ieee1394: sbp2: fix bogus dma mapping
[pandora-kernel.git] / Documentation / sound / alsa / DocBook / writing-an-alsa-driver.tmpl
1 <!DOCTYPE book PUBLIC "-//OASIS//DTD DocBook V4.1//EN">
2
3 <book>
4 <?dbhtml filename="index.html">
5
6 <!-- ****************************************************** -->
7 <!-- Header  -->
8 <!-- ****************************************************** -->
9   <bookinfo>
10     <title>Writing an ALSA Driver</title>
11     <author>
12       <firstname>Takashi</firstname>
13       <surname>Iwai</surname>
14       <affiliation>
15         <address>
16           <email>tiwai@suse.de</email>
17         </address>
18       </affiliation>
19      </author>
20
21      <date>November 17, 2005</date>
22      <edition>0.3.6</edition>
23
24     <abstract>
25       <para>
26         This document describes how to write an ALSA (Advanced Linux
27         Sound Architecture) driver.
28       </para>
29     </abstract>
30
31     <legalnotice>
32     <para>
33     Copyright (c) 2002-2005  Takashi Iwai <email>tiwai@suse.de</email>
34     </para>
35
36     <para>
37     This document is free; you can redistribute it and/or modify it
38     under the terms of the GNU General Public License as published by
39     the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
40     (at your option) any later version. 
41     </para>
42
43     <para>
44     This document is distributed in the hope that it will be useful,
45     but <emphasis>WITHOUT ANY WARRANTY</emphasis>; without even the
46     implied warranty of <emphasis>MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A
47     PARTICULAR PURPOSE</emphasis>. See the GNU General Public License
48     for more details.
49     </para>
50
51     <para>
52     You should have received a copy of the GNU General Public
53     License along with this program; if not, write to the Free
54     Software Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston,
55     MA 02111-1307 USA
56     </para>
57     </legalnotice>
58
59   </bookinfo>
60
61 <!-- ****************************************************** -->
62 <!-- Preface  -->
63 <!-- ****************************************************** -->
64   <preface id="preface">
65     <title>Preface</title>
66     <para>
67       This document describes how to write an
68       <ulink url="http://www.alsa-project.org/"><citetitle>
69       ALSA (Advanced Linux Sound Architecture)</citetitle></ulink>
70       driver. The document focuses mainly on the PCI soundcard.
71       In the case of other device types, the API might
72       be different, too. However, at least the ALSA kernel API is
73       consistent, and therefore it would be still a bit help for
74       writing them.
75     </para>
76
77     <para>
78     The target of this document is ones who already have enough
79     skill of C language and have the basic knowledge of linux
80     kernel programming.  This document doesn't explain the general
81     topics of linux kernel codes and doesn't cover the detail of
82     implementation of each low-level driver.  It describes only how is
83     the standard way to write a PCI sound driver on ALSA.
84     </para>
85
86     <para>
87       If you are already familiar with the older ALSA ver.0.5.x, you
88     can check the drivers such as <filename>es1938.c</filename> or
89     <filename>maestro3.c</filename> which have also almost the same
90     code-base in the ALSA 0.5.x tree, so you can compare the differences.
91     </para>
92
93     <para>
94       This document is still a draft version. Any feedbacks and
95     corrections, please!!
96     </para>
97   </preface>
98
99
100 <!-- ****************************************************** -->
101 <!-- File Tree Structure  -->
102 <!-- ****************************************************** -->
103   <chapter id="file-tree">
104     <title>File Tree Structure</title>
105
106     <section id="file-tree-general">
107       <title>General</title>
108       <para>
109         The ALSA drivers are provided in the two ways.
110       </para>
111
112       <para>
113         One is the trees provided as a tarball or via cvs from the
114       ALSA's ftp site, and another is the 2.6 (or later) Linux kernel
115       tree. To synchronize both, the ALSA driver tree is split into
116       two different trees: alsa-kernel and alsa-driver. The former
117       contains purely the source codes for the Linux 2.6 (or later)
118       tree. This tree is designed only for compilation on 2.6 or
119       later environment. The latter, alsa-driver, contains many subtle
120       files for compiling the ALSA driver on the outside of Linux
121       kernel like configure script, the wrapper functions for older,
122       2.2 and 2.4 kernels, to adapt the latest kernel API,
123       and additional drivers which are still in development or in
124       tests.  The drivers in alsa-driver tree will be moved to
125       alsa-kernel (eventually 2.6 kernel tree) once when they are
126       finished and confirmed to work fine.
