有相應的時間處理機制來響應播放、停止、上電、下電等音訊事件；

• 為了防止pop-pop聲，需要使用者程式關注各個kcontrol上電和下電的順序；

• 當一個音訊路徑不再有效時，不能自動關閉該路徑上的所有的kcontrol；

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為此，DAPM框架正是為了要解決以上這些問題而誕生的，DAPM目前已經是ASoc中的重要組成部分，讓我們先從DAPM的資料結構開始，瞭解它的設計思想和工作原理。

DAPM的基本單元：widget

文章的開頭，我們說明了一下目前kcontrol的一些不足，而DAPM框架為了解決這些問題，引入了widget這一概念，所謂widget，其實可以理解為是kcontrol的進一步升級和封裝，她同樣是指音訊系統中的某個部件，比如mixer，mux，輸入輸出引腳，電源供應器等等，甚至，我們可以定義虛擬的widget，例如playback stream widget。widget把kcontrol和動態電源管理進行了有機的結合，同時還具備音訊路徑的連結功能，一個widget可以與它相鄰的widget有某種動態的連結關係。在DAPM框架中，widget用結構體snd_soc_dapm_widget來描述：

1. struct snd_soc_dapm_widget {

2. enum snd_soc_dapm_type id;

3. const char *name; /* widget name */

4. ......

5. /* dapm control */

6. int reg; /* negative reg = no direct dapm */

7. unsigned char shift; /* bits to shift */

8. unsigned int value; /* widget current value */

9. unsigned int mask; /* non-shifted mask */

10. ......

11. int (*power_check)(struct snd_soc_dapm_widget *w);

12. int (*event)(struct snd_soc_dapm_widget*, struct snd_kcontrol *, int);

13. /* kcontrols that relate to this widget */

14. int num_kcontrols;

15. const struct snd_kcontrol_new *kcontrol_news;

16. struct snd_kcontrol **kcontrols;

17. /* widget input and outputs */

18. struct list_head sources;

19. struct list_head sinks;

20. ......

21. };

sndsocdapm_widget結構比較大，為了簡潔一些，這裡我沒有列出該結構體的完整欄位，不過不用擔心，下面我會說明每個欄位的意義：

id    該widget的型別值，比如snd_soc_dapm_output，snd_soc_dapm_mixer等等。

*name    該widget的名字

*sname    代表該widget所在stream的名字，比如對於snd_soc_dapm_dai_in型別的widget，會使用該欄位。

*codec *platform    指向該widget所屬的codec和platform。

list    所有註冊到系統中的widget都會通過該list，連結到代表音效卡的snd_soc_card結構的widgets連結串列頭欄位中。

*dapm    snd_soc_dapm_context結構指標，ASoc把系統劃分為多個dapm域，每個widget屬於某個dapm域，同一個域代表著同樣的偏置電壓供電策略，比如，同一個codec中的widget通常位於同一個dapm域，而平臺上的widget可能又會位於另外一個platform域中。

*priv    有些widget可能需要一些專有的資料，可以使用該欄位來儲存，像snd_soc_dapm_dai_in型別的widget，會使用該欄位來記住與之相關聯的snd_soc_dai結構指標。

*regulator    對於snd_soc_dapm_regulator_supply型別的widget，該欄位指向與之相關的regulator結構指標。

*params    目前對於snd_soc_dapm_dai_link型別的widget，指向該dai的配置資訊的snd_soc_pcm_stream結構。

reg shift mask     這3個欄位用來控制該widget的電源狀態，分別對應控制資訊所在的暫存器地址，位移值和遮蔽值。

value  on_val  off_val    電源狀態的當前只，開啟時和關閉時所對應的值。

power invert    用於指示該widget當前是否處於上電狀態，invert則用於表明power欄位是否需要邏輯反轉。

active connected    分別表示該widget是否處於啟用狀態和連線狀態，當和相鄰的widget有連線關係時，connected位會被置1，否則置0。

new   我們定義好的widget（snd_soc_dapm_widget結構），在註冊到音效卡中時需要進行例項化，該欄位用來表示該widget是否已經被例項化。

ext    表示該widget當前是否有外部連線，比如連線mic，耳機，喇叭等等。

force    該位被設定後，將會不管widget當前的狀態，強制更新至新的電源狀態。

ignore_suspend new_power power_checked    這些電源管理相關的欄位。

subseq    該widget目前在上電或下電佇列中的排序編號，為了防止在上下電的過程中出現pop-pop聲，DAPM會給每個widget分配合理的上下電順序。

