如何對(duì)各種音頻設(shè)備進(jìn)行操作是在Linux上進(jìn)行音頻編程的關(guān)鍵，通過內(nèi)核提供的一組系統(tǒng)調(diào)用，應(yīng)用程序能夠訪問聲卡驅(qū)動(dòng)程序提供的各種音頻設(shè)備接口，這是在Linux下進(jìn)行音頻編程最簡單也是最直接的方法。

1. 訪問音頻設(shè)備

無論是OSS還是ALSA，都是以內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序的形式運(yùn)行在Linux內(nèi)核空間中的，應(yīng)用程序要想訪問聲卡這一硬件設(shè)備，必須借助于Linux內(nèi)核所提供的系統(tǒng)調(diào)用（system call）。從程序員的角度來說，對(duì)聲卡的操作在很大程度上等同于對(duì)磁盤文件的操作：首先使用open系統(tǒng)調(diào)用建立起與硬件間的聯(lián)系，此時(shí)返回的文件描述符將作為隨后操作的標(biāo)識(shí)；接著使用read系統(tǒng)調(diào)用從設(shè)備接收數(shù)據(jù)，或者使用write系統(tǒng)調(diào)用向設(shè)備寫入數(shù)據(jù)，而其它所有不符合讀/寫這一基本模式的操作都可以由ioctl系統(tǒng)調(diào)用來完成；最后，使用close系統(tǒng)調(diào)用告訴Linux內(nèi)核不會(huì)再對(duì)該設(shè)備做進(jìn)一步的處理。

open系統(tǒng)調(diào)用
系統(tǒng)調(diào)用open可以獲得對(duì)聲卡的訪問權(quán)，同時(shí)還能為隨后的系統(tǒng)調(diào)用做好準(zhǔn)備，其函數(shù)原型如下所示：

#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>int open(const char *pathname, int flags);int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode); 參數(shù)pathname是將要被打開的設(shè)備文件的名稱，對(duì)于聲卡來講一般是/dev/dsp。參數(shù)flags用來指明應(yīng)該以什么方式打開設(shè)備文件，它可以是O_RDONLY、O_WRONLY或者O_RDWR，分別表示以只讀、只寫或者讀寫的方式打開設(shè)備文件；參數(shù)mode通常是可選的，它只有在指定的設(shè)備文件不存在時(shí)才會(huì)用到，指明新創(chuàng)建的文件應(yīng)該具有怎樣的權(quán)限。
如果open系統(tǒng)調(diào)用能夠成功完成，它將返回一個(gè)正整數(shù)作為文件標(biāo)識(shí)符，在隨后的系統(tǒng)調(diào)用中需要用到該標(biāo)識(shí)符。如果open系統(tǒng)調(diào)用失敗，它將返回-1，同時(shí)還會(huì)設(shè)置全局變量errno，指明是什么原因?qū)е铝隋e(cuò)誤的發(fā)生。

read系統(tǒng)調(diào)用
系統(tǒng)調(diào)用read用來從聲卡讀取數(shù)據(jù)，其函數(shù)原型如下所示：

#include <unistd.h>ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count); 參數(shù)fd是設(shè)備文件的標(biāo)識(shí)符，它是通過之前的open系統(tǒng)調(diào)用獲得的；參數(shù)buf是指向緩沖區(qū)的字符指針，它用來保存從聲卡獲得的數(shù)據(jù)；參數(shù)count則用來限定從聲卡獲得的最大字節(jié)數(shù)。如果read系統(tǒng)調(diào)用成功完成，它將返回從聲卡實(shí)際讀取的字節(jié)數(shù)，通常情況會(huì)比count的值要小一些；如果read系統(tǒng)調(diào)用失敗，它將返回-1，同時(shí)還會(huì)設(shè)置全局變量errno，來指明是什么原因?qū)е铝隋e(cuò)誤的發(fā)生。

write系統(tǒng)調(diào)用
系統(tǒng)調(diào)用write用來向聲卡寫入數(shù)據(jù)，其函數(shù)原型如下所示：

<span style="font-size:18px;"> #include <unistd.h>ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);</span> 系統(tǒng)調(diào)用write和系統(tǒng)調(diào)用read在很大程度是類似的，差別只在于write是向聲卡寫入數(shù)據(jù)，而read則是從聲卡讀入數(shù)據(jù)。參數(shù)fd同樣是設(shè)備文件的標(biāo)識(shí)符，它也是通過之前的open系統(tǒng)調(diào)用獲得的；參數(shù)buf是指向緩沖區(qū)的字符指針，它保存著即將向聲卡寫入的數(shù)據(jù)；參數(shù)count則用來限定向聲卡寫入的最大字節(jié)數(shù)。?
如果write系統(tǒng)調(diào)用成功完成，它將返回向聲卡實(shí)際寫入的字節(jié)數(shù)；如果read系統(tǒng)調(diào)用失敗，它將返回-1，同時(shí)還會(huì)設(shè)置全局變量errno，來指明是什么原因?qū)е铝隋e(cuò)誤的發(fā)生。無論是read還是write，一旦調(diào)用之后Linux內(nèi)核就會(huì)阻塞當(dāng)前應(yīng)用程序，直到數(shù)據(jù)成功地從聲卡讀出或者寫入為止。

ioctl系統(tǒng)調(diào)用
系統(tǒng)調(diào)用ioctl可以對(duì)聲卡進(jìn)行控制，凡是對(duì)設(shè)備文件的操作不符合讀/寫基本模式的，都是通過ioctl來完成的，它可以影響設(shè)備的行為，或者返回設(shè)備的狀態(tài)，其函數(shù)原型如下所示：

<span style="font-size:18px;"> #include <sys/ioctl.h>int ioctl(int d, int request, ...);</span><span style="font-size:14px;"> </span> 參數(shù)fd是設(shè)備文件的標(biāo)識(shí)符，它是在設(shè)備打開時(shí)獲得的；如果設(shè)備比較復(fù)雜，那么對(duì)它的控制請(qǐng)求相應(yīng)地也會(huì)有很多種，參數(shù)request的目的就是用來區(qū)分不同的控制請(qǐng)求；通常說來，在對(duì)設(shè)備進(jìn)行控制時(shí)還需要有其它參數(shù)，這要根據(jù)不同的控制請(qǐng)求才能確定，并且可能是與硬件設(shè)備直接相關(guān)的。

close系統(tǒng)調(diào)用
當(dāng)應(yīng)用程序使用完聲卡之后，需要用close系統(tǒng)調(diào)用將其關(guān)閉，以便及時(shí)釋放占用的硬件資源，其函數(shù)原型如下所示：

<span style="font-size:14px;"> #include <unistd.h>int close(int fd); </span>
參數(shù)fd是設(shè)備文件的標(biāo)識(shí)符，它是在設(shè)備打開時(shí)獲得的。一旦應(yīng)用程序調(diào)用了close系統(tǒng)調(diào)用，Linux內(nèi)核就會(huì)釋放與之相關(guān)的各種資源，因此建議在不需要的時(shí)候盡量及時(shí)關(guān)閉已經(jīng)打開的設(shè)備。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的【Linux系统编程应用】Linux音频编程接口的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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