127       </para>
128
129       <para>
130         The file tree structure of ALSA driver is depicted below. Both
131         alsa-kernel and alsa-driver have almost the same file
132         structure, except for <quote>core</quote> directory. It's
133         named as <quote>acore</quote> in alsa-driver tree. 
134
135         <example>
136           <title>ALSA File Tree Structure</title>
137           <literallayout>
138         sound
139                 /core
140                         /oss
141                         /seq
142                                 /oss
143                                 /instr
144                 /ioctl32
145                 /include
146                 /drivers
147                         /mpu401
148                         /opl3
149                 /i2c
150                         /l3
151                 /synth
152                         /emux
153                 /pci
154                         /(cards)
155                 /isa
156                         /(cards)
157                 /arm
158                 /ppc
159                 /sparc
160                 /usb
161                 /pcmcia /(cards)
162                 /oss
163           </literallayout>
164         </example>
165       </para>
166     </section>
167
168     <section id="file-tree-core-directory">
169       <title>core directory</title>
170       <para>
171         This directory contains the middle layer, that is, the heart
172       of ALSA drivers. In this directory, the native ALSA modules are
173       stored. The sub-directories contain different modules and are
174       dependent upon the kernel config. 
175       </para>
176
177       <section id="file-tree-core-directory-oss">
178         <title>core/oss</title>
179
180         <para>
181           The codes for PCM and mixer OSS emulation modules are stored
182         in this directory. The rawmidi OSS emulation is included in
183         the ALSA rawmidi code since it's quite small. The sequencer
184         code is stored in core/seq/oss directory (see
185         <link linkend="file-tree-core-directory-seq-oss"><citetitle>
186         below</citetitle></link>).
187         </para>
188       </section>
189
190       <section id="file-tree-core-directory-ioctl32">
191         <title>core/ioctl32</title>
192
193         <para>
194           This directory contains the 32bit-ioctl wrappers for 64bit
195         architectures such like x86-64, ppc64 and sparc64. For 32bit
196         and alpha architectures, these are not compiled. 
197         </para>
198       </section>
199
200       <section id="file-tree-core-directory-seq">
201         <title>core/seq</title>
202         <para>
203           This and its sub-directories are for the ALSA
204         sequencer. This directory contains the sequencer core and
205         primary sequencer modules such like snd-seq-midi,
206         snd-seq-virmidi, etc. They are compiled only when
207         <constant>CONFIG_SND_SEQUENCER</constant> is set in the kernel
208         config. 
209         </para>
210       </section>
211
212       <section id="file-tree-core-directory-seq-oss">
213         <title>core/seq/oss</title>
214         <para>
215           This contains the OSS sequencer emulation codes.
216         </para>
217       </section>
218
219       <section id="file-tree-core-directory-deq-instr">
220         <title>core/seq/instr</title>
221         <para>
222           This directory contains the modules for the sequencer
223         instrument layer. 
224         </para>
225       </section>
226     </section>
227
228     <section id="file-tree-include-directory">
229       <title>include directory</title>
230       <para>
231         This is the place for the public header files of ALSA drivers,
232       which are to be exported to the user-space, or included by
233       several files at different directories. Basically, the private
234       header files should not be placed in this directory, but you may
235       still find files there, due to historical reason :) 
236       </para>
237     </section>
238
239     <section id="file-tree-drivers-directory">
240       <title>drivers directory</title>
241       <para>
242         This directory contains the codes shared among different drivers
243       on the different architectures.  They are hence supposed not to be
244       architecture-specific.
245       For example, the dummy pcm driver and the serial MIDI
246       driver are found in this directory. In the sub-directories,
247       there are the codes for components which are independent from
248       bus and cpu architectures. 
249       </para>
250
251       <section id="file-tree-drivers-directory-mpu401">
252         <title>drivers/mpu401</title>
253         <para>
254           The MPU401 and MPU401-