*power_check    用於檢查該widget是否應該上電或下電的回撥函式指標。event_flags    該欄位是一個位或欄位，每個位代表該widget會關注某個DAPM事件通知。只有被關注的通知事件會被髮送到widget的事件處理回撥函式中。

*event    DAPM事件處理回撥函式指標。

num_kcontrols *kcontrol_news **kcontrols    這3個欄位用來描述與該widget所包含的kcontrol控制元件，例如一個mixer控制元件或者是一個mux控制元件。

sources sinks    兩個連結串列欄位，兩個widget如果有連線關係，會通過一個snd_soc_dapm_path結構進行連線，sources連結串列用於連結所有的輸入path，sinks連結串列用於連結所有的輸出path。

power_list    每次更新整個dapm的電源狀態時，會根據一定的演算法掃描所有的widget，然後把需要變更電源狀態的widget利用該欄位連結到一個上電或下電的連結串列中，掃描完畢後，dapm系統會遍歷這兩個連結串列執行相應的上電或下電操作。

dirty    連結串列欄位，widget的狀態變更後，dapm系統會利用該欄位，把該widget加入到一個dirty連結串列中，稍後會對dirty連結串列進行掃描，以執行整個路徑的更新。

inputs    該widget的所有有效路徑中，連線到輸入端的路徑數量。

outputs    該widget的所有有效路徑中，連線到輸出端的路徑數量。

*clk    對於snd_soc_dapm_clock_supply型別的widget，指向相關聯的clk結構指標。

以上我們對snd_soc_dapm_widget結構的各個欄位所代表的意義一一做出了說明，這裡只是讓大家現有個概念，至於每個欄位的詳細作用，我們會在以後相關的章節中提及。

widget的種類

在DAPM框架中，把各種不同的widget劃分為不同的種類，snd_soc_dapm_widget結構中的id欄位用來表示該widget的種類，可選的種類都定義在一個列舉中：

1. /* dapm widget types */

2. enum snd_soc_dapm_type {......}

下面我們逐個解釋一下這些widget的種類：

• snd_soc_dapm_input     該widget對應一個輸入引腳。

• snd_soc_dapm_output    該widget對應一個輸出引腳。

• snd_soc_dapm_mux    該widget對應一個mux控制元件。

• snd_soc_dapm_virt_mux    該widget對應一個虛擬的mux控制元件。

• snd_soc_dapm_value_mux    該widget對應一個value型別的mux控制元件。

• snd_soc_dapm_mixer    該widget對應一個mixer控制元件。

• snd_soc_dapm_mixer_named_ctl    該widget對應一個mixer控制元件，但是對應的kcontrol的名字不會加入widget的名字作為字首。

