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AudioPolicy分析.docx
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AudioPolicy分析
第三部分AudioPolicy
一目的
上回我们说了AudioFlinger(AF),总感觉代码里边有好多东西没说清楚,心里发毛。
就看了看AF的流程,我们敢说自己深入了解了Android系统吗?
AudioPolicyService(APS)是个什么东西?
为什么要有它的存在?
下层的AudioHAL层又是怎么结合到Android中来的?
更有甚者,问个实在问题:
插入耳机后,声音又怎么从最开始的外放变成从耳机输出了?
调节音量的时候到底是调节Music的还是调节来电音量呢?
这些东西,我们在AF的流程中统统都没讲到。
但是这些他们又是至关重要的。
从我个人理解来看,策略(Policy)比流程更复杂和难懂。
当然,遵循我们的传统分析习惯,得有一个切入点,否则我们都不知道从何入手了。
这里的切入点将是:
● AF和APS系统第一次起来后,到底干了什么。
● 检测到耳机插入事件后,AF和APS的处理。
大家跟着我一步步来看,很快就发现,啊哈,APS也不是那么难嘛。
另外,这次代码分析的格式将参考《Linux内核情景分析》的样子,函数调用的解析将采用深度优先的办法,即先解释所调用的函数,然后再出来继续讲。
我曾经数度放弃分析APS,关键原因是我没找到切入点,只知道代码从头看到尾!
二AF和APS的诞生
这个东西,已经说得太多了。
在framework\base\media\MediaServer\Main_MediaServer中。
我们看看。
intmain(intargc,char**argv)
{
sp
:
self());
sp
//先创建AF
AudioFlinger:
:
instantiate();
//再创建APS
AudioPolicyService:
:
instantiate();
ProcessState:
:
self()->startThreadPool();
IPCThreadState:
:
self()->joinThreadPool();
}
2.1newAudioFlinger
前面说过,instantiate内部会实例化一个对象,那直接看AF的构造函数。
AudioFlinger:
:
AudioFlinger()
:
BnAudioFlinger(),//基类构造函数
mAudioHardware(0),mMasterVolume(1.0f),mMasterMute(false),mNextThreadId(0)
{
注意mAudioHardware和mNextThreadId
mHardwareStatus=AUDIO_HW_IDLE;
//创建audio的HAL代表
mAudioHardware=AudioHardwareInterface:
:
create();
mHardwareStatus=AUDIO_HW_INIT;
//下面这些不至于会使用APS吧?
APS还没创建呢!
if(mAudioHardware->initCheck()==NO_ERROR){
setMode(AudioSystem:
:
MODE_NORMAL);
setMasterVolume(1.0f);
setMasterMute(false);
}
}
感觉上,AF的构造函数就是创建了一个最重要的AudioHardWare的HAL代表。
其他好像是没干什么策略上的事情。
不过:
AF创建了一个AudioHardware的HAL对象。
注意整个系统就这一个AudioHardware了。
也就是说,不管是线控耳机,蓝牙耳机,麦克,外放等等,最后都会由这一个HAL统一管理。
再看APS吧。
2.2newAudioPolicyService
AudioPolicyService:
:
AudioPolicyService()
:
BnAudioPolicyService(),mpPolicyManager(NULL)
{
//mpPolicyManager?
策略管理器?
可能很重要
charvalue[PROPERTY_VALUE_MAX];
//TonePlayback?
播放铃声的?
为什么放在这里?
以后来看看
mTonePlaybackThread=newAudioCommandThread(String8(""));
//AudioCommand?
音频命令?
看到Command,我就想到设计模式中的Command模式了
//Android尤其是MediaPlayerService中大量使用了这种模式。
mAudioCommandThread=newAudioCommandThread(String8("ApmCommandThread"));
#if(definedGENERIC_AUDIO)||(definedAUDIO_POLICY_TEST)
//注意AudioPolicyManagerBase的构造函数,把this传进去了。
mpPolicyManager=newAudioPolicyManagerBase(this);
//先假设我们使用Generic的Audio设备吧。
#else
...
#endif
//根据系统属性来判断摄像机是否强制使用声音。
这个...为什么会放在这里?
