如何對各種音頻設備進行操作是在Linux上進行音頻編程的關鍵，通過內核提供的一組系統調用，應用程序能夠訪問聲卡驅動程序提供的各種音頻設備接口，這是在Linux下進行音頻編程最簡單也是最直接的方法。

1. 訪問音頻設備

無論是OSS還是ALSA，都是以內核驅動程序的形式運行在Linux內核空間中的，應用程序要想訪問聲卡這一硬件設備，必須借助于Linux內核所提供的系統調用（system call）。從程序員的角度來說，對聲卡的操作在很大程度上等同于對磁盤文件的操作：首先使用open系統調用建立起與硬件間的聯系，此時返回的文件描述符將作為隨后操作的標識；接著使用read系統調用從設備接收數據，或者使用write系統調用向設備寫入數據，而其它所有不符合讀/寫這一基本模式的操作都可以由ioctl系統調用來完成；最后，使用close系統調用告訴Linux內核不會再對該設備做進一步的處理。

open系統調用
系統調用open可以獲得對聲卡的訪問權，同時還能為隨后的系統調用做好準備，其函數原型如下所示：

#include <sys/types.h>#include <sys/stat.h>#include <fcntl.h>int open(const char *pathname, int flags);int open(const char *pathname, int flags, mode_t mode); 參數pathname是將要被打開的設備文件的名稱，對于聲卡來講一般是/dev/dsp。參數flags用來指明應該以什么方式打開設備文件，它可以是O_RDONLY、O_WRONLY或者O_RDWR，分別表示以只讀、只寫或者讀寫的方式打開設備文件；參數mode通常是可選的，它只有在指定的設備文件不存在時才會用到，指明新創建的文件應該具有怎樣的權限。
如果open系統調用能夠成功完成，它將返回一個正整數作為文件標識符，在隨后的系統調用中需要用到該標識符。如果open系統調用失敗，它將返回-1，同時還會設置全局變量errno，指明是什么原因導致了錯誤的發生。

read系統調用
系統調用read用來從聲卡讀取數據，其函數原型如下所示：

#include <unistd.h>ssize_t read(int fd, void *buf, size_t count); 參數fd是設備文件的標識符，它是通過之前的open系統調用獲得的；參數buf是指向緩沖區的字符指針，它用來保存從聲卡獲得的數據；參數count則用來限定從聲卡獲得的最大字節數。如果read系統調用成功完成，它將返回從聲卡實際讀取的字節數，通常情況會比count的值要小一些；如果read系統調用失敗，它將返回-1，同時還會設置全局變量errno，來指明是什么原因導致了錯誤的發生。

write系統調用
系統調用write用來向聲卡寫入數據，其函數原型如下所示：

<span style="font-size:18px;"> #include <unistd.h>ssize_t write(int fd, const void *buf, size_t count);</span> 系統調用write和系統調用read在很大程度是類似的，差別只在于write是向聲卡寫入數據，而read則是從聲卡讀入數據。參數fd同樣是設備文件的標識符，它也是通過之前的open系統調用獲得的；參數buf是指向緩沖區的字符指針，它保存著即將向聲卡寫入的數據；參數count則用來限定向聲卡寫入的最大字節數。?
如果write系統調用成功完成，它將返回向聲卡實際寫入的字節數；如果read系統調用失敗，它將返回-1，同時還會設置全局變量errno，來指明是什么原因導致了錯誤的發生。無論是read還是write，一旦調用之后Linux內核就會阻塞當前應用程序，直到數據成功地從聲卡讀出或者寫入為止。

ioctl系統調用
系統調用ioctl可以對聲卡進行控制，凡是對設備文件的操作不符合讀/寫基本模式的，都是通過ioctl來完成的，它可以影響設備的行為，或者返回設備的狀態，其函數原型如下所示：

<span style="font-size:18px;"> #include <sys/ioctl.h>int ioctl(int d, int request, ...);</span><span style="font-size:14px;"> </span> 參數fd是設備文件的標識符，它是在設備打開時獲得的；如果設備比較復雜，那么對它的控制請求相應地也會有很多種，參數request的目的就是用來區分不同的控制請求；通常說來，在對設備進行控制時還需要有其它參數，這要根據不同的控制請求才能確定，并且可能是與硬件設備直接相關的。

close系統調用
當應用程序使用完聲卡之后，需要用close系統調用將其關閉，以便及時釋放占用的硬件資源，其函數原型如下所示：

<span style="font-size:14px;"> #include <unistd.h>int close(int fd); </span>
參數fd是設備文件的標識符，它是在設備打開時獲得的。一旦應用程序調用了close系統調用，Linux內核就會釋放與之相關的各種資源，因此建議在不需要的時候盡量及時關閉已經打開的設備。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的【Linux系统编程应用】Linux音频编程接口的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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