分类：android 2014-08-08 14:43 316人阅读 评论(0) 收藏 举报 对音频系统的探索起源于工作中遇到的一个bug。平时都是力求快速解决问题，不问原因。这次时间比较宽裕，正好借着解决问题的机会，把Android的音频系统了解一下。既然由bug引发，那就从bug开始说。

一. bug现象

Android的照相机在拍照的时候会播放一个按键音。最近的一个MID项目（基于RK3188，Android 4.2）中，测试部门反馈，拍照时按键音播放异常情况如下：

（1）进入应用程序以后，第一次拍照，没有按键音

（2）连续拍照，有按键音

（3）停止连拍，等待几秒钟后，再次拍照，又没有按键音

二. 问题简化

看CameraApp代码可以知道，播放按键音使用了SoundPool类。做一个使用SoundPool播放声音的应用程序，界面上只有一个Button，点击后播放声音。这样就能确定这单纯是声音播放问题还是复合性问题。代码很简单：

[java] view plain copy

1. protectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){
2. super.onCreate(savedInstanceState);
3. setContentView(R.layout.activity_test_sound_pool);
4. mSoundPool=newSoundPool(10,AudioManager.STREAM_SYSTEM,5);
5. mSoundId=mSoundPool.load(this,R.raw.camera_click,1);//这里R.raw.camera_click是ogg格式的音频资源
7. vBtnShut=(Button)findViewById(R.id.btn_click);
8. vBtnShut.setOnClickListener(newOnClickListener(){
9. @Override
10. publicvoidonClick(Viewv){
11. mSoundPool.play(mSoundId,1,1,0,0,1);
12. }
13. });
14. }

[java] view plain copy

1. protectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){
2. super.onCreate(savedInstanceState);
3. setContentView(R.layout.activity_test_sound_pool);
4. mSoundPool=newSoundPool(10,AudioManager.STREAM_SYSTEM,5);
5. mSoundId=mSoundPool.load(this,R.raw.camera_click,1);//这里R.raw.camera_click是ogg格式的音频资源
7. vBtnShut=(Button)findViewById(R.id.btn_click);
8. vBtnShut.setOnClickListener(newOnClickListener(){
9. @Override
10. publicvoidonClick(Viewv){
11. mSoundPool.play(mSoundId,1,1,0,0,1);
12. }
13. });
14. }

结果表明，BUG现象仍然是一样的。我们将BUG现象做一次简化：

idle-->play failed-->idle-->play failed-->play success-->play success-->idle-->play failed-->...

可以总结为，每间隔几秒钟后，第一次播放音频无声音输出。

三. 初步分析

理清了现象，简化了环境，我们可以开始分析问题了：

显而易见的是，BUG非常规律，只有相隔几秒钟后的第一次播放才出现问题，与软件逻辑密切相关，可以排除硬件问题。本质上来讲，无论使用什么软件系统，声音播放的流程一般都是——用户指定要播放的声音数据，可能是文件，可能是Buffer；Audio系统对声音数据解码，可能采用软解码，也可能采用硬解码；将解码出来的数字音频信号传给功放设备，经过D/A转换后送到扬声器，声音就播放出来了。可以说,这个流程中的第一部分，是应用程序的行为；第二部分，是Android系统的职责；第三部分，是kernel中驱动的工作。应用程序的问题可以排除，现在要解决的疑问是，是解码程序出了问题，还是驱动程序出了问题？出现了什么情况，导致了idle后播放不出来？

四. 代码研究

1. Android Audio框架

首先网络上找找资料，要搞清楚Android音频的框架层次结构，才容易定位问题。用图说明——

有了大致的概念，开始以SoundPool为入口，摸清播放流程。其中在每个层次中要了解两点：数据如何传递，播放的动作如何执行。 也就是沿着SoundPool.load()和Sound.play()顺藤摸瓜。

2. SoundPool和AudioFlinger

SoundPool.java基本是个空壳，直接使用了Native接口，代码没什么可看的。不过可以先看下这个类的介绍，就在SoundPool.java的开头，整一页的英文注释。幸运的是，很快就找到了我们需要看的资料：

[cpp] view plain copy

1. /**
2. *TheSoundPoolclassmanagesandplaysaudioresourcesforapplications.
3. *
4. *<p>ASoundPoolisacollectionofsamplesthatcanbeloadedintomemory
5. *fromaresourceinsidetheAPKorfromafileinthefilesystem.The
6. *SoundPoollibraryusestheMediaPlayerservicetodecodetheaudio
7. *intoaraw16-bitPCMmonoorstereostream.Thisallowsapplications
8. *toshipwithcompressedstreamswithouthavingtosuffertheCPUload
9. *andlatencyofdecompressingduringplayback.</p>
10. ......
11. ......
12. */

[cpp] view plain copy

1. /**
2. *TheSoundPoolclassmanagesandplaysaudioresourcesforapplications.
3. *
4. *<p>ASoundPoolisacollectionofsamplesthatcanbeloadedintomemory
5. *fromaresourceinsidetheAPKorfromafileinthefilesystem.The
6. *SoundPoollibraryusestheMediaPlayerservicetodecodetheaudio
7. *intoaraw16-bitPCMmonoorstereostream.Thisallowsapplications
8. *toshipwithcompressedstreamswithouthavingtosuffertheCPUload
9. *andlatencyofdecompressingduringplayback.</p>
10. ......
11. ......
12. */

