]> Gitweb @ Texas Instruments - Open Source Git Repositories - git.TI.com/gitweb - android-sdk/kernel-video.git/blob - Documentation/DocBook/writing-an-alsa-driver.tmpl
Merge branch 'for-linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/dtor/input
[android-sdk/kernel-video.git] / Documentation / DocBook / writing-an-alsa-driver.tmpl
1 <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
2 <!DOCTYPE book PUBLIC "-//OASIS//DTD DocBook XML V4.1.2//EN"
3         "http://www.oasis-open.org/docbook/xml/4.1.2/docbookx.dtd" []>
5 <!-- ****************************************************** -->
6 <!-- Header  -->
7 <!-- ****************************************************** -->
8 <book id="Writing-an-ALSA-Driver">
9   <bookinfo>
10     <title>Writing an ALSA Driver</title>
11     <author>
12       <firstname>Takashi</firstname>
13       <surname>Iwai</surname>
14       <affiliation>
15         <address>
16           <email>tiwai@suse.de</email>
17         </address>
18       </affiliation>
19      </author>
21      <date>Oct 15, 2007</date>
22      <edition>0.3.7</edition>
24     <abstract>
25       <para>
26         This document describes how to write an ALSA (Advanced Linux
27         Sound Architecture) driver.
28       </para>
29     </abstract>
31     <legalnotice>
32     <para>
33     Copyright (c) 2002-2005  Takashi Iwai <email>tiwai@suse.de</email>
34     </para>
36     <para>
37     This document is free; you can redistribute it and/or modify it
38     under the terms of the GNU General Public License as published by
39     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
40     (at your option) any later version. 
41     </para>
43     <para>
44     This document is distributed in the hope that it will be useful,
45     but <emphasis>WITHOUT ANY WARRANTY</emphasis>; without even the
46     implied warranty of <emphasis>MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A
47     PARTICULAR PURPOSE</emphasis>. See the GNU General Public License
48     for more details.
49     </para>
51     <para>
52     You should have received a copy of the GNU General Public
53     License along with this program; if not, write to the Free
54     Software Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
55     MA 02111-1307 USA
56     </para>
57     </legalnotice>
59   </bookinfo>
61 <!-- ****************************************************** -->
62 <!-- Preface  -->
63 <!-- ****************************************************** -->
64   <preface id="preface">
65     <title>Preface</title>
66     <para>
67       This document describes how to write an
68       <ulink url="http://www.alsa-project.org/"><citetitle>
69       ALSA (Advanced Linux Sound Architecture)</citetitle></ulink>
70       driver. The document focuses mainly on PCI soundcards.
71       In the case of other device types, the API might
72       be different, too. However, at least the ALSA kernel API is
73       consistent, and therefore it would be still a bit help for
74       writing them.
75     </para>
77     <para>
78     This document targets people who already have enough
79     C language skills and have basic linux kernel programming
80     knowledge.  This document doesn't explain the general
81     topic of linux kernel coding and doesn't cover low-level
82     driver implementation details. It only describes
83     the standard way to write a PCI sound driver on ALSA.
84     </para>
86     <para>
87       If you are already familiar with the older ALSA ver.0.5.x API, you
88     can check the drivers such as <filename>sound/pci/es1938.c</filename> or
89     <filename>sound/pci/maestro3.c</filename> which have also almost the same
90     code-base in the ALSA 0.5.x tree, so you can compare the differences.
91     </para>
93     <para>
94       This document is still a draft version. Any feedback and
95     corrections, please!!
96     </para>
97   </preface>
100 <!-- ****************************************************** -->
101 <!-- File Tree Structure  -->
102 <!-- ****************************************************** -->
103   <chapter id="file-tree">
104     <title>File Tree Structure</title>
106     <section id="file-tree-general">
107       <title>General</title>
108       <para>
109         The ALSA drivers are provided in two ways.
110       </para>
112       <para>
113         One is the trees provided as a tarball or via cvs from the
114       ALSA's ftp site, and another is the 2.6 (or later) Linux kernel
115       tree. To synchronize both, the ALSA driver tree is split into
116       two different trees: alsa-kernel and alsa-driver. The former
117       contains purely the source code for the Linux 2.6 (or later)
118       tree. This tree is designed only for compilation on 2.6 or
119       later environment. The latter, alsa-driver, contains many subtle
120       files for compiling ALSA drivers outside of the Linux kernel tree,
121       wrapper functions for older 2.2 and 2.4 kernels, to adapt the latest kernel API,
122       and additional drivers which are still in development or in
123       tests.  The drivers in alsa-driver tree will be moved to
124       alsa-kernel (and eventually to the 2.6 kernel tree) when they are
125       finished and confirmed to work fine.
126       </para>
128       <para>
129         The file tree structure of ALSA driver is depicted below. Both
130         alsa-kernel and alsa-driver have almost the same file
131         structure, except for <quote>core</quote> directory. It's
132         named as <quote>acore</quote> in alsa-driver tree. 
134         <example>
135           <title>ALSA File Tree Structure</title>
136           <literallayout>
137         sound
138                 /core
139                         /oss
140                         /seq
141                                 /oss
142                                 /instr
143                 /ioctl32
144                 /include
145                 /drivers
146                         /mpu401
147                         /opl3
148                 /i2c
149                         /l3
150                 /synth
151                         /emux
152                 /pci
153                         /(cards)
154                 /isa
155                         /(cards)
156                 /arm
157                 /ppc
158                 /sparc
159                 /usb
160                 /pcmcia /(cards)
161                 /oss
162           </literallayout>
163         </example>
164       </para>
165     </section>
167     <section id="file-tree-core-directory">
168       <title>core directory</title>
169       <para>
170         This directory contains the middle layer which is the heart
171       of ALSA drivers. In this directory, the native ALSA modules are
172       stored. The sub-directories contain different modules and are
173       dependent upon the kernel config. 
174       </para>
176       <section id="file-tree-core-directory-oss">
177         <title>core/oss</title>
179         <para>
180           The codes for PCM and mixer OSS emulation modules are stored
181         in this directory. The rawmidi OSS emulation is included in
182         the ALSA rawmidi code since it's quite small. The sequencer
183         code is stored in <filename>core/seq/oss</filename> directory (see
184         <link linkend="file-tree-core-directory-seq-oss"><citetitle>
185         below</citetitle></link>).
186         </para>
187       </section>
189       <section id="file-tree-core-directory-ioctl32">
190         <title>core/ioctl32</title>
192         <para>
193           This directory contains the 32bit-ioctl wrappers for 64bit
194         architectures such like x86-64, ppc64 and sparc64. For 32bit
195         and alpha architectures, these are not compiled. 
196         </para>
197       </section>
199       <section id="file-tree-core-directory-seq">
200         <title>core/seq</title>
201         <para>
202           This directory and its sub-directories are for the ALSA
203         sequencer. This directory contains the sequencer core and
204         primary sequencer modules such like snd-seq-midi,
205         snd-seq-virmidi, etc. They are compiled only when
206         <constant>CONFIG_SND_SEQUENCER</constant> is set in the kernel
207         config. 
208         </para>
209       </section>
211       <section id="file-tree-core-directory-seq-oss">
212         <title>core/seq/oss</title>
213         <para>
214           This contains the OSS sequencer emulation codes.
215         </para>
216       </section>
218       <section id="file-tree-core-directory-deq-instr">
219         <title>core/seq/instr</title>
220         <para>
221           This directory contains the modules for the sequencer
222         instrument layer. 
223         </para>
224       </section>
225     </section>
227     <section id="file-tree-include-directory">
228       <title>include directory</title>
229       <para>
230         This is the place for the public header files of ALSA drivers,
231       which are to be exported to user-space, or included by
232       several files at different directories. Basically, the private
233       header files should not be placed in this directory, but you may
234       still find files there, due to historical reasons :) 
235       </para>
236     </section>
238     <section id="file-tree-drivers-directory">
239       <title>drivers directory</title>
240       <para>
241         This directory contains code shared among different drivers
242       on different architectures.  They are hence supposed not to be
243       architecture-specific.
244       For example, the dummy pcm driver and the serial MIDI
245       driver are found in this directory. In the sub-directories,
246       there is code for components which are independent from
247       bus and cpu architectures. 
248       </para>
250       <section id="file-tree-drivers-directory-mpu401">
251         <title>drivers/mpu401</title>
252         <para>
253           The MPU401 and MPU401-UART modules are stored here.
254         </para>
255       </section>
257       <section id="file-tree-drivers-directory-opl3">
258         <title>drivers/opl3 and opl4</title>
259         <para>
260           The OPL3 and OPL4 FM-synth stuff is found here.
261         </para>
262       </section>
263     </section>
265     <section id="file-tree-i2c-directory">
266       <title>i2c directory</title>
267       <para>
268         This contains the ALSA i2c components.
269       </para>
271       <para>
272         Although there is a standard i2c layer on Linux, ALSA has its
273       own i2c code for some cards, because the soundcard needs only a
274       simple operation and the standard i2c API is too complicated for
275       such a purpose. 
276       </para>
278       <section id="file-tree-i2c-directory-l3">
279         <title>i2c/l3</title>
280         <para>
281           This is a sub-directory for ARM L3 i2c.
282         </para>
283       </section>
284     </section>
286     <section id="file-tree-synth-directory">
287         <title>synth directory</title>
288         <para>
289           This contains the synth middle-level modules.
290         </para>
292         <para>
293           So far, there is only Emu8000/Emu10k1 synth driver under
294         the <filename>synth/emux</filename> sub-directory. 
295         </para>
296     </section>
298     <section id="file-tree-pci-directory">
299       <title>pci directory</title>
300       <para>
301         This directory and its sub-directories hold the top-level card modules
302       for PCI soundcards and the code specific to the PCI BUS.
303       </para>
305       <para>
306         The drivers compiled from a single file are stored directly
307       in the pci directory, while the drivers with several source files are
308       stored on their own sub-directory (e.g. emu10k1, ice1712). 
309       </para>
310     </section>
312     <section id="file-tree-isa-directory">
313       <title>isa directory</title>
314       <para>
315         This directory and its sub-directories hold the top-level card modules
316       for ISA soundcards. 
317       </para>
318     </section>
320     <section id="file-tree-arm-ppc-sparc-directories">
321       <title>arm, ppc, and sparc directories</title>
322       <para>
323         They are used for top-level card modules which are
324       specific to one of these architectures. 
325       </para>
326     </section>
328     <section id="file-tree-usb-directory">
329       <title>usb directory</title>
330       <para>
331         This directory contains the USB-audio driver. In the latest version, the
332       USB MIDI driver is integrated in the usb-audio driver. 
333       </para>
334     </section>
336     <section id="file-tree-pcmcia-directory">
337       <title>pcmcia directory</title>
338       <para>
339         The PCMCIA, especially PCCard drivers will go here. CardBus
340       drivers will be in the pci directory, because their API is identical
341       to that of standard PCI cards. 
342       </para>
343     </section>
345     <section id="file-tree-oss-directory">
346       <title>oss directory</title>
347       <para>
348         The OSS/Lite source files are stored here in Linux 2.6 (or
349       later) tree. In the ALSA driver tarball, this directory is empty,
350       of course :) 
351       </para>
352     </section>
353   </chapter>
356 <!-- ****************************************************** -->
357 <!-- Basic Flow for PCI Drivers  -->
358 <!-- ****************************************************** -->
359   <chapter id="basic-flow">
360     <title>Basic Flow for PCI Drivers</title>
362     <section id="basic-flow-outline">
363       <title>Outline</title>
364       <para>
365         The minimum flow for PCI soundcards is as follows:
367         <itemizedlist>
368           <listitem><para>define the PCI ID table (see the section
369           <link linkend="pci-resource-entries"><citetitle>PCI Entries
370           </citetitle></link>).</para></listitem> 
371           <listitem><para>create <function>probe()</function> callback.</para></listitem>
372           <listitem><para>create <function>remove()</function> callback.</para></listitem>
373           <listitem><para>create a <structname>pci_driver</structname> structure
374           containing the three pointers above.</para></listitem>
375           <listitem><para>create an <function>init()</function> function just calling
376           the <function>pci_register_driver()</function> to register the pci_driver table
377           defined above.</para></listitem>
378           <listitem><para>create an <function>exit()</function> function to call
379           the <function>pci_unregister_driver()</function> function.</para></listitem>
380         </itemizedlist>
381       </para>
382     </section>
384     <section id="basic-flow-example">
385       <title>Full Code Example</title>
386       <para>
387         The code example is shown below. Some parts are kept
388       unimplemented at this moment but will be filled in the
389       next sections. The numbers in the comment lines of the
390       <function>snd_mychip_probe()</function> function
391       refer to details explained in the following section. 
393         <example>
394           <title>Basic Flow for PCI Drivers - Example</title>
395           <programlisting>
396 <![CDATA[
397   #include <linux/init.h>
398   #include <linux/pci.h>
399   #include <linux/slab.h>
400   #include <sound/core.h>
401   #include <sound/initval.h>
403   /* module parameters (see "Module Parameters") */
404   /* SNDRV_CARDS: maximum number of cards supported by this module */
405   static int index[SNDRV_CARDS] = SNDRV_DEFAULT_IDX;
406   static char *id[SNDRV_CARDS] = SNDRV_DEFAULT_STR;
407   static bool enable[SNDRV_CARDS] = SNDRV_DEFAULT_ENABLE_PNP;
409   /* definition of the chip-specific record */
410   struct mychip {
411           struct snd_card *card;
412           /* the rest of the implementation will be in section
413            * "PCI Resource Management"
414            */
415   };
417   /* chip-specific destructor
418    * (see "PCI Resource Management")
419    */
420   static int snd_mychip_free(struct mychip *chip)
421   {
422           .... /* will be implemented later... */
423   }
425   /* component-destructor
426    * (see "Management of Cards and Components")
427    */
428   static int snd_mychip_dev_free(struct snd_device *device)
429   {
430           return snd_mychip_free(device->device_data);
431   }
433   /* chip-specific constructor
434    * (see "Management of Cards and Components")
435    */
436   static int snd_mychip_create(struct snd_card *card,
437                                struct pci_dev *pci,
438                                struct mychip **rchip)
439   {
440           struct mychip *chip;
441           int err;
442           static struct snd_device_ops ops = {
443                  .dev_free = snd_mychip_dev_free,
444           };
446           *rchip = NULL;
448           /* check PCI availability here
449            * (see "PCI Resource Management")
450            */
451           ....
453           /* allocate a chip-specific data with zero filled */
454           chip = kzalloc(sizeof(*chip), GFP_KERNEL);
455           if (chip == NULL)
456                   return -ENOMEM;
458           chip->card = card;
460           /* rest of initialization here; will be implemented
461            * later, see "PCI Resource Management"
462            */
463           ....
465           err = snd_device_new(card, SNDRV_DEV_LOWLEVEL, chip, &ops);
466           if (err < 0) {
467                   snd_mychip_free(chip);
468                   return err;
469           }
471           snd_card_set_dev(card, &pci->dev);
473           *rchip = chip;
474           return 0;
475   }
477   /* constructor -- see "Constructor" sub-section */
478   static int snd_mychip_probe(struct pci_dev *pci,
479                               const struct pci_device_id *pci_id)
480   {
481           static int dev;
482           struct snd_card *card;
483           struct mychip *chip;
484           int err;
486           /* (1) */
487           if (dev >= SNDRV_CARDS)
488                   return -ENODEV;
489           if (!enable[dev]) {
490                   dev++;
491                   return -ENOENT;
492           }
494           /* (2) */
495           err = snd_card_create(index[dev], id[dev], THIS_MODULE, 0, &card);
496           if (err < 0)
497                   return err;
499           /* (3) */
500           err = snd_mychip_create(card, pci, &chip);
501           if (err < 0) {
502                   snd_card_free(card);
503                   return err;
504           }
506           /* (4) */
507           strcpy(card->driver, "My Chip");
508           strcpy(card->shortname, "My Own Chip 123");
509           sprintf(card->longname, "%s at 0x%lx irq %i",
510                   card->shortname, chip->ioport, chip->irq);
512           /* (5) */
513           .... /* implemented later */
515           /* (6) */
516           err = snd_card_register(card);
517           if (err < 0) {
518                   snd_card_free(card);
519                   return err;
520           }
522           /* (7) */
523           pci_set_drvdata(pci, card);
524           dev++;
525           return 0;
526   }
528   /* destructor -- see the "Destructor" sub-section */
529   static void snd_mychip_remove(struct pci_dev *pci)
530   {
531           snd_card_free(pci_get_drvdata(pci));
532           pci_set_drvdata(pci, NULL);
533   }
534 ]]>
535           </programlisting>
536         </example>
537       </para>
538     </section>
540     <section id="basic-flow-constructor">
541       <title>Constructor</title>
542       <para>
543         The real constructor of PCI drivers is the <function>probe</function> callback.
544       The <function>probe</function> callback and other component-constructors which are called
545       from the <function>probe</function> callback cannot be used with
546       the <parameter>__init</parameter> prefix
547       because any PCI device could be a hotplug device. 
548       </para>
550       <para>
551         In the <function>probe</function> callback, the following scheme is often used.
552       </para>
554       <section id="basic-flow-constructor-device-index">
555         <title>1) Check and increment the device index.</title>
556         <para>
557           <informalexample>
558             <programlisting>
559 <![CDATA[
560   static int dev;
561   ....
562   if (dev >= SNDRV_CARDS)
563           return -ENODEV;
564   if (!enable[dev]) {
565           dev++;
566           return -ENOENT;
567   }
568 ]]>
569             </programlisting>
570           </informalexample>
572         where enable[dev] is the module option.
573         </para>
575         <para>
576           Each time the <function>probe</function> callback is called, check the
577         availability of the device. If not available, simply increment
578         the device index and returns. dev will be incremented also
579         later (<link
580         linkend="basic-flow-constructor-set-pci"><citetitle>step
581         7</citetitle></link>). 
582         </para>
583       </section>
585       <section id="basic-flow-constructor-create-card">
586         <title>2) Create a card instance</title>
587         <para>
588           <informalexample>
589             <programlisting>
590 <![CDATA[
591   struct snd_card *card;
592   int err;
593   ....
594   err = snd_card_create(index[dev], id[dev], THIS_MODULE, 0, &card);
595 ]]>
596             </programlisting>
597           </informalexample>
598         </para>
600         <para>
601           The details will be explained in the section
602           <link linkend="card-management-card-instance"><citetitle>
603           Management of Cards and Components</citetitle></link>.
604         </para>
605       </section>
607       <section id="basic-flow-constructor-create-main">
608         <title>3) Create a main component</title>
609         <para>
610           In this part, the PCI resources are allocated.
612           <informalexample>
613             <programlisting>
614 <![CDATA[
615   struct mychip *chip;
616   ....
617   err = snd_mychip_create(card, pci, &chip);
618   if (err < 0) {
619           snd_card_free(card);
620           return err;
621   }
622 ]]>
623             </programlisting>
624           </informalexample>
626           The details will be explained in the section <link
627         linkend="pci-resource"><citetitle>PCI Resource
628         Management</citetitle></link>.
629         </para>
630       </section>
632       <section id="basic-flow-constructor-main-component">
633         <title>4) Set the driver ID and name strings.</title>
634         <para>
635           <informalexample>
636             <programlisting>
637 <![CDATA[
638   strcpy(card->driver, "My Chip");
639   strcpy(card->shortname, "My Own Chip 123");
640   sprintf(card->longname, "%s at 0x%lx irq %i",
641           card->shortname, chip->ioport, chip->irq);
642 ]]>
643             </programlisting>
644           </informalexample>
646           The driver field holds the minimal ID string of the
647         chip. This is used by alsa-lib's configurator, so keep it
648         simple but unique. 
649           Even the same driver can have different driver IDs to
650         distinguish the functionality of each chip type. 
651         </para>
653         <para>
654           The shortname field is a string shown as more verbose
655         name. The longname field contains the information
656         shown in <filename>/proc/asound/cards</filename>. 
657         </para>
658       </section>
660       <section id="basic-flow-constructor-create-other">
661         <title>5) Create other components, such as mixer, MIDI, etc.</title>
662         <para>
663           Here you define the basic components such as
664           <link linkend="pcm-interface"><citetitle>PCM</citetitle></link>,
665           mixer (e.g. <link linkend="api-ac97"><citetitle>AC97</citetitle></link>),
666           MIDI (e.g. <link linkend="midi-interface"><citetitle>MPU-401</citetitle></link>),
667           and other interfaces.
668           Also, if you want a <link linkend="proc-interface"><citetitle>proc
669         file</citetitle></link>, define it here, too.
670         </para>
671       </section>
673       <section id="basic-flow-constructor-register-card">
674         <title>6) Register the card instance.</title>
675         <para>
676           <informalexample>
677             <programlisting>
678 <![CDATA[
679   err = snd_card_register(card);
680   if (err < 0) {
681           snd_card_free(card);
682           return err;
683   }
684 ]]>
685             </programlisting>
686           </informalexample>
687         </para>
689         <para>
690           Will be explained in the section <link
691         linkend="card-management-registration"><citetitle>Management
692         of Cards and Components</citetitle></link>, too. 
693         </para>
694       </section>
696       <section id="basic-flow-constructor-set-pci">
697         <title>7) Set the PCI driver data and return zero.</title>
698         <para>
699           <informalexample>
700             <programlisting>
701 <![CDATA[
702         pci_set_drvdata(pci, card);
703         dev++;
704         return 0;
705 ]]>
706             </programlisting>
707           </informalexample>
709           In the above, the card record is stored. This pointer is
710         used in the remove callback and power-management
711         callbacks, too. 
712         </para>
713       </section>
714     </section>
716     <section id="basic-flow-destructor">
717       <title>Destructor</title>
718       <para>
719         The destructor, remove callback, simply releases the card
720       instance. Then the ALSA middle layer will release all the
721       attached components automatically. 
722       </para>
724       <para>
725         It would be typically like the following:
727         <informalexample>
728           <programlisting>
729 <![CDATA[
730   static void snd_mychip_remove(struct pci_dev *pci)
731   {
732           snd_card_free(pci_get_drvdata(pci));
733           pci_set_drvdata(pci, NULL);
734   }
735 ]]>
736           </programlisting>
737         </informalexample>
739         The above code assumes that the card pointer is set to the PCI
740         driver data.
741       </para>
742     </section>
744     <section id="basic-flow-header-files">
745       <title>Header Files</title>
746       <para>
747         For the above example, at least the following include files
748       are necessary. 
750         <informalexample>
751           <programlisting>
752 <![CDATA[
753   #include <linux/init.h>
754   #include <linux/pci.h>
755   #include <linux/slab.h>
756   #include <sound/core.h>
757   #include <sound/initval.h>
758 ]]>
759           </programlisting>
760         </informalexample>
762         where the last one is necessary only when module options are
763       defined in the source file.  If the code is split into several
764       files, the files without module options don't need them.
765       </para>
767       <para>
768         In addition to these headers, you'll need
769       <filename>&lt;linux/interrupt.h&gt;</filename> for interrupt
770       handling, and <filename>&lt;asm/io.h&gt;</filename> for I/O
771       access. If you use the <function>mdelay()</function> or
772       <function>udelay()</function> functions, you'll need to include
773       <filename>&lt;linux/delay.h&gt;</filename> too. 
774       </para>
776       <para>
777       The ALSA interfaces like the PCM and control APIs are defined in other
778       <filename>&lt;sound/xxx.h&gt;</filename> header files.
779       They have to be included after
780       <filename>&lt;sound/core.h&gt;</filename>.
781       </para>
783     </section>
784   </chapter>
787 <!-- ****************************************************** -->
788 <!-- Management of Cards and Components  -->
789 <!-- ****************************************************** -->
790   <chapter id="card-management">
791     <title>Management of Cards and Components</title>
793     <section id="card-management-card-instance">
794       <title>Card Instance</title>
795       <para>
796       For each soundcard, a <quote>card</quote> record must be allocated.
797       </para>
799       <para>
800       A card record is the headquarters of the soundcard.  It manages
801       the whole list of devices (components) on the soundcard, such as
802       PCM, mixers, MIDI, synthesizer, and so on.  Also, the card
803       record holds the ID and the name strings of the card, manages
804       the root of proc files, and controls the power-management states
805       and hotplug disconnections.  The component list on the card
806       record is used to manage the correct release of resources at
807       destruction. 
808       </para>
810       <para>
811         As mentioned above, to create a card instance, call
812       <function>snd_card_create()</function>.
814         <informalexample>
815           <programlisting>
816 <![CDATA[
817   struct snd_card *card;
818   int err;
819   err = snd_card_create(index, id, module, extra_size, &card);
820 ]]>
821           </programlisting>
822         </informalexample>
823       </para>
825       <para>
826         The function takes five arguments, the card-index number, the
827         id string, the module pointer (usually
828         <constant>THIS_MODULE</constant>),
829         the size of extra-data space, and the pointer to return the
830         card instance.  The extra_size argument is used to
831         allocate card-&gt;private_data for the
832         chip-specific data.  Note that these data
833         are allocated by <function>snd_card_create()</function>.
834       </para>
835     </section>
837     <section id="card-management-component">
838       <title>Components</title>
839       <para>
840         After the card is created, you can attach the components
841       (devices) to the card instance. In an ALSA driver, a component is
842       represented as a struct <structname>snd_device</structname> object.
843       A component can be a PCM instance, a control interface, a raw
844       MIDI interface, etc.  Each such instance has one component
845       entry.
846       </para>
848       <para>
849         A component can be created via
850         <function>snd_device_new()</function> function. 
