从ALSA录音 - 理解内存映射

Question

我正在尝试使用ALSA从USB音频设备获取输入，并将其作为一系列有符号短整型值写入磁盘。但结果是有效数据块与大量零块交错出现。我猜测我的缓冲设置不正确，没有正确使用内存映射。

我所尝试的：

• 采样率：8K（由设备强制）
• 缓冲区大小：2048
• 周期大小：512
• 一个通道

该设备似乎已经正确打开并接受各种参数。在一些设置之后，循环运行如下:

snd_pcm_avail_update   
snd_pcm_mmap_begin   
   memcpy data from mmap buffer to array of short   
snd_pcm_mmap_commit   

memcpy是一个指向短数组的指针，每次传递返回的帧数都会增加。

在记录几秒钟后，我关闭它并将随后的缓冲区作为单个短值写入每行的磁盘。我期望的是1200到2300赫兹之间变化的几秒钟的PCM数据。我得到的是一些带有许多零的数据。

我想知道的是：我的缓冲区和周期值是否合理？有人成功使用ALSA的内存映射输出吗？

编辑：一些代码

const snd_pcm_channel_area_t *areas;  
snd_pcm_uframes_t offset, frames, size;   
short* pCID = (short*)malloc( 50000 * sizeof( short ));  
short* ppCID = pCID;
while( size > 0 )  
{  
   frames = size;  
   snd_pcm_mmap_begin (device, &areas, &offset, &frames);     
   short* pd = (short*)areas[0].addr;   
   memcpy( ppCID, (pd + (offset*sizeof(short))), frames * sizeof( short ));  
   ppCID += frames;  
   snd_pcm_mmap_commit(device, offset, frames);  

   size -= frames;
}

当所有的工作都完成后，我循环遍历pCID并写入磁盘。每行一个值。

- ethrbunny

Answer 1

在ARM上，USB音频驱动程序存在已知问题，内核和应用程序对同一缓冲区的映射可能不是高速缓存一致。

仅当代码可以直接处理样本而不将其复制到另一个缓冲区时，使用ALSA内存映射函数才有意义。如果您要复制它们，则会做snd_pcm_readi已经做过的事情。换句话说，不要使用内存映射。

在捕获时，缓冲区大小对延迟没有影响，因此您应该使其尽可能大，以避免可能的溢出。

较小的周期大小可为您提供较低的延迟，但您的程序与实时相关性不大，因此您可以使用较大的周期大小来节省一些电源。

- CL.

Answer 2

从文档中可以看到："在调用此函数之前，必须直接调用snd_pcm_avail_update()函数，否则该函数可能会返回可用帧的错误计数。" 我认为问题在于snd_pcm_mmap_begin错误地报告了可用帧的数量，因此您正在读取尚未写入的区域。

此外，我不确定，但我认为alsa mmap函数不会阻塞直到有数据，尽管可能被其他代码覆盖，这与文件mmap不完全相同，因此不要开始认为它是。如果您的风扇开始疯狂转动并且一切变得缓慢，那么当没有字节可读时，您的代码将不断地在应用程序和内核上下文之间切换。

正如先前的帖子所指出的那样，这是使用snd_pcm_readi的完美案例，因此请使用它。

- user2040142