ALSA 上的 OSS 音序器模拟¶

版本 0.1.8; 1999 年 11 月 16 日

描述¶

此目录包含 ALSA 上的 OSS 音序器模拟驱动程序。请注意，此程序仍处于开发状态。

它的作用 - 它提供了 OSS 音序器的模拟，通过 /dev/sequencer 和 /dev/music 设备进行访问。如果准备好适当的 ALSA 音序器，则大多数使用 OSS 的应用程序都可以运行。

此驱动程序模拟以下功能

普通音序器和 MIDI 事件

它们被转换为 ALSA 音序器事件，并发送到相应的端口。
定时器事件

定时器不能通过 ioctl 选择。控制速率固定为 100，无论 HZ 如何。也就是说，即使在 Alpha 系统上，一个节拍也始终是 1/100 秒。基本速率和速度可以在 /dev/music 中更改。
补丁加载

它纯粹取决于合成驱动程序是否支持，因为补丁加载是通过回调到合成驱动程序实现的。
I/O 控制

大多数控制都被接受。一些控制取决于合成驱动程序，甚至取决于原始的 OSS。

此外，您还可以找到以下高级功能

更好的队列机制

事件在处理之前会排队。
多个应用程序

您可以同时运行两个或多个应用程序（即使对于 OSS 音序器）！但是，每个 MIDI 设备都是独占的 - 也就是说，如果某个 MIDI 设备被某个应用程序打开一次，则其他应用程序无法使用它。合成设备没有这种限制。
实时事件处理

事件可以实时处理，而无需使用越界 ioctl。要切换到实时模式，请发送 ABSTIME 0 事件。随后的事件将以实时方式处理，而无需排队。要关闭实时模式，请发送 RELTIME 0 事件。
/proc 接口

可以通过 /proc/asound/seq/oss 随时显示应用程序和设备的状态。在以后的版本中，配置也将通过 /proc 接口更改。

安装¶

运行配置脚本，同时启用音序器支持 (--with-sequencer=yes) 和 OSS 模拟 (--with-oss=yes) 选项。将创建一个模块 snd-seq-oss.o。如果您的声卡合成模块支持 OSS 模拟（到目前为止，只有 Emu8000 驱动程序），则将自动加载此模块。否则，您需要手动加载此模块。

开始时，此模块会探测所有已连接到音序器的 MIDI 端口。之后，端口的创建和删除由 ALSA 音序器的公告机制监视。

可以在 proc 接口中找到可用的合成器和 MIDI 设备。运行 cat /proc/asound/seq/oss，然后检查设备。例如，如果您使用 AWE64 卡，您会看到如下内容

OSS sequencer emulation version 0.1.8
ALSA client number 63
ALSA receiver port 0

Number of applications: 0

Number of synth devices: 1
synth 0: [EMU8000]
  type 0x1 : subtype 0x20 : voices 32
  capabilities : ioctl enabled / load_patch enabled

Number of MIDI devices: 3
midi 0: [Emu8000 Port-0] ALSA port 65:0
  capability write / opened none

midi 1: [Emu8000 Port-1] ALSA port 65:1
  capability write / opened none

midi 2: [0: MPU-401 (UART)] ALSA port 64:0
  capability read/write / opened none

请注意，设备编号可能与 /proc/asound/oss-devices 的信息或原始 OSS 驱动程序的编号不同。使用 /proc/asound/seq/oss 中列出的设备编号，通过 OSS 音序器模拟进行播放。

使用合成器设备¶

运行您喜欢的程序。我已经测试了 playmidi-2.4、awemidi-0.4.3、gmod-3.1 和 xmp-1.1.5。您还可以通过 /dev/sequencer 加载样本，例如 sfxload。

如果低级驱动程序支持对合成设备的多重访问（如 Emu8000 驱动程序），则允许同时运行两个或多个应用程序。

使用 MIDI 设备¶

到目前为止，只测试了 MIDI 输出。MIDI 输入根本没有检查，但希望它能工作。使用 /proc/asound/seq/oss 中列出的设备编号。请注意，这些数字大多与 /proc/asound/oss-devices 中的列表不同。