挑重要的说，SoundPool是Sample的集合，能把APK里的资源或者文件系统中的文件加载到内存中，使用MediaPlayer服务把音频解码成原始的16位PCM单声道或立体声数据流。好嘛，原来解码在这里就做了。还是看看代码实现吧，免得心里不踏实。

不去理会Jni那些手续，直接看SoundPool.cpp。上面那个测试APK的代码，调用了SoundPool的load，play两个接口，就把声音播放出来了。load一次后，可多次播放，这两个接口之所以要分开，应该就是load做了解码。先看load的实现，为满足不同音频资源的需要，load被重载了，看其中一个就行了。

[cpp] view plain copy

1. intSoundPool::load(intfd,int64_toffset,int64_tlength,intpriority)
2. {
3. ALOGV("load:fd=%d,offset=%lld,length=%lld,priority=%d",
4. fd,offset,length,priority);
5. Mutex::Autolocklock(&mLock);
6. sp<Sample>sample=newSample(++mNextSampleID,fd,offset,length);
7. mSamples.add(sample->sampleID(),sample);//将sample对象加入管理
8. doLoad(sample);//load所在
9. returnsample->sampleID();
10. }

[cpp] view plain copy

1. intSoundPool::load(intfd,int64_toffset,int64_tlength,intpriority)
2. {
3. ALOGV("load:fd=%d,offset=%lld,length=%lld,priority=%d",
4. fd,offset,length,priority);
5. Mutex::Autolocklock(&mLock);
6. sp<Sample>sample=newSample(++mNextSampleID,fd,offset,length);
7. mSamples.add(sample->sampleID(),sample);//将sample对象加入管理
8. doLoad(sample);//load所在
9. returnsample->sampleID();
10. }

数据处理角度来说，真正的load在doLoad中：

[cpp] view plain copy

1. voidSoundPool::doLoad(sp<Sample>&sample)
2. {
3. ALOGV("doLoad:loadingsamplesampleID=%d",sample->sampleID());
4. sample->startLoad();//只是改变了状态
5. mDecodeThread->loadSample(sample->sampleID());//真正加载的地方
6. }

[cpp] view plain copy

1. voidSoundPool::doLoad(sp<Sample>&sample)
2. {
3. ALOGV("doLoad:loadingsamplesampleID=%d",sample->sampleID());
4. sample->startLoad();//只是改变了状态
5. mDecodeThread->loadSample(sample->sampleID());//真正加载的地方
6. }

看到了mDecodeThread，眼前一亮，很可能这里就是将ogg解码成PCM的地方了。所以进入loadSample看一看：

[cpp] view plain copy

1. voidSoundPoolThread::loadSample(intsampleID){
2. write(SoundPoolMsg(SoundPoolMsg::LOAD_SAMPLE,sampleID));
3. }

[cpp] view plain copy

1. voidSoundPoolThread::loadSample(intsampleID){
2. write(SoundPoolMsg(SoundPoolMsg::LOAD_SAMPLE,sampleID));
3. }

只是消息传递而已，找到LOAD_SAMPLE消息处理的地方：

[cpp] view plain copy

1. intSoundPoolThread::run(){
2. ALOGV("run");
3. for(;;){
4. SoundPoolMsgmsg=read();
5. ALOGV("Gotmessagem=%d,mData=%d",msg.mMessageType,msg.mData);
6. switch(msg.mMessageType){
7. caseSoundPoolMsg::KILL:
8. ALOGV("goodbye");
9. returnNO_ERROR;
10. caseSoundPoolMsg::LOAD_SAMPLE://在这里处理LOAD_SAMPLE
11. doLoadSample(msg.mData);
12. break;
13. default:
14. ALOGW("run:Unrecognizedmessage%d\n",
15. msg.mMessageType);
16. break;
17. }
18. }
19. }

[cpp] view plain copy

1. intSoundPoolThread::run(){
2. ALOGV("run");
3. for(;;){
4. SoundPoolMsgmsg=read();
5. ALOGV("Gotmessagem=%d,mData=%d",msg.mMessageType,msg.mData);
6. switch(msg.mMessageType){
7. caseSoundPoolMsg::KILL:
8. ALOGV("goodbye");
9. returnNO_ERROR;
10. caseSoundPoolMsg::LOAD_SAMPLE://在这里处理LOAD_SAMPLE
11. doLoadSample(msg.mData);
12. break;
13. default:
14. ALOGW("run:Unrecognizedmessage%d\n",
15. msg.mMessageType);
16. break;
17. }
18. }
19. }

[cpp] view plain copy

1. voidSoundPoolThread::doLoadSample(intsampleID){
2. sp<Sample>sample=mSoundPool->findSample(sampleID);
3. status_tstatus=-1;
4. if(sample!=0){
5. status=sample->doLoad();
6. }
7. mSoundPool->notify(SoundPoolEvent(SoundPoolEvent::SAMPLE_LOADED,sampleID,status));
8. }

