Android音频系统之AudioFlinger(一)

1.1 AudioFlinger

在上面的框架图中，我们可以看到AudioFlinger(下面简称AF)是整个音频系统的核心与难点。作为Android系统中的音频中枢，它同时也是一个系统服务，启到承上(为上层提供访问接口)启下(通过HAL来管理音频设备)的作用。只有理解了AudioFlinger，才能以此为基础更好地深入到其它模块，因而我们把它放在前面进行分析。

1.1.1 AudioFlinger服务的启动和运行

我们知道，Android中的系统服务分为两类，分别是Java层和Native层的System Services。其中AudioFlinger和SurfaceFlinger一样，都属于后者。Java层服务通常在SystemServer.java中启动，比如后面会看到的AudioService就是这种情况。而Native层服务则通常是各服务方按照自己的特定部署来决定何时启动、如何启动。例如AudioFlinger就是利用一个Linux程序来间接创建的，如下所示：

/*frameworks/av/media/mediaserver/main_mediaserver.cpp*/

int main(int argc, char** argv)

{

sp<ProcessState>proc(ProcessState::self());

sp<IServiceManager>sm = defaultServiceManager();

ALOGI("ServiceManager: %p", sm.get());

AudioFlinger::instantiate();

MediaPlayerService::instantiate();

CameraService::instantiate();

AudioPolicyService::instantiate();

ProcessState::self()->startThreadPool();

IPCThreadState::self()->joinThreadPool();

}

这个mediaserver的目录下只有一个文件，它的任务很简单，就是把所有媒体相关的native层服务(包括AudioFlinger,MediaPlayerService,CameraService和AudioPolicyService)启动起来，可以参考其Android.mk:

LOCAL_SRC_FILES:= \

main_mediaserver.cpp

LOCAL_SHARED_LIBRARIES := \

libaudioflinger\

libcameraservice\

libmediaplayerservice\

libutils \

libbinder

…

LOCAL_MODULE:= mediaserver

根据前面的分析，AudioFlinger的源码实现是放在libaudioflinger库中的，因而在编译mediaserver时要引用这个库，其它服务也是一样的做法。编译生成的mediaserver将被烧录到设备的/system/bin/mediaserver路径中，然后由系统启动时的init进程启动，其在Init.rc中的配置是：

service media /system/bin/mediaserver

class main

user media

group audio camera inetnet_bt net_bt_admin net_bw_acct drmrpc

ioprio rt 4

值得一提的是，这个AudioFlinger::instantiate()并不是AudioFlinger内部的静态类，而是BinderService类的一个实现。包括AudioFlinger、AudioPolicyService等在内的几个服务都继承自这个统一的Binder服务类，比如：

class AudioFlinger :

public BinderService<AudioFlinger>,

public BnAudioFlinger…

从名称上看，BinderService应该是实现了binder跨进程通信相关的功能，它是一个模板类，其中的函数instantiate将把模板指定的服务创建出来，并添加到ServiceManager中：

/*frameworks/native/include/binder/BinderService.h*/

template<typename SERVICE> …

static status_t publish(bool allowIsolated = false) {

sp<IServiceManager> sm(defaultServiceManager());

returnsm->addService(String16(SERVICE::getServiceName()), new SERVICE(),allowIsolated);

}

static void instantiate(){ publish(); } //调用publish

回头看下AudioFlinger的构造函数，发现它只是简单地为内部一些变量做了初始化，除此之外就没有任何代码了：

（frameworks/av/services/audioflinger）

AudioFlinger::AudioFlinger()

:BnAudioFlinger(),mPrimaryHardwareDev(NULL),

mHardwareStatus(AUDIO_HW_IDLE), // see alsoonFirstRef()

mMasterVolume(1.0f),mMasterVolumeSupportLvl(MVS_NONE), mMasterMute(false),

mNextUniqueId(1),mMode(AUDIO_MODE_INVALID), mBtNrecIsOff(false)

{

}

大家可能会觉得疑惑，那么AudioFlinger在什么情况下会开始执行实际的工作呢？没错，是在onFirstRef()中。BnAudioFlinger是由RefBase层层继承而来的，并且IServiceManager::addService的第二个参数实际上是一个强指针引用(constsp<IBinder>&),因而AudioFlinger具备了强指针被第一次引用时调用onFirstRef的程序逻辑。如果大家不是很清楚这些细节的话，可以参考下本书的强指针章节，这里不再赘述。

void AudioFlinger::onFirstRef()

{

int rc = 0;

Mutex::Autolock _l(mLock);

charval_str[PROPERTY_VALUE_MAX] = { 0 };

if(property_get("ro.audio.flinger_standbytime_ms", val_str, NULL) >=0) {

uint32_t int_val;

if (1 ==sscanf(val_str, "%u", &int_val)) {

mStandbyTimeInNsecs= milliseconds(int_val);

ALOGI("Using%u mSec as standby time.", int_val);

} else {

mStandbyTimeInNsecs = kDefaultStandbyTimeInNsecs;

…

}

mMode = AUDIO_MODE_NORMAL;

mMasterVolumeSW = 1.0;

mMasterVolume = 1.0;

mHardwareStatus =AUDIO_HW_IDLE;

}

属性ro.audio.flinger_standbytime_ms为用户调整standby时间提供了一个接口，早期版本中这个时间值是固定的。接下来初始化几个重要的内部变量，和构造函数的做法不同的是，这里赋予的都是有效的值了。

从这时开始，AudioFlinger就是一个“有意义”的实体了，因为有人使用到了它。接下来其它进程可以通过ServiceManager来访问，并调用createTrack、openOutput等一系列接口来驱使AudioFlinger执行音频处理操作，我们在后面章节会陆续讲解到。