模块选项¶

以下模块选项可用

maxqlen: 指定最大读取/写入队列长度。此队列是 OSS 音序器私有的，因此它独立于 ALSA 音序器的队列长度。默认值为 1024。
seq_oss_debug: 指定调试级别，并接受零（= 无调试消息）或正整数。默认值为 0。

队列机制¶

OSS 音序器模拟使用 ALSA 优先级队列。来自 /dev/sequencer 的事件被处理并放入模块选项指定的队列中。

来自 /dev/sequencer 的所有事件都会在开始时进行解析。定时事件也会在此刻进行解析，以便事件可以实时处理。发送事件 ABSTIME 0 将操作模式切换到实时模式，发送事件 RELTIME 0 将其关闭。在实时模式下，所有事件都会立即分派。

排队的事件在 ALSA 音序器调度程序调度的时间之后分派到相应的 ALSA 音序器端口。

如果写入队列已满，则应用程序将在阻塞模式下休眠，直到一定数量（默认情况下为一半）为空。还实现了与写入时间同步。

来自 MIDI 设备或回声事件的输入存储在读取 FIFO 队列中。如果应用程序在阻塞模式下读取 /dev/sequencer，则该进程将被唤醒。

合成器设备的接口¶

注册¶

要注册 OSS 合成器设备，请使用 snd_seq_oss_synth_register() 函数

int snd_seq_oss_synth_register(char *name, int type, int subtype, int nvoices,
        snd_seq_oss_callback_t *oper, void *private_data)

参数 name、type、subtype 和 nvoices 用于为 ioctl 创建适当的 synth_info 结构。返回值是此设备的索引号。必须记住此索引以进行注销。如果注册失败，将返回 -errno。

要释放此设备，请调用 snd_seq_oss_synth_unregister() 函数

int snd_seq_oss_synth_unregister(int index)

其中 index 是注册函数返回的索引号。

回调¶

OSS 合成器设备具有样本下载和 ioctl（如样本重置）的功能。在 OSS 模拟中，这些特殊功能是通过使用回调实现的。注册参数 oper 用于指定这些回调。必须定义以下回调函数

snd_seq_oss_callback_t:
 int (*open)(snd_seq_oss_arg_t *p, void *closure);
 int (*close)(snd_seq_oss_arg_t *p);
 int (*ioctl)(snd_seq_oss_arg_t *p, unsigned int cmd, unsigned long arg);
 int (*load_patch)(snd_seq_oss_arg_t *p, int format, const char *buf, int offs, int count);
 int (*reset)(snd_seq_oss_arg_t *p);

除了 open 和 close 回调之外，它们可以为 NULL。

每个回调函数都将参数类型 snd_seq_oss_arg_t 作为第一个参数。

struct snd_seq_oss_arg_t {
    int app_index;
    int file_mode;
    int seq_mode;
    snd_seq_addr_t addr;
    void *private_data;
    int event_passing;
};

前三个字段，app_index、file_mode 和 seq_mode 由 OSS 音序器初始化。app_index 是应用程序索引，对于每个打开 OSS 音序器的应用程序都是唯一的。file_mode 是指示文件操作模式的位标志。有关其含义，请参见 seq_oss.h。seq_mode 是音序器操作模式。在当前版本中，仅使用 SND_OSSSEQ_MODE_SYNTH。

接下来的两个字段 addr 和 private_data 必须由合成驱动程序在 open 回调中填充。addr 包含分配给此设备的 ALSA 音序器端口的地址。如果驱动程序为 private_data 分配了内存，则必须在 close 回调中自行释放。

最后一个字段 event_passing 指示如何转换音符开/关事件。在 PROCESS_EVENTS 模式下，音符 255 被视为速度变化，并且将键压力事件传递到端口。在 PASS_EVENTS 模式下，所有音符开/关事件都将传递到端口，而无需修改。PROCESS_KEYPRESS 模式检查高于 128 的音符，并将其视为键压力事件（主要用于 Emu8000 驱动程序）。

打开回调¶

open 在每次应用程序使用 OSS 音序器打开此设备时调用。这不能为 NULL。通常，open 回调执行以下过程

分配私有数据记录。
创建 ALSA 音序器端口。
在 arg->addr 上设置新的端口地址。
在 arg->private_data 上设置私有数据记录指针。

请注意，此合成端口的 port_info 中的类型位标志不能包含 TYPE_MIDI_GENERIC 位。相反，应使用 TYPE_SPECIFIC。此外，也不应包括 CAP_SUBSCRIPTION 位。这对于将其与其他普通 MIDI 设备区分开来是必要的。如果打开过程成功，则返回零。否则，返回 -errno。