//手机带摄像机好像刚出来的时候,为了防止偷拍,强制按快门的时候必须发出声音
//就是这个目的吧?
property_get("ro.camera.sound.forced",value,"0");
mpPolicyManager->setSystemProperty("ro.camera.sound.forced",value);
}
soeasy!
,不至于吧?
我们不应该放过任何一个疑问!
这么多疑问,先看哪个呢?
这里分析的是AudioPolicy,而构造函数中又创建了一个AudioPolicyManagerBase,而且不同厂商还可以实现自己的AudioPolicyManager,看来这个对于音频策略有至关重要的作用了。
不得不说的是,Android代码中的这些命名在关键地方上还是比较慎重和准确的。
另外,AudioPolicyManagerBase的构造函数可是把APS传进去了,看来又会有一些回调靠APS了。
真绕。
2.3AudioPolicyManagerBase
代码位置在framework\base\libs\audioflinger\AudioPolicyManagerBase.cpp中
AudioPolicyManagerBase:
:
AudioPolicyManagerBase(AudioPolicyClientInterface*clientInterface)
:
mPhoneState(AudioSystem:
:
MODE_NORMAL),---->这里有电话的状态?
mRingerMode(0),
mMusicStopTime(0),
mLimitRingtoneVolume(false)
{
[--->mPhoneState(AudioSystem:
:
MODE_NORMAL)]
AudioSystem其实是窥视Android如何管理音频系统的好地方。
位置在
framework\base\include\media\AudioSystem.h中,定义了大量的枚举之类的东西来表达Google对音频系统的看法。
我们只能见招拆招了。
下面是audio_mode的定义。
这里要注意一个地方:
这些定义都和SDK中的JAVA层定义类似。
实际上应该说先有C++层的定义,然后再反映到JAVA层中。
但是C++层的定义一般没有解释说明,而SDK中有。
所以我们不能不面对的一个痛苦现实就是:
常常需要参考SDK的说明才能搞明白到底是什么。
关于C++的AudioSystem这块,SDK的说明在AudioManager中。
enumaudio_mode{
//解释参考SDK说明,以下不再说明
MODE_INVALID=-2,//无效mode
MODE_CURRENT=-1,//当前mode,和音频设备的切换(路由)有关
MODE_NORMAL=0,//正常mode,没有电话和铃声
MODE_RINGTONE,//收到来电信号了,此时会有铃声
MODE_IN_CALL,//电话mode,这里表示已经建立通话了
NUM_MODES//Android大量采用这种技巧来表示枚举结束了。
};
好,继续:
...
mPhoneState(AudioSystem:
:
MODE_NORMAL),---->这里有电话的状态?
mRingerMode(0),
mMusicStopTime(0),
mLimitRingtoneVolume(false)
{
mpClientInterface=clientInterface;//BT,保存APS对象。
//forceUse?
这是个什么玩意儿?
for(inti=0;i : NUM_FORCE_USE;i++){ mForceUse[i]=AudioSystem: : FORCE_NONE; } [---->AudioSystem: : FORCE_NONE和AudioSystem: : NUM_FORCE_USE] 注意,这里有两个枚举,太无耻了。 先看看FORCE_NONE这个 enumforced_config{强制_配置,看名字好像是强制使用设备吧,比如外放,耳机,蓝牙等 FORCE_NONE, FORCE_SPEAKER, FORCE_HEADPHONES, FORCE_BT_SCO, FORCE_BT_A2DP, FORCE_WIRED_ACCESSORY, FORCE_BT_CAR_DOCK, FORCE_BT_DESK_DOCK, NUM_FORCE_CONFIG, FORCE_DEFAULT=FORCE_NONE//这个,太无聊了。 }; 再看看AudioSystem: : NUM_FORCE_USE这个 enumforce_use{ FOR_COMMUNICATION,//这里是for_xxx,不是force_xxx。 FOR_MEDIA, FOR_RECORD, FOR_DOCK, NUM_FORCE_USE }; 不懂,两个都不懂。 为何? 能猜出来什么吗? 也不行。 因为我们没找到合适的场景! 那好吧,我们去SDK找找。 恩 我看到AudioManager这个函数setSpeakerphoneOn(booleanon)。 好吧,我 这么调用 setSpeakerphoneOn(true),看看实现。 这次我没再浪费时间了,我用一个新的工具coolfind,把搜索framework目录,寻找*.java文件,匹配字符串setSpeakerphone。 终于,我在 framework/base/media/java/android/media/AudioService.java中找到了。 