[cpp] view plain copy

1. voidSoundPoolThread::doLoadSample(intsampleID){
2. sp<Sample>sample=mSoundPool->findSample(sampleID);
3. status_tstatus=-1;
4. if(sample!=0){
5. status=sample->doLoad();
6. }
7. mSoundPool->notify(SoundPoolEvent(SoundPoolEvent::SAMPLE_LOADED,sampleID,status));
8. }

看来最后是在sample->doLoad()中做的处理。进去看看，颇有惊喜：

[cpp] view plain copy

1. status_tSample::doLoad()
2. {
3. uint32_tsampleRate;
4. intnumChannels;
5. audio_format_tformat;
6. sp<IMemory>p;
7. ALOGV("Startdecode");
8. if(mUrl){
9. p=MediaPlayer::decode(mUrl,&sampleRate,&numChannels,&format);
10. }else{
11. p=MediaPlayer::decode(mFd,mOffset,mLength,&sampleRate,&numChannels,&format);
12. ALOGV("close(%d)",mFd);
13. ::close(mFd);
14. mFd=-1;
15. }
16. if(p==0){
17. ALOGE("Unabletoloadsample:%s",mUrl);
18. return-1;
19. }
20. ALOGV("pointer=%p,size=%u,sampleRate=%u,numChannels=%d",
21. p->pointer(),p->size(),sampleRate,numChannels);
23. if(sampleRate>kMaxSampleRate){
24. ALOGE("Samplerate(%u)outofrange",sampleRate);
25. return-1;
26. }
28. if((numChannels<1)||(numChannels>2)){
29. ALOGE("Samplechannelcount(%d)outofrange",numChannels);
30. return-1;
31. }
33. //_dumpBuffer(p->pointer(),p->size());
34. uint8_t*q=static_cast<uint8_t*>(p->pointer())+p->size()-10;
35. //_dumpBuffer(q,10,10,false);
37. mData=p;
38. mSize=p->size();
39. mSampleRate=sampleRate;
40. mNumChannels=numChannels;
41. mFormat=format;
42. mState=READY;
43. return0;
44. }

[cpp] view plain copy

1. status_tSample::doLoad()
2. {
3. uint32_tsampleRate;
4. intnumChannels;
5. audio_format_tformat;
6. sp<IMemory>p;
7. ALOGV("Startdecode");
8. if(mUrl){
9. p=MediaPlayer::decode(mUrl,&sampleRate,&numChannels,&format);
10. }else{
11. p=MediaPlayer::decode(mFd,mOffset,mLength,&sampleRate,&numChannels,&format);
12. ALOGV("close(%d)",mFd);
13. ::close(mFd);
14. mFd=-1;
15. }
16. if(p==0){
17. ALOGE("Unabletoloadsample:%s",mUrl);
18. return-1;
19. }
20. ALOGV("pointer=%p,size=%u,sampleRate=%u,numChannels=%d",
21. p->pointer(),p->size(),sampleRate,numChannels);
23. if(sampleRate>kMaxSampleRate){
24. ALOGE("Samplerate(%u)outofrange",sampleRate);
25. return-1;
26. }
28. if((numChannels<1)||(numChannels>2)){
29. ALOGE("Samplechannelcount(%d)outofrange",numChannels);
30. return-1;
31. }
33. //_dumpBuffer(p->pointer(),p->size());
34. uint8_t*q=static_cast<uint8_t*>(p->pointer())+p->size()-10;
35. //_dumpBuffer(q,10,10,false);
37. mData=p;
38. mSize=p->size();
39. mSampleRate=sampleRate;
40. mNumChannels=numChannels;
41. mFormat=format;
42. mState=READY;
43. return0;
44. }

原来Sample请来了MediaPlayer帮其解码，并计算出了采样率和帧数。到这里数据已经准备好了。接下来我们就要看Framework能否把数据正确的传递给HAL，至于MediaPlayer是如何解码的我们先不研究。

弄清楚SoundPool的Play做了什么，也就能找到HAL的代码了。下面看只看play中的关键代码：

[cpp] view plain copy

1. intSoundPool::play(intsampleID,floatleftVolume,floatrightVolume,
2. intpriority,intloop,floatrate)
3. {
4. //...
5. channel=allocateChannel_l(priority);
6. //...
7. channel->play(sample,channelID,leftVolume,rightVolume,priority,loop,rate);
8. //...
9. }

[cpp] view plain copy

1. intSoundPool::play(intsampleID,floatleftVolume,floatrightVolume,
2. intpriority,intloop,floatrate)
3. {
4. //...
5. channel=allocateChannel_l(priority);
6. //...
7. channel->play(sample,channelID,leftVolume,rightVolume,priority,loop,rate);
8. //...
9. }

调用了SoundChannel的play.好读书而不求甚解，先把代码一路追下去，不作细究。

[cpp] view plain copy

1. voidSoundChannel::play(constsp<Sample>&sample,intnextChannelID,floatleftVolume,
2. floatrightVolume,intpriority,intloop,floatrate)
3. {
4. AudioTrack*newTrack;
5. //....
6. newTrack=newAudioTrack(streamType,sampleRate,sample->format(),
7. channels,frameCount,AUDIO_OUTPUT_FLAG_FAST,callback,userData,bufferFrames);
8. //...
9. mState=PLAYING;
10. mAudioTrack->start();
11. //...
12. }