852         <informalexample>
853           <programlisting>
854 <![CDATA[
855   snd_device_new(card, SNDRV_DEV_XXX, chip, &ops);
856 ]]>
857           </programlisting>
858         </informalexample>
859       </para>
861       <para>
862         This takes the card pointer, the device-level
863       (<constant>SNDRV_DEV_XXX</constant>), the data pointer, and the
864       callback pointers (<parameter>&amp;ops</parameter>). The
865       device-level defines the type of components and the order of
866       registration and de-registration.  For most components, the
867       device-level is already defined.  For a user-defined component,
868       you can use <constant>SNDRV_DEV_LOWLEVEL</constant>.
869       </para>
871       <para>
872       This function itself doesn't allocate the data space. The data
873       must be allocated manually beforehand, and its pointer is passed
874       as the argument. This pointer is used as the
875       (<parameter>chip</parameter> identifier in the above example)
876       for the instance. 
877       </para>
879       <para>
880         Each pre-defined ALSA component such as ac97 and pcm calls
881       <function>snd_device_new()</function> inside its
882       constructor. The destructor for each component is defined in the
883       callback pointers.  Hence, you don't need to take care of
884       calling a destructor for such a component.
885       </para>
887       <para>
888         If you wish to create your own component, you need to
889       set the destructor function to the dev_free callback in
890       the <parameter>ops</parameter>, so that it can be released
891       automatically via <function>snd_card_free()</function>.
892       The next example will show an implementation of chip-specific
893       data.
894       </para>
895     </section>
897     <section id="card-management-chip-specific">
898       <title>Chip-Specific Data</title>
899       <para>
900       Chip-specific information, e.g. the I/O port address, its
901       resource pointer, or the irq number, is stored in the
902       chip-specific record.
904         <informalexample>
905           <programlisting>
906 <![CDATA[
907   struct mychip {
908           ....
909   };
910 ]]>
911           </programlisting>
912         </informalexample>
913       </para>
915       <para>
916         In general, there are two ways of allocating the chip record.
917       </para>
919       <section id="card-management-chip-specific-snd-card-new">
920         <title>1. Allocating via <function>snd_card_create()</function>.</title>
921         <para>
922           As mentioned above, you can pass the extra-data-length
923           to the 4th argument of <function>snd_card_create()</function>, i.e.
925           <informalexample>
926             <programlisting>
927 <![CDATA[
928   err = snd_card_create(index[dev], id[dev], THIS_MODULE,
929                         sizeof(struct mychip), &card);
930 ]]>
931             </programlisting>
932           </informalexample>
934           struct <structname>mychip</structname> is the type of the chip record.
935         </para>
937         <para>
938           In return, the allocated record can be accessed as
940           <informalexample>
941             <programlisting>
942 <![CDATA[
943   struct mychip *chip = card->private_data;
944 ]]>
945             </programlisting>
946           </informalexample>
948           With this method, you don't have to allocate twice.
949           The record is released together with the card instance.
950         </para>
951       </section>
953       <section id="card-management-chip-specific-allocate-extra">
954         <title>2. Allocating an extra device.</title>
956         <para>
957           After allocating a card instance via
958           <function>snd_card_create()</function> (with
959           <constant>0</constant> on the 4th arg), call
960           <function>kzalloc()</function>. 
962           <informalexample>
963             <programlisting>
964 <![CDATA[
965   struct snd_card *card;
966   struct mychip *chip;
967   err = snd_card_create(index[dev], id[dev], THIS_MODULE, 0, &card);
968   .....
969   chip = kzalloc(sizeof(*chip), GFP_KERNEL);
970 ]]>
971             </programlisting>
972           </informalexample>
973         </para>
975         <para>
976           The chip record should have the field to hold the card
977           pointer at least, 
979           <informalexample>
980             <programlisting>
981 <![CDATA[
982   struct mychip {
983           struct snd_card *card;
984           ....
985   };
986 ]]>
987             </programlisting>
988           </informalexample>
989         </para>
991         <para>
992           Then, set the card pointer in the returned chip instance.
994           <informalexample>
995             <programlisting>
996 <![CDATA[
997   chip->card = card;
998 ]]>
999             </programlisting>
1000           </informalexample>
1001         </para>
1003         <para>
1004           Next, initialize the fields, and register this chip
1005           record as a low-level device with a specified
1006           <parameter>ops</parameter>, 
1008           <informalexample>
1009             <programlisting>
1010 <![CDATA[
1011   static struct snd_device_ops ops = {
1012           .dev_free =        snd_mychip_dev_free,
1013   };
1014   ....
1015   snd_device_new(card, SNDRV_DEV_LOWLEVEL, chip, &ops);
1016 ]]>
1017             </programlisting>
1018           </informalexample>
1020           <function>snd_mychip_dev_free()</function> is the
1021         device-destructor function, which will call the real
1022         destructor. 
1023         </para>
1025         <para>
1026           <informalexample>
1027             <programlisting>
1028 <![CDATA[
1029   static int snd_mychip_dev_free(struct snd_device *device)
1030   {
1031           return snd_mychip_free(device->device_data);
1032   }
1033 ]]>
1034             </programlisting>
1035           </informalexample>
1037           where <function>snd_mychip_free()</function> is the real destructor.
1038         </para>
1039       </section>
1040     </section>
1042     <section id="card-management-registration">
1043       <title>Registration and Release</title>
1044       <para>
1045         After all components are assigned, register the card instance
1046       by calling <function>snd_card_register()</function>. Access
1047       to the device files is enabled at this point. That is, before
1048       <function>snd_card_register()</function> is called, the
1049       components are safely inaccessible from external side. If this
1050       call fails, exit the probe function after releasing the card via
1051       <function>snd_card_free()</function>. 
1052       </para>
1054       <para>
1055         For releasing the card instance, you can call simply
1056       <function>snd_card_free()</function>. As mentioned earlier, all
1057       components are released automatically by this call. 
1058       </para>
1060       <para>
1061       For a device which allows hotplugging, you can use
1062       <function>snd_card_free_when_closed</function>.  This one will
1063       postpone the destruction until all devices are closed.
1064       </para>
1066     </section>
1068   </chapter>
1071 <!-- ****************************************************** -->
1072 <!-- PCI Resource Management  -->
1073 <!-- ****************************************************** -->
1074   <chapter id="pci-resource">
1075     <title>PCI Resource Management</title>
1077     <section id="pci-resource-example">
1078       <title>Full Code Example</title>
1079       <para>
1080         In this section, we'll complete the chip-specific constructor,
1081       destructor and PCI entries. Example code is shown first,
1082       below. 
1084         <example>
1085           <title>PCI Resource Management Example</title>
1086           <programlisting>
1087 <![CDATA[
1088   struct mychip {
1089           struct snd_card *card;
1090           struct pci_dev *pci;
1092           unsigned long port;
1093           int irq;
1094   };
1096   static int snd_mychip_free(struct mychip *chip)
1097   {
1098           /* disable hardware here if any */
1099           .... /* (not implemented in this document) */
1101           /* release the irq */
1102           if (chip->irq >= 0)
1103                   free_irq(chip->irq, chip);
1104           /* release the I/O ports & memory */
1105           pci_release_regions(chip->pci);
1106           /* disable the PCI entry */
1107           pci_disable_device(chip->pci);
1108           /* release the data */
1109           kfree(chip);
1110           return 0;
1111   }
1113   /* chip-specific constructor */
1114   static int snd_mychip_create(struct snd_card *card,
1115                                struct pci_dev *pci,
1116                                struct mychip **rchip)
1117   {
1118           struct mychip *chip;
1119           int err;
1120           static struct snd_device_ops ops = {
1121                  .dev_free = snd_mychip_dev_free,
1122           };
1124           *rchip = NULL;
1126           /* initialize the PCI entry */
1127           err = pci_enable_device(pci);
1128           if (err < 0)
1129                   return err;
1130           /* check PCI availability (28bit DMA) */
1131           if (pci_set_dma_mask(pci, DMA_BIT_MASK(28)) < 0 ||
1132               pci_set_consistent_dma_mask(pci, DMA_BIT_MASK(28)) < 0) {
1133                   printk(KERN_ERR "error to set 28bit mask DMA\n");
1134                   pci_disable_device(pci);
1135                   return -ENXIO;
1136           }
1138           chip = kzalloc(sizeof(*chip), GFP_KERNEL);
1139           if (chip == NULL) {
1140                   pci_disable_device(pci);
1141                   return -ENOMEM;
1142           }
1144           /* initialize the stuff */
1145           chip->card = card;
1146           chip->pci = pci;
1147           chip->irq = -1;
1149           /* (1) PCI resource allocation */
1150           err = pci_request_regions(pci, "My Chip");
1151           if (err < 0) {
1152                   kfree(chip);
1153                   pci_disable_device(pci);
1154                   return err;
1155           }
1156           chip->port = pci_resource_start(pci, 0);
1157           if (request_irq(pci->irq, snd_mychip_interrupt,
1158                           IRQF_SHARED, KBUILD_MODNAME, chip)) {
1159                   printk(KERN_ERR "cannot grab irq %d\n", pci->irq);
1160                   snd_mychip_free(chip);
1161                   return -EBUSY;
1162           }
1163           chip->irq = pci->irq;
1165           /* (2) initialization of the chip hardware */
1166           .... /*   (not implemented in this document) */
1168           err = snd_device_new(card, SNDRV_DEV_LOWLEVEL, chip, &ops);
1169           if (err < 0) {
1170                   snd_mychip_free(chip);
1171                   return err;
1172           }
1174           snd_card_set_dev(card, &pci->dev);
1176           *rchip = chip;
1177           return 0;
1178   }        
1180   /* PCI IDs */
1181   static struct pci_device_id snd_mychip_ids[] = {
1182           { PCI_VENDOR_ID_FOO, PCI_DEVICE_ID_BAR,
1183             PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 0, },
1184           ....
1185           { 0, }
1186   };
1187   MODULE_DEVICE_TABLE(pci, snd_mychip_ids);
1189   /* pci_driver definition */
1190   static struct pci_driver driver = {
1191           .name = KBUILD_MODNAME,
1192           .id_table = snd_mychip_ids,
1193           .probe = snd_mychip_probe,
1194           .remove = snd_mychip_remove,
1195   };
1197   /* module initialization */
1198   static int __init alsa_card_mychip_init(void)
1199   {
1200           return pci_register_driver(&driver);
1201   }
1203   /* module clean up */
1204   static void __exit alsa_card_mychip_exit(void)
1205   {
1206           pci_unregister_driver(&driver);
1207   }
1209   module_init(alsa_card_mychip_init)
1210   module_exit(alsa_card_mychip_exit)
1212   EXPORT_NO_SYMBOLS; /* for old kernels only */
1213 ]]>
1214           </programlisting>
1215         </example>
1216       </para>
1217     </section>
1219     <section id="pci-resource-some-haftas">
1220       <title>Some Hafta's</title>
1221       <para>
1222         The allocation of PCI resources is done in the
1223       <function>probe()</function> function, and usually an extra
1224       <function>xxx_create()</function> function is written for this
1225       purpose.
1226       </para>
1228       <para>
1229         In the case of PCI devices, you first have to call
1230       the <function>pci_enable_device()</function> function before
1231       allocating resources. Also, you need to set the proper PCI DMA
1232       mask to limit the accessed I/O range. In some cases, you might
1233       need to call <function>pci_set_master()</function> function,
1234       too.
1235       </para>
1237       <para>
1238         Suppose the 28bit mask, and the code to be added would be like:
1240         <informalexample>
1241           <programlisting>
1242 <![CDATA[
1243   err = pci_enable_device(pci);
1244   if (err < 0)
1245           return err;
1246   if (pci_set_dma_mask(pci, DMA_BIT_MASK(28)) < 0 ||
1247       pci_set_consistent_dma_mask(pci, DMA_BIT_MASK(28)) < 0) {
1248           printk(KERN_ERR "error to set 28bit mask DMA\n");
1249           pci_disable_device(pci);
1250           return -ENXIO;
1251   }
1252   
1253 ]]>
1254           </programlisting>
1255         </informalexample>
1256       </para>
1257     </section>
1259     <section id="pci-resource-resource-allocation">
1260       <title>Resource Allocation</title>
1261       <para>
1262         The allocation of I/O ports and irqs is done via standard kernel
1263       functions. Unlike ALSA ver.0.5.x., there are no helpers for
1264       that. And these resources must be released in the destructor
1265       function (see below). Also, on ALSA 0.9.x, you don't need to
1266       allocate (pseudo-)DMA for PCI like in ALSA 0.5.x.
1267       </para>
1269       <para>
1270         Now assume that the PCI device has an I/O port with 8 bytes
1271         and an interrupt. Then struct <structname>mychip</structname> will have the
1272         following fields:
1274         <informalexample>
1275           <programlisting>
1276 <![CDATA[
1277   struct mychip {
1278           struct snd_card *card;
1280           unsigned long port;
1281           int irq;
1282   };
1283 ]]>
1284           </programlisting>
1285         </informalexample>
1286       </para>
1288       <para>
1289         For an I/O port (and also a memory region), you need to have
1290       the resource pointer for the standard resource management. For
1291       an irq, you have to keep only the irq number (integer). But you
1292       need to initialize this number as -1 before actual allocation,
1293       since irq 0 is valid. The port address and its resource pointer
1294       can be initialized as null by
1295       <function>kzalloc()</function> automatically, so you
1296       don't have to take care of resetting them. 
1297       </para>
1299       <para>
1300         The allocation of an I/O port is done like this:
1302         <informalexample>
1303           <programlisting>
1304 <![CDATA[
1305   err = pci_request_regions(pci, "My Chip");
1306   if (err < 0) { 
1307           kfree(chip);
1308           pci_disable_device(pci);
1309           return err;
1310   }
1311   chip->port = pci_resource_start(pci, 0);
1312 ]]>
1313           </programlisting>
1314         </informalexample>
1315       </para>
1317       <para>
1318         <!-- obsolete -->
1319         It will reserve the I/O port region of 8 bytes of the given
1320       PCI device. The returned value, chip-&gt;res_port, is allocated
1321       via <function>kmalloc()</function> by
1322       <function>request_region()</function>. The pointer must be
1323       released via <function>kfree()</function>, but there is a
1324       problem with this. This issue will be explained later.
1325       </para>
1327       <para>
1328         The allocation of an interrupt source is done like this:
1330         <informalexample>
1331           <programlisting>
1332 <![CDATA[
1333   if (request_irq(pci->irq, snd_mychip_interrupt,
1334                   IRQF_SHARED, KBUILD_MODNAME, chip)) {
1335           printk(KERN_ERR "cannot grab irq %d\n", pci->irq);
1336           snd_mychip_free(chip);
1337           return -EBUSY;
1338   }
1339   chip->irq = pci->irq;
1340 ]]>
1341           </programlisting>
1342         </informalexample>
1344         where <function>snd_mychip_interrupt()</function> is the
1345       interrupt handler defined <link
1346       linkend="pcm-interface-interrupt-handler"><citetitle>later</citetitle></link>.
1347       Note that chip-&gt;irq should be defined
1348       only when <function>request_irq()</function> succeeded.
1349       </para>
1351       <para>
1352       On the PCI bus, interrupts can be shared. Thus,
1353       <constant>IRQF_SHARED</constant> is used as the interrupt flag of
1354       <function>request_irq()</function>. 
1355       </para>
1357       <para>
1358         The last argument of <function>request_irq()</function> is the
1359       data pointer passed to the interrupt handler. Usually, the
1360       chip-specific record is used for that, but you can use what you
1361       like, too. 
1362       </para>
1364       <para>
1365         I won't give details about the interrupt handler at this
1366         point, but at least its appearance can be explained now. The
1367         interrupt handler looks usually like the following: 
1369         <informalexample>
1370           <programlisting>
1371 <![CDATA[
1372   static irqreturn_t snd_mychip_interrupt(int irq, void *dev_id)
1373   {
1374           struct mychip *chip = dev_id;
1375           ....
1376           return IRQ_HANDLED;
1377   }
1378 ]]>
1379           </programlisting>
1380         </informalexample>
1381       </para>
1383       <para>
1384         Now let's write the corresponding destructor for the resources
1385       above. The role of destructor is simple: disable the hardware
1386       (if already activated) and release the resources. So far, we
1387       have no hardware part, so the disabling code is not written here. 
1388       </para>
1390       <para>
1391         To release the resources, the <quote>check-and-release</quote>
1392         method is a safer way. For the interrupt, do like this: 
1394         <informalexample>
1395           <programlisting>
1396 <![CDATA[
1397   if (chip->irq >= 0)
1398           free_irq(chip->irq, chip);
1399 ]]>
1400           </programlisting>
1401         </informalexample>
1403         Since the irq number can start from 0, you should initialize
1404         chip-&gt;irq with a negative value (e.g. -1), so that you can
1405         check the validity of the irq number as above.
1406       </para>
1408       <para>
1409         When you requested I/O ports or memory regions via
1410         <function>pci_request_region()</function> or
1411         <function>pci_request_regions()</function> like in this example,
1412         release the resource(s) using the corresponding function,
1413         <function>pci_release_region()</function> or
1414         <function>pci_release_regions()</function>.
1416         <informalexample>
1417           <programlisting>
1418 <![CDATA[
1419   pci_release_regions(chip->pci);
1420 ]]>
1421           </programlisting>
1422         </informalexample>
1423       </para>
1425       <para>
1426         When you requested manually via <function>request_region()</function>
1427         or <function>request_mem_region</function>, you can release it via
1428         <function>release_resource()</function>.  Suppose that you keep
1429         the resource pointer returned from <function>request_region()</function>
1430         in chip-&gt;res_port, the release procedure looks like:
1432         <informalexample>
1433           <programlisting>
1434 <![CDATA[
1435   release_and_free_resource(chip->res_port);
1436 ]]>
1437           </programlisting>
1438         </informalexample>
1439       </para>
1441       <para>
1442       Don't forget to call <function>pci_disable_device()</function>
1443       before the end.
1444       </para>
1446       <para>
1447         And finally, release the chip-specific record.
1449         <informalexample>
1450           <programlisting>
1451 <![CDATA[
1452   kfree(chip);
1453 ]]>
1454           </programlisting>
1455         </informalexample>
1456       </para>
1458       <para>
1459       We didn't implement the hardware disabling part in the above.
1460       If you need to do this, please note that the destructor may be
1461       called even before the initialization of the chip is completed.
1462       It would be better to have a flag to skip hardware disabling
1463       if the hardware was not initialized yet.
1464       </para>
1466       <para>
1467       When the chip-data is assigned to the card using
1468       <function>snd_device_new()</function> with
1469       <constant>SNDRV_DEV_LOWLELVEL</constant> , its destructor is 
1470       called at the last.  That is, it is assured that all other
1471       components like PCMs and controls have already been released.
1472       You don't have to stop PCMs, etc. explicitly, but just
1473       call low-level hardware stopping.
1474       </para>
1476       <para>
1477         The management of a memory-mapped region is almost as same as
1478         the management of an I/O port. You'll need three fields like
1479         the following: 
1481         <informalexample>
1482           <programlisting>
1483 <![CDATA[
1484   struct mychip {
1485           ....
1486           unsigned long iobase_phys;
1487           void __iomem *iobase_virt;
1488   };
1489 ]]>
1490           </programlisting>
1491         </informalexample>
1493         and the allocation would be like below:
1495         <informalexample>
1496           <programlisting>
1497 <![CDATA[
1498   if ((err = pci_request_regions(pci, "My Chip")) < 0) {
1499           kfree(chip);
1500           return err;
1501   }
1502   chip->iobase_phys = pci_resource_start(pci, 0);
1503   chip->iobase_virt = ioremap_nocache(chip->iobase_phys,
1504                                       pci_resource_len(pci, 0));
1505 ]]>
1506           </programlisting>
1507         </informalexample>
1508         
1509         and the corresponding destructor would be:
1511         <informalexample>
1512           <programlisting>
1513 <![CDATA[
1514   static int snd_mychip_free(struct mychip *chip)
1515   {
1516           ....
1517           if (chip->iobase_virt)
1518                   iounmap(chip->iobase_virt);
1519           ....
1520           pci_release_regions(chip->pci);
1521           ....
1522   }
1523 ]]>
1524           </programlisting>
1525         </informalexample>
1526       </para>
1528     </section>
1530     <section id="pci-resource-device-struct">
1531       <title>Registration of Device Struct</title>
1532       <para>
1533         At some point, typically after calling <function>snd_device_new()</function>,
1534         you need to register the struct <structname>device</structname> of the chip
1535         you're handling for udev and co.  ALSA provides a macro for compatibility with
1536         older kernels.  Simply call like the following:
1537         <informalexample>
1538           <programlisting>
1539 <![CDATA[
1540   snd_card_set_dev(card, &pci->dev);
1541 ]]>
1542           </programlisting>
1543         </informalexample>
1544         so that it stores the PCI's device pointer to the card.  This will be
1545         referred by ALSA core functions later when the devices are registered.
1546       </para>
1547       <para>
1548         In the case of non-PCI, pass the proper device struct pointer of the BUS
1549         instead.  (In the case of legacy ISA without PnP, you don't have to do
1550         anything.)
1551       </para>
1552     </section>
1554     <section id="pci-resource-entries">
1555       <title>PCI Entries</title>
1556       <para>
1557         So far, so good. Let's finish the missing PCI
1558       stuff. At first, we need a
1559       <structname>pci_device_id</structname> table for this
1560       chipset. It's a table of PCI vendor/device ID number, and some
1561       masks. 
1562       </para>
1564       <para>
1565         For example,
1567         <informalexample>
1568           <programlisting>
1569 <![CDATA[
1570   static struct pci_device_id snd_mychip_ids[] = {
1571           { PCI_VENDOR_ID_FOO, PCI_DEVICE_ID_BAR,
1572             PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 0, },
1573           ....
1574           { 0, }
1575   };
1576   MODULE_DEVICE_TABLE(pci, snd_mychip_ids);
1577 ]]>
1578           </programlisting>
1579         </informalexample>
1580       </para>
1582       <para>
1583         The first and second fields of
1584       the <structname>pci_device_id</structname> structure are the vendor and
1585       device IDs. If you have no reason to filter the matching
1586       devices, you can leave the remaining fields as above. The last
1587       field of the <structname>pci_device_id</structname> struct contains
1588       private data for this entry. You can specify any value here, for
1589       example, to define specific operations for supported device IDs.
1590       Such an example is found in the intel8x0 driver. 
1591       </para>
1593       <para>
1594         The last entry of this list is the terminator. You must
1595       specify this all-zero entry. 
1596       </para>
1598       <para>
1599         Then, prepare the <structname>pci_driver</structname> record:
1601         <informalexample>
1602           <programlisting>
1603 <![CDATA[
1604   static struct pci_driver driver = {
1605           .name = KBUILD_MODNAME,
1606           .id_table = snd_mychip_ids,
1607           .probe = snd_mychip_probe,
1608           .remove = snd_mychip_remove,
1609   };
1610 ]]>
1611           </programlisting>
1612         </informalexample>
1613       </para>
1615       <para>
1616         The <structfield>probe</structfield> and
1617       <structfield>remove</structfield> functions have already
1618       been defined in the previous sections.
1619       The <structfield>name</structfield>
1620       field is the name string of this device. Note that you must not
1621       use a slash <quote>/</quote> in this string. 
1622       </para>
1624       <para>
1625         And at last, the module entries:
1627         <informalexample>
1628           <programlisting>
1629 <![CDATA[
1630   static int __init alsa_card_mychip_init(void)
1631   {
1632           return pci_register_driver(&driver);
1633   }
1635   static void __exit alsa_card_mychip_exit(void)
1636   {
1637           pci_unregister_driver(&driver);
1638   }
1640   module_init(alsa_card_mychip_init)
1641   module_exit(alsa_card_mychip_exit)
1642 ]]>
1643           </programlisting>
1644         </informalexample>
1645       </para>
1647       <para>
1648         Note that these module entries are tagged with
1649       <parameter>__init</parameter> and 
1650       <parameter>__exit</parameter> prefixes.
1651       </para>
1653       <para>
1654         Oh, one thing was forgotten. If you have no exported symbols,
1655         you need to declare it in 2.2 or 2.4 kernels (it's not necessary in 2.6 kernels).
1657         <informalexample>
1658           <programlisting>
1659 <![CDATA[
1660   EXPORT_NO_SYMBOLS;
1661 ]]>
1662           </programlisting>
1663         </informalexample>
1665         That's all!
1666       </para>
1667     </section>
1668   </chapter>
1671 <!-- ****************************************************** -->
1672 <!-- PCM Interface  -->
1673 <!-- ****************************************************** -->
1674   <chapter id="pcm-interface">
1675     <title>PCM Interface</title>
1677     <section id="pcm-interface-general">
1678       <title>General</title>
1679       <para>
1680         The PCM middle layer of ALSA is quite powerful and it is only
1681       necessary for each driver to implement the low-level functions
1682       to access its hardware.
1683       </para>
1685       <para>
1686         For accessing to the PCM layer, you need to include
1687       <filename>&lt;sound/pcm.h&gt;</filename> first. In addition,
1688       <filename>&lt;sound/pcm_params.h&gt;</filename> might be needed
1689       if you access to some functions related with hw_param. 
1690       </para>
1692       <para>
1693         Each card device can have up to four pcm instances. A pcm
1694       instance corresponds to a pcm device file. The limitation of
1695       number of instances comes only from the available bit size of
1696       the Linux's device numbers. Once when 64bit device number is
1697       used, we'll have more pcm instances available. 
1698       </para>
1700       <para>
1701         A pcm instance consists of pcm playback and capture streams,
1702       and each pcm stream consists of one or more pcm substreams. Some
1703       soundcards support multiple playback functions. For example,
1704       emu10k1 has a PCM playback of 32 stereo substreams. In this case, at
1705       each open, a free substream is (usually) automatically chosen
1706       and opened. Meanwhile, when only one substream exists and it was
1707       already opened, the successful open will either block
1708       or error with <constant>EAGAIN</constant> according to the
1709       file open mode. But you don't have to care about such details in your
1710       driver. The PCM middle layer will take care of such work.