Ioctl 回调¶

当音序器接收到特定于设备的 ioctl 时，会调用 ioctl 回调函数。此回调函数应处理以下两个 ioctl：

IOCTL_SEQ_RESET_SAMPLES: 重置内存中的所有采样 -- 返回 0
IOCTL_SYNTH_MEMAVL: 返回可用内存大小
FM_4OP_ENABLE: 通常可以忽略

其他的 ioctl 在音序器内部处理，不会传递给底层驱动程序。

Load_Patch 回调函数¶

load_patch 回调函数用于下载采样数据。此回调函数必须读取用户空间的数据并将其传输到每个设备。如果成功，返回 0；如果失败，返回 -errno。format 参数是 patch_info 记录中的补丁键。buf 是存储 patch_info 记录的用户空间指针。offs 可以忽略。count 是此采样数据的总大小。

Close 回调函数¶

当应用程序关闭此设备时，会调用 close 回调函数。如果在 open 回调函数中分配了任何私有数据，则必须在 close 回调函数中释放。还应该在此处删除 ALSA 端口。此回调函数不能为空。

Reset 回调函数¶

当音序器设备被应用程序重置或关闭时，会调用 reset 回调函数。此回调函数应立即关闭相关端口上的声音，并初始化端口的状态。如果未定义此回调函数，OSS 音序器会向端口发送一个 HEARTBEAT 事件。

事件¶

大多数事件由音序器处理，并转换为相应的 ALSA 音序器事件，以便每个合成器设备都可以通过 ALSA 音序器端口的 input_event 回调接收。驱动程序应实现以下 ALSA 事件：

ALSA 事件	原始 OSS 事件
NOTEON	SEQ_NOTEON, MIDI_NOTEON
NOTE	SEQ_NOTEOFF, MIDI_NOTEOFF
KEYPRESS	MIDI_KEY_PRESSURE
CHANPRESS	SEQ_AFTERTOUCH, MIDI_CHN_PRESSURE
PGMCHANGE	SEQ_PGMCHANGE, MIDI_PGM_CHANGE
PITCHBEND	SEQ_CONTROLLER(CTRL_PITCH_BENDER), MIDI_PITCH_BEND
CONTROLLER	MIDI_CTL_CHANGE, SEQ_BALANCE (使用 CTL_PAN)
CONTROL14	SEQ_CONTROLLER
REGPARAM	SEQ_CONTROLLER(CTRL_PITCH_BENDER_RANGE)
SYSEX	SEQ_SYSEX

大多数这些行为可以通过 Emu8000 底层驱动程序中包含的 MIDI 仿真驱动程序来实现。在未来版本中，此模块将是独立的。

一些 OSS 事件（SEQ_PRIVATE 和 SEQ_VOLUME 事件）作为 SND_SEQ_OSS_PRIVATE 事件类型传递。OSS 音序器会传递这些 8 字节的数据包，不做任何修改。底层驱动程序应适当地处理这些事件。

MIDI 设备接口¶

由于 OSS 仿真通过接收来自 ALSA 音序器的声明自动探测 ALSA MIDI 音序器端口的创建和删除，因此 MIDI 设备无需像合成器设备那样显式注册。但是，注册到 ALSA 音序器的 MIDI port_info 必须包含组名称 SND_SEQ_GROUP_DEVICE 和功能位 CAP_READ 或 CAP_WRITE。此外，还必须定义订阅功能，CAP_SUBS_READ 或 CAP_SUBS_WRITE。如果这些条件不满足，该端口将不会注册为 OSS 音序器 MIDI 设备。

通过 MIDI 设备发送的事件在 OSS 音序器中解析，并转换为相应的 ALSA 音序器事件。来自 MIDI 音序器的输入也由 OSS 音序器转换为 MIDI 字节事件。这只是 seq_midi 模块的反向工作方式。

已知问题 / 待办事项¶

尚未实现通过 ALSA 乐器层加载补丁的功能。

Linux 内核

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