[cpp] view plain copy

1. voidSoundChannel::play(constsp<Sample>&sample,intnextChannelID,floatleftVolume,
2. floatrightVolume,intpriority,intloop,floatrate)
3. {
4. AudioTrack*newTrack;
5. //....
6. newTrack=newAudioTrack(streamType,sampleRate,sample->format(),
7. channels,frameCount,AUDIO_OUTPUT_FLAG_FAST,callback,userData,bufferFrames);
8. //...
9. mState=PLAYING;
10. mAudioTrack->start();
11. //...
12. }

SoundChannel::play创建了一个AudioTrack对象，在AudioTrack的构造函数中，调用了set，set又调用了createTrack_l。createTrack_I中，通过IAudioFlinger创建了一个IAudioTrack。关于AudioTrack和AudioFlinger是为何物，两者如何交换音频数据，就说来话长了。而且有很多大大分析得很详细，就不赘述了。有几篇写得很好——

• AudioTrack分析：http://www.cnblogs.com/innost/archive/2011/01/09/1931457.html
• AudioFlinger分析：http://www.cnblogs.com/innost/archive/2011/01/15/1936425.html
• AudioTrack如何与AudioFlinger交换数据:http://blog.chinaunix.net/uid-26533928-id-3052398.html

阅读这些资料我们可以知道，Android Framework的音频子系统中，每一个音频流对应着一个AudioTrack类的一个实例，每个AudioTrack会在创建时注册到AudioFlinger中，由AudioFlinger把所有的AudioTrack进行混合（Mixer），然后输送到AudioHardware中进行播放。换言之，AudioFlinger是Audio系统的核心服务之一，起到了承上启下的衔接作用。

我们现在已经让SoundPool牵线，抓到AudioFlinger这条大鱼。下面着重来看AudioFlinger如何向下调用AudioHardware的。

3. AudioFlinger与AudioHardware

这里需要一点基础知识，先要了解Android的硬件抽象接口机制，才能理解AudioFlinger如何调用到AudioHardware，相关资料：

http://blog.csdn.net/myarrow/article/details/7175204

因为对Audio系统一无所知，所以很惭愧用了反相的代码搜索，在hardware/xxx/audio目录下查找HAL_MODULE_INFO_SYM，然后反过来到framework找HAL_MODULE_INFO_SYM的id "AUDIO_HARDWARE_MODULE_ID"，过程非常笨拙，不足为道。他山之石可以攻玉，看到一篇好文，借助其中的一段分析来完成对AudioFlinger和AudioHardware关联的分析。原文地址：http://blog.csdn.net/xuesen_lin/article/details/8805108

当AudioPolicyService构造时创建了一个AudioPolicyDevice(mpAudioPolicyDev)并由此打开一个AudioPolicy(mpAudioPolicy)——这个Policy默认情况下的实现是legacy_audio_policy::policy(数据类型audio_policy)。同时legacy_audio_policy还包含了一个AudioPolicyInterface成员变量，它会被初始化为一个AudioPolicyManagerDefault。AudioPolicyManagerDefault的父类，即AudioPolicyManagerBase，它的构造函数中调用了mpClientInterface->loadHwModule()。

[cpp] view plain copy

1. AudioPolicyManagerBase::AudioPolicyManagerBase(AudioPolicyClientInterface*clientInterface)…
2. {
3. //......
4. for(size_ti=0;i<mHwModules.size();i++){
5. mHwModules[i]->mHandle=mpClientInterface->loadHwModule(mHwModules[i]->mName);
6. if(mHwModules[i]->mHandle==0){
7. continue;
8. }
9. //......
10. }

[cpp] view plain copy

1. AudioPolicyManagerBase::AudioPolicyManagerBase(AudioPolicyClientInterface*clientInterface)…
2. {
3. //......
4. for(size_ti=0;i<mHwModules.size();i++){
5. mHwModules[i]->mHandle=mpClientInterface->loadHwModule(mHwModules[i]->mName);
6. if(mHwModules[i]->mHandle==0){
7. continue;
8. }
9. //......
10. }

很明显的mpClientInterface这个变量在AudioPolicyManagerBase构造函数中做了初始化，再回溯追踪，可以发现它的根源在AudioPolicyService的构造函数中，对应的代码语句如下：

[cpp] view plain copy

1. rc=mpAudioPolicyDev->create_audio_policy(mpAudioPolicyDev,&aps_ops,this,&mpAudioPolicy);

[cpp] view plain copy

1. rc=mpAudioPolicyDev->create_audio_policy(mpAudioPolicyDev,&aps_ops,this,&mpAudioPolicy);

在这个场景下，函数create_audio_policy对应的是create_legacy_ap，并将传入的aps_ops组装到一个AudioPolicyCompatClient对象中，也就是mpClientInterface所指向的那个对象。
换句话说，mpClientInterface->loadHwModule实际上调用的就是aps_ops->loadHwModule，即：

[cpp] view plain copy

1. staticaudio_module_handle_taps_load_hw_module(void*service,constchar*name)
2. {
3. sp<IAudioFlinger>af=AudioSystem::get_audio_flinger();
4. …
5. returnaf->loadHwModule(name);
6. }