1711       </para>
1712     </section>
1714     <section id="pcm-interface-example">
1715       <title>Full Code Example</title>
1716       <para>
1717       The example code below does not include any hardware access
1718       routines but shows only the skeleton, how to build up the PCM
1719       interfaces.
1721         <example>
1722           <title>PCM Example Code</title>
1723           <programlisting>
1724 <![CDATA[
1725   #include <sound/pcm.h>
1726   ....
1728   /* hardware definition */
1729   static struct snd_pcm_hardware snd_mychip_playback_hw = {
1730           .info = (SNDRV_PCM_INFO_MMAP |
1731                    SNDRV_PCM_INFO_INTERLEAVED |
1732                    SNDRV_PCM_INFO_BLOCK_TRANSFER |
1733                    SNDRV_PCM_INFO_MMAP_VALID),
1734           .formats =          SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE,
1735           .rates =            SNDRV_PCM_RATE_8000_48000,
1736           .rate_min =         8000,
1737           .rate_max =         48000,
1738           .channels_min =     2,
1739           .channels_max =     2,
1740           .buffer_bytes_max = 32768,
1741           .period_bytes_min = 4096,
1742           .period_bytes_max = 32768,
1743           .periods_min =      1,
1744           .periods_max =      1024,
1745   };
1747   /* hardware definition */
1748   static struct snd_pcm_hardware snd_mychip_capture_hw = {
1749           .info = (SNDRV_PCM_INFO_MMAP |
1750                    SNDRV_PCM_INFO_INTERLEAVED |
1751                    SNDRV_PCM_INFO_BLOCK_TRANSFER |
1752                    SNDRV_PCM_INFO_MMAP_VALID),
1753           .formats =          SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE,
1754           .rates =            SNDRV_PCM_RATE_8000_48000,
1755           .rate_min =         8000,
1756           .rate_max =         48000,
1757           .channels_min =     2,
1758           .channels_max =     2,
1759           .buffer_bytes_max = 32768,
1760           .period_bytes_min = 4096,
1761           .period_bytes_max = 32768,
1762           .periods_min =      1,
1763           .periods_max =      1024,
1764   };
1766   /* open callback */
1767   static int snd_mychip_playback_open(struct snd_pcm_substream *substream)
1768   {
1769           struct mychip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
1770           struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
1772           runtime->hw = snd_mychip_playback_hw;
1773           /* more hardware-initialization will be done here */
1774           ....
1775           return 0;
1776   }
1778   /* close callback */
1779   static int snd_mychip_playback_close(struct snd_pcm_substream *substream)
1780   {
1781           struct mychip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
1782           /* the hardware-specific codes will be here */
1783           ....
1784           return 0;
1786   }
1788   /* open callback */
1789   static int snd_mychip_capture_open(struct snd_pcm_substream *substream)
1790   {
1791           struct mychip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
1792           struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
1794           runtime->hw = snd_mychip_capture_hw;
1795           /* more hardware-initialization will be done here */
1796           ....
1797           return 0;
1798   }
1800   /* close callback */
1801   static int snd_mychip_capture_close(struct snd_pcm_substream *substream)
1802   {
1803           struct mychip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
1804           /* the hardware-specific codes will be here */
1805           ....
1806           return 0;
1808   }
1810   /* hw_params callback */
1811   static int snd_mychip_pcm_hw_params(struct snd_pcm_substream *substream,
1812                                struct snd_pcm_hw_params *hw_params)
1813   {
1814           return snd_pcm_lib_malloc_pages(substream,
1815                                      params_buffer_bytes(hw_params));
1816   }
1818   /* hw_free callback */
1819   static int snd_mychip_pcm_hw_free(struct snd_pcm_substream *substream)
1820   {
1821           return snd_pcm_lib_free_pages(substream);
1822   }
1824   /* prepare callback */
1825   static int snd_mychip_pcm_prepare(struct snd_pcm_substream *substream)
1826   {
1827           struct mychip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
1828           struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
1830           /* set up the hardware with the current configuration
1831            * for example...
1832            */
1833           mychip_set_sample_format(chip, runtime->format);
1834           mychip_set_sample_rate(chip, runtime->rate);
1835           mychip_set_channels(chip, runtime->channels);
1836           mychip_set_dma_setup(chip, runtime->dma_addr,
1837                                chip->buffer_size,
1838                                chip->period_size);
1839           return 0;
1840   }
1842   /* trigger callback */
1843   static int snd_mychip_pcm_trigger(struct snd_pcm_substream *substream,
1844                                     int cmd)
1845   {
1846           switch (cmd) {
1847           case SNDRV_PCM_TRIGGER_START:
1848                   /* do something to start the PCM engine */
1849                   ....
1850                   break;
1851           case SNDRV_PCM_TRIGGER_STOP:
1852                   /* do something to stop the PCM engine */
1853                   ....
1854                   break;
1855           default:
1856                   return -EINVAL;
1857           }
1858   }
1860   /* pointer callback */
1861   static snd_pcm_uframes_t
1862   snd_mychip_pcm_pointer(struct snd_pcm_substream *substream)
1863   {
1864           struct mychip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
1865           unsigned int current_ptr;
1867           /* get the current hardware pointer */
1868           current_ptr = mychip_get_hw_pointer(chip);
1869           return current_ptr;
1870   }
1872   /* operators */
1873   static struct snd_pcm_ops snd_mychip_playback_ops = {
1874           .open =        snd_mychip_playback_open,
1875           .close =       snd_mychip_playback_close,
1876           .ioctl =       snd_pcm_lib_ioctl,
1877           .hw_params =   snd_mychip_pcm_hw_params,
1878           .hw_free =     snd_mychip_pcm_hw_free,
1879           .prepare =     snd_mychip_pcm_prepare,
1880           .trigger =     snd_mychip_pcm_trigger,
1881           .pointer =     snd_mychip_pcm_pointer,
1882   };
1884   /* operators */
1885   static struct snd_pcm_ops snd_mychip_capture_ops = {
1886           .open =        snd_mychip_capture_open,
1887           .close =       snd_mychip_capture_close,
1888           .ioctl =       snd_pcm_lib_ioctl,
1889           .hw_params =   snd_mychip_pcm_hw_params,
1890           .hw_free =     snd_mychip_pcm_hw_free,
1891           .prepare =     snd_mychip_pcm_prepare,
1892           .trigger =     snd_mychip_pcm_trigger,
1893           .pointer =     snd_mychip_pcm_pointer,
1894   };
1896   /*
1897    *  definitions of capture are omitted here...
1898    */
1900   /* create a pcm device */
1901   static int snd_mychip_new_pcm(struct mychip *chip)
1902   {
1903           struct snd_pcm *pcm;
1904           int err;
1906           err = snd_pcm_new(chip->card, "My Chip", 0, 1, 1, &pcm);
1907           if (err < 0) 
1908                   return err;
1909           pcm->private_data = chip;
1910           strcpy(pcm->name, "My Chip");
1911           chip->pcm = pcm;
1912           /* set operators */
1913           snd_pcm_set_ops(pcm, SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK,
1914                           &snd_mychip_playback_ops);
1915           snd_pcm_set_ops(pcm, SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE,
1916                           &snd_mychip_capture_ops);
1917           /* pre-allocation of buffers */
1918           /* NOTE: this may fail */
1919           snd_pcm_lib_preallocate_pages_for_all(pcm, SNDRV_DMA_TYPE_DEV,
1920                                                 snd_dma_pci_data(chip->pci),
1921                                                 64*1024, 64*1024);
1922           return 0;
1923   }
1924 ]]>
1925           </programlisting>
1926         </example>
1927       </para>
1928     </section>
1930     <section id="pcm-interface-constructor">
1931       <title>Constructor</title>
1932       <para>
1933         A pcm instance is allocated by the <function>snd_pcm_new()</function>
1934       function. It would be better to create a constructor for pcm,
1935       namely, 
1937         <informalexample>
1938           <programlisting>
1939 <![CDATA[
1940   static int snd_mychip_new_pcm(struct mychip *chip)
1941   {
1942           struct snd_pcm *pcm;
1943           int err;
1945           err = snd_pcm_new(chip->card, "My Chip", 0, 1, 1, &pcm);
1946           if (err < 0) 
1947                   return err;
1948           pcm->private_data = chip;
1949           strcpy(pcm->name, "My Chip");
1950           chip->pcm = pcm;
1951           ....
1952           return 0;
1953   }
1954 ]]>
1955           </programlisting>
1956         </informalexample>
1957       </para>
1959       <para>
1960         The <function>snd_pcm_new()</function> function takes four
1961       arguments. The first argument is the card pointer to which this
1962       pcm is assigned, and the second is the ID string. 
1963       </para>
1965       <para>
1966         The third argument (<parameter>index</parameter>, 0 in the
1967       above) is the index of this new pcm. It begins from zero. If
1968       you create more than one pcm instances, specify the
1969       different numbers in this argument. For example,
1970       <parameter>index</parameter> = 1 for the second PCM device.  
1971       </para>
1973       <para>
1974         The fourth and fifth arguments are the number of substreams
1975       for playback and capture, respectively. Here 1 is used for
1976       both arguments. When no playback or capture substreams are available,
1977       pass 0 to the corresponding argument.
1978       </para>
1980       <para>
1981         If a chip supports multiple playbacks or captures, you can
1982       specify more numbers, but they must be handled properly in
1983       open/close, etc. callbacks.  When you need to know which
1984       substream you are referring to, then it can be obtained from
1985       struct <structname>snd_pcm_substream</structname> data passed to each callback
1986       as follows: 
1988         <informalexample>
1989           <programlisting>
1990 <![CDATA[
1991   struct snd_pcm_substream *substream;
1992   int index = substream->number;
1993 ]]>
1994           </programlisting>
1995         </informalexample>
1996       </para>
1998       <para>
1999         After the pcm is created, you need to set operators for each
2000         pcm stream. 
2002         <informalexample>
2003           <programlisting>
2004 <![CDATA[
2005   snd_pcm_set_ops(pcm, SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK,
2006                   &snd_mychip_playback_ops);
2007   snd_pcm_set_ops(pcm, SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE,
2008                   &snd_mychip_capture_ops);
2009 ]]>
2010           </programlisting>
2011         </informalexample>
2012       </para>
2014       <para>
2015         The operators are defined typically like this:
2017         <informalexample>
2018           <programlisting>
2019 <![CDATA[
2020   static struct snd_pcm_ops snd_mychip_playback_ops = {
2021           .open =        snd_mychip_pcm_open,
2022           .close =       snd_mychip_pcm_close,
2023           .ioctl =       snd_pcm_lib_ioctl,
2024           .hw_params =   snd_mychip_pcm_hw_params,
2025           .hw_free =     snd_mychip_pcm_hw_free,
2026           .prepare =     snd_mychip_pcm_prepare,
2027           .trigger =     snd_mychip_pcm_trigger,
2028           .pointer =     snd_mychip_pcm_pointer,
2029   };
2030 ]]>
2031           </programlisting>
2032         </informalexample>
2034         All the callbacks are described in the
2035         <link linkend="pcm-interface-operators"><citetitle>
2036         Operators</citetitle></link> subsection.
2037       </para>
2039       <para>
2040         After setting the operators, you probably will want to
2041         pre-allocate the buffer. For the pre-allocation, simply call
2042         the following: 
2044         <informalexample>
2045           <programlisting>
2046 <![CDATA[
2047   snd_pcm_lib_preallocate_pages_for_all(pcm, SNDRV_DMA_TYPE_DEV,
2048                                         snd_dma_pci_data(chip->pci),
2049                                         64*1024, 64*1024);
2050 ]]>
2051           </programlisting>
2052         </informalexample>
2054         It will allocate a buffer up to 64kB as default.
2055       Buffer management details will be described in the later section <link
2056       linkend="buffer-and-memory"><citetitle>Buffer and Memory
2057       Management</citetitle></link>. 
2058       </para>
2060       <para>
2061         Additionally, you can set some extra information for this pcm
2062         in pcm-&gt;info_flags.
2063         The available values are defined as
2064         <constant>SNDRV_PCM_INFO_XXX</constant> in
2065         <filename>&lt;sound/asound.h&gt;</filename>, which is used for
2066         the hardware definition (described later). When your soundchip
2067         supports only half-duplex, specify like this: 
2069         <informalexample>
2070           <programlisting>
2071 <![CDATA[
2072   pcm->info_flags = SNDRV_PCM_INFO_HALF_DUPLEX;
2073 ]]>
2074           </programlisting>
2075         </informalexample>
2076       </para>
2077     </section>
2079     <section id="pcm-interface-destructor">
2080       <title>... And the Destructor?</title>
2081       <para>
2082         The destructor for a pcm instance is not always
2083       necessary. Since the pcm device will be released by the middle
2084       layer code automatically, you don't have to call the destructor
2085       explicitly.
2086       </para>
2088       <para>
2089         The destructor would be necessary if you created
2090         special records internally and needed to release them. In such a
2091         case, set the destructor function to
2092         pcm-&gt;private_free: 
2094         <example>
2095           <title>PCM Instance with a Destructor</title>
2096           <programlisting>
2097 <![CDATA[
2098   static void mychip_pcm_free(struct snd_pcm *pcm)
2099   {
2100           struct mychip *chip = snd_pcm_chip(pcm);
2101           /* free your own data */
2102           kfree(chip->my_private_pcm_data);
2103           /* do what you like else */
2104           ....
2105   }
2107   static int snd_mychip_new_pcm(struct mychip *chip)
2108   {
2109           struct snd_pcm *pcm;
2110           ....
2111           /* allocate your own data */
2112           chip->my_private_pcm_data = kmalloc(...);
2113           /* set the destructor */
2114           pcm->private_data = chip;
2115           pcm->private_free = mychip_pcm_free;
2116           ....
2117   }
2118 ]]>
2119           </programlisting>
2120         </example>
2121       </para>
2122     </section>
2124     <section id="pcm-interface-runtime">
2125       <title>Runtime Pointer - The Chest of PCM Information</title>
2126         <para>
2127           When the PCM substream is opened, a PCM runtime instance is
2128         allocated and assigned to the substream. This pointer is
2129         accessible via <constant>substream-&gt;runtime</constant>.
2130         This runtime pointer holds most information you need
2131         to control the PCM: the copy of hw_params and sw_params configurations, the buffer
2132         pointers, mmap records, spinlocks, etc.
2133         </para>
2135         <para>
2136         The definition of runtime instance is found in
2137         <filename>&lt;sound/pcm.h&gt;</filename>.  Here are
2138        the contents of this file:
2139           <informalexample>
2140             <programlisting>
2141 <![CDATA[
2142 struct _snd_pcm_runtime {
2143         /* -- Status -- */
2144         struct snd_pcm_substream *trigger_master;
2145         snd_timestamp_t trigger_tstamp; /* trigger timestamp */
2146         int overrange;
2147         snd_pcm_uframes_t avail_max;
2148         snd_pcm_uframes_t hw_ptr_base;  /* Position at buffer restart */
2149         snd_pcm_uframes_t hw_ptr_interrupt; /* Position at interrupt time*/
2151         /* -- HW params -- */
2152         snd_pcm_access_t access;        /* access mode */
2153         snd_pcm_format_t format;        /* SNDRV_PCM_FORMAT_* */
2154         snd_pcm_subformat_t subformat;  /* subformat */
2155         unsigned int rate;              /* rate in Hz */
2156         unsigned int channels;          /* channels */
2157         snd_pcm_uframes_t period_size;  /* period size */
2158         unsigned int periods;           /* periods */
2159         snd_pcm_uframes_t buffer_size;  /* buffer size */
2160         unsigned int tick_time;         /* tick time */
2161         snd_pcm_uframes_t min_align;    /* Min alignment for the format */
2162         size_t byte_align;
2163         unsigned int frame_bits;
2164         unsigned int sample_bits;
2165         unsigned int info;
2166         unsigned int rate_num;
2167         unsigned int rate_den;
2169         /* -- SW params -- */
2170         struct timespec tstamp_mode;    /* mmap timestamp is updated */
2171         unsigned int period_step;
2172         unsigned int sleep_min;         /* min ticks to sleep */
2173         snd_pcm_uframes_t start_threshold;
2174         snd_pcm_uframes_t stop_threshold;
2175         snd_pcm_uframes_t silence_threshold; /* Silence filling happens when
2176                                                 noise is nearest than this */
2177         snd_pcm_uframes_t silence_size; /* Silence filling size */
2178         snd_pcm_uframes_t boundary;     /* pointers wrap point */
2180         snd_pcm_uframes_t silenced_start;
2181         snd_pcm_uframes_t silenced_size;
2183         snd_pcm_sync_id_t sync;         /* hardware synchronization ID */
2185         /* -- mmap -- */
2186         volatile struct snd_pcm_mmap_status *status;
2187         volatile struct snd_pcm_mmap_control *control;
2188         atomic_t mmap_count;
2190         /* -- locking / scheduling -- */
2191         spinlock_t lock;
2192         wait_queue_head_t sleep;
2193         struct timer_list tick_timer;
2194         struct fasync_struct *fasync;
2196         /* -- private section -- */
2197         void *private_data;
2198         void (*private_free)(struct snd_pcm_runtime *runtime);
2200         /* -- hardware description -- */
2201         struct snd_pcm_hardware hw;
2202         struct snd_pcm_hw_constraints hw_constraints;
2204         /* -- interrupt callbacks -- */
2205         void (*transfer_ack_begin)(struct snd_pcm_substream *substream);
2206         void (*transfer_ack_end)(struct snd_pcm_substream *substream);
2208         /* -- timer -- */
2209         unsigned int timer_resolution;  /* timer resolution */
2211         /* -- DMA -- */           
2212         unsigned char *dma_area;        /* DMA area */
2213         dma_addr_t dma_addr;            /* physical bus address (not accessible from main CPU) */
2214         size_t dma_bytes;               /* size of DMA area */
2216         struct snd_dma_buffer *dma_buffer_p;    /* allocated buffer */
2218 #if defined(CONFIG_SND_PCM_OSS) || defined(CONFIG_SND_PCM_OSS_MODULE)
2219         /* -- OSS things -- */
2220         struct snd_pcm_oss_runtime oss;
2221 #endif
2222 };
2223 ]]>
2224             </programlisting>
2225           </informalexample>
2226         </para>
2228         <para>
2229           For the operators (callbacks) of each sound driver, most of
2230         these records are supposed to be read-only.  Only the PCM
2231         middle-layer changes / updates them.  The exceptions are
2232         the hardware description (hw), interrupt callbacks
2233         (transfer_ack_xxx), DMA buffer information, and the private
2234         data.  Besides, if you use the standard buffer allocation
2235         method via <function>snd_pcm_lib_malloc_pages()</function>,
2236         you don't need to set the DMA buffer information by yourself.
2237         </para>
2239         <para>
2240         In the sections below, important records are explained.
2241         </para>
2243         <section id="pcm-interface-runtime-hw">
2244         <title>Hardware Description</title>
2245         <para>
2246           The hardware descriptor (struct <structname>snd_pcm_hardware</structname>)
2247         contains the definitions of the fundamental hardware
2248         configuration.  Above all, you'll need to define this in
2249         <link linkend="pcm-interface-operators-open-callback"><citetitle>
2250         the open callback</citetitle></link>.
2251         Note that the runtime instance holds the copy of the
2252         descriptor, not the pointer to the existing descriptor.  That
2253         is, in the open callback, you can modify the copied descriptor
2254         (<constant>runtime-&gt;hw</constant>) as you need.  For example, if the maximum
2255         number of channels is 1 only on some chip models, you can
2256         still use the same hardware descriptor and change the
2257         channels_max later:
2258           <informalexample>
2259             <programlisting>
2260 <![CDATA[
2261           struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
2262           ...
2263           runtime->hw = snd_mychip_playback_hw; /* common definition */
2264           if (chip->model == VERY_OLD_ONE)
2265                   runtime->hw.channels_max = 1;
2266 ]]>
2267             </programlisting>
2268           </informalexample>
2269         </para>
2271         <para>
2272           Typically, you'll have a hardware descriptor as below:
2273           <informalexample>
2274             <programlisting>
2275 <![CDATA[
2276   static struct snd_pcm_hardware snd_mychip_playback_hw = {
2277           .info = (SNDRV_PCM_INFO_MMAP |
2278                    SNDRV_PCM_INFO_INTERLEAVED |
2279                    SNDRV_PCM_INFO_BLOCK_TRANSFER |
2280                    SNDRV_PCM_INFO_MMAP_VALID),
2281           .formats =          SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE,
2282           .rates =            SNDRV_PCM_RATE_8000_48000,
2283           .rate_min =         8000,
2284           .rate_max =         48000,
2285           .channels_min =     2,
2286           .channels_max =     2,
2287           .buffer_bytes_max = 32768,
2288           .period_bytes_min = 4096,
2289           .period_bytes_max = 32768,
2290           .periods_min =      1,
2291           .periods_max =      1024,
2292   };
2293 ]]>
2294             </programlisting>
2295           </informalexample>
2296         </para>
2298         <para>
2299         <itemizedlist>
2300         <listitem><para>
2301           The <structfield>info</structfield> field contains the type and
2302         capabilities of this pcm. The bit flags are defined in
2303         <filename>&lt;sound/asound.h&gt;</filename> as
2304         <constant>SNDRV_PCM_INFO_XXX</constant>. Here, at least, you
2305         have to specify whether the mmap is supported and which
2306         interleaved format is supported.
2307         When the is supported, add the
2308         <constant>SNDRV_PCM_INFO_MMAP</constant> flag here. When the
2309         hardware supports the interleaved or the non-interleaved
2310         formats, <constant>SNDRV_PCM_INFO_INTERLEAVED</constant> or
2311         <constant>SNDRV_PCM_INFO_NONINTERLEAVED</constant> flag must
2312         be set, respectively. If both are supported, you can set both,
2313         too. 
2314         </para>
2316         <para>
2317           In the above example, <constant>MMAP_VALID</constant> and
2318         <constant>BLOCK_TRANSFER</constant> are specified for the OSS mmap
2319         mode. Usually both are set. Of course,
2320         <constant>MMAP_VALID</constant> is set only if the mmap is
2321         really supported. 
2322         </para>
2324         <para>
2325           The other possible flags are
2326         <constant>SNDRV_PCM_INFO_PAUSE</constant> and
2327         <constant>SNDRV_PCM_INFO_RESUME</constant>. The
2328         <constant>PAUSE</constant> bit means that the pcm supports the
2329         <quote>pause</quote> operation, while the
2330         <constant>RESUME</constant> bit means that the pcm supports
2331         the full <quote>suspend/resume</quote> operation.
2332         If the <constant>PAUSE</constant> flag is set,
2333         the <structfield>trigger</structfield> callback below
2334         must handle the corresponding (pause push/release) commands.
2335         The suspend/resume trigger commands can be defined even without
2336         the <constant>RESUME</constant> flag.  See <link
2337         linkend="power-management"><citetitle>
2338         Power Management</citetitle></link> section for details.
2339         </para>
2341         <para>
2342           When the PCM substreams can be synchronized (typically,
2343         synchronized start/stop of a playback and a capture streams),
2344         you can give <constant>SNDRV_PCM_INFO_SYNC_START</constant>,
2345         too.  In this case, you'll need to check the linked-list of
2346         PCM substreams in the trigger callback.  This will be
2347         described in the later section.
2348         </para>
2349         </listitem>
2351         <listitem>
2352         <para>
2353           <structfield>formats</structfield> field contains the bit-flags
2354         of supported formats (<constant>SNDRV_PCM_FMTBIT_XXX</constant>).
2355         If the hardware supports more than one format, give all or'ed
2356         bits.  In the example above, the signed 16bit little-endian
2357         format is specified.
2358         </para>
2359         </listitem>
2361         <listitem>
2362         <para>
2363         <structfield>rates</structfield> field contains the bit-flags of
2364         supported rates (<constant>SNDRV_PCM_RATE_XXX</constant>).
2365         When the chip supports continuous rates, pass
2366         <constant>CONTINUOUS</constant> bit additionally.
2367         The pre-defined rate bits are provided only for typical
2368         rates. If your chip supports unconventional rates, you need to add
2369         the <constant>KNOT</constant> bit and set up the hardware
2370         constraint manually (explained later).
2371         </para>
2372         </listitem>
2374         <listitem>
2375         <para>
2376         <structfield>rate_min</structfield> and
2377         <structfield>rate_max</structfield> define the minimum and
2378         maximum sample rate.  This should correspond somehow to
2379         <structfield>rates</structfield> bits.
2380         </para>
2381         </listitem>
2383         <listitem>
2384         <para>
2385         <structfield>channel_min</structfield> and
2386         <structfield>channel_max</structfield> 
2387         define, as you might already expected, the minimum and maximum
2388         number of channels.
2389         </para>
2390         </listitem>
2392         <listitem>
2393         <para>
2394         <structfield>buffer_bytes_max</structfield> defines the
2395         maximum buffer size in bytes.  There is no
2396         <structfield>buffer_bytes_min</structfield> field, since
2397         it can be calculated from the minimum period size and the
2398         minimum number of periods.
2399         Meanwhile, <structfield>period_bytes_min</structfield> and
2400         define the minimum and maximum size of the period in bytes.
2401         <structfield>periods_max</structfield> and
2402         <structfield>periods_min</structfield> define the maximum and
2403         minimum number of periods in the buffer.
2404         </para>
2406         <para>
2407         The <quote>period</quote> is a term that corresponds to
2408         a fragment in the OSS world. The period defines the size at
2409         which a PCM interrupt is generated. This size strongly
2410         depends on the hardware. 
