ALSA-非阻塞（交錯）讀取

Question

我繼承了一些在Linux嵌入式平台上運行的ALSA代碼。 現有的實現確實使用snd_pcm_readi()和snd_pcm_writei()來阻止讀寫。

我的任務是使它在ARM處理器上運行，但是我發現阻塞的交錯讀取將CPU提升到99％，因此我正在探索非阻塞的讀寫。

我可以打開設備：

snd_pcm_handle *handle;
const char* hwname = "plughw:0"; // example name

snd_pcm_open(&handle, hwname, SND_PCM_STREAM_CAPTURE, SND_PCM_NONBLOCK);

然后，我可以根據要求提供其他ALSA物品。
在這一點上值得一提的是：

• 我們將采樣率設置為48,000 [Hz]
• 樣本類型是帶符號的32位整數
• 設備始終將我們請求的周期大小覆蓋為1024幀

像這樣讀取流：

int32* buffer; // buffer set up to hold #period_size samples
int actual = snd_pcm_readi(handle, buffer, period_size);

在阻塞模式下，此調用大約需要15 [ms]才能完成。 顯然， actual變量將返回1024。

問題是; 在非阻塞模式下，此功能還需要15毫秒才能完成， actual返回值始終為1024。

我希望該函數將立即返回， actual為<= 1024，並且很有可能讀取“ EAGAIN”（-11）。

在兩次讀取嘗試之間，我計划使線程進入特定時間的睡眠狀態，從而將CPU時間分配給其他進程。

我是否誤解了ALSA API？ 還是我的代碼缺少重要的一步？

Answer 1

如果函數返回值1024，則在調用時至少有1024個幀可用。 （驅動程序實際啟動設備可能需要15毫秒的時間。）

無論如何，阻塞或非阻塞模式對CPU使用率沒有任何影響。 要減少CPU使用率，請將default設備替換為plughw或hw ，但隨后會丟失設備共享或采樣率/格式轉換等功能。

Answer 2

我通過如下包裝snd_pcm_readi()解決了我的問題：

/*
** Read interleaved stream in non-blocking mode
*/
template <typename SampleType>
snd_pcm_sframes_t snd_pcm_readi_nb(snd_pcm_t* pcm, SampleType* buffer, snd_pcm_uframes_t size, unsigned samplerate)
{
    const snd_pcm_sframes_t avail = ::snd_pcm_avail(pcm);
    if (avail < 0) {
        return avail;
    }

    if (avail < size) {

        snd_pcm_uframes_t remain = size - avail;
        unsigned long msec = (remain * 1000) / samplerate;

        static const unsigned long SLEEP_THRESHOLD_MS = 1;

        if (msec > SLEEP_THRESHOLD_MS) {
            msec -= SLEEP_THRESHOLD_MS;
            // exercise for the reader: sleep for msec
        }
    }

    return ::snd_pcm_readi(pcm, buffer, size);
}

這對我來說很好。 我的音頻過程現在“僅”占用19％的CPU時間。 而且，是否使用SND_PCM_NONBLOCK或0打開PCM接口並不重要。

將執行callgrind分析，以查看是否可以在代碼的其他位置保存更多的CPU周期。