publicvoidsetSpeakerphoneOn(booleanon){ if(! checkAudioSettingsPermission("setSpeakerphoneOn()")){ return; } if(on){ //看到这里,是不是明白十之八九了? 下面这个调用是: //强制通话使用speaker! 原来是这么个意思! AudioSystem.setForceUse(AudioSystem.FOR_COMMUNICATION, AudioSystem.FORCE_SPEAKER); mForcedUseForComm=AudioSystem.FORCE_SPEAKER; }else{ AudioSystem.setForceUse(AudioSystem.FOR_COMMUNICATION, AudioSystem.FORCE_NONE); mForcedUseForComm=AudioSystem.FORCE_NONE; } } 好了,说点题外话,既然Android源码都放开给我们了,有什么理由我们不去多搜搜呢? 上网google也是搜,查源代码也是一样吗。 不过我们要有目的: 就是找到一个合适的使用场景。 force_use和force_config就不用我再解释了吧? [--->AudioPolicyManagerBase: : AudioPolicyManagerBase] ... //下面这个意思就是把几种for_use的情况使用的设备全部置为NONE。 //比如设置FOR_MEDIA的场景,使用的设备就是FORCE_NONE for(inti=0;i : NUM_FORCE_USE;i++){ mForceUse[i]=AudioSystem: : FORCE_NONE; } //目前可以的输出设备,耳机和外放 mAvailableOutputDevices=AudioSystem: : DEVICE_OUT_EARPIECE| AudioSystem: : DEVICE_OUT_SPEAKER; //目前可用的输入设备,内置MIC mAvailableInputDevices=AudioSystem: : DEVICE_IN_BUILTIN_MIC; 又得来看看AudioSystem是怎么定义输入输出设备的了。 [--->mAvailableOutputDevices=AudioSystem: : DEVICE_OUT_EARPIECE] enumaudio_devices{ //outputdevices DEVICE_OUT_EARPIECE=0x1, DEVICE_OUT_SPEAKER=0x2, DEVICE_OUT_WIRED_HEADSET=0x4, DEVICE_OUT_WIRED_HEADPHONE=0x8, DEVICE_OUT_BLUETOOTH_SCO=0x10, DEVICE_OUT_BLUETOOTH_SCO_HEADSET=0x20, DEVICE_OUT_BLUETOOTH_SCO_CARKIT=0x40, DEVICE_OUT_BLUETOOTH_A2DP=0x80, DEVICE_OUT_BLUETOOTH_A2DP_HEADPHONES=0x100, DEVICE_OUT_BLUETOOTH_A2DP_SPEAKER=0x200, DEVICE_OUT_AUX_DIGITAL=0x400, DEVICE_OUT_DEFAULT=0x8000, DEVICE_OUT_ALL=(DEVICE_OUT_EARPIECE|DEVICE_OUT_SPEAKER| DEVICE_OUT_WIRED_HEADSET|DEVICE_OUT_WIRED_HEADPHONE|DEVICE_OUT_BLUETOOTH_SCO|DEVICE_OUT_BLUETOOTH_SCO_HEADSET|DEVICE_OUT_BLUETOOTH_SCO_CARKIT| DEVICE_OUT_BLUETOOTH_A2DP|DEVICE_OUT_BLUETOOTH_A2DP_HEADPHONES| DEVICE_OUT_BLUETOOTH_A2DP_SPEAKER|DEVICE_OUT_AUX_DIGITAL|DEVICE_OUT_DEFAULT), DEVICE_OUT_ALL_A2DP=(DEVICE_OUT_BLUETOOTH_A2DP| DEVICE_OUT_BLUETOOTH_A2DP_HEADPHONES|DEVICE_OUT_BLUETOOTH_A2DP_SPEAKER), //inputdevices DEVICE_IN_COMMUNICATION=0x10000, DEVICE_IN_AMBIENT=0x20000, DEVICE_IN_BUILTIN_MIC=0x40000, DEVICE_IN_BLUETOOTH_SCO_HEADSET=0x80000, DEVICE_IN_WIRED_HEADSET=0x100000, DEVICE_IN_AUX_DIGITAL=0x200000, DEVICE_IN_VOICE_CALL=0x400000, DEVICE_IN_BACK_MIC=0x800000, DEVICE_IN_DEFAULT=0x80000000, DEVICE_IN_ALL=(DEVICE_IN_COMMUNICATION|DEVICE_IN_AMBIENT| DEVICE_IN_BUILTIN_MIC|DEVICE_IN_BLUETOOTH_SCO_HEADSET|DEVICE_IN_WIRED_HEADSET| DEVICE_IN_AUX_DIGITAL|DEVICE_IN_VOICE_CALL|DEVICE_IN_BACK_MIC| DEVICE_IN_DEFAULT) }; 一些比较容易眼花的东西我标成红色的了。 