2411         Generally, the smaller period size will give you more
2412         interrupts, that is, more controls. 
2413         In the case of capture, this size defines the input latency.
2414         On the other hand, the whole buffer size defines the
2415         output latency for the playback direction.
2416         </para>
2417         </listitem>
2419         <listitem>
2420         <para>
2421         There is also a field <structfield>fifo_size</structfield>.
2422         This specifies the size of the hardware FIFO, but currently it
2423         is neither used in the driver nor in the alsa-lib.  So, you
2424         can ignore this field.
2425         </para>
2426         </listitem>
2427         </itemizedlist>
2428         </para>
2429         </section>
2431         <section id="pcm-interface-runtime-config">
2432         <title>PCM Configurations</title>
2433         <para>
2434         Ok, let's go back again to the PCM runtime records.
2435         The most frequently referred records in the runtime instance are
2436         the PCM configurations.
2437         The PCM configurations are stored in the runtime instance
2438         after the application sends <type>hw_params</type> data via
2439         alsa-lib.  There are many fields copied from hw_params and
2440         sw_params structs.  For example,
2441         <structfield>format</structfield> holds the format type
2442         chosen by the application.  This field contains the enum value
2443         <constant>SNDRV_PCM_FORMAT_XXX</constant>.
2444         </para>
2446         <para>
2447         One thing to be noted is that the configured buffer and period
2448         sizes are stored in <quote>frames</quote> in the runtime.
2449         In the ALSA world, 1 frame = channels * samples-size.
2450         For conversion between frames and bytes, you can use the
2451         <function>frames_to_bytes()</function> and
2452           <function>bytes_to_frames()</function> helper functions. 
2453           <informalexample>
2454             <programlisting>
2455 <![CDATA[
2456   period_bytes = frames_to_bytes(runtime, runtime->period_size);
2457 ]]>
2458             </programlisting>
2459           </informalexample>
2460         </para>
2462         <para>
2463         Also, many software parameters (sw_params) are
2464         stored in frames, too.  Please check the type of the field.
2465         <type>snd_pcm_uframes_t</type> is for the frames as unsigned
2466         integer while <type>snd_pcm_sframes_t</type> is for the frames
2467         as signed integer.
2468         </para>
2469         </section>
2471         <section id="pcm-interface-runtime-dma">
2472         <title>DMA Buffer Information</title>
2473         <para>
2474         The DMA buffer is defined by the following four fields,
2475         <structfield>dma_area</structfield>,
2476         <structfield>dma_addr</structfield>,
2477         <structfield>dma_bytes</structfield> and
2478         <structfield>dma_private</structfield>.
2479         The <structfield>dma_area</structfield> holds the buffer
2480         pointer (the logical address).  You can call
2481         <function>memcpy</function> from/to 
2482         this pointer.  Meanwhile, <structfield>dma_addr</structfield>
2483         holds the physical address of the buffer.  This field is
2484         specified only when the buffer is a linear buffer.
2485         <structfield>dma_bytes</structfield> holds the size of buffer
2486         in bytes.  <structfield>dma_private</structfield> is used for
2487         the ALSA DMA allocator.
2488         </para>
2490         <para>
2491         If you use a standard ALSA function,
2492         <function>snd_pcm_lib_malloc_pages()</function>, for
2493         allocating the buffer, these fields are set by the ALSA middle
2494         layer, and you should <emphasis>not</emphasis> change them by
2495         yourself.  You can read them but not write them.
2496         On the other hand, if you want to allocate the buffer by
2497         yourself, you'll need to manage it in hw_params callback.
2498         At least, <structfield>dma_bytes</structfield> is mandatory.
2499         <structfield>dma_area</structfield> is necessary when the
2500         buffer is mmapped.  If your driver doesn't support mmap, this
2501         field is not necessary.  <structfield>dma_addr</structfield>
2502         is also optional.  You can use
2503         <structfield>dma_private</structfield> as you like, too.
2504         </para>
2505         </section>
2507         <section id="pcm-interface-runtime-status">
2508         <title>Running Status</title>
2509         <para>
2510         The running status can be referred via <constant>runtime-&gt;status</constant>.
2511         This is the pointer to the struct <structname>snd_pcm_mmap_status</structname>
2512         record.  For example, you can get the current DMA hardware
2513         pointer via <constant>runtime-&gt;status-&gt;hw_ptr</constant>.
2514         </para>
2516         <para>
2517         The DMA application pointer can be referred via
2518         <constant>runtime-&gt;control</constant>, which points to the
2519         struct <structname>snd_pcm_mmap_control</structname> record.
2520         However, accessing directly to this value is not recommended.
2521         </para>
2522         </section>
2524         <section id="pcm-interface-runtime-private">
2525         <title>Private Data</title> 
2526         <para>
2527         You can allocate a record for the substream and store it in
2528         <constant>runtime-&gt;private_data</constant>.  Usually, this
2529         is done in
2530         <link linkend="pcm-interface-operators-open-callback"><citetitle>
2531         the open callback</citetitle></link>.
2532         Don't mix this with <constant>pcm-&gt;private_data</constant>.
2533         The <constant>pcm-&gt;private_data</constant> usually points to the
2534         chip instance assigned statically at the creation of PCM, while the 
2535         <constant>runtime-&gt;private_data</constant> points to a dynamic
2536         data structure created at the PCM open callback.
2538           <informalexample>
2539             <programlisting>
2540 <![CDATA[
2541   static int snd_xxx_open(struct snd_pcm_substream *substream)
2542   {
2543           struct my_pcm_data *data;
2544           ....
2545           data = kmalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
2546           substream->runtime->private_data = data;
2547           ....
2548   }
2549 ]]>
2550             </programlisting>
2551           </informalexample>
2552         </para>
2554         <para>
2555           The allocated object must be released in
2556         <link linkend="pcm-interface-operators-open-callback"><citetitle>
2557         the close callback</citetitle></link>.
2558         </para>
2559         </section>
2561         <section id="pcm-interface-runtime-intr">
2562         <title>Interrupt Callbacks</title>
2563         <para>
2564         The field <structfield>transfer_ack_begin</structfield> and
2565         <structfield>transfer_ack_end</structfield> are called at
2566         the beginning and at the end of
2567         <function>snd_pcm_period_elapsed()</function>, respectively. 
2568         </para>
2569         </section>
2571     </section>
2573     <section id="pcm-interface-operators">
2574       <title>Operators</title>
2575       <para>
2576         OK, now let me give details about each pcm callback
2577       (<parameter>ops</parameter>). In general, every callback must
2578       return 0 if successful, or a negative error number
2579       such as <constant>-EINVAL</constant>. To choose an appropriate
2580       error number, it is advised to check what value other parts of
2581       the kernel return when the same kind of request fails.
2582       </para>
2584       <para>
2585         The callback function takes at least the argument with
2586         <structname>snd_pcm_substream</structname> pointer. To retrieve
2587         the chip record from the given substream instance, you can use the
2588         following macro. 
2590         <informalexample>
2591           <programlisting>
2592 <![CDATA[
2593   int xxx() {
2594           struct mychip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
2595           ....
2596   }
2597 ]]>
2598           </programlisting>
2599         </informalexample>
2601         The macro reads <constant>substream-&gt;private_data</constant>,
2602         which is a copy of <constant>pcm-&gt;private_data</constant>.
2603         You can override the former if you need to assign different data
2604         records per PCM substream.  For example, the cmi8330 driver assigns
2605         different private_data for playback and capture directions,
2606         because it uses two different codecs (SB- and AD-compatible) for
2607         different directions.
2608       </para>
2610       <section id="pcm-interface-operators-open-callback">
2611         <title>open callback</title>
2612         <para>
2613           <informalexample>
2614             <programlisting>
2615 <![CDATA[
2616   static int snd_xxx_open(struct snd_pcm_substream *substream);
2617 ]]>
2618             </programlisting>
2619           </informalexample>
2621           This is called when a pcm substream is opened.
2622         </para>
2624         <para>
2625           At least, here you have to initialize the runtime-&gt;hw
2626           record. Typically, this is done by like this: 
2628           <informalexample>
2629             <programlisting>
2630 <![CDATA[
2631   static int snd_xxx_open(struct snd_pcm_substream *substream)
2632   {
2633           struct mychip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
2634           struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
2636           runtime->hw = snd_mychip_playback_hw;
2637           return 0;
2638   }
2639 ]]>
2640             </programlisting>
2641           </informalexample>
2643           where <parameter>snd_mychip_playback_hw</parameter> is the
2644           pre-defined hardware description.
2645         </para>
2647         <para>
2648         You can allocate a private data in this callback, as described
2649         in <link linkend="pcm-interface-runtime-private"><citetitle>
2650         Private Data</citetitle></link> section.
2651         </para>
2653         <para>
2654         If the hardware configuration needs more constraints, set the
2655         hardware constraints here, too.
2656         See <link linkend="pcm-interface-constraints"><citetitle>
2657         Constraints</citetitle></link> for more details.
2658         </para>
2659       </section>
2661       <section id="pcm-interface-operators-close-callback">
2662         <title>close callback</title>
2663         <para>
2664           <informalexample>
2665             <programlisting>
2666 <![CDATA[
2667   static int snd_xxx_close(struct snd_pcm_substream *substream);
2668 ]]>
2669             </programlisting>
2670           </informalexample>
2672           Obviously, this is called when a pcm substream is closed.
2673         </para>
2675         <para>
2676           Any private instance for a pcm substream allocated in the
2677           open callback will be released here. 
2679           <informalexample>
2680             <programlisting>
2681 <![CDATA[
2682   static int snd_xxx_close(struct snd_pcm_substream *substream)
2683   {
2684           ....
2685           kfree(substream->runtime->private_data);
2686           ....
2687   }
2688 ]]>
2689             </programlisting>
2690           </informalexample>
2691         </para>
2692       </section>
2694       <section id="pcm-interface-operators-ioctl-callback">
2695         <title>ioctl callback</title>
2696         <para>
2697           This is used for any special call to pcm ioctls. But
2698         usually you can pass a generic ioctl callback, 
2699         <function>snd_pcm_lib_ioctl</function>.
2700         </para>
2701       </section>
2703       <section id="pcm-interface-operators-hw-params-callback">
2704         <title>hw_params callback</title>
2705         <para>
2706           <informalexample>
2707             <programlisting>
2708 <![CDATA[
2709   static int snd_xxx_hw_params(struct snd_pcm_substream *substream,
2710                                struct snd_pcm_hw_params *hw_params);
2711 ]]>
2712             </programlisting>
2713           </informalexample>
2714         </para>
2716         <para>
2717           This is called when the hardware parameter
2718         (<structfield>hw_params</structfield>) is set
2719         up by the application, 
2720         that is, once when the buffer size, the period size, the
2721         format, etc. are defined for the pcm substream. 
2722         </para>
2724         <para>
2725           Many hardware setups should be done in this callback,
2726         including the allocation of buffers. 
2727         </para>
2729         <para>
2730           Parameters to be initialized are retrieved by
2731           <function>params_xxx()</function> macros. To allocate
2732           buffer, you can call a helper function, 
2734           <informalexample>
2735             <programlisting>
2736 <![CDATA[
2737   snd_pcm_lib_malloc_pages(substream, params_buffer_bytes(hw_params));
2738 ]]>
2739             </programlisting>
2740           </informalexample>
2742           <function>snd_pcm_lib_malloc_pages()</function> is available
2743           only when the DMA buffers have been pre-allocated.
2744           See the section <link
2745           linkend="buffer-and-memory-buffer-types"><citetitle>
2746           Buffer Types</citetitle></link> for more details.
2747         </para>
2749         <para>
2750           Note that this and <structfield>prepare</structfield> callbacks
2751         may be called multiple times per initialization.
2752         For example, the OSS emulation may
2753         call these callbacks at each change via its ioctl. 
2754         </para>
2756         <para>
2757           Thus, you need to be careful not to allocate the same buffers
2758         many times, which will lead to memory leaks!  Calling the
2759         helper function above many times is OK. It will release the
2760         previous buffer automatically when it was already allocated. 
2761         </para>
2763         <para>
2764           Another note is that this callback is non-atomic
2765         (schedulable). This is important, because the
2766         <structfield>trigger</structfield> callback 
2767         is atomic (non-schedulable). That is, mutexes or any
2768         schedule-related functions are not available in
2769         <structfield>trigger</structfield> callback.
2770         Please see the subsection
2771         <link linkend="pcm-interface-atomicity"><citetitle>
2772         Atomicity</citetitle></link> for details.
2773         </para>
2774       </section>
2776       <section id="pcm-interface-operators-hw-free-callback">
2777         <title>hw_free callback</title>
2778         <para>
2779           <informalexample>
2780             <programlisting>
2781 <![CDATA[
2782   static int snd_xxx_hw_free(struct snd_pcm_substream *substream);
2783 ]]>
2784             </programlisting>
2785           </informalexample>
2786         </para>
2788         <para>
2789           This is called to release the resources allocated via
2790           <structfield>hw_params</structfield>. For example, releasing the
2791           buffer via 
2792           <function>snd_pcm_lib_malloc_pages()</function> is done by
2793           calling the following: 
2795           <informalexample>
2796             <programlisting>
2797 <![CDATA[
2798   snd_pcm_lib_free_pages(substream);
2799 ]]>
2800             </programlisting>
2801           </informalexample>
2802         </para>
2804         <para>
2805           This function is always called before the close callback is called.
2806           Also, the callback may be called multiple times, too.
2807           Keep track whether the resource was already released. 
2808         </para>
2809       </section>
2811       <section id="pcm-interface-operators-prepare-callback">
2812        <title>prepare callback</title>
2813         <para>
2814           <informalexample>
2815             <programlisting>
2816 <![CDATA[
2817   static int snd_xxx_prepare(struct snd_pcm_substream *substream);
2818 ]]>
2819             </programlisting>
2820           </informalexample>
2821         </para>
2823         <para>
2824           This callback is called when the pcm is
2825         <quote>prepared</quote>. You can set the format type, sample
2826         rate, etc. here. The difference from
2827         <structfield>hw_params</structfield> is that the 
2828         <structfield>prepare</structfield> callback will be called each
2829         time 
2830         <function>snd_pcm_prepare()</function> is called, i.e. when
2831         recovering after underruns, etc. 
2832         </para>
2834         <para>
2835         Note that this callback is now non-atomic.
2836         You can use schedule-related functions safely in this callback.
2837         </para>
2839         <para>
2840           In this and the following callbacks, you can refer to the
2841         values via the runtime record,
2842         substream-&gt;runtime.
2843         For example, to get the current
2844         rate, format or channels, access to
2845         runtime-&gt;rate,
2846         runtime-&gt;format or
2847         runtime-&gt;channels, respectively. 
2848         The physical address of the allocated buffer is set to
2849         runtime-&gt;dma_area.  The buffer and period sizes are
2850         in runtime-&gt;buffer_size and runtime-&gt;period_size,
2851         respectively.
2852         </para>
2854         <para>
2855           Be careful that this callback will be called many times at
2856         each setup, too. 
2857         </para>
2858       </section>
2860       <section id="pcm-interface-operators-trigger-callback">
2861         <title>trigger callback</title>
2862         <para>
2863           <informalexample>
2864             <programlisting>
2865 <![CDATA[
2866   static int snd_xxx_trigger(struct snd_pcm_substream *substream, int cmd);
2867 ]]>
2868             </programlisting>
2869           </informalexample>
2871           This is called when the pcm is started, stopped or paused.
2872         </para>
2874         <para>
2875           Which action is specified in the second argument,
2876           <constant>SNDRV_PCM_TRIGGER_XXX</constant> in
2877           <filename>&lt;sound/pcm.h&gt;</filename>. At least,
2878           the <constant>START</constant> and <constant>STOP</constant>
2879           commands must be defined in this callback. 
2881           <informalexample>
2882             <programlisting>
2883 <![CDATA[
2884   switch (cmd) {
2885   case SNDRV_PCM_TRIGGER_START:
2886           /* do something to start the PCM engine */
2887           break;
2888   case SNDRV_PCM_TRIGGER_STOP:
2889           /* do something to stop the PCM engine */
2890           break;
2891   default:
2892           return -EINVAL;
2893   }
2894 ]]>
2895             </programlisting>
2896           </informalexample>
2897         </para>
2899         <para>
2900           When the pcm supports the pause operation (given in the info
2901         field of the hardware table), the <constant>PAUSE_PUSE</constant>
2902         and <constant>PAUSE_RELEASE</constant> commands must be
2903         handled here, too. The former is the command to pause the pcm,
2904         and the latter to restart the pcm again. 
2905         </para>
2907         <para>
2908           When the pcm supports the suspend/resume operation,
2909         regardless of full or partial suspend/resume support,
2910         the <constant>SUSPEND</constant> and <constant>RESUME</constant>
2911         commands must be handled, too.
2912         These commands are issued when the power-management status is
2913         changed.  Obviously, the <constant>SUSPEND</constant> and
2914         <constant>RESUME</constant> commands
2915         suspend and resume the pcm substream, and usually, they
2916         are identical to the <constant>STOP</constant> and
2917         <constant>START</constant> commands, respectively.
2918           See the <link linkend="power-management"><citetitle>
2919         Power Management</citetitle></link> section for details.
2920         </para>
2922         <para>
2923           As mentioned, this callback is atomic.  You cannot call
2924           functions which may sleep.
2925           The trigger callback should be as minimal as possible,
2926           just really triggering the DMA.  The other stuff should be
2927           initialized hw_params and prepare callbacks properly
2928           beforehand.
2929         </para>
2930       </section>
2932       <section id="pcm-interface-operators-pointer-callback">
2933         <title>pointer callback</title>
2934         <para>
2935           <informalexample>
2936             <programlisting>
2937 <![CDATA[
2938   static snd_pcm_uframes_t snd_xxx_pointer(struct snd_pcm_substream *substream)
2939 ]]>
2940             </programlisting>
2941           </informalexample>
2943           This callback is called when the PCM middle layer inquires
2944         the current hardware position on the buffer. The position must
2945         be returned in frames,
2946         ranging from 0 to buffer_size - 1.
2947         </para>
2949         <para>
2950           This is called usually from the buffer-update routine in the
2951         pcm middle layer, which is invoked when
2952         <function>snd_pcm_period_elapsed()</function> is called in the
2953         interrupt routine. Then the pcm middle layer updates the
2954         position and calculates the available space, and wakes up the
2955         sleeping poll threads, etc. 
2956         </para>
2958         <para>
2959           This callback is also atomic.
2960         </para>
2961       </section>
2963       <section id="pcm-interface-operators-copy-silence">
2964         <title>copy and silence callbacks</title>
2965         <para>
2966           These callbacks are not mandatory, and can be omitted in
2967         most cases. These callbacks are used when the hardware buffer
2968         cannot be in the normal memory space. Some chips have their
2969         own buffer on the hardware which is not mappable. In such a
2970         case, you have to transfer the data manually from the memory
2971         buffer to the hardware buffer. Or, if the buffer is
2972         non-contiguous on both physical and virtual memory spaces,
2973         these callbacks must be defined, too. 
2974         </para>
2976         <para>
2977           If these two callbacks are defined, copy and set-silence
2978         operations are done by them. The detailed will be described in
2979         the later section <link
2980         linkend="buffer-and-memory"><citetitle>Buffer and Memory
2981         Management</citetitle></link>. 
2982         </para>
2983       </section>
2985       <section id="pcm-interface-operators-ack">
2986         <title>ack callback</title>
2987         <para>
2988           This callback is also not mandatory. This callback is called
2989         when the appl_ptr is updated in read or write operations.
2990         Some drivers like emu10k1-fx and cs46xx need to track the
2991         current appl_ptr for the internal buffer, and this callback
2992         is useful only for such a purpose.
2993         </para>
2994         <para>
2995           This callback is atomic.
2996         </para>
2997       </section>
2999       <section id="pcm-interface-operators-page-callback">
3000         <title>page callback</title>
3002         <para>
3003           This callback is optional too. This callback is used
3004         mainly for non-contiguous buffers. The mmap calls this
3005         callback to get the page address. Some examples will be
3006         explained in the later section <link
3007         linkend="buffer-and-memory"><citetitle>Buffer and Memory
3008         Management</citetitle></link>, too. 
3009         </para>
3010       </section>
3011     </section>
3013     <section id="pcm-interface-interrupt-handler">
3014       <title>Interrupt Handler</title>
3015       <para>
3016         The rest of pcm stuff is the PCM interrupt handler. The
3017       role of PCM interrupt handler in the sound driver is to update
3018       the buffer position and to tell the PCM middle layer when the
3019       buffer position goes across the prescribed period size. To
3020       inform this, call the <function>snd_pcm_period_elapsed()</function>
3021       function. 
3022       </para>
3024       <para>
3025         There are several types of sound chips to generate the interrupts.
3026       </para>
3028       <section id="pcm-interface-interrupt-handler-boundary">
3029         <title>Interrupts at the period (fragment) boundary</title>
3030         <para>
3031           This is the most frequently found type:  the hardware
3032         generates an interrupt at each period boundary.
3033         In this case, you can call
3034         <function>snd_pcm_period_elapsed()</function> at each 
3035         interrupt. 
3036         </para>
3038         <para>
3039           <function>snd_pcm_period_elapsed()</function> takes the
3040         substream pointer as its argument. Thus, you need to keep the
3041         substream pointer accessible from the chip instance. For
3042         example, define substream field in the chip record to hold the
3043         current running substream pointer, and set the pointer value
3044         at open callback (and reset at close callback). 
3045         </para>
3047         <para>
3048           If you acquire a spinlock in the interrupt handler, and the
3049         lock is used in other pcm callbacks, too, then you have to
3050         release the lock before calling
3051         <function>snd_pcm_period_elapsed()</function>, because
3052         <function>snd_pcm_period_elapsed()</function> calls other pcm
3053         callbacks inside. 
3054         </para>
3056         <para>
3057           Typical code would be like:
3059           <example>
3060             <title>Interrupt Handler Case #1</title>
3061             <programlisting>
3062 <![CDATA[
3063   static irqreturn_t snd_mychip_interrupt(int irq, void *dev_id)
3064   {
3065           struct mychip *chip = dev_id;
3066           spin_lock(&chip->lock);
3067           ....
3068           if (pcm_irq_invoked(chip)) {
3069                   /* call updater, unlock before it */
3070                   spin_unlock(&chip->lock);
3071                   snd_pcm_period_elapsed(chip->substream);
3072                   spin_lock(&chip->lock);
3073                   /* acknowledge the interrupt if necessary */
3074           }
3075           ....
3076           spin_unlock(&chip->lock);
3077           return IRQ_HANDLED;
3078   }
3079 ]]>
3080             </programlisting>
3081           </example>
3082         </para>
3083       </section>
3085       <section id="pcm-interface-interrupt-handler-timer">
3086         <title>High frequency timer interrupts</title>
3087         <para>
3088         This happense when the hardware doesn't generate interrupts
3089         at the period boundary but issues timer interrupts at a fixed
3090         timer rate (e.g. es1968 or ymfpci drivers). 
3091         In this case, you need to check the current hardware
3092         position and accumulate the processed sample length at each
3093         interrupt.  When the accumulated size exceeds the period
3094         size, call 
3095         <function>snd_pcm_period_elapsed()</function> and reset the
3096         accumulator. 
3097         </para>
3099         <para>
3100           Typical code would be like the following.
3102           <example>
3103             <title>Interrupt Handler Case #2</title>
3104             <programlisting>
3105 <![CDATA[
3106   static irqreturn_t snd_mychip_interrupt(int irq, void *dev_id)
3107   {
3108           struct mychip *chip = dev_id;
3109           spin_lock(&chip->lock);
3110           ....
3111           if (pcm_irq_invoked(chip)) {
3112                   unsigned int last_ptr, size;
3113                   /* get the current hardware pointer (in frames) */
3114                   last_ptr = get_hw_ptr(chip);
3115                   /* calculate the processed frames since the
3116                    * last update
3117                    */
3118                   if (last_ptr < chip->last_ptr)
3119                           size = runtime->buffer_size + last_ptr 
3120                                    - chip->last_ptr; 
3121                   else
3122                           size = last_ptr - chip->last_ptr;
3123                   /* remember the last updated point */
3124                   chip->last_ptr = last_ptr;
3125                   /* accumulate the size */
3126                   chip->size += size;
3127                   /* over the period boundary? */
3128                   if (chip->size >= runtime->period_size) {
3129                           /* reset the accumulator */
3130                           chip->size %= runtime->period_size;
3131                           /* call updater */
3132                           spin_unlock(&chip->lock);
3133                           snd_pcm_period_elapsed(substream);
3134                           spin_lock(&chip->lock);
3135                   }
3136                   /* acknowledge the interrupt if necessary */
3137           }
3138           ....
3139           spin_unlock(&chip->lock);
3140           return IRQ_HANDLED;
3141   }
3142 ]]>
3143             </programlisting>
3144           </example>
3145         </para>
3146       </section>
3148       <section id="pcm-interface-interrupt-handler-both">
3149         <title>On calling <function>snd_pcm_period_elapsed()</function></title>
3150         <para>
3151           In both cases, even if more than one period are elapsed, you
3152         don't have to call
3153         <function>snd_pcm_period_elapsed()</function> many times. Call
3154         only once. And the pcm layer will check the current hardware
3155         pointer and update to the latest status. 
3156         </para>
3157       </section>
3158     </section>
3160     <section id="pcm-interface-atomicity">
3161       <title>Atomicity</title>
3162       <para>
3163       One of the most important (and thus difficult to debug) problems
3164       in kernel programming are race conditions.