[cpp] view plain copy

1. staticaudio_module_handle_taps_load_hw_module(void*service,constchar*name)
2. {
3. sp<IAudioFlinger>af=AudioSystem::get_audio_flinger();
4. …
5. returnaf->loadHwModule(name);
6. }

AudioFlinger终于出现了，同样的情况也适用于mpClientInterface->openOutput，代码如下：
[cpp] view plain copy

1. staticaudio_io_handle_taps_open_output(…)
2. {
3. sp<IAudioFlinger>af=AudioSystem::get_audio_flinger();
4. …
5. returnaf->openOutput((audio_module_handle_t)0,pDevices,pSamplingRate,pFormat,pChannelMask,
6. pLatencyMs,flags);
7. }

[cpp] view plain copy

1. staticaudio_io_handle_taps_open_output(…)
2. {
3. sp<IAudioFlinger>af=AudioSystem::get_audio_flinger();
4. …
5. returnaf->openOutput((audio_module_handle_t)0,pDevices,pSamplingRate,pFormat,pChannelMask,
6. pLatencyMs,flags);
7. }

现在前方就是AudioHardware了，终于打开了从APK到HAL的通路。

4. AudioHardware

AudioHardware有两个内部类，AudioStreamOutALSA和AudioStreamInALSA，我们要解决的是声音播放的问题，看AudioStreamOutALSA即可。 AudioStreamOutALSA代码很清晰，很快找到了我们需要的代码，写PCM数据用的函数：

[cpp] view plain copy

1. AudioHardware::AudioStreamOutALSA::AudioStreamOutALSA():
2. mHardware(0),mPcm(0),mMixer(0),mRouteCtl(0),
3. mStandby(true),mDevices(0),mChannels(AUDIO_HW_OUT_CHANNELS),
4. mSampleRate(AUDIO_HW_OUT_SAMPLERATE),mBufferSize(AUDIO_HW_OUT_PERIOD_BYTES),
5. mDriverOp(DRV_NONE),mStandbyCnt(0)
6. {
7. #ifdefDEBUG_ALSA_OUT
8. if(alsa_out_fp==NULL)
9. alsa_out_fp=fopen("/data/data/out.pcm","a+");
10. if(alsa_out_fp)
11. ALOGI("------------>openfilesuccess");
12. #endif
13. }
14. ssize_tAudioHardware::AudioStreamOutALSA::write(constvoid*buffer,size_tbytes)
15. {
16. //...
17. #ifdefDEBUG_ALSA_OUT
18. if(alsa_out_fp)
19. fwrite(buffer,1,bytes,alsa_out_fp);
20. #endif
21. //...
22. if(mStandby){
23. open_l();//重新open音频设备
24. mStandby=false;
25. }
26. //...
27. ret=pcm_write(mPcm,(void*)p,bytes);
28. //...
29. }

[cpp] view plain copy

1. AudioHardware::AudioStreamOutALSA::AudioStreamOutALSA():
2. mHardware(0),mPcm(0),mMixer(0),mRouteCtl(0),
3. mStandby(true),mDevices(0),mChannels(AUDIO_HW_OUT_CHANNELS),
4. mSampleRate(AUDIO_HW_OUT_SAMPLERATE),mBufferSize(AUDIO_HW_OUT_PERIOD_BYTES),
5. mDriverOp(DRV_NONE),mStandbyCnt(0)
6. {
7. #ifdefDEBUG_ALSA_OUT
8. if(alsa_out_fp==NULL)
9. alsa_out_fp=fopen("/data/data/out.pcm","a+");
10. if(alsa_out_fp)
11. ALOGI("------------>openfilesuccess");
12. #endif
13. }
14. ssize_tAudioHardware::AudioStreamOutALSA::write(constvoid*buffer,size_tbytes)
15. {
16. //...
17. #ifdefDEBUG_ALSA_OUT
18. if(alsa_out_fp)
19. fwrite(buffer,1,bytes,alsa_out_fp);
20. #endif
21. //...
22. if(mStandby){
23. open_l();//重新open音频设备
24. mStandby=false;
25. }
26. //...
27. ret=pcm_write(mPcm,(void*)p,bytes);
28. //...
29. }

这里提供了一个很容易验证PCM数据是否正确的方法，打开DEBUG_ALSA_OUT开关后，可以将PCM流保存到“/data/data/out.pcm”文件中。到了验证数据是否正确的时候了，打开这个编译开关，得到out.pcm，将它pull到PC上，用coolEdit打开播放，发现正常播放正常。好了，我们现在可以知道，问题并不出在解码程序上了。那又是什么原因导致的呢，我们从write函数开始，研究播放的流程。

首先，AudioStreamOutALSA的构造函数中将mStandby初始化为true。这个变量显然是作为记录音频设备待机状态用的。当mStandby==true时，每次调用write，都会调用open_l()重新开启一次音频设备，然后再做pcm_write。

再看看open_l():

[cpp] view plain copy

1. status_tAudioHardware::AudioStreamOutALSA::open_l()
2. {
3. //...
4. mPcm=mHardware->openPcmOut_l();
5. if(mPcm==NULL){
6. returnNO_INIT;
7. }
8. //...
9. }
10. structpcm*AudioHardware::openPcmOut_l()
11. {
12. //...
13. mPcm=pcm_open(flags);
14. //...
15. if(!pcm_ready(mPcm)){
16. pcm_close(mPcm);
17. //...
18. }
19. }
20. returnmPcm;
21. }