这么多东西,不过没什么我们不明白的了。 得嘞,继续走。 [--->AudioPolicyManagerBase: : AudioPolicyManagerBase] //目前可以的输出设备,又有耳机又有外放,配置很强悍啊。 //注意这里是OR操作符,最终mAvailableOutputDevices=0X3 mAvailableOutputDevices=AudioSystem: : DEVICE_OUT_EARPIECE| AudioSystem: : DEVICE_OUT_SPEAKER; //目前可用的输入设备,内置MIC,mAvailableInputDevices为0x4000,不过我们不关注input mAvailableInputDevices=AudioSystem: : DEVICE_IN_BUILTIN_MIC; ... 下面东西就很少了,我们一气呵成。 //创建一个AudioOutputDescriptor,并设置它的device为外设0x2 AudioOutputDescriptor*outputDesc=newAudioOutputDescriptor(); outputDesc->mDevice=(uint32_t)AudioSystem: : DEVICE_OUT_SPEAKER; //调用APS的openOutput,得到一个mHardwareOutput东东。 这是个int型 //不过保不准是一个指针也不一定喔。 //而且,下面的参数都是指针类型(flags除外),难道? 有人会改value吗? mHardwareOutput=mpClientInterface->openOutput(&outputDesc->mDevice, &outputDesc->mSamplingRate, &outputDesc->mFormat, &outputDesc->mChannels, &outputDesc->mLatency, outputDesc->mFlags); //这个...估计是把int和指针加入到一个map了,方便管理。 addOutput(mHardwareOutput,outputDesc); //不知道干嘛,待会看。 setOutputDevice(mHardwareOutput,(uint32_t)AudioSystem: : DEVICE_OUT_SPEAKER,true); //不知道干嘛,待会看。 updateDeviceForStrategy(); 好了,上面还有一系列函数,等着我们调用呢。 我们一个一个看。 提前说一下,这块可是AudioManagerBase的核心喔。 [---->AudioOutputDescriptor*outputDesc=newAudioOutputDescriptor()] AudioOutputDescriptor是个什么? 我不是神,我也得看注释。 //descriptorforaudiooutputs.Usedtomaintaincurrentconfigurationofeachopenedaudiooutput //andkeeptrackoftheusageofthisoutputbyeachaudiostreamtype. 明白了么? 大概意思就是它,是这么一个东西: ● 描述audio输出的,可以用来保存一些配置信息。 ● 跟踪音频stream类型使用这个output的一些情况。 没明白吧? 以后碰到场景就明白了。 它的构造函数干了如下勾当: AudioPolicyManagerBase: : AudioOutputDescriptor: : AudioOutputDescriptor() : mId(0),mSamplingRate(0),mFormat(0),mChannels(0),mLatency(0), mFlags((AudioSystem: : output_flags)0),mDevice(0),mOutput1(0),mOutput2(0) {} //很好,统统都置零了。 上面这些东西不用我解释了吧? 命名规则也可以看出来。 OK,goon. [--->mHardwareOutput=mpClientInterface->openOutput()]: 这里调用的是APS的openOutput,看看去: [--->AudioPolicyService: : openOutput] audio_io_handle_tAudioPolicyService: : openOutput(uint32_t*pDevices, uint32_t*pSamplingRate, uint32_t*pFormat, uint32_t*pChannels, uint32_t*pLatencyMs, AudioSystem: : output_flagsflags) { sp : get_audio_flinger(); //娘希匹,搞到AF去了 returnaf->openOutput(pDevices,pSamplingRate,(uint32_t*)pFormat,pChan
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