3165       In the Linux kernel, they are usually avoided via spin-locks, mutexes
3166       or semaphores.  In general, if a race condition can happen
3167       in an interrupt handler, it has to be managed atomically, and you
3168       have to use a spinlock to protect the critical session. If the
3169       critical section is not in interrupt handler code and
3170       if taking a relatively long time to execute is acceptable, you
3171       should use mutexes or semaphores instead.
3172       </para>
3174       <para>
3175       As already seen, some pcm callbacks are atomic and some are
3176       not.  For example, the <parameter>hw_params</parameter> callback is
3177       non-atomic, while <parameter>trigger</parameter> callback is
3178       atomic.  This means, the latter is called already in a spinlock
3179       held by the PCM middle layer. Please take this atomicity into
3180       account when you choose a locking scheme in the callbacks.
3181       </para>
3183       <para>
3184       In the atomic callbacks, you cannot use functions which may call
3185       <function>schedule</function> or go to
3186       <function>sleep</function>.  Semaphores and mutexes can sleep,
3187       and hence they cannot be used inside the atomic callbacks
3188       (e.g. <parameter>trigger</parameter> callback).
3189       To implement some delay in such a callback, please use
3190       <function>udelay()</function> or <function>mdelay()</function>.
3191       </para>
3193       <para>
3194       All three atomic callbacks (trigger, pointer, and ack) are
3195       called with local interrupts disabled.
3196       </para>
3198     </section>
3199     <section id="pcm-interface-constraints">
3200       <title>Constraints</title>
3201       <para>
3202         If your chip supports unconventional sample rates, or only the
3203       limited samples, you need to set a constraint for the
3204       condition. 
3205       </para>
3207       <para>
3208         For example, in order to restrict the sample rates in the some
3209         supported values, use
3210         <function>snd_pcm_hw_constraint_list()</function>.
3211         You need to call this function in the open callback.
3213         <example>
3214           <title>Example of Hardware Constraints</title>
3215           <programlisting>
3216 <![CDATA[
3217   static unsigned int rates[] =
3218           {4000, 10000, 22050, 44100};
3219   static struct snd_pcm_hw_constraint_list constraints_rates = {
3220           .count = ARRAY_SIZE(rates),
3221           .list = rates,
3222           .mask = 0,
3223   };
3225   static int snd_mychip_pcm_open(struct snd_pcm_substream *substream)
3226   {
3227           int err;
3228           ....
3229           err = snd_pcm_hw_constraint_list(substream->runtime, 0,
3230                                            SNDRV_PCM_HW_PARAM_RATE,
3231                                            &constraints_rates);
3232           if (err < 0)
3233                   return err;
3234           ....
3235   }
3236 ]]>
3237           </programlisting>
3238         </example>
3239       </para>
3241       <para>
3242         There are many different constraints.
3243         Look at <filename>sound/pcm.h</filename> for a complete list.
3244         You can even define your own constraint rules.
3245         For example, let's suppose my_chip can manage a substream of 1 channel
3246         if and only if the format is S16_LE, otherwise it supports any format
3247         specified in the <structname>snd_pcm_hardware</structname> structure (or in any
3248         other constraint_list). You can build a rule like this:
3250         <example>
3251           <title>Example of Hardware Constraints for Channels</title>
3252           <programlisting>
3253 <![CDATA[
3254   static int hw_rule_format_by_channels(struct snd_pcm_hw_params *params,
3255                                         struct snd_pcm_hw_rule *rule)
3256   {
3257           struct snd_interval *c = hw_param_interval(params,
3258                 SNDRV_PCM_HW_PARAM_CHANNELS);
3259           struct snd_mask *f = hw_param_mask(params, SNDRV_PCM_HW_PARAM_FORMAT);
3260           struct snd_mask fmt;
3262           snd_mask_any(&fmt);    /* Init the struct */
3263           if (c->min < 2) {
3264                   fmt.bits[0] &= SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE;
3265                   return snd_mask_refine(f, &fmt);
3266           }
3267           return 0;
3268   }
3269 ]]>
3270           </programlisting>
3271         </example>
3272       </para>
3273  
3274       <para>
3275         Then you need to call this function to add your rule:
3277        <informalexample>
3278          <programlisting>
3279 <![CDATA[
3280   snd_pcm_hw_rule_add(substream->runtime, 0, SNDRV_PCM_HW_PARAM_CHANNELS,
3281                       hw_rule_channels_by_format, 0, SNDRV_PCM_HW_PARAM_FORMAT,
3282                       -1);
3283 ]]>
3284           </programlisting>
3285         </informalexample>
3286       </para>
3288       <para>
3289         The rule function is called when an application sets the number of
3290         channels. But an application can set the format before the number of
3291         channels. Thus you also need to define the inverse rule:
3293        <example>
3294          <title>Example of Hardware Constraints for Channels</title>
3295          <programlisting>
3296 <![CDATA[
3297   static int hw_rule_channels_by_format(struct snd_pcm_hw_params *params,
3298                                         struct snd_pcm_hw_rule *rule)
3299   {
3300           struct snd_interval *c = hw_param_interval(params,
3301                         SNDRV_PCM_HW_PARAM_CHANNELS);
3302           struct snd_mask *f = hw_param_mask(params, SNDRV_PCM_HW_PARAM_FORMAT);
3303           struct snd_interval ch;
3305           snd_interval_any(&ch);
3306           if (f->bits[0] == SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE) {
3307                   ch.min = ch.max = 1;
3308                   ch.integer = 1;
3309                   return snd_interval_refine(c, &ch);
3310           }
3311           return 0;
3312   }
3313 ]]>
3314           </programlisting>
3315         </example>
3316       </para>
3318       <para>
3319       ...and in the open callback:
3320        <informalexample>
3321          <programlisting>
3322 <![CDATA[
3323   snd_pcm_hw_rule_add(substream->runtime, 0, SNDRV_PCM_HW_PARAM_FORMAT,
3324                       hw_rule_format_by_channels, 0, SNDRV_PCM_HW_PARAM_CHANNELS,
3325                       -1);
3326 ]]>
3327           </programlisting>
3328         </informalexample>
3329       </para>
3331       <para>
3332         I won't give more details here, rather I
3333         would like to say, <quote>Luke, use the source.</quote>
3334       </para>
3335     </section>
3337   </chapter>
3340 <!-- ****************************************************** -->
3341 <!-- Control Interface  -->
3342 <!-- ****************************************************** -->
3343   <chapter id="control-interface">
3344     <title>Control Interface</title>
3346     <section id="control-interface-general">
3347       <title>General</title>
3348       <para>
3349         The control interface is used widely for many switches,
3350       sliders, etc. which are accessed from user-space. Its most
3351       important use is the mixer interface. In other words, since ALSA
3352       0.9.x, all the mixer stuff is implemented on the control kernel API.
3353       </para>
3355       <para>
3356         ALSA has a well-defined AC97 control module. If your chip
3357       supports only the AC97 and nothing else, you can skip this
3358       section. 
3359       </para>
3361       <para>
3362         The control API is defined in
3363       <filename>&lt;sound/control.h&gt;</filename>.
3364       Include this file if you want to add your own controls.
3365       </para>
3366     </section>
3368     <section id="control-interface-definition">
3369       <title>Definition of Controls</title>
3370       <para>
3371         To create a new control, you need to define the
3372         following three
3373       callbacks: <structfield>info</structfield>,
3374       <structfield>get</structfield> and
3375       <structfield>put</structfield>. Then, define a
3376       struct <structname>snd_kcontrol_new</structname> record, such as: 
3378         <example>
3379           <title>Definition of a Control</title>
3380           <programlisting>
3381 <![CDATA[
3382   static struct snd_kcontrol_new my_control = {
3383           .iface = SNDRV_CTL_ELEM_IFACE_MIXER,
3384           .name = "PCM Playback Switch",
3385           .index = 0,
3386           .access = SNDRV_CTL_ELEM_ACCESS_READWRITE,
3387           .private_value = 0xffff,
3388           .info = my_control_info,
3389           .get = my_control_get,
3390           .put = my_control_put
3391   };
3392 ]]>
3393           </programlisting>
3394         </example>
3395       </para>
3397       <para>
3398         The <structfield>iface</structfield> field specifies the control
3399       type, <constant>SNDRV_CTL_ELEM_IFACE_XXX</constant>, which
3400       is usually <constant>MIXER</constant>.
3401       Use <constant>CARD</constant> for global controls that are not
3402       logically part of the mixer.
3403       If the control is closely associated with some specific device on
3404       the sound card, use <constant>HWDEP</constant>,
3405       <constant>PCM</constant>, <constant>RAWMIDI</constant>,
3406       <constant>TIMER</constant>, or <constant>SEQUENCER</constant>, and
3407       specify the device number with the
3408       <structfield>device</structfield> and
3409       <structfield>subdevice</structfield> fields.
3410       </para>
3412       <para>
3413         The <structfield>name</structfield> is the name identifier
3414       string. Since ALSA 0.9.x, the control name is very important,
3415       because its role is classified from its name. There are
3416       pre-defined standard control names. The details are described in
3417       the <link linkend="control-interface-control-names"><citetitle>
3418       Control Names</citetitle></link> subsection.
3419       </para>
3421       <para>
3422         The <structfield>index</structfield> field holds the index number
3423       of this control. If there are several different controls with
3424       the same name, they can be distinguished by the index
3425       number. This is the case when 
3426       several codecs exist on the card. If the index is zero, you can
3427       omit the definition above. 
3428       </para>
3430       <para>
3431         The <structfield>access</structfield> field contains the access
3432       type of this control. Give the combination of bit masks,
3433       <constant>SNDRV_CTL_ELEM_ACCESS_XXX</constant>, there.
3434       The details will be explained in
3435       the <link linkend="control-interface-access-flags"><citetitle>
3436       Access Flags</citetitle></link> subsection.
3437       </para>
3439       <para>
3440         The <structfield>private_value</structfield> field contains
3441       an arbitrary long integer value for this record. When using
3442       the generic <structfield>info</structfield>,
3443       <structfield>get</structfield> and
3444       <structfield>put</structfield> callbacks, you can pass a value 
3445       through this field. If several small numbers are necessary, you can
3446       combine them in bitwise. Or, it's possible to give a pointer
3447       (casted to unsigned long) of some record to this field, too. 
3448       </para>
3450       <para>
3451       The <structfield>tlv</structfield> field can be used to provide
3452       metadata about the control; see the
3453       <link linkend="control-interface-tlv">
3454       <citetitle>Metadata</citetitle></link> subsection.
3455       </para>
3457       <para>
3458         The other three are
3459         <link linkend="control-interface-callbacks"><citetitle>
3460         callback functions</citetitle></link>.
3461       </para>
3462     </section>
3464     <section id="control-interface-control-names">
3465       <title>Control Names</title>
3466       <para>
3467         There are some standards to define the control names. A
3468       control is usually defined from the three parts as
3469       <quote>SOURCE DIRECTION FUNCTION</quote>. 
3470       </para>
3472       <para>
3473         The first, <constant>SOURCE</constant>, specifies the source
3474       of the control, and is a string such as <quote>Master</quote>,
3475       <quote>PCM</quote>, <quote>CD</quote> and
3476       <quote>Line</quote>. There are many pre-defined sources. 
3477       </para>
3479       <para>
3480         The second, <constant>DIRECTION</constant>, is one of the
3481       following strings according to the direction of the control:
3482       <quote>Playback</quote>, <quote>Capture</quote>, <quote>Bypass
3483       Playback</quote> and <quote>Bypass Capture</quote>. Or, it can
3484       be omitted, meaning both playback and capture directions. 
3485       </para>
3487       <para>
3488         The third, <constant>FUNCTION</constant>, is one of the
3489       following strings according to the function of the control:
3490       <quote>Switch</quote>, <quote>Volume</quote> and
3491       <quote>Route</quote>. 
3492       </para>
3494       <para>
3495         The example of control names are, thus, <quote>Master Capture
3496       Switch</quote> or <quote>PCM Playback Volume</quote>. 
3497       </para>
3499       <para>
3500         There are some exceptions:
3501       </para>
3503       <section id="control-interface-control-names-global">
3504         <title>Global capture and playback</title>
3505         <para>
3506           <quote>Capture Source</quote>, <quote>Capture Switch</quote>
3507         and <quote>Capture Volume</quote> are used for the global
3508         capture (input) source, switch and volume. Similarly,
3509         <quote>Playback Switch</quote> and <quote>Playback
3510         Volume</quote> are used for the global output gain switch and
3511         volume. 
3512         </para>
3513       </section>
3515       <section id="control-interface-control-names-tone">
3516         <title>Tone-controls</title>
3517         <para>
3518           tone-control switch and volumes are specified like
3519         <quote>Tone Control - XXX</quote>, e.g. <quote>Tone Control -
3520         Switch</quote>, <quote>Tone Control - Bass</quote>,
3521         <quote>Tone Control - Center</quote>.  
3522         </para>
3523       </section>
3525       <section id="control-interface-control-names-3d">
3526         <title>3D controls</title>
3527         <para>
3528           3D-control switches and volumes are specified like <quote>3D
3529         Control - XXX</quote>, e.g. <quote>3D Control -
3530         Switch</quote>, <quote>3D Control - Center</quote>, <quote>3D
3531         Control - Space</quote>. 
3532         </para>
3533       </section>
3535       <section id="control-interface-control-names-mic">
3536         <title>Mic boost</title>
3537         <para>
3538           Mic-boost switch is set as <quote>Mic Boost</quote> or
3539         <quote>Mic Boost (6dB)</quote>. 
3540         </para>
3542         <para>
3543           More precise information can be found in
3544         <filename>Documentation/sound/alsa/ControlNames.txt</filename>.
3545         </para>
3546       </section>
3547     </section>
3549     <section id="control-interface-access-flags">
3550       <title>Access Flags</title>
3552       <para>
3553       The access flag is the bitmask which specifies the access type
3554       of the given control.  The default access type is
3555       <constant>SNDRV_CTL_ELEM_ACCESS_READWRITE</constant>, 
3556       which means both read and write are allowed to this control.
3557       When the access flag is omitted (i.e. = 0), it is
3558       considered as <constant>READWRITE</constant> access as default. 
3559       </para>
3561       <para>
3562       When the control is read-only, pass
3563       <constant>SNDRV_CTL_ELEM_ACCESS_READ</constant> instead.
3564       In this case, you don't have to define
3565       the <structfield>put</structfield> callback.
3566       Similarly, when the control is write-only (although it's a rare
3567       case), you can use the <constant>WRITE</constant> flag instead, and
3568       you don't need the <structfield>get</structfield> callback.
3569       </para>
3571       <para>
3572       If the control value changes frequently (e.g. the VU meter),
3573       <constant>VOLATILE</constant> flag should be given.  This means
3574       that the control may be changed without
3575       <link linkend="control-interface-change-notification"><citetitle>
3576       notification</citetitle></link>. Applications should poll such
3577       a control constantly.
3578       </para>
3580       <para>
3581       When the control is inactive, set
3582       the <constant>INACTIVE</constant> flag, too.
3583       There are <constant>LOCK</constant> and
3584       <constant>OWNER</constant> flags to change the write
3585       permissions.
3586       </para>
3588     </section>
3590     <section id="control-interface-callbacks">
3591       <title>Callbacks</title>
3593       <section id="control-interface-callbacks-info">
3594         <title>info callback</title>
3595         <para>
3596           The <structfield>info</structfield> callback is used to get
3597         detailed information on this control. This must store the
3598         values of the given struct <structname>snd_ctl_elem_info</structname>
3599         object. For example, for a boolean control with a single
3600         element: 
3602           <example>
3603             <title>Example of info callback</title>
3604             <programlisting>
3605 <![CDATA[
3606   static int snd_myctl_mono_info(struct snd_kcontrol *kcontrol,
3607                           struct snd_ctl_elem_info *uinfo)
3608   {
3609           uinfo->type = SNDRV_CTL_ELEM_TYPE_BOOLEAN;
3610           uinfo->count = 1;
3611           uinfo->value.integer.min = 0;
3612           uinfo->value.integer.max = 1;
3613           return 0;
3614   }
3615 ]]>
3616             </programlisting>
3617           </example>
3618         </para>
3620         <para>
3621           The <structfield>type</structfield> field specifies the type
3622         of the control. There are <constant>BOOLEAN</constant>,
3623         <constant>INTEGER</constant>, <constant>ENUMERATED</constant>,
3624         <constant>BYTES</constant>, <constant>IEC958</constant> and
3625         <constant>INTEGER64</constant>. The
3626         <structfield>count</structfield> field specifies the 
3627         number of elements in this control. For example, a stereo
3628         volume would have count = 2. The
3629         <structfield>value</structfield> field is a union, and 
3630         the values stored are depending on the type. The boolean and
3631         integer types are identical. 
3632         </para>
3634         <para>
3635           The enumerated type is a bit different from others.  You'll
3636           need to set the string for the currently given item index. 
3638           <informalexample>
3639             <programlisting>
3640 <![CDATA[
3641   static int snd_myctl_enum_info(struct snd_kcontrol *kcontrol,
3642                           struct snd_ctl_elem_info *uinfo)
3643   {
3644           static char *texts[4] = {
3645                   "First", "Second", "Third", "Fourth"
3646           };
3647           uinfo->type = SNDRV_CTL_ELEM_TYPE_ENUMERATED;
3648           uinfo->count = 1;
3649           uinfo->value.enumerated.items = 4;
3650           if (uinfo->value.enumerated.item > 3)
3651                   uinfo->value.enumerated.item = 3;
3652           strcpy(uinfo->value.enumerated.name,
3653                  texts[uinfo->value.enumerated.item]);
3654           return 0;
3655   }
3656 ]]>
3657             </programlisting>
3658           </informalexample>
3659         </para>
3661         <para>
3662           Some common info callbacks are available for your convenience:
3663         <function>snd_ctl_boolean_mono_info()</function> and
3664         <function>snd_ctl_boolean_stereo_info()</function>.
3665         Obviously, the former is an info callback for a mono channel
3666         boolean item, just like <function>snd_myctl_mono_info</function>
3667         above, and the latter is for a stereo channel boolean item.
3668         </para>
3670       </section>
3672       <section id="control-interface-callbacks-get">
3673         <title>get callback</title>
3675         <para>
3676           This callback is used to read the current value of the
3677         control and to return to user-space. 
3678         </para>
3680         <para>
3681           For example,
3683           <example>
3684             <title>Example of get callback</title>
3685             <programlisting>
3686 <![CDATA[
3687   static int snd_myctl_get(struct snd_kcontrol *kcontrol,
3688                            struct snd_ctl_elem_value *ucontrol)
3689   {
3690           struct mychip *chip = snd_kcontrol_chip(kcontrol);
3691           ucontrol->value.integer.value[0] = get_some_value(chip);
3692           return 0;
3693   }
3694 ]]>
3695             </programlisting>
3696           </example>
3697         </para>
3699         <para>
3700         The <structfield>value</structfield> field depends on 
3701         the type of control as well as on the info callback.  For example,
3702         the sb driver uses this field to store the register offset,
3703         the bit-shift and the bit-mask.  The
3704         <structfield>private_value</structfield> field is set as follows:
3705           <informalexample>
3706             <programlisting>
3707 <![CDATA[
3708   .private_value = reg | (shift << 16) | (mask << 24)
3709 ]]>
3710             </programlisting>
3711           </informalexample>
3712         and is retrieved in callbacks like
3713           <informalexample>
3714             <programlisting>
3715 <![CDATA[
3716   static int snd_sbmixer_get_single(struct snd_kcontrol *kcontrol,
3717                                     struct snd_ctl_elem_value *ucontrol)
3718   {
3719           int reg = kcontrol->private_value & 0xff;
3720           int shift = (kcontrol->private_value >> 16) & 0xff;
3721           int mask = (kcontrol->private_value >> 24) & 0xff;
3722           ....
3723   }
3724 ]]>
3725             </programlisting>
3726           </informalexample>
3727         </para>
3729         <para>
3730         In the <structfield>get</structfield> callback,
3731         you have to fill all the elements if the
3732         control has more than one elements,
3733         i.e. <structfield>count</structfield> &gt; 1.
3734         In the example above, we filled only one element
3735         (<structfield>value.integer.value[0]</structfield>) since it's
3736         assumed as <structfield>count</structfield> = 1.
3737         </para>
3738       </section>
3740       <section id="control-interface-callbacks-put">
3741         <title>put callback</title>
3743         <para>
3744           This callback is used to write a value from user-space.
3745         </para>
3747         <para>
3748           For example,
3750           <example>
3751             <title>Example of put callback</title>
3752             <programlisting>
3753 <![CDATA[
3754   static int snd_myctl_put(struct snd_kcontrol *kcontrol,
3755                            struct snd_ctl_elem_value *ucontrol)
3756   {
3757           struct mychip *chip = snd_kcontrol_chip(kcontrol);
3758           int changed = 0;
3759           if (chip->current_value !=
3760                ucontrol->value.integer.value[0]) {
3761                   change_current_value(chip,
3762                               ucontrol->value.integer.value[0]);
3763                   changed = 1;
3764           }
3765           return changed;
3766   }
3767 ]]>
3768             </programlisting>
3769           </example>
3771           As seen above, you have to return 1 if the value is
3772         changed. If the value is not changed, return 0 instead. 
3773         If any fatal error happens, return a negative error code as
3774         usual.
3775         </para>
3777         <para>
3778         As in the <structfield>get</structfield> callback,
3779         when the control has more than one elements,
3780         all elements must be evaluated in this callback, too.
3781         </para>
3782       </section>
3784       <section id="control-interface-callbacks-all">
3785         <title>Callbacks are not atomic</title>
3786         <para>
3787           All these three callbacks are basically not atomic.
3788         </para>
3789       </section>
3790     </section>
3792     <section id="control-interface-constructor">
3793       <title>Constructor</title>
3794       <para>
3795         When everything is ready, finally we can create a new
3796       control. To create a control, there are two functions to be
3797       called, <function>snd_ctl_new1()</function> and
3798       <function>snd_ctl_add()</function>. 
3799       </para>
3801       <para>
3802         In the simplest way, you can do like this:
3804         <informalexample>
3805           <programlisting>
3806 <![CDATA[
3807   err = snd_ctl_add(card, snd_ctl_new1(&my_control, chip));
3808   if (err < 0)
3809           return err;
3810 ]]>
3811           </programlisting>
3812         </informalexample>
3814         where <parameter>my_control</parameter> is the
3815       struct <structname>snd_kcontrol_new</structname> object defined above, and chip
3816       is the object pointer to be passed to
3817       kcontrol-&gt;private_data 
3818       which can be referred to in callbacks. 
3819       </para>
3821       <para>
3822         <function>snd_ctl_new1()</function> allocates a new
3823       <structname>snd_kcontrol</structname> instance,
3824       and <function>snd_ctl_add</function> assigns the given
3825       control component to the card. 
3826       </para>
3827     </section>
3829     <section id="control-interface-change-notification">
3830       <title>Change Notification</title>
3831       <para>
3832         If you need to change and update a control in the interrupt
3833       routine, you can call <function>snd_ctl_notify()</function>. For
3834       example, 
3836         <informalexample>
3837           <programlisting>
3838 <![CDATA[
3839   snd_ctl_notify(card, SNDRV_CTL_EVENT_MASK_VALUE, id_pointer);
3840 ]]>
3841           </programlisting>
3842         </informalexample>
3844         This function takes the card pointer, the event-mask, and the
3845       control id pointer for the notification. The event-mask
3846       specifies the types of notification, for example, in the above
3847       example, the change of control values is notified.
3848       The id pointer is the pointer of struct <structname>snd_ctl_elem_id</structname>
3849       to be notified.
3850       You can find some examples in <filename>es1938.c</filename> or
3851       <filename>es1968.c</filename> for hardware volume interrupts. 
3852       </para>
3853     </section>
3855     <section id="control-interface-tlv">
3856       <title>Metadata</title>
3857       <para>
3858       To provide information about the dB values of a mixer control, use
3859       on of the <constant>DECLARE_TLV_xxx</constant> macros from
3860       <filename>&lt;sound/tlv.h&gt;</filename> to define a variable
3861       containing this information, set the<structfield>tlv.p
3862       </structfield> field to point to this variable, and include the
3863       <constant>SNDRV_CTL_ELEM_ACCESS_TLV_READ</constant> flag in the
3864       <structfield>access</structfield> field; like this:
3865       <informalexample>
3866         <programlisting>
3867 <![CDATA[
3868   static DECLARE_TLV_DB_SCALE(db_scale_my_control, -4050, 150, 0);
3870   static struct snd_kcontrol_new my_control = {
3871           ...
3872           .access = SNDRV_CTL_ELEM_ACCESS_READWRITE |
3873                     SNDRV_CTL_ELEM_ACCESS_TLV_READ,
3874           ...
3875           .tlv.p = db_scale_my_control,
3876   };
3877 ]]>
3878         </programlisting>
3879       </informalexample>
3880       </para>
3882       <para>
3883       The <function>DECLARE_TLV_DB_SCALE</function> macro defines
3884       information about a mixer control where each step in the control's
3885       value changes the dB value by a constant dB amount.
3886       The first parameter is the name of the variable to be defined.
3887       The second parameter is the minimum value, in units of 0.01 dB.
3888       The third parameter is the step size, in units of 0.01 dB.
3889       Set the fourth parameter to 1 if the minimum value actually mutes
3890       the control.
3891       </para>
3893       <para>
3894       The <function>DECLARE_TLV_DB_LINEAR</function> macro defines
3895       information about a mixer control where the control's value affects
3896       the output linearly.
3897       The first parameter is the name of the variable to be defined.
3898       The second parameter is the minimum value, in units of 0.01 dB.
3899       The third parameter is the maximum value, in units of 0.01 dB.
3900       If the minimum value mutes the control, set the second parameter to
3901       <constant>TLV_DB_GAIN_MUTE</constant>.