[cpp] view plain copy

1. status_tAudioHardware::AudioStreamOutALSA::open_l()
2. {
3. //...
4. mPcm=mHardware->openPcmOut_l();
5. if(mPcm==NULL){
6. returnNO_INIT;
7. }
8. //...
9. }
10. structpcm*AudioHardware::openPcmOut_l()
11. {
12. //...
13. mPcm=pcm_open(flags);
14. //...
15. if(!pcm_ready(mPcm)){
16. pcm_close(mPcm);
17. //...
18. }
19. }
20. returnmPcm;
21. }

open_l中调用了AudioHardware::openPcmOut_l,AudioHardware::openPcmOut_l中调用了pcm_open。再到pcm_open 中去看看：

[cpp] view plain copy

1. structpcm*pcm_open(unsignedflags)
2. {
3. //......
5. if(flags&PCM_IN){
6. dname="/dev/snd/pcmC0D0c";
7. channalFlags=-1;
8. startCheckCount=0;
9. }else{
10. #ifdefSUPPORT_USB
11. dname="/dev/snd/pcmC1D0p";
12. #else
13. dname="/dev/snd/pcmC0D0p";
14. #endif
15. }
17. pcm->fd=open(dname,O_RDWR);
18. if(pcm->fd<0){
19. oops(pcm,errno,"cannotopendevice'%s'",dname);
20. returnpcm;
21. }
23. if(ioctl(pcm->fd,SNDRV_PCM_IOCTL_INFO,&info)){
24. oops(pcm,errno,"cannotgetinfo-%s",dname);
25. gotofail;
26. }
28. if(ioctl(pcm->fd,SNDRV_PCM_IOCTL_HW_PARAMS,&params)){
29. oops(pcm,errno,"cannotsethwparams");
30. gotofail;
31. }
32. if(ioctl(pcm->fd,SNDRV_PCM_IOCTL_SW_PARAMS,&sparams)){
33. oops(pcm,errno,"cannotsetswparams");
34. gotofail;
35. }
37. fail:
38. close(pcm->fd);
39. pcm->fd=-1;
40. returnpcm;
41. }

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1. structpcm*pcm_open(unsignedflags)
2. {
3. //......
5. if(flags&PCM_IN){
6. dname="/dev/snd/pcmC0D0c";
7. channalFlags=-1;
8. startCheckCount=0;
9. }else{
10. #ifdefSUPPORT_USB
11. dname="/dev/snd/pcmC1D0p";
12. #else
13. dname="/dev/snd/pcmC0D0p";
14. #endif
15. }
17. pcm->fd=open(dname,O_RDWR);
18. if(pcm->fd<0){
19. oops(pcm,errno,"cannotopendevice'%s'",dname);
20. returnpcm;
21. }
23. if(ioctl(pcm->fd,SNDRV_PCM_IOCTL_INFO,&info)){
24. oops(pcm,errno,"cannotgetinfo-%s",dname);
25. gotofail;
26. }
28. if(ioctl(pcm->fd,SNDRV_PCM_IOCTL_HW_PARAMS,&params)){
29. oops(pcm,errno,"cannotsethwparams");
30. gotofail;
31. }
32. if(ioctl(pcm->fd,SNDRV_PCM_IOCTL_SW_PARAMS,&sparams)){
33. oops(pcm,errno,"cannotsetswparams");
34. gotofail;
35. }
37. fail:
38. close(pcm->fd);
39. pcm->fd=-1;
40. returnpcm;
41. }

果然，这里就是操作设备节点的地方了。我们先在AudioStreamOutALSA的write中加打印信息，看看第一次播放和后续播放究竟有何不同。测试结果发现，每次播放不出声音的情况，都发生mStandby==true之后，这个时候做了一次打开音频设备的动作，但此时PCM数据是正确的。我们先来看看什么时候会导致mStandby==true。

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1. <PREclass=cppname="code"><PREclass=cppname="code">status_tAudioHardware::AudioStreamOutALSA::standby()
2. {
3. doStandby_l();
4. }
6. voidAudioHardware::AudioStreamOutALSA::doStandby_l()
7. {
9. if(!mStandby)
10. mStandby=true;
11. close_l();
12. }
14. voidAudioHardware::AudioStreamOutALSA::close_l()
15. {
16. if(mPcm){
17. mHardware->closePcmOut_l();
18. mPcm=NULL;
19. }
20. }</PRE><BR><BR></PRE>