• snd_soc_dapm_pga    該widget對應一個pga控制元件（可程式設計增益控制元件）。

• snd_soc_dapm_out_drv    該widget對應一個輸出驅動控制元件

• snd_soc_dapm_adc    該widget對應一個ADC 

• snd_soc_dapm_dac    該widget對應一個DAC 

• snd_soc_dapm_micbias    該widget對應一個麥克風偏置電壓控制元件

• snd_soc_dapm_mic    該widget對應一個麥克風。

• snd_soc_dapm_hp    該widget對應一個耳機。

• snd_soc_dapm_spk    該widget對應一個揚聲器。

• snd_soc_dapm_line     該widget對應一個線路輸入。

• snd_soc_dapm_switch       該widget對應一個模擬開關。

• snd_soc_dapm_vmid      該widget對應一個codec的vmid偏置電壓。

• snd_soc_dapm_pre      machine級別的專用widget，會先於其它widget執行檢查操作。

• snd_soc_dapm_post    machine級別的專用widget，會後於其它widget執行檢查操作。

• snd_soc_dapm_supply           對應一個電源或是時鐘源。

• snd_soc_dapm_regulator_supply  對應一個外部regulator穩壓器。

• snd_soc_dapm_clock_supply      對應一個外部時鐘源。

• snd_soc_dapm_aif_in            對應一個數字音訊輸入介面，比如I2S介面的輸入端。

• snd_soc_dapm_aif_out          對應一個數字音訊輸出介面，比如I2S介面的輸出端。

• snd_soc_dapm_siggen            對應一個訊號發生器。

• snd_soc_dapm_dai_in           對應一個platform或codec域的輸入DAI結構。

• snd_soc_dapm_dai_out        對應一個platform或codec域的輸出DAI結構。

• snd_soc_dapm_dai_link         用於連結一對輸入/輸出DAI結構。

widget之間的聯結器：path

之前已經提到，一個widget是有輸入和輸出的，而且widget之間是可以動態地進行連線的，那它們是用什麼來連線兩個widget的呢？DAPM為我們提出了path這一概念，path相當於電路中的一根跳線，它把一個widget的輸出端和另一個widget的輸入端連線在一起，path用snd_soc_dapm_path結構來描述：

1. struct snd_soc_dapm_path {

2. const char *name;

3. /* source (input) and sink (output) widgets */

4. struct snd_soc_dapm_widget *source;

5. struct snd_soc_dapm_widget *sink;

6. struct snd_kcontrol *kcontrol;

7. /* status */

8. u32 connect:1; /* source and sink widgets are connected */

9. u32 walked:1; /* path has been walked */

10. u32 walking:1; /* path is in the process of being walked */

11. u32 weak:1; /* path ignored for power management */

12. int (*connected)(struct snd_soc_dapm_widget *source,

13. struct snd_soc_dapm_widget *sink);

14. struct list_head list_source;

15. struct list_head list_sink;

16. struct list_head list;

17. };

當widget之間發生連線關係時，sndsocdapmpath作為連線者，它的source欄位會指向該連線的起始端widget，而它的sink欄位會指向該連線的到達端widget，還記得前面sndsocdapmwidget結構中的兩個連結串列頭欄位：sources和sinks麼？widget的輸入端和輸出端可能連線著多個path，所有輸入端的sndsocdapmpath結構通過listsink欄位掛在widget的souces連結串列中，同樣，所有輸出端的sndsocdapmpath結構通過listsource欄位掛在widget的sinks連結串列中。這裡可能大家會被搞得暈呼呼的，一會source，一會sink，不要緊，只要記住，連線的路徑是這樣的：起始端widget的輸出-->path的輸入-->path的輸出-->到達端widget輸入。

                                                                                   圖1    widget通過path進行連線

另外，snd_soc_dapm_path結構的list欄位用於把所有的path註冊到音效卡中，其實就是掛在snd_soc_card結構的paths連結串列頭欄位中。如果你要自己定義方法來檢查path的當前連線狀態，你可以提供自己的connected回撥函式指標。

connect，walked，walking，weak是幾個輔助欄位，用於幫助所有path的遍歷。

widget的連線關係：route

通過上一節的內容，我們知道，一個路徑的連線至少包含以下幾個元素：起始端widget，跳線path，到達端widget，在DAPM中，用snd_soc_dapm_route結構來描述這樣一個連線關係：

1. struct snd_soc_dapm_route {

2. const char *sink;

3. const char *control;

4. const char *source;

5. int (*connected)(struct snd_soc_dapm_widget *source,

6. struct snd_soc_dapm_widget *sink);

7. };

sink指向到達端widget的名字字串，source指向起始端widget的名字字串，control指向負責控制該連線所對應的kcontrol名字字串，connected回撥則定義了上一節所提到的自定義連線檢查回撥函式。該結構的意義很明顯就是：source通過一個kcontrol，和sink連線在一起，現在是否處於連線狀態，請呼叫connected回撥函式檢查。

這裡直接使用名字字串來描述連線關係，所有定義好的route，最後都要註冊到dapm系統中，dapm會根據這些名字找出相應的widget，並動態地生成所需要的snd_soc_dapm_path結構，正確地處理各個連結串列和指標的關係，實現兩個widget之間的連線，具體的連線程式碼分析，我們留到以後的章節中討論。