3902       </para>
3903     </section>
3905   </chapter>
3908 <!-- ****************************************************** -->
3909 <!-- API for AC97 Codec  -->
3910 <!-- ****************************************************** -->
3911   <chapter id="api-ac97">
3912     <title>API for AC97 Codec</title>
3914     <section>
3915       <title>General</title>
3916       <para>
3917         The ALSA AC97 codec layer is a well-defined one, and you don't
3918       have to write much code to control it. Only low-level control
3919       routines are necessary. The AC97 codec API is defined in
3920       <filename>&lt;sound/ac97_codec.h&gt;</filename>. 
3921       </para>
3922     </section>
3924     <section id="api-ac97-example">
3925       <title>Full Code Example</title>
3926       <para>
3927           <example>
3928             <title>Example of AC97 Interface</title>
3929             <programlisting>
3930 <![CDATA[
3931   struct mychip {
3932           ....
3933           struct snd_ac97 *ac97;
3934           ....
3935   };
3937   static unsigned short snd_mychip_ac97_read(struct snd_ac97 *ac97,
3938                                              unsigned short reg)
3939   {
3940           struct mychip *chip = ac97->private_data;
3941           ....
3942           /* read a register value here from the codec */
3943           return the_register_value;
3944   }
3946   static void snd_mychip_ac97_write(struct snd_ac97 *ac97,
3947                                    unsigned short reg, unsigned short val)
3948   {
3949           struct mychip *chip = ac97->private_data;
3950           ....
3951           /* write the given register value to the codec */
3952   }
3954   static int snd_mychip_ac97(struct mychip *chip)
3955   {
3956           struct snd_ac97_bus *bus;
3957           struct snd_ac97_template ac97;
3958           int err;
3959           static struct snd_ac97_bus_ops ops = {
3960                   .write = snd_mychip_ac97_write,
3961                   .read = snd_mychip_ac97_read,
3962           };
3964           err = snd_ac97_bus(chip->card, 0, &ops, NULL, &bus);
3965           if (err < 0)
3966                   return err;
3967           memset(&ac97, 0, sizeof(ac97));
3968           ac97.private_data = chip;
3969           return snd_ac97_mixer(bus, &ac97, &chip->ac97);
3970   }
3972 ]]>
3973           </programlisting>
3974         </example>
3975       </para>
3976     </section>
3978     <section id="api-ac97-constructor">
3979       <title>Constructor</title>
3980       <para>
3981         To create an ac97 instance, first call <function>snd_ac97_bus</function>
3982       with an <type>ac97_bus_ops_t</type> record with callback functions.
3984         <informalexample>
3985           <programlisting>
3986 <![CDATA[
3987   struct snd_ac97_bus *bus;
3988   static struct snd_ac97_bus_ops ops = {
3989         .write = snd_mychip_ac97_write,
3990         .read = snd_mychip_ac97_read,
3991   };
3993   snd_ac97_bus(card, 0, &ops, NULL, &pbus);
3994 ]]>
3995           </programlisting>
3996         </informalexample>
3998       The bus record is shared among all belonging ac97 instances.
3999       </para>
4001       <para>
4002       And then call <function>snd_ac97_mixer()</function> with an
4003       struct <structname>snd_ac97_template</structname>
4004       record together with the bus pointer created above.
4006         <informalexample>
4007           <programlisting>
4008 <![CDATA[
4009   struct snd_ac97_template ac97;
4010   int err;
4012   memset(&ac97, 0, sizeof(ac97));
4013   ac97.private_data = chip;
4014   snd_ac97_mixer(bus, &ac97, &chip->ac97);
4015 ]]>
4016           </programlisting>
4017         </informalexample>
4019         where chip-&gt;ac97 is a pointer to a newly created
4020         <type>ac97_t</type> instance.
4021         In this case, the chip pointer is set as the private data, so that
4022         the read/write callback functions can refer to this chip instance.
4023         This instance is not necessarily stored in the chip
4024         record.  If you need to change the register values from the
4025         driver, or need the suspend/resume of ac97 codecs, keep this
4026         pointer to pass to the corresponding functions.
4027       </para>
4028     </section>
4030     <section id="api-ac97-callbacks">
4031       <title>Callbacks</title>
4032       <para>
4033         The standard callbacks are <structfield>read</structfield> and
4034       <structfield>write</structfield>. Obviously they 
4035       correspond to the functions for read and write accesses to the
4036       hardware low-level codes. 
4037       </para>
4039       <para>
4040         The <structfield>read</structfield> callback returns the
4041         register value specified in the argument. 
4043         <informalexample>
4044           <programlisting>
4045 <![CDATA[
4046   static unsigned short snd_mychip_ac97_read(struct snd_ac97 *ac97,
4047                                              unsigned short reg)
4048   {
4049           struct mychip *chip = ac97->private_data;
4050           ....
4051           return the_register_value;
4052   }
4053 ]]>
4054           </programlisting>
4055         </informalexample>
4057         Here, the chip can be cast from ac97-&gt;private_data.
4058       </para>
4060       <para>
4061         Meanwhile, the <structfield>write</structfield> callback is
4062         used to set the register value. 
4064         <informalexample>
4065           <programlisting>
4066 <![CDATA[
4067   static void snd_mychip_ac97_write(struct snd_ac97 *ac97,
4068                        unsigned short reg, unsigned short val)
4069 ]]>
4070           </programlisting>
4071         </informalexample>
4072       </para>
4074       <para>
4075       These callbacks are non-atomic like the control API callbacks.
4076       </para>
4078       <para>
4079         There are also other callbacks:
4080       <structfield>reset</structfield>,
4081       <structfield>wait</structfield> and
4082       <structfield>init</structfield>. 
4083       </para>
4085       <para>
4086         The <structfield>reset</structfield> callback is used to reset
4087       the codec. If the chip requires a special kind of reset, you can
4088       define this callback. 
4089       </para>
4091       <para>
4092         The <structfield>wait</structfield> callback is used to
4093       add some waiting time in the standard initialization of the codec. If the
4094       chip requires the extra waiting time, define this callback. 
4095       </para>
4097       <para>
4098         The <structfield>init</structfield> callback is used for
4099       additional initialization of the codec.
4100       </para>
4101     </section>
4103     <section id="api-ac97-updating-registers">
4104       <title>Updating Registers in The Driver</title>
4105       <para>
4106         If you need to access to the codec from the driver, you can
4107       call the following functions:
4108       <function>snd_ac97_write()</function>,
4109       <function>snd_ac97_read()</function>,
4110       <function>snd_ac97_update()</function> and
4111       <function>snd_ac97_update_bits()</function>. 
4112       </para>
4114       <para>
4115         Both <function>snd_ac97_write()</function> and
4116         <function>snd_ac97_update()</function> functions are used to
4117         set a value to the given register
4118         (<constant>AC97_XXX</constant>). The difference between them is
4119         that <function>snd_ac97_update()</function> doesn't write a
4120         value if the given value has been already set, while
4121         <function>snd_ac97_write()</function> always rewrites the
4122         value. 
4124         <informalexample>
4125           <programlisting>
4126 <![CDATA[
4127   snd_ac97_write(ac97, AC97_MASTER, 0x8080);
4128   snd_ac97_update(ac97, AC97_MASTER, 0x8080);
4129 ]]>
4130           </programlisting>
4131         </informalexample>
4132       </para>
4134       <para>
4135         <function>snd_ac97_read()</function> is used to read the value
4136         of the given register. For example, 
4138         <informalexample>
4139           <programlisting>
4140 <![CDATA[
4141   value = snd_ac97_read(ac97, AC97_MASTER);
4142 ]]>
4143           </programlisting>
4144         </informalexample>
4145       </para>
4147       <para>
4148         <function>snd_ac97_update_bits()</function> is used to update
4149         some bits in the given register.  
4151         <informalexample>
4152           <programlisting>
4153 <![CDATA[
4154   snd_ac97_update_bits(ac97, reg, mask, value);
4155 ]]>
4156           </programlisting>
4157         </informalexample>
4158       </para>
4160       <para>
4161         Also, there is a function to change the sample rate (of a
4162         given register such as
4163         <constant>AC97_PCM_FRONT_DAC_RATE</constant>) when VRA or
4164         DRA is supported by the codec:
4165         <function>snd_ac97_set_rate()</function>. 
4167         <informalexample>
4168           <programlisting>
4169 <![CDATA[
4170   snd_ac97_set_rate(ac97, AC97_PCM_FRONT_DAC_RATE, 44100);
4171 ]]>
4172           </programlisting>
4173         </informalexample>
4174       </para>
4176       <para>
4177         The following registers are available to set the rate:
4178       <constant>AC97_PCM_MIC_ADC_RATE</constant>,
4179       <constant>AC97_PCM_FRONT_DAC_RATE</constant>,
4180       <constant>AC97_PCM_LR_ADC_RATE</constant>,
4181       <constant>AC97_SPDIF</constant>. When
4182       <constant>AC97_SPDIF</constant> is specified, the register is
4183       not really changed but the corresponding IEC958 status bits will
4184       be updated. 
4185       </para>
4186     </section>
4188     <section id="api-ac97-clock-adjustment">
4189       <title>Clock Adjustment</title>
4190       <para>
4191         In some chips, the clock of the codec isn't 48000 but using a
4192       PCI clock (to save a quartz!). In this case, change the field
4193       bus-&gt;clock to the corresponding
4194       value. For example, intel8x0 
4195       and es1968 drivers have their own function to read from the clock.
4196       </para>
4197     </section>
4199     <section id="api-ac97-proc-files">
4200       <title>Proc Files</title>
4201       <para>
4202         The ALSA AC97 interface will create a proc file such as
4203       <filename>/proc/asound/card0/codec97#0/ac97#0-0</filename> and
4204       <filename>ac97#0-0+regs</filename>. You can refer to these files to
4205       see the current status and registers of the codec. 
4206       </para>
4207     </section>
4209     <section id="api-ac97-multiple-codecs">
4210       <title>Multiple Codecs</title>
4211       <para>
4212         When there are several codecs on the same card, you need to
4213       call <function>snd_ac97_mixer()</function> multiple times with
4214       ac97.num=1 or greater. The <structfield>num</structfield> field
4215       specifies the codec number. 
4216       </para>
4218       <para>
4219         If you set up multiple codecs, you either need to write
4220       different callbacks for each codec or check
4221       ac97-&gt;num in the callback routines. 
4222       </para>
4223     </section>
4225   </chapter>
4228 <!-- ****************************************************** -->
4229 <!-- MIDI (MPU401-UART) Interface  -->
4230 <!-- ****************************************************** -->
4231   <chapter id="midi-interface">
4232     <title>MIDI (MPU401-UART) Interface</title>
4234     <section id="midi-interface-general">
4235       <title>General</title>
4236       <para>
4237         Many soundcards have built-in MIDI (MPU401-UART)
4238       interfaces. When the soundcard supports the standard MPU401-UART
4239       interface, most likely you can use the ALSA MPU401-UART API. The
4240       MPU401-UART API is defined in
4241       <filename>&lt;sound/mpu401.h&gt;</filename>. 
4242       </para>
4244       <para>
4245         Some soundchips have a similar but slightly different
4246       implementation of mpu401 stuff. For example, emu10k1 has its own
4247       mpu401 routines. 
4248       </para>
4249     </section>
4251     <section id="midi-interface-constructor">
4252       <title>Constructor</title>
4253       <para>
4254         To create a rawmidi object, call
4255       <function>snd_mpu401_uart_new()</function>. 
4257         <informalexample>
4258           <programlisting>
4259 <![CDATA[
4260   struct snd_rawmidi *rmidi;
4261   snd_mpu401_uart_new(card, 0, MPU401_HW_MPU401, port, info_flags,
4262                       irq, &rmidi);
4263 ]]>
4264           </programlisting>
4265         </informalexample>
4266       </para>
4268       <para>
4269         The first argument is the card pointer, and the second is the
4270       index of this component. You can create up to 8 rawmidi
4271       devices. 
4272       </para>
4274       <para>
4275         The third argument is the type of the hardware,
4276       <constant>MPU401_HW_XXX</constant>. If it's not a special one,
4277       you can use <constant>MPU401_HW_MPU401</constant>. 
4278       </para>
4280       <para>
4281         The 4th argument is the I/O port address. Many
4282       backward-compatible MPU401 have an I/O port such as 0x330. Or, it
4283       might be a part of its own PCI I/O region. It depends on the
4284       chip design. 
4285       </para>
4287       <para>
4288         The 5th argument is a bitflag for additional information.
4289         When the I/O port address above is part of the PCI I/O
4290       region, the MPU401 I/O port might have been already allocated
4291       (reserved) by the driver itself. In such a case, pass a bit flag
4292       <constant>MPU401_INFO_INTEGRATED</constant>,
4293       and the mpu401-uart layer will allocate the I/O ports by itself. 
4294       </para>
4296         <para>
4297         When the controller supports only the input or output MIDI stream,
4298         pass the <constant>MPU401_INFO_INPUT</constant> or
4299         <constant>MPU401_INFO_OUTPUT</constant> bitflag, respectively.
4300         Then the rawmidi instance is created as a single stream.
4301         </para>
4303         <para>
4304         <constant>MPU401_INFO_MMIO</constant> bitflag is used to change
4305         the access method to MMIO (via readb and writeb) instead of
4306         iob and outb. In this case, you have to pass the iomapped address
4307         to <function>snd_mpu401_uart_new()</function>.
4308         </para>
4310         <para>
4311         When <constant>MPU401_INFO_TX_IRQ</constant> is set, the output
4312         stream isn't checked in the default interrupt handler.  The driver
4313         needs to call <function>snd_mpu401_uart_interrupt_tx()</function>
4314         by itself to start processing the output stream in the irq handler.
4315         </para>
4317         <para>
4318         If the MPU-401 interface shares its interrupt with the other logical
4319         devices on the card, set <constant>MPU401_INFO_IRQ_HOOK</constant>
4320         (see <link linkend="midi-interface-interrupt-handler"><citetitle>
4321         below</citetitle></link>).
4322         </para>
4324       <para>
4325         Usually, the port address corresponds to the command port and
4326         port + 1 corresponds to the data port. If not, you may change
4327         the <structfield>cport</structfield> field of
4328         struct <structname>snd_mpu401</structname> manually 
4329         afterward. However, <structname>snd_mpu401</structname> pointer is not
4330         returned explicitly by
4331         <function>snd_mpu401_uart_new()</function>. You need to cast
4332         rmidi-&gt;private_data to
4333         <structname>snd_mpu401</structname> explicitly, 
4335         <informalexample>
4336           <programlisting>
4337 <![CDATA[
4338   struct snd_mpu401 *mpu;
4339   mpu = rmidi->private_data;
4340 ]]>
4341           </programlisting>
4342         </informalexample>
4344         and reset the cport as you like:
4346         <informalexample>
4347           <programlisting>
4348 <![CDATA[
4349   mpu->cport = my_own_control_port;
4350 ]]>
4351           </programlisting>
4352         </informalexample>
4353       </para>
4355       <para>
4356         The 6th argument specifies the ISA irq number that will be
4357         allocated.  If no interrupt is to be allocated (because your
4358         code is already allocating a shared interrupt, or because the
4359         device does not use interrupts), pass -1 instead.
4360         For a MPU-401 device without an interrupt, a polling timer
4361         will be used instead.
4362       </para>
4363     </section>
4365     <section id="midi-interface-interrupt-handler">
4366       <title>Interrupt Handler</title>
4367       <para>
4368         When the interrupt is allocated in
4369       <function>snd_mpu401_uart_new()</function>, an exclusive ISA
4370       interrupt handler is automatically used, hence you don't have
4371       anything else to do than creating the mpu401 stuff.  Otherwise, you
4372       have to set <constant>MPU401_INFO_IRQ_HOOK</constant>, and call
4373       <function>snd_mpu401_uart_interrupt()</function> explicitly from your
4374       own interrupt handler when it has determined that a UART interrupt
4375       has occurred.
4376       </para>
4378       <para>
4379         In this case, you need to pass the private_data of the
4380         returned rawmidi object from
4381         <function>snd_mpu401_uart_new()</function> as the second
4382         argument of <function>snd_mpu401_uart_interrupt()</function>. 
4384         <informalexample>
4385           <programlisting>
4386 <![CDATA[
4387   snd_mpu401_uart_interrupt(irq, rmidi->private_data, regs);
4388 ]]>
4389           </programlisting>
4390         </informalexample>
4391       </para>
4392     </section>
4394   </chapter>
4397 <!-- ****************************************************** -->
4398 <!-- RawMIDI Interface  -->
4399 <!-- ****************************************************** -->
4400   <chapter id="rawmidi-interface">
4401     <title>RawMIDI Interface</title>
4403     <section id="rawmidi-interface-overview">
4404       <title>Overview</title>
4406       <para>
4407       The raw MIDI interface is used for hardware MIDI ports that can
4408       be accessed as a byte stream.  It is not used for synthesizer
4409       chips that do not directly understand MIDI.
4410       </para>
4412       <para>
4413       ALSA handles file and buffer management.  All you have to do is
4414       to write some code to move data between the buffer and the
4415       hardware.
4416       </para>
4418       <para>
4419       The rawmidi API is defined in
4420       <filename>&lt;sound/rawmidi.h&gt;</filename>.
4421       </para>
4422     </section>
4424     <section id="rawmidi-interface-constructor">
4425       <title>Constructor</title>
4427       <para>
4428       To create a rawmidi device, call the
4429       <function>snd_rawmidi_new</function> function:
4430         <informalexample>
4431           <programlisting>
4432 <![CDATA[
4433   struct snd_rawmidi *rmidi;
4434   err = snd_rawmidi_new(chip->card, "MyMIDI", 0, outs, ins, &rmidi);
4435   if (err < 0)
4436           return err;
4437   rmidi->private_data = chip;
4438   strcpy(rmidi->name, "My MIDI");
4439   rmidi->info_flags = SNDRV_RAWMIDI_INFO_OUTPUT |
4440                       SNDRV_RAWMIDI_INFO_INPUT |
4441                       SNDRV_RAWMIDI_INFO_DUPLEX;
4442 ]]>
4443           </programlisting>
4444         </informalexample>
4445       </para>
4447       <para>
4448       The first argument is the card pointer, the second argument is
4449       the ID string.
4450       </para>
4452       <para>
4453       The third argument is the index of this component.  You can
4454       create up to 8 rawmidi devices.
4455       </para>
4457       <para>
4458       The fourth and fifth arguments are the number of output and
4459       input substreams, respectively, of this device (a substream is
4460       the equivalent of a MIDI port).
4461       </para>
4463       <para>
4464       Set the <structfield>info_flags</structfield> field to specify
4465       the capabilities of the device.
4466       Set <constant>SNDRV_RAWMIDI_INFO_OUTPUT</constant> if there is
4467       at least one output port,
4468       <constant>SNDRV_RAWMIDI_INFO_INPUT</constant> if there is at
4469       least one input port,
4470       and <constant>SNDRV_RAWMIDI_INFO_DUPLEX</constant> if the device
4471       can handle output and input at the same time.
4472       </para>
4474       <para>
4475       After the rawmidi device is created, you need to set the
4476       operators (callbacks) for each substream.  There are helper
4477       functions to set the operators for all the substreams of a device:
4478         <informalexample>
4479           <programlisting>
4480 <![CDATA[
4481   snd_rawmidi_set_ops(rmidi, SNDRV_RAWMIDI_STREAM_OUTPUT, &snd_mymidi_output_ops);
4482   snd_rawmidi_set_ops(rmidi, SNDRV_RAWMIDI_STREAM_INPUT, &snd_mymidi_input_ops);
4483 ]]>
4484           </programlisting>
4485         </informalexample>
4486       </para>
4488       <para>
4489       The operators are usually defined like this:
4490         <informalexample>
4491           <programlisting>
4492 <![CDATA[
4493   static struct snd_rawmidi_ops snd_mymidi_output_ops = {
4494           .open =    snd_mymidi_output_open,
4495           .close =   snd_mymidi_output_close,
4496           .trigger = snd_mymidi_output_trigger,
4497   };
4498 ]]>
4499           </programlisting>
4500         </informalexample>
4501       These callbacks are explained in the <link
4502       linkend="rawmidi-interface-callbacks"><citetitle>Callbacks</citetitle></link>
4503       section.
4504       </para>
4506       <para>
4507       If there are more than one substream, you should give a
4508       unique name to each of them:
4509         <informalexample>
4510           <programlisting>
4511 <![CDATA[
4512   struct snd_rawmidi_substream *substream;
4513   list_for_each_entry(substream,
4514                       &rmidi->streams[SNDRV_RAWMIDI_STREAM_OUTPUT].substreams,
4515                       list {
4516           sprintf(substream->name, "My MIDI Port %d", substream->number + 1);
4517   }
4518   /* same for SNDRV_RAWMIDI_STREAM_INPUT */
4519 ]]>
4520           </programlisting>
4521         </informalexample>
4522       </para>
4523     </section>
4525     <section id="rawmidi-interface-callbacks">
4526       <title>Callbacks</title>
4528       <para>
4529       In all the callbacks, the private data that you've set for the
4530       rawmidi device can be accessed as
4531       substream-&gt;rmidi-&gt;private_data.
4532       <!-- <code> isn't available before DocBook 4.3 -->
4533       </para>
4535       <para>
4536       If there is more than one port, your callbacks can determine the
4537       port index from the struct snd_rawmidi_substream data passed to each
4538       callback:
4539         <informalexample>
4540           <programlisting>
4541 <![CDATA[
4542   struct snd_rawmidi_substream *substream;
4543   int index = substream->number;
4544 ]]>
4545           </programlisting>
4546         </informalexample>
4547       </para>
4549       <section id="rawmidi-interface-op-open">
4550       <title><function>open</function> callback</title>
4552         <informalexample>
4553           <programlisting>
4554 <![CDATA[
4555   static int snd_xxx_open(struct snd_rawmidi_substream *substream);
4556 ]]>
4557           </programlisting>
4558         </informalexample>
4560         <para>
4561         This is called when a substream is opened.
4562         You can initialize the hardware here, but you shouldn't
4563         start transmitting/receiving data yet.
4564         </para>
4565       </section>
4567       <section id="rawmidi-interface-op-close">
4568       <title><function>close</function> callback</title>
4570         <informalexample>
4571           <programlisting>
4572 <![CDATA[
4573   static int snd_xxx_close(struct snd_rawmidi_substream *substream);
4574 ]]>
4575           </programlisting>
4576         </informalexample>
4578         <para>
4579         Guess what.
4580         </para>
4582         <para>
4583         The <function>open</function> and <function>close</function>
4584         callbacks of a rawmidi device are serialized with a mutex,
4585         and can sleep.
4586         </para>
4587       </section>
4589       <section id="rawmidi-interface-op-trigger-out">
4590       <title><function>trigger</function> callback for output
4591       substreams</title>
4593         <informalexample>
4594           <programlisting>
4595 <![CDATA[
4596   static void snd_xxx_output_trigger(struct snd_rawmidi_substream *substream, int up);
4597 ]]>
4598           </programlisting>
4599         </informalexample>
4601         <para>
4602         This is called with a nonzero <parameter>up</parameter>
4603         parameter when there is some data in the substream buffer that
4604         must be transmitted.
4605         </para>
4607         <para>
4608         To read data from the buffer, call
4609         <function>snd_rawmidi_transmit_peek</function>.  It will
4610         return the number of bytes that have been read; this will be
4611         less than the number of bytes requested when there are no more
4612         data in the buffer.
4613         After the data have been transmitted successfully, call
4614         <function>snd_rawmidi_transmit_ack</function> to remove the
4615         data from the substream buffer:
4616           <informalexample>
4617             <programlisting>
4618 <![CDATA[
4619   unsigned char data;
4620   while (snd_rawmidi_transmit_peek(substream, &data, 1) == 1) {
4621           if (snd_mychip_try_to_transmit(data))
4622                   snd_rawmidi_transmit_ack(substream, 1);
4623           else
4624                   break; /* hardware FIFO full */
4625   }
4626 ]]>
4627             </programlisting>
4628           </informalexample>
4629         </para>
4631         <para>
4632         If you know beforehand that the hardware will accept data, you
4633         can use the <function>snd_rawmidi_transmit</function> function
4634         which reads some data and removes them from the buffer at once:
4635           <informalexample>
4636             <programlisting>
4637 <![CDATA[
4638   while (snd_mychip_transmit_possible()) {
4639           unsigned char data;
4640           if (snd_rawmidi_transmit(substream, &data, 1) != 1)
4641                   break; /* no more data */
4642           snd_mychip_transmit(data);
4643   }
4644 ]]>
4645             </programlisting>
4646           </informalexample>
4647         </para>
4649         <para>
4650         If you know beforehand how many bytes you can accept, you can
4651         use a buffer size greater than one with the
4652         <function>snd_rawmidi_transmit*</function> functions.
4653         </para>
4655         <para>
4656         The <function>trigger</function> callback must not sleep.  If
4657         the hardware FIFO is full before the substream buffer has been
4658         emptied, you have to continue transmitting data later, either
4659         in an interrupt handler, or with a timer if the hardware
4660         doesn't have a MIDI transmit interrupt.
4661         </para>
4663         <para>
4664         The <function>trigger</function> callback is called with a
4665         zero <parameter>up</parameter> parameter when the transmission
4666         of data should be aborted.
4667         </para>
4668       </section>
4670       <section id="rawmidi-interface-op-trigger-in">
4671       <title><function>trigger</function> callback for input
4672       substreams</title>
4674         <informalexample>
4675           <programlisting>
4676 <![CDATA[
4677   static void snd_xxx_input_trigger(struct snd_rawmidi_substream *substream, int up);
4678 ]]>
4679           </programlisting>
4680         </informalexample>
4682         <para>
4683         This is called with a nonzero <parameter>up</parameter>
4684         parameter to enable receiving data, or with a zero
4685         <parameter>up</parameter> parameter do disable receiving data.