[cpp] view plain copy

1. <divclass="dp-highlighterbg_cpp"><divclass="bar"><divclass="tools"><strong>[cpp]</strong><atarget=_blankclass="ViewSource"title="viewplain"href="http://blog.csdn.net/special_lin/article/details/12849637#">viewplain</a><atarget=_blankclass="CopyToClipboard"title="copy"href="http://blog.csdn.net/special_lin/article/details/12849637#">copy</a><atarget=_blankclass="PrintSource"title="print"href="http://blog.csdn.net/special_lin/article/details/12849637#">print</a><atarget=_blankclass="About"title="?"href="http://blog.csdn.net/special_lin/article/details/12849637#">?</a></div></div><olclass="dp-cpp"><liclass="alt"><span><span><PRE</span><spanclass="keyword">class</span><span>=cppname=</span><spanclass="string">"code"</span><span>>status_tAudioHardware::AudioStreamOutALSA::standby()</span></span></li><li><span>{</span></li><liclass="alt"><span>doStandby_l();</span></li><li><span>}</span></li><liclass="alt"><span></span></li><li><span></span><spanclass="keyword">void</span><span>AudioHardware::AudioStreamOutALSA::doStandby_l()</span></li><liclass="alt"><span>{</span></li><li><span></span></li><liclass="alt"><span></span><spanclass="keyword">if</span><span>(!mStandby)</span></li><li><span>mStandby=</span><spanclass="keyword">true</span><span>;</span></li><liclass="alt"><span>close_l();</span></li><li><span>}</span></li><liclass="alt"><span></span></li><li><span></span><spanclass="keyword">void</span><span>AudioHardware::AudioStreamOutALSA::close_l()</span></li><liclass="alt"><span>{</span></li><li><span></span><spanclass="keyword">if</span><span>(mPcm){</span></li><liclass="alt"><span>mHardware->closePcmOut_l();</span></li><li><span>mPcm=NULL;</span></li><liclass="alt"><span>}</span></li><li><span>}</PRE><BR><BR></span></li></ol></div><prestyle="DISPLAY:none"class="cpp"name="code"><divclass="dp-highlighterbg_cpp"><divclass="bar"><divclass="tools"><strong>[cpp]</strong><atarget=_blankclass="ViewSource"title="viewplain"href="http://blog.csdn.net/special_lin/article/details/12849637#">viewplain</a><atarget=_blankclass="CopyToClipboard"title="copy"href="http://blog.csdn.net/special_lin/article/details/12849637#">copy</a><atarget=_blankclass="PrintSource"title="print"href="http://blog.csdn.net/special_lin/article/details/12849637#">print</a><atarget=_blankclass="About"title="?"href="http://blog.csdn.net/special_lin/article/details/12849637#">?</a></div></div><olclass="dp-cpp"><liclass="alt"><span><span>status_tAudioHardware::AudioStreamOutALSA::standby()</span></span></li><li><span>{</span></li><liclass="alt"><span>doStandby_l();</span></li><li><span>}</span></li><liclass="alt"><span></span></li><li><span></span><spanclass="keyword">void</span><span>AudioHardware::AudioStreamOutALSA::doStandby_l()</span></li><liclass="alt"><span>{</span></li><li><span></span></li><liclass="alt"><span></span><spanclass="keyword">if</span><span>(!mStandby)</span></li><li><span>mStandby=</span><spanclass="keyword">true</span><span>;</span></li><liclass="alt"><span>close_l();</span></li><li><span>}</span></li><liclass="alt"><span></span></li><li><span></span><spanclass="keyword">void</span><span>AudioHardware::AudioStreamOutALSA::close_l()</span></li><liclass="alt"><span>{</span></li><li><span></span><spanclass="keyword">if</span><span>(mPcm){</span></li><liclass="alt"><span>mHardware->closePcmOut_l();</span></li><li><span>mPcm=NULL;</span></li><liclass="alt"><span>}</span></li><li><span>}</span></li></ol></div><prestyle="DISPLAY:none"class="cpp"name="code">status_tAudioHardware::AudioStreamOutALSA::standby()
2. {
3. doStandby_l();
4. }
6. voidAudioHardware::AudioStreamOutALSA::doStandby_l()
7. {
9. if(!mStandby)
10. mStandby=true;
11. close_l();
12. }
14. voidAudioHardware::AudioStreamOutALSA::close_l()
15. {
16. if(mPcm){
17. mHardware->closePcmOut_l();
18. mPcm=NULL;
19. }
20. }

好了，现在我们可以确定，mStandby是在调用standby的时候被设置生true了。如果不总是重新打开音频设备，会不会变正常？做了一个实验，把standby函数体的代码都注释掉。这样修改后，果然开机只有一次声音播放不出来，那就是第一次。每隔一段时间，声音就播不出来的问题不见了。

其实到现在，问题已经定位出来了。这个问题属于kernel问题，不再属于Framework了。但是还是想弄清楚，standby为什么隔一段时间被调用一次，是被谁调用的。经过一系列反查，找到了standby的真正调用处,AudioFlinger的播放线程中。具体怎么查的，还是要参考HAL知识去，就不重复记载了。

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1. voidAudioFlinger::PlaybackThread::threadLoop_standby()
2. {
3. ALOGV("Audiohardwareenteringstandby,mixer%p,suspendcount%d",this,mSuspended);
4. mOutput->stream->common.standby(&mOutput->stream->common);
5. }
7. boolAudioFlinger::PlaybackThread::threadLoop()
8. {
9. //......
10. while(!exitPending())
11. <PREclass=cppname="code"><SPANstyle="FONT-FAMILY:Arial,Helvetica,sans-serif">{</SPAN></PRE>if(CC_UNLIKELY((!mActiveTracks.size()&&systemTime()>standbyTime)||isSuspended())){if(!mStandby){threadLoop_standby();mStandby=true;}//......}//......standbyTime=systemTime()+standbyDelay;//......}//......}