4686         </para>
4688         <para>
4689         The <function>trigger</function> callback must not sleep; the
4690         actual reading of data from the device is usually done in an
4691         interrupt handler.
4692         </para>
4694         <para>
4695         When data reception is enabled, your interrupt handler should
4696         call <function>snd_rawmidi_receive</function> for all received
4697         data:
4698           <informalexample>
4699             <programlisting>
4700 <![CDATA[
4701   void snd_mychip_midi_interrupt(...)
4702   {
4703           while (mychip_midi_available()) {
4704                   unsigned char data;
4705                   data = mychip_midi_read();
4706                   snd_rawmidi_receive(substream, &data, 1);
4707           }
4708   }
4709 ]]>
4710             </programlisting>
4711           </informalexample>
4712         </para>
4713       </section>
4715       <section id="rawmidi-interface-op-drain">
4716       <title><function>drain</function> callback</title>
4718         <informalexample>
4719           <programlisting>
4720 <![CDATA[
4721   static void snd_xxx_drain(struct snd_rawmidi_substream *substream);
4722 ]]>
4723           </programlisting>
4724         </informalexample>
4726         <para>
4727         This is only used with output substreams.  This function should wait
4728         until all data read from the substream buffer have been transmitted.
4729         This ensures that the device can be closed and the driver unloaded
4730         without losing data.
4731         </para>
4733         <para>
4734         This callback is optional. If you do not set
4735         <structfield>drain</structfield> in the struct snd_rawmidi_ops
4736         structure, ALSA will simply wait for 50&nbsp;milliseconds
4737         instead.
4738         </para>
4739       </section>
4740     </section>
4742   </chapter>
4745 <!-- ****************************************************** -->
4746 <!-- Miscellaneous Devices  -->
4747 <!-- ****************************************************** -->
4748   <chapter id="misc-devices">
4749     <title>Miscellaneous Devices</title>
4751     <section id="misc-devices-opl3">
4752       <title>FM OPL3</title>
4753       <para>
4754         The FM OPL3 is still used in many chips (mainly for backward
4755       compatibility). ALSA has a nice OPL3 FM control layer, too. The
4756       OPL3 API is defined in
4757       <filename>&lt;sound/opl3.h&gt;</filename>. 
4758       </para>
4760       <para>
4761         FM registers can be directly accessed through the direct-FM API,
4762       defined in <filename>&lt;sound/asound_fm.h&gt;</filename>. In
4763       ALSA native mode, FM registers are accessed through
4764       the Hardware-Dependent Device direct-FM extension API, whereas in
4765       OSS compatible mode, FM registers can be accessed with the OSS
4766       direct-FM compatible API in <filename>/dev/dmfmX</filename> device. 
4767       </para>
4769       <para>
4770         To create the OPL3 component, you have two functions to
4771         call. The first one is a constructor for the <type>opl3_t</type>
4772         instance. 
4774         <informalexample>
4775           <programlisting>
4776 <![CDATA[
4777   struct snd_opl3 *opl3;
4778   snd_opl3_create(card, lport, rport, OPL3_HW_OPL3_XXX,
4779                   integrated, &opl3);
4780 ]]>
4781           </programlisting>
4782         </informalexample>
4783       </para>
4785       <para>
4786         The first argument is the card pointer, the second one is the
4787       left port address, and the third is the right port address. In
4788       most cases, the right port is placed at the left port + 2. 
4789       </para>
4791       <para>
4792         The fourth argument is the hardware type.
4793       </para>
4795       <para>
4796         When the left and right ports have been already allocated by
4797       the card driver, pass non-zero to the fifth argument
4798       (<parameter>integrated</parameter>). Otherwise, the opl3 module will
4799       allocate the specified ports by itself. 
4800       </para>
4802       <para>
4803         When the accessing the hardware requires special method
4804         instead of the standard I/O access, you can create opl3 instance
4805         separately with <function>snd_opl3_new()</function>.
4807         <informalexample>
4808           <programlisting>
4809 <![CDATA[
4810   struct snd_opl3 *opl3;
4811   snd_opl3_new(card, OPL3_HW_OPL3_XXX, &opl3);
4812 ]]>
4813           </programlisting>
4814         </informalexample>
4815       </para>
4817       <para>
4818         Then set <structfield>command</structfield>,
4819         <structfield>private_data</structfield> and
4820         <structfield>private_free</structfield> for the private
4821         access function, the private data and the destructor.
4822         The l_port and r_port are not necessarily set.  Only the
4823         command must be set properly.  You can retrieve the data
4824         from the opl3-&gt;private_data field.
4825       </para>
4827       <para>
4828         After creating the opl3 instance via <function>snd_opl3_new()</function>,
4829         call <function>snd_opl3_init()</function> to initialize the chip to the
4830         proper state. Note that <function>snd_opl3_create()</function> always
4831         calls it internally.
4832       </para>
4834       <para>
4835         If the opl3 instance is created successfully, then create a
4836         hwdep device for this opl3. 
4838         <informalexample>
4839           <programlisting>
4840 <![CDATA[
4841   struct snd_hwdep *opl3hwdep;
4842   snd_opl3_hwdep_new(opl3, 0, 1, &opl3hwdep);
4843 ]]>
4844           </programlisting>
4845         </informalexample>
4846       </para>
4848       <para>
4849         The first argument is the <type>opl3_t</type> instance you
4850       created, and the second is the index number, usually 0. 
4851       </para>
4853       <para>
4854         The third argument is the index-offset for the sequencer
4855       client assigned to the OPL3 port. When there is an MPU401-UART,
4856       give 1 for here (UART always takes 0). 
4857       </para>
4858     </section>
4860     <section id="misc-devices-hardware-dependent">
4861       <title>Hardware-Dependent Devices</title>
4862       <para>
4863         Some chips need user-space access for special
4864       controls or for loading the micro code. In such a case, you can
4865       create a hwdep (hardware-dependent) device. The hwdep API is
4866       defined in <filename>&lt;sound/hwdep.h&gt;</filename>. You can
4867       find examples in opl3 driver or
4868       <filename>isa/sb/sb16_csp.c</filename>. 
4869       </para>
4871       <para>
4872         The creation of the <type>hwdep</type> instance is done via
4873         <function>snd_hwdep_new()</function>. 
4875         <informalexample>
4876           <programlisting>
4877 <![CDATA[
4878   struct snd_hwdep *hw;
4879   snd_hwdep_new(card, "My HWDEP", 0, &hw);
4880 ]]>
4881           </programlisting>
4882         </informalexample>
4884         where the third argument is the index number.
4885       </para>
4887       <para>
4888         You can then pass any pointer value to the
4889         <parameter>private_data</parameter>.
4890         If you assign a private data, you should define the
4891         destructor, too. The destructor function is set in
4892         the <structfield>private_free</structfield> field.  
4894         <informalexample>
4895           <programlisting>
4896 <![CDATA[
4897   struct mydata *p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
4898   hw->private_data = p;
4899   hw->private_free = mydata_free;
4900 ]]>
4901           </programlisting>
4902         </informalexample>
4904         and the implementation of the destructor would be:
4906         <informalexample>
4907           <programlisting>
4908 <![CDATA[
4909   static void mydata_free(struct snd_hwdep *hw)
4910   {
4911           struct mydata *p = hw->private_data;
4912           kfree(p);
4913   }
4914 ]]>
4915           </programlisting>
4916         </informalexample>
4917       </para>
4919       <para>
4920         The arbitrary file operations can be defined for this
4921         instance. The file operators are defined in
4922         the <parameter>ops</parameter> table. For example, assume that
4923         this chip needs an ioctl. 
4925         <informalexample>
4926           <programlisting>
4927 <![CDATA[
4928   hw->ops.open = mydata_open;
4929   hw->ops.ioctl = mydata_ioctl;
4930   hw->ops.release = mydata_release;
4931 ]]>
4932           </programlisting>
4933         </informalexample>
4935         And implement the callback functions as you like.
4936       </para>
4937     </section>
4939     <section id="misc-devices-IEC958">
4940       <title>IEC958 (S/PDIF)</title>
4941       <para>
4942         Usually the controls for IEC958 devices are implemented via
4943       the control interface. There is a macro to compose a name string for
4944       IEC958 controls, <function>SNDRV_CTL_NAME_IEC958()</function>
4945       defined in <filename>&lt;include/asound.h&gt;</filename>.  
4946       </para>
4948       <para>
4949         There are some standard controls for IEC958 status bits. These
4950       controls use the type <type>SNDRV_CTL_ELEM_TYPE_IEC958</type>,
4951       and the size of element is fixed as 4 bytes array
4952       (value.iec958.status[x]). For the <structfield>info</structfield>
4953       callback, you don't specify 
4954       the value field for this type (the count field must be set,
4955       though). 
4956       </para>
4958       <para>
4959         <quote>IEC958 Playback Con Mask</quote> is used to return the
4960       bit-mask for the IEC958 status bits of consumer mode. Similarly,
4961       <quote>IEC958 Playback Pro Mask</quote> returns the bitmask for
4962       professional mode. They are read-only controls, and are defined
4963       as MIXER controls (iface =
4964       <constant>SNDRV_CTL_ELEM_IFACE_MIXER</constant>).  
4965       </para>
4967       <para>
4968         Meanwhile, <quote>IEC958 Playback Default</quote> control is
4969       defined for getting and setting the current default IEC958
4970       bits. Note that this one is usually defined as a PCM control
4971       (iface = <constant>SNDRV_CTL_ELEM_IFACE_PCM</constant>),
4972       although in some places it's defined as a MIXER control. 
4973       </para>
4975       <para>
4976         In addition, you can define the control switches to
4977       enable/disable or to set the raw bit mode. The implementation
4978       will depend on the chip, but the control should be named as
4979       <quote>IEC958 xxx</quote>, preferably using
4980       the <function>SNDRV_CTL_NAME_IEC958()</function> macro. 
4981       </para>
4983       <para>
4984         You can find several cases, for example,
4985       <filename>pci/emu10k1</filename>,
4986       <filename>pci/ice1712</filename>, or
4987       <filename>pci/cmipci.c</filename>.  
4988       </para>
4989     </section>
4991   </chapter>
4994 <!-- ****************************************************** -->
4995 <!-- Buffer and Memory Management  -->
4996 <!-- ****************************************************** -->
4997   <chapter id="buffer-and-memory">
4998     <title>Buffer and Memory Management</title>
5000     <section id="buffer-and-memory-buffer-types">
5001       <title>Buffer Types</title>
5002       <para>
5003         ALSA provides several different buffer allocation functions
5004       depending on the bus and the architecture. All these have a
5005       consistent API. The allocation of physically-contiguous pages is
5006       done via 
5007       <function>snd_malloc_xxx_pages()</function> function, where xxx
5008       is the bus type. 
5009       </para>
5011       <para>
5012         The allocation of pages with fallback is
5013       <function>snd_malloc_xxx_pages_fallback()</function>. This
5014       function tries to allocate the specified pages but if the pages
5015       are not available, it tries to reduce the page sizes until
5016       enough space is found.
5017       </para>
5019       <para>
5020       The release the pages, call
5021       <function>snd_free_xxx_pages()</function> function. 
5022       </para>
5024       <para>
5025       Usually, ALSA drivers try to allocate and reserve
5026        a large contiguous physical space
5027        at the time the module is loaded for the later use.
5028        This is called <quote>pre-allocation</quote>.
5029        As already written, you can call the following function at 
5030        pcm instance construction time (in the case of PCI bus). 
5032         <informalexample>
5033           <programlisting>
5034 <![CDATA[
5035   snd_pcm_lib_preallocate_pages_for_all(pcm, SNDRV_DMA_TYPE_DEV,
5036                                         snd_dma_pci_data(pci), size, max);
5037 ]]>
5038           </programlisting>
5039         </informalexample>
5041         where <parameter>size</parameter> is the byte size to be
5042       pre-allocated and the <parameter>max</parameter> is the maximum
5043       size to be changed via the <filename>prealloc</filename> proc file.
5044       The allocator will try to get an area as large as possible
5045       within the given size. 
5046       </para>
5048       <para>
5049       The second argument (type) and the third argument (device pointer)
5050       are dependent on the bus.
5051       In the case of the ISA bus, pass <function>snd_dma_isa_data()</function>
5052       as the third argument with <constant>SNDRV_DMA_TYPE_DEV</constant> type.
5053       For the continuous buffer unrelated to the bus can be pre-allocated
5054       with <constant>SNDRV_DMA_TYPE_CONTINUOUS</constant> type and the
5055       <function>snd_dma_continuous_data(GFP_KERNEL)</function> device pointer,
5056       where <constant>GFP_KERNEL</constant> is the kernel allocation flag to
5057       use.
5058       For the PCI scatter-gather buffers, use
5059       <constant>SNDRV_DMA_TYPE_DEV_SG</constant> with
5060       <function>snd_dma_pci_data(pci)</function>
5061       (see the 
5062           <link linkend="buffer-and-memory-non-contiguous"><citetitle>Non-Contiguous Buffers
5063           </citetitle></link> section).
5064       </para>
5066       <para>
5067         Once the buffer is pre-allocated, you can use the
5068         allocator in the <structfield>hw_params</structfield> callback: 
5070         <informalexample>
5071           <programlisting>
5072 <![CDATA[
5073   snd_pcm_lib_malloc_pages(substream, size);
5074 ]]>
5075           </programlisting>
5076         </informalexample>
5078         Note that you have to pre-allocate to use this function.
5079       </para>
5080     </section>
5082     <section id="buffer-and-memory-external-hardware">
5083       <title>External Hardware Buffers</title>
5084       <para>
5085         Some chips have their own hardware buffers and the DMA
5086       transfer from the host memory is not available. In such a case,
5087       you need to either 1) copy/set the audio data directly to the
5088       external hardware buffer, or 2) make an intermediate buffer and
5089       copy/set the data from it to the external hardware buffer in
5090       interrupts (or in tasklets, preferably).
5091       </para>
5093       <para>
5094         The first case works fine if the external hardware buffer is large
5095       enough.  This method doesn't need any extra buffers and thus is
5096       more effective. You need to define the
5097       <structfield>copy</structfield> and
5098       <structfield>silence</structfield> callbacks for 
5099       the data transfer. However, there is a drawback: it cannot
5100       be mmapped. The examples are GUS's GF1 PCM or emu8000's
5101       wavetable PCM. 
5102       </para>
5104       <para>
5105         The second case allows for mmap on the buffer, although you have
5106       to handle an interrupt or a tasklet to transfer the data
5107       from the intermediate buffer to the hardware buffer. You can find an
5108       example in the vxpocket driver. 
5109       </para>
5111       <para>
5112         Another case is when the chip uses a PCI memory-map
5113       region for the buffer instead of the host memory. In this case,
5114       mmap is available only on certain architectures like the Intel one.
5115       In non-mmap mode, the data cannot be transferred as in the normal
5116       way. Thus you need to define the <structfield>copy</structfield> and
5117       <structfield>silence</structfield> callbacks as well, 
5118       as in the cases above. The examples are found in
5119       <filename>rme32.c</filename> and <filename>rme96.c</filename>. 
5120       </para>
5122       <para>
5123         The implementation of the <structfield>copy</structfield> and
5124         <structfield>silence</structfield> callbacks depends upon 
5125         whether the hardware supports interleaved or non-interleaved
5126         samples. The <structfield>copy</structfield> callback is
5127         defined like below, a bit 
5128         differently depending whether the direction is playback or
5129         capture: 
5131         <informalexample>
5132           <programlisting>
5133 <![CDATA[
5134   static int playback_copy(struct snd_pcm_substream *substream, int channel,
5135                snd_pcm_uframes_t pos, void *src, snd_pcm_uframes_t count);
5136   static int capture_copy(struct snd_pcm_substream *substream, int channel,
5137                snd_pcm_uframes_t pos, void *dst, snd_pcm_uframes_t count);
5138 ]]>
5139           </programlisting>
5140         </informalexample>
5141       </para>
5143       <para>
5144         In the case of interleaved samples, the second argument
5145       (<parameter>channel</parameter>) is not used. The third argument
5146       (<parameter>pos</parameter>) points the 
5147       current position offset in frames. 
5148       </para>
5150       <para>
5151         The meaning of the fourth argument is different between
5152       playback and capture. For playback, it holds the source data
5153       pointer, and for capture, it's the destination data pointer. 
5154       </para>
5156       <para>
5157         The last argument is the number of frames to be copied.
5158       </para>
5160       <para>
5161         What you have to do in this callback is again different
5162         between playback and capture directions. In the
5163         playback case, you copy the given amount of data
5164         (<parameter>count</parameter>) at the specified pointer
5165         (<parameter>src</parameter>) to the specified offset
5166         (<parameter>pos</parameter>) on the hardware buffer. When
5167         coded like memcpy-like way, the copy would be like: 
5169         <informalexample>
5170           <programlisting>
5171 <![CDATA[
5172   my_memcpy(my_buffer + frames_to_bytes(runtime, pos), src,
5173             frames_to_bytes(runtime, count));
5174 ]]>
5175           </programlisting>
5176         </informalexample>
5177       </para>
5179       <para>
5180         For the capture direction, you copy the given amount of
5181         data (<parameter>count</parameter>) at the specified offset
5182         (<parameter>pos</parameter>) on the hardware buffer to the
5183         specified pointer (<parameter>dst</parameter>). 
5185         <informalexample>
5186           <programlisting>
5187 <![CDATA[
5188   my_memcpy(dst, my_buffer + frames_to_bytes(runtime, pos),
5189             frames_to_bytes(runtime, count));
5190 ]]>
5191           </programlisting>
5192         </informalexample>
5194         Note that both the position and the amount of data are given
5195       in frames. 
5196       </para>
5198       <para>
5199         In the case of non-interleaved samples, the implementation
5200       will be a bit more complicated. 
5201       </para>
5203       <para>
5204         You need to check the channel argument, and if it's -1, copy
5205       the whole channels. Otherwise, you have to copy only the
5206       specified channel. Please check
5207       <filename>isa/gus/gus_pcm.c</filename> as an example. 
5208       </para>
5210       <para>
5211         The <structfield>silence</structfield> callback is also
5212         implemented in a similar way. 
5214         <informalexample>
5215           <programlisting>
5216 <![CDATA[
5217   static int silence(struct snd_pcm_substream *substream, int channel,
5218                      snd_pcm_uframes_t pos, snd_pcm_uframes_t count);
5219 ]]>
5220           </programlisting>
5221         </informalexample>
5222       </para>
5224       <para>
5225         The meanings of arguments are the same as in the
5226       <structfield>copy</structfield> 
5227       callback, although there is no <parameter>src/dst</parameter>
5228       argument. In the case of interleaved samples, the channel
5229       argument has no meaning, as well as on
5230       <structfield>copy</structfield> callback.  
5231       </para>
5233       <para>
5234         The role of <structfield>silence</structfield> callback is to
5235         set the given amount 
5236         (<parameter>count</parameter>) of silence data at the
5237         specified offset (<parameter>pos</parameter>) on the hardware
5238         buffer. Suppose that the data format is signed (that is, the
5239         silent-data is 0), and the implementation using a memset-like
5240         function would be like: 
5242         <informalexample>
5243           <programlisting>
5244 <![CDATA[
5245   my_memcpy(my_buffer + frames_to_bytes(runtime, pos), 0,
5246             frames_to_bytes(runtime, count));
5247 ]]>
5248           </programlisting>
5249         </informalexample>
5250       </para>
5252       <para>
5253         In the case of non-interleaved samples, again, the
5254       implementation becomes a bit more complicated. See, for example,
5255       <filename>isa/gus/gus_pcm.c</filename>. 
5256       </para>
5257     </section>
5259     <section id="buffer-and-memory-non-contiguous">
5260       <title>Non-Contiguous Buffers</title>
5261       <para>
5262         If your hardware supports the page table as in emu10k1 or the
5263       buffer descriptors as in via82xx, you can use the scatter-gather
5264       (SG) DMA. ALSA provides an interface for handling SG-buffers.
5265       The API is provided in <filename>&lt;sound/pcm.h&gt;</filename>. 
5266       </para>
5268       <para>
5269         For creating the SG-buffer handler, call
5270         <function>snd_pcm_lib_preallocate_pages()</function> or
5271         <function>snd_pcm_lib_preallocate_pages_for_all()</function>
5272         with <constant>SNDRV_DMA_TYPE_DEV_SG</constant>
5273         in the PCM constructor like other PCI pre-allocator.
5274         You need to pass <function>snd_dma_pci_data(pci)</function>,
5275         where pci is the struct <structname>pci_dev</structname> pointer
5276         of the chip as well.
5277         The <type>struct snd_sg_buf</type> instance is created as
5278         substream-&gt;dma_private. You can cast
5279         the pointer like: 
5281         <informalexample>
5282           <programlisting>
5283 <![CDATA[
5284   struct snd_sg_buf *sgbuf = (struct snd_sg_buf *)substream->dma_private;
5285 ]]>
5286           </programlisting>
5287         </informalexample>
5288       </para>
5290       <para>
5291         Then call <function>snd_pcm_lib_malloc_pages()</function>
5292       in the <structfield>hw_params</structfield> callback
5293       as well as in the case of normal PCI buffer.
5294       The SG-buffer handler will allocate the non-contiguous kernel
5295       pages of the given size and map them onto the virtually contiguous
5296       memory.  The virtual pointer is addressed in runtime-&gt;dma_area.
5297       The physical address (runtime-&gt;dma_addr) is set to zero,
5298       because the buffer is physically non-contiguous.
5299       The physical address table is set up in sgbuf-&gt;table.
5300       You can get the physical address at a certain offset via
5301       <function>snd_pcm_sgbuf_get_addr()</function>. 
5302       </para>
5304       <para>
5305         When a SG-handler is used, you need to set
5306       <function>snd_pcm_sgbuf_ops_page</function> as
5307       the <structfield>page</structfield> callback.
5308       (See <link linkend="pcm-interface-operators-page-callback">
5309       <citetitle>page callback section</citetitle></link>.)
5310       </para>
5312       <para>
5313         To release the data, call
5314       <function>snd_pcm_lib_free_pages()</function> in the
5315       <structfield>hw_free</structfield> callback as usual.
5316       </para>
5317     </section>
5319     <section id="buffer-and-memory-vmalloced">
5320       <title>Vmalloc'ed Buffers</title>
5321       <para>
5322         It's possible to use a buffer allocated via
5323       <function>vmalloc</function>, for example, for an intermediate
5324       buffer. Since the allocated pages are not contiguous, you need
5325       to set the <structfield>page</structfield> callback to obtain
5326       the physical address at every offset. 
5327       </para>
5329       <para>
5330         The implementation of <structfield>page</structfield> callback
5331         would be like this: 
5333         <informalexample>
5334           <programlisting>
5335 <![CDATA[
5336   #include <linux/vmalloc.h>
5338   /* get the physical page pointer on the given offset */
5339   static struct page *mychip_page(struct snd_pcm_substream *substream,
5340                                   unsigned long offset)
5341   {
5342           void *pageptr = substream->runtime->dma_area + offset;
5343           return vmalloc_to_page(pageptr);
5344   }
5345 ]]>
5346           </programlisting>
5347         </informalexample>
5348       </para>
5349     </section>
5351   </chapter>
5354 <!-- ****************************************************** -->
5355 <!-- Proc Interface  -->
5356 <!-- ****************************************************** -->
5357   <chapter id="proc-interface">
5358     <title>Proc Interface</title>
5359     <para>
5360       ALSA provides an easy interface for procfs. The proc files are
5361       very useful for debugging. I recommend you set up proc files if
5362       you write a driver and want to get a running status or register
5363       dumps. The API is found in
5364       <filename>&lt;sound/info.h&gt;</filename>. 
5365     </para>
5367     <para>
5368       To create a proc file, call
5369       <function>snd_card_proc_new()</function>. 
5371       <informalexample>
5372         <programlisting>
5373 <![CDATA[
5374   struct snd_info_entry *entry;
5375   int err = snd_card_proc_new(card, "my-file", &entry);
5376 ]]>
5377         </programlisting>
5378       </informalexample>
5380       where the second argument specifies the name of the proc file to be
5381     created. The above example will create a file
5382     <filename>my-file</filename> under the card directory,
5383     e.g. <filename>/proc/asound/card0/my-file</filename>. 
5384     </para>
5386     <para>
5387     Like other components, the proc entry created via
5388     <function>snd_card_proc_new()</function> will be registered and
5389     released automatically in the card registration and release
5390     functions.
5391     </para>
5393     <para>
5394       When the creation is successful, the function stores a new
5395     instance in the pointer given in the third argument.
5396     It is initialized as a text proc file for read only.  To use
5397     this proc file as a read-only text file as it is, set the read
5398     callback with a private data via 
5399      <function>snd_info_set_text_ops()</function>.
5401       <informalexample>
5402         <programlisting>
5403 <![CDATA[
5404   snd_info_set_text_ops(entry, chip, my_proc_read);
5405 ]]>
5406         </programlisting>
5407       </informalexample>
5408     
5409     where the second argument (<parameter>chip</parameter>) is the
5410     private data to be used in the callbacks. The third parameter
5411     specifies the read buffer size and the fourth
5412     (<parameter>my_proc_read</parameter>) is the callback function, which
5413     is defined like
5415       <informalexample>
5416         <programlisting>
5417 <![CDATA[
5418   static void my_proc_read(struct snd_info_entry *entry,
5419                            struct snd_info_buffer *buffer);
5420 ]]>
5421         </programlisting>
5422       </informalexample>
5423     
5424     </para>
5426     <para>
5427     In the read callback, use <function>snd_iprintf()</function> for
5428     output strings, which works just like normal
5429     <function>printf()</function>.  For example,
5431       <informalexample>
5432         <programlisting>
5433 <![CDATA[
5434   static void my_proc_read(struct snd_info_entry *entry,
5435                            struct snd_info_buffer *buffer)
5436   {
5437           struct my_chip *chip = entry->private_data;
5439           snd_iprintf(buffer, "This is my chip!\n");
5440           snd_iprintf(buffer, "Port = %ld\n", chip->port);
5441   }
5442 ]]>
5443         </programlisting>
5444       </informalexample>
5445     </para>
5447     <para>
5448     The file permissions can be changed afterwards.  As default, it's
5449     set as read only for all users.  If you want to add write
5450     permission for the user (root as default), do as follows:
5452       <informalexample>
5453         <programlisting>
5454 <![CDATA[
5455  entry->mode = S_IFREG | S_IRUGO | S_IWUSR;
5456 ]]>
5457         </programlisting>
5458       </informalexample>
5460     and set the write buffer size and the callback
5462       <informalexample>
5463         <programlisting>
5464 <![CDATA[
5465   entry->c.text.write = my_proc_write;
5466 ]]>
5467         </programlisting>
5468       </informalexample>
5469     </para>
5471     <para>
5472       For the write callback, you can use
5473     <function>snd_info_get_line()</function> to get a text line, and
5474     <function>snd_info_get_str()</function> to retrieve a string from
5475     the line. Some examples are found in
5476     <filename>core/oss/mixer_oss.c</filename>, core/oss/and
5477     <filename>pcm_oss.c</filename>. 
5478     </para>
5480     <para>
5481       For a raw-data proc-file, set the attributes as follows:
5483       <informalexample>
5484         <programlisting>
5485 <![CDATA[
5486   static struct snd_info_entry_ops my_file_io_ops = {
5487           .read = my_file_io_read,
5488   };
5490   entry->content = SNDRV_INFO_CONTENT_DATA;
5491   entry->private_data = chip;
5492   entry->c.ops = &my_file_io_ops;
5493   entry->size = 4096;
5494   entry->mode = S_IFREG | S_IRUGO;
5495 ]]>
5496         </programlisting>
5497       </informalexample>
5499       For the raw data, <structfield>size</structfield> field must be
5500       set properly.  This specifies the maximum size of the proc file access.
5501     </para>
5503     <para>
5504       The read/write callbacks of raw mode are more direct than the text mode.
5505       You need to use a low-level I/O functions such as
5506       <function>copy_from/to_user()</function> to transfer the
5507       data.
5509       <informalexample>
5510         <programlisting>
5511 <![CDATA[
5512   static ssize_t my_file_io_read(struct snd_info_entry *entry,
5513                               void *file_private_data,
5514                               struct file *file,
5515                               char *buf,
5516                               size_t count,
5517                               loff_t pos)
5518   {
5519           if (copy_to_user(buf, local_data + pos, count))
5520                   return -EFAULT;
5521           return count;
5522   }
5523 ]]>
5524         </programlisting>
5525       </informalexample>
5527       If the size of the info entry has been set up properly,
5528       <structfield>count</structfield> and <structfield>pos</structfield> are
5529       guaranteed to fit within 0 and the given size.
5530       You don't have to check the range in the callbacks unless any
5531       other condition is required.
5533     </para>
5535   </chapter>
5538 <!-- ****************************************************** -->
5539 <!-- Power Management  -->
5540 <!-- ****************************************************** -->
5541   <chapter id="power-management">
5542     <title>Power Management</title>
5543     <para>
5544       If the chip is supposed to work with suspend/resume
5545       functions, you need to add power-management code to the
5546       driver. The additional code for power-management should be
5547       <function>ifdef</function>'ed with
5548       <constant>CONFIG_PM</constant>. 
5549     </para>
5551         <para>
5552         If the driver <emphasis>fully</emphasis> supports suspend/resume
5553         that is, the device can be
5554         properly resumed to its state when suspend was called,
5555         you can set the <constant>SNDRV_PCM_INFO_RESUME</constant> flag
5556         in the pcm info field.  Usually, this is possible when the
5557         registers of the chip can be safely saved and restored to
5558         RAM. If this is set, the trigger callback is called with
5559         <constant>SNDRV_PCM_TRIGGER_RESUME</constant> after the resume
5560         callback completes. 
5561         </para>
5563         <para>
5564         Even if the driver doesn't support PM fully but 
5565         partial suspend/resume is still possible, it's still worthy to
5566         implement suspend/resume callbacks. In such a case, applications
5567         would reset the status by calling
5568         <function>snd_pcm_prepare()</function> and restart the stream
5569         appropriately.  Hence, you can define suspend/resume callbacks
5570         below but don't set <constant>SNDRV_PCM_INFO_RESUME</constant>
5571         info flag to the PCM.
5572         </para>
5573         
5574         <para>
5575         Note that the trigger with SUSPEND can always be called when
5576         <function>snd_pcm_suspend_all</function> is called,
5577         regardless of the <constant>SNDRV_PCM_INFO_RESUME</constant> flag.
5578         The <constant>RESUME</constant> flag affects only the behavior
5579         of <function>snd_pcm_resume()</function>.
5580         (Thus, in theory,
5581         <constant>SNDRV_PCM_TRIGGER_RESUME</constant> isn't needed
5582         to be handled in the trigger callback when no
5583         <constant>SNDRV_PCM_INFO_RESUME</constant> flag is set.  But,
5584         it's better to keep it for compatibility reasons.)
5585         </para>
5586     <para>
5587       In the earlier version of ALSA drivers, a common
5588       power-management layer was provided, but it has been removed.
5589       The driver needs to define the suspend/resume hooks according to
5590       the bus the device is connected to.  In the case of PCI drivers, the
5591       callbacks look like below:
5593       <informalexample>
5594         <programlisting>
5595 <![CDATA[
5596   #ifdef CONFIG_PM
5597   static int snd_my_suspend(struct pci_dev *pci, pm_message_t state)
5598   {
5599           .... /* do things for suspend */
5600           return 0;
5601   }
5602   static int snd_my_resume(struct pci_dev *pci)
5603   {
5604           .... /* do things for suspend */
5605           return 0;
5606   }
5607   #endif
5608 ]]>
5609         </programlisting>
5610       </informalexample>
5611     </para>
5613     <para>
5614       The scheme of the real suspend job is as follows.
5616       <orderedlist>
5617         <listitem><para>Retrieve the card and the chip data.</para></listitem>
5618         <listitem><para>Call <function>snd_power_change_state()</function> with
5619           <constant>SNDRV_CTL_POWER_D3hot</constant> to change the
5620           power status.</para></listitem>
5621         <listitem><para>Call <function>snd_pcm_suspend_all()</function> to suspend the running PCM streams.</para></listitem>
5622         <listitem><para>If AC97 codecs are used, call
5623         <function>snd_ac97_suspend()</function> for each codec.</para></listitem>
5624         <listitem><para>Save the register values if necessary.</para></listitem>
5625         <listitem><para>Stop the hardware if necessary.</para></listitem>
5626         <listitem><para>Disable the PCI device by calling
5627           <function>pci_disable_device()</function>.  Then, call
5628           <function>pci_save_state()</function> at last.</para></listitem>
5629       </orderedlist>
5630     </para>
5632     <para>
5633       A typical code would be like:
5635       <informalexample>
5636         <programlisting>
5637 <![CDATA[
5638   static int mychip_suspend(struct pci_dev *pci, pm_message_t state)
5639   {
5640           /* (1) */
5641           struct snd_card *card = pci_get_drvdata(pci);
5642           struct mychip *chip = card->private_data;
5643           /* (2) */
5644           snd_power_change_state(card, SNDRV_CTL_POWER_D3hot);
5645           /* (3) */
5646           snd_pcm_suspend_all(chip->pcm);
5647           /* (4) */
5648           snd_ac97_suspend(chip->ac97);
5649           /* (5) */
5650           snd_mychip_save_registers(chip);
5651           /* (6) */
5652           snd_mychip_stop_hardware(chip);
5653           /* (7) */
5654           pci_disable_device(pci);
5655           pci_save_state(pci);
5656           return 0;
5657   }
5658 ]]>
5659         </programlisting>
5660       </informalexample>
5661     </para>
5663     <para>
5664     The scheme of the real resume job is as follows.
5666     <orderedlist>
5667     <listitem><para>Retrieve the card and the chip data.</para></listitem>
5668     <listitem><para>Set up PCI. First, call <function>pci_restore_state()</function>.
5669         Then enable the pci device again by calling <function>pci_enable_device()</function>.
5670         Call <function>pci_set_master()</function> if necessary, too.</para></listitem>
5671     <listitem><para>Re-initialize the chip.</para></listitem>
5672     <listitem><para>Restore the saved registers if necessary.</para></listitem>
5673     <listitem><para>Resume the mixer, e.g. calling
5674     <function>snd_ac97_resume()</function>.</para></listitem>
5675     <listitem><para>Restart the hardware (if any).</para></listitem>
5676     <listitem><para>Call <function>snd_power_change_state()</function> with
5677         <constant>SNDRV_CTL_POWER_D0</constant> to notify the processes.</para></listitem>
5678     </orderedlist>
5679     </para>
5681     <para>
5682     A typical code would be like:
5684       <informalexample>
5685         <programlisting>
5686 <![CDATA[
5687   static int mychip_resume(struct pci_dev *pci)
5688   {
5689           /* (1) */
5690           struct snd_card *card = pci_get_drvdata(pci);
5691           struct mychip *chip = card->private_data;
5692           /* (2) */
5693           pci_restore_state(pci);
5694           pci_enable_device(pci);
5695           pci_set_master(pci);
5696           /* (3) */
5697           snd_mychip_reinit_chip(chip);
5698           /* (4) */
5699           snd_mychip_restore_registers(chip);
5700           /* (5) */
5701           snd_ac97_resume(chip->ac97);
5702           /* (6) */
5703           snd_mychip_restart_chip(chip);
5704           /* (7) */
5705           snd_power_change_state(card, SNDRV_CTL_POWER_D0);
5706           return 0;
5707   }
5708 ]]>
5709         </programlisting>
5710       </informalexample>
5711     </para>
5713     <para>
5714         As shown in the above, it's better to save registers after
5715         suspending the PCM operations via
5716         <function>snd_pcm_suspend_all()</function> or
5717         <function>snd_pcm_suspend()</function>.  It means that the PCM
5718         streams are already stoppped when the register snapshot is
5719         taken.  But, remember that you don't have to restart the PCM
5720         stream in the resume callback. It'll be restarted via 
5721         trigger call with <constant>SNDRV_PCM_TRIGGER_RESUME</constant>
5722         when necessary.
5723     </para>
5725     <para>
5726       OK, we have all callbacks now. Let's set them up. In the
5727       initialization of the card, make sure that you can get the chip
5728       data from the card instance, typically via
5729       <structfield>private_data</structfield> field, in case you
5730       created the chip data individually.
5732       <informalexample>
5733         <programlisting>
5734 <![CDATA[
5735   static int snd_mychip_probe(struct pci_dev *pci,
5736                               const struct pci_device_id *pci_id)
5737   {
5738           ....
5739           struct snd_card *card;
5740           struct mychip *chip;
5741           int err;
5742           ....
5743           err = snd_card_create(index[dev], id[dev], THIS_MODULE, 0, &card);
5744           ....
5745           chip = kzalloc(sizeof(*chip), GFP_KERNEL);
5746           ....
5747           card->private_data = chip;
5748           ....
5749   }
5750 ]]>
5751         </programlisting>
5752       </informalexample>
5754         When you created the chip data with
5755         <function>snd_card_create()</function>, it's anyway accessible
5756         via <structfield>private_data</structfield> field.
5758       <informalexample>
5759         <programlisting>
5760 <![CDATA[
5761   static int snd_mychip_probe(struct pci_dev *pci,
5762                               const struct pci_device_id *pci_id)
5763   {
5764           ....
5765           struct snd_card *card;
5766           struct mychip *chip;
5767           int err;
5768           ....
5769           err = snd_card_create(index[dev], id[dev], THIS_MODULE,
5770                                 sizeof(struct mychip), &card);
5771           ....
5772           chip = card->private_data;
5773           ....
5774   }
5775 ]]>
5776         </programlisting>
5777       </informalexample>
5779     </para>
5781     <para>
5782       If you need a space to save the registers, allocate the
5783         buffer for it here, too, since it would be fatal
5784     if you cannot allocate a memory in the suspend phase.
5785     The allocated buffer should be released in the corresponding
5786     destructor.
5787     </para>
5789     <para>
5790       And next, set suspend/resume callbacks to the pci_driver.
5792       <informalexample>
5793         <programlisting>
5794 <![CDATA[
5795   static struct pci_driver driver = {
5796           .name = KBUILD_MODNAME,
5797           .id_table = snd_my_ids,
5798           .probe = snd_my_probe,
5799           .remove = snd_my_remove,
5800   #ifdef CONFIG_PM
5801           .suspend = snd_my_suspend,
5802           .resume = snd_my_resume,
5803   #endif
5804   };
5805 ]]>
5806         </programlisting>
5807       </informalexample>
5808     </para>
5810   </chapter>
5813 <!-- ****************************************************** -->
5814 <!-- Module Parameters  -->
5815 <!-- ****************************************************** -->
5816   <chapter id="module-parameters">
5817     <title>Module Parameters</title>
5818     <para>
5819       There are standard module options for ALSA. At least, each
5820       module should have the <parameter>index</parameter>,
5821       <parameter>id</parameter> and <parameter>enable</parameter>
5822       options. 
5823     </para>
5825     <para>
5826       If the module supports multiple cards (usually up to
5827       8 = <constant>SNDRV_CARDS</constant> cards), they should be
5828       arrays. The default initial values are defined already as
5829       constants for easier programming:
5831       <informalexample>
5832         <programlisting>
5833 <![CDATA[
5834   static int index[SNDRV_CARDS] = SNDRV_DEFAULT_IDX;
5835   static char *id[SNDRV_CARDS] = SNDRV_DEFAULT_STR;
5836   static int enable[SNDRV_CARDS] = SNDRV_DEFAULT_ENABLE_PNP;
5837 ]]>
5838         </programlisting>
5839       </informalexample>
5840     </para>
5842     <para>
5843       If the module supports only a single card, they could be single
5844     variables, instead.  <parameter>enable</parameter> option is not
5845     always necessary in this case, but it would be better to have a
5846     dummy option for compatibility.
5847     </para>
5849     <para>
5850       The module parameters must be declared with the standard
5851     <function>module_param()()</function>,
5852     <function>module_param_array()()</function> and
5853     <function>MODULE_PARM_DESC()</function> macros.
5854     </para>
5856     <para>
5857       The typical coding would be like below:
5859       <informalexample>
5860         <programlisting>
5861 <![CDATA[
5862   #define CARD_NAME "My Chip"
5864   module_param_array(index, int, NULL, 0444);
5865   MODULE_PARM_DESC(index, "Index value for " CARD_NAME " soundcard.");
5866   module_param_array(id, charp, NULL, 0444);
5867   MODULE_PARM_DESC(id, "ID string for " CARD_NAME " soundcard.");
5868   module_param_array(enable, bool, NULL, 0444);
5869   MODULE_PARM_DESC(enable, "Enable " CARD_NAME " soundcard.");
5870 ]]>
5871         </programlisting>
5872       </informalexample>
5873     </para>
5875     <para>
5876       Also, don't forget to define the module description, classes,
5877       license and devices. Especially, the recent modprobe requires to
5878       define the module license as GPL, etc., otherwise the system is
5879       shown as <quote>tainted</quote>. 
5881       <informalexample>
5882         <programlisting>
5883 <![CDATA[
5884   MODULE_DESCRIPTION("My Chip");
5885   MODULE_LICENSE("GPL");
5886   MODULE_SUPPORTED_DEVICE("{{Vendor,My Chip Name}}");
5887 ]]>
5888         </programlisting>
5889       </informalexample>
5890     </para>
5892   </chapter>
5895 <!-- ****************************************************** -->
5896 <!-- How To Put Your Driver  -->
5897 <!-- ****************************************************** -->
5898   <chapter id="how-to-put-your-driver">
5899     <title>How To Put Your Driver Into ALSA Tree</title>
5900         <section>
5901         <title>General</title>
5902         <para>
5903         So far, you've learned how to write the driver codes.
5904         And you might have a question now: how to put my own
5905         driver into the ALSA driver tree?
5906         Here (finally :) the standard procedure is described briefly.
5907         </para>
5909         <para>
5910         Suppose that you create a new PCI driver for the card
5911         <quote>xyz</quote>.  The card module name would be
5912         snd-xyz.  The new driver is usually put into the alsa-driver
5913         tree, <filename>alsa-driver/pci</filename> directory in
5914         the case of PCI cards.
5915         Then the driver is evaluated, audited and tested
5916         by developers and users.  After a certain time, the driver
5917         will go to the alsa-kernel tree (to the corresponding directory,
5918         such as <filename>alsa-kernel/pci</filename>) and eventually
5919         will be integrated into the Linux 2.6 tree (the directory would be
5920         <filename>linux/sound/pci</filename>).
5921         </para>
5923         <para>
5924         In the following sections, the driver code is supposed
5925         to be put into alsa-driver tree. The two cases are covered:
5926         a driver consisting of a single source file and one consisting
5927         of several source files.
5928         </para>
5929         </section>
5931         <section>
5932         <title>Driver with A Single Source File</title>
5933         <para>
5934         <orderedlist>
5935         <listitem>
5936         <para>
5937         Modify alsa-driver/pci/Makefile
5938         </para>
5940         <para>
5941         Suppose you have a file xyz.c.  Add the following
5942         two lines
5943       <informalexample>
5944         <programlisting>
5945 <![CDATA[
5946   snd-xyz-objs := xyz.o
5947   obj-$(CONFIG_SND_XYZ) += snd-xyz.o
5948 ]]>
5949         </programlisting>
5950       </informalexample>
5951         </para>
5952         </listitem>
5954         <listitem>
5955         <para>
5956         Create the Kconfig entry
5957         </para>
5959         <para>
5960         Add the new entry of Kconfig for your xyz driver.
5961       <informalexample>
5962         <programlisting>
5963 <![CDATA[
5964   config SND_XYZ
5965           tristate "Foobar XYZ"
5966           depends on SND
5967           select SND_PCM
5968           help
5969             Say Y here to include support for Foobar XYZ soundcard.
5971             To compile this driver as a module, choose M here: the module
5972             will be called snd-xyz.
5973 ]]>
5974         </programlisting>
5975       </informalexample>
5977         the line, select SND_PCM, specifies that the driver xyz supports
5978         PCM.  In addition to SND_PCM, the following components are
5979         supported for select command:
5980         SND_RAWMIDI, SND_TIMER, SND_HWDEP, SND_MPU401_UART,
5981         SND_OPL3_LIB, SND_OPL4_LIB, SND_VX_LIB, SND_AC97_CODEC.
5982         Add the select command for each supported component.
5983         </para>
5985         <para>
5986         Note that some selections imply the lowlevel selections.
5987         For example, PCM includes TIMER, MPU401_UART includes RAWMIDI,
5988         AC97_CODEC includes PCM, and OPL3_LIB includes HWDEP.
5989         You don't need to give the lowlevel selections again.
5990         </para>
5992         <para>
5993         For the details of Kconfig script, refer to the kbuild
5994         documentation.
5995         </para>
5997         </listitem>
5999         <listitem>
6000         <para>
6001         Run cvscompile script to re-generate the configure script and
6002         build the whole stuff again.
6003         </para>
6004         </listitem>
6005         </orderedlist>
6006         </para>
6007         </section>
6009         <section>
6010         <title>Drivers with Several Source Files</title>
6011         <para>
6012         Suppose that the driver snd-xyz have several source files.
6013         They are located in the new subdirectory,
6014         pci/xyz.
6016         <orderedlist>
6017         <listitem>
6018         <para>
6019         Add a new directory (<filename>xyz</filename>) in
6020         <filename>alsa-driver/pci/Makefile</filename> as below
6022       <informalexample>
6023         <programlisting>
6024 <![CDATA[
6025   obj-$(CONFIG_SND) += xyz/
6026 ]]>
6027         </programlisting>
6028       </informalexample>
6029         </para>
6030         </listitem>
6032         <listitem>
6033         <para>
6034         Under the directory <filename>xyz</filename>, create a Makefile
6036       <example>
6037         <title>Sample Makefile for a driver xyz</title>
6038         <programlisting>
6039 <![CDATA[
6040   ifndef SND_TOPDIR
6041   SND_TOPDIR=../..
6042   endif
6044   include $(SND_TOPDIR)/toplevel.config
6045   include $(SND_TOPDIR)/Makefile.conf
6047   snd-xyz-objs := xyz.o abc.o def.o
6049   obj-$(CONFIG_SND_XYZ) += snd-xyz.o
6051   include $(SND_TOPDIR)/Rules.make
6052 ]]>
6053         </programlisting>
6054       </example>
6055         </para>
6056         </listitem>
6058         <listitem>
6059         <para>
6060         Create the Kconfig entry
6061         </para>
6063         <para>
6064         This procedure is as same as in the last section.
6065         </para>
6066         </listitem>
6068         <listitem>
6069         <para>
6070         Run cvscompile script to re-generate the configure script and
6071         build the whole stuff again.
6072         </para>
6073         </listitem>
6074         </orderedlist>
6075         </para>
6076         </section>
6078   </chapter>
6080 <!-- ****************************************************** -->
6081 <!-- Useful Functions  -->
6082 <!-- ****************************************************** -->
6083   <chapter id="useful-functions">
6084     <title>Useful Functions</title>
6086     <section id="useful-functions-snd-printk">
6087       <title><function>snd_printk()</function> and friends</title>
6088       <para>
6089         ALSA provides a verbose version of the
6090       <function>printk()</function> function. If a kernel config
6091       <constant>CONFIG_SND_VERBOSE_PRINTK</constant> is set, this
6092       function prints the given message together with the file name
6093       and the line of the caller. The <constant>KERN_XXX</constant>
6094       prefix is processed as 
6095       well as the original <function>printk()</function> does, so it's
6096       recommended to add this prefix, e.g. 
6098         <informalexample>
6099           <programlisting>
6100 <![CDATA[
6101   snd_printk(KERN_ERR "Oh my, sorry, it's extremely bad!\n");
6102 ]]>
6103           </programlisting>
6104         </informalexample>
6105       </para>
6107       <para>
6108         There are also <function>printk()</function>'s for
6109       debugging. <function>snd_printd()</function> can be used for
6110       general debugging purposes. If
6111       <constant>CONFIG_SND_DEBUG</constant> is set, this function is
6112       compiled, and works just like
6113       <function>snd_printk()</function>. If the ALSA is compiled
6114       without the debugging flag, it's ignored. 
6115       </para>
6117       <para>
6118         <function>snd_printdd()</function> is compiled in only when
6119       <constant>CONFIG_SND_DEBUG_VERBOSE</constant> is set. Please note
6120       that <constant>CONFIG_SND_DEBUG_VERBOSE</constant> is not set as default
6121       even if you configure the alsa-driver with
6122       <option>--with-debug=full</option> option. You need to give
6123       explicitly <option>--with-debug=detect</option> option instead. 
6124       </para>
6125     </section>
6127     <section id="useful-functions-snd-bug">
6128       <title><function>snd_BUG()</function></title>
6129       <para>
6130         It shows the <computeroutput>BUG?</computeroutput> message and
6131       stack trace as well as <function>snd_BUG_ON</function> at the point.
6132       It's useful to show that a fatal error happens there. 
6133       </para>
6134       <para>
6135          When no debug flag is set, this macro is ignored. 
6136       </para>
6137     </section>
6139     <section id="useful-functions-snd-bug-on">
6140       <title><function>snd_BUG_ON()</function></title>
6141       <para>
6142         <function>snd_BUG_ON()</function> macro is similar with
6143         <function>WARN_ON()</function> macro. For example,  
6145         <informalexample>
6146           <programlisting>
6147 <![CDATA[
6148   snd_BUG_ON(!pointer);
6149 ]]>
6150           </programlisting>
6151         </informalexample>
6153         or it can be used as the condition,
6154         <informalexample>
6155           <programlisting>
6156 <![CDATA[
6157   if (snd_BUG_ON(non_zero_is_bug))
6158           return -EINVAL;
6159 ]]>
6160           </programlisting>
6161         </informalexample>
6163       </para>
6165       <para>
6166         The macro takes an conditional expression to evaluate.
6167         When <constant>CONFIG_SND_DEBUG</constant>, is set, the
6168         expression is actually evaluated. If it's non-zero, it shows
6169         the warning message such as
6170         <computeroutput>BUG? (xxx)</computeroutput>
6171         normally followed by stack trace.  It returns the evaluated
6172         value.
6173         When no <constant>CONFIG_SND_DEBUG</constant> is set, this
6174         macro always returns zero.
6175       </para>
6177     </section>
6179   </chapter>
6182 <!-- ****************************************************** -->
6183 <!-- Acknowledgments  -->
6184 <!-- ****************************************************** -->
6185   <chapter id="acknowledgments">
6186     <title>Acknowledgments</title>
6187     <para>
6188       I would like to thank Phil Kerr for his help for improvement and
6189       corrections of this document. 
6190     </para>
6191     <para>
6192     Kevin Conder reformatted the original plain-text to the
6193     DocBook format.
6194     </para>
6195     <para>
6196     Giuliano Pochini corrected typos and contributed the example codes
6197     in the hardware constraints section.
6198     </para>
6199   </chapter>
6200 </book>