[cpp] view plain copy

1. voidAudioFlinger::PlaybackThread::threadLoop_standby()
2. {
3. ALOGV("Audiohardwareenteringstandby,mixer%p,suspendcount%d",this,mSuspended);
4. mOutput->stream->common.standby(&mOutput->stream->common);
5. }
7. boolAudioFlinger::PlaybackThread::threadLoop()
8. {
9. //......
10. while(!exitPending())
11. <divclass="dp-highlighterbg_cpp"><divclass="bar"><divclass="tools"><strong>[cpp]</strong><atarget=_blankclass="ViewSource"title="viewplain"href="http://blog.csdn.net/special_lin/article/details/12849637#">viewplain</a><atarget=_blankclass="CopyToClipboard"title="copy"href="http://blog.csdn.net/special_lin/article/details/12849637#">copy</a><atarget=_blankclass="PrintSource"title="print"href="http://blog.csdn.net/special_lin/article/details/12849637#">print</a><atarget=_blankclass="About"title="?"href="http://blog.csdn.net/special_lin/article/details/12849637#">?</a></div></div><olclass="dp-cpp"><liclass="alt"><span><span><SPANstyle=</span><spanclass="string">"FONT-FAMILY:Arial,Helvetica,sans-serif"</span><span>>{</SPAN></span></span></li></ol></div><prestyle="DISPLAY:none"class="cpp"name="code"><spanstyle="font-family:Arial,Helvetica,sans-serif;"><span>{</span></span>

if (CC_UNLIKELY((!mActiveTracks.size() && systemTime() > standbyTime) || isSuspended())) { if (!mStandby) { threadLoop_standby(); mStandby = true; }//... ...}//... ...standbyTime = systemTime() + standbyDelay;//... ...}// ... ...}

这里我们看到了，standby是由AudioFlinger控制的，一旦满足以下条件后，没有AudioTrack处于活动状态并且已经到达了standbyTime这个时间就进入Standby模式。那么standbyTime=systemTime() + standbyDelay，也就是过了standbyDelay这段时间后，音频系统将进入待机，关闭音频设备。最后找到standbyDelay的值是多少。

AudioFlinger::PlaybackThread构造函数中，将standbyDelay初始化，standbyDelay(AudioFlinger::mStandbyTimeInNsecs),

AudioFlinger这个类第一次被引用时，就对成员变量mStandbyTimeInNsecs 进行了初始化

[cpp] view plain copy

1. voidAudioFlinger::onFirstRef()
2. {
3. //......
4. /*TODO:moveallthisworkintoanInit()function*/
5. charval_str[PROPERTY_VALUE_MAX]={0};
6. if(property_get("ro.audio.flinger_standbytime_ms",val_str,NULL)>=0){
7. uint32_tint_val;
8. if(1==sscanf(val_str,"%u",&int_val)){
9. mStandbyTimeInNsecs=milliseconds(int_val);
10. ALOGI("Using%umSecasstandbytime.",int_val);
11. }else{
12. mStandbyTimeInNsecs=kDefaultStandbyTimeInNsecs;
13. ALOGI("Usingdefault%umSecasstandbytime.",
14. (uint32_t)(mStandbyTimeInNsecs/1000000));
15. }
16. }
18. mMode=AUDIO_MODE_NORMAL;
19. }

[cpp] view plain copy

1. voidAudioFlinger::onFirstRef()
2. {
3. //......
4. /*TODO:moveallthisworkintoanInit()function*/
5. charval_str[PROPERTY_VALUE_MAX]={0};
6. if(property_get("ro.audio.flinger_standbytime_ms",val_str,NULL)>=0){
7. uint32_tint_val;
8. if(1==sscanf(val_str,"%u",&int_val)){
9. mStandbyTimeInNsecs=milliseconds(int_val);
10. ALOGI("Using%umSecasstandbytime.",int_val);
11. }else{
12. mStandbyTimeInNsecs=kDefaultStandbyTimeInNsecs;
13. ALOGI("Usingdefault%umSecasstandbytime.",
14. (uint32_t)(mStandbyTimeInNsecs/1000000));
15. }
16. }
18. mMode=AUDIO_MODE_NORMAL;
19. }

如果有ro.audio.flinger_standbytime_ms这个属性，就按这个属性值设定stand by的idle time（很可能是OEM代码），如果没有，取kDefaultStandbyTimeInNsecs的值。kDefaultStandbyTimeInNsecs是个常量，3s：

[cpp] view plain copy

1. staticconstnsecs_tkDefaultStandbyTimeInNsecs=seconds(3);

[cpp] view plain copy

1. staticconstnsecs_tkDefaultStandbyTimeInNsecs=seconds(3);

五. 结论及收获

通过分析研究Android系统代码，我们虽然最终没有解决问题，但是已经定位出了问题所在的层次，确定这是一个驱动的BUG。Framework工程师的任务至此完成了。问题交付给驱动工程师，经过排查发现，是PA没有打开造成的问题。

经验可以带来技巧，如果下次遇到类似问题，我们可以直接在AudioHardware中截获PCM，通过判断解码出的PCM流是否正确，较快速的定位到问题所在——是MediaPlayer Codec、AudioSystem、还是Driver。

原文转自：http://blog.csdn.net/special_lin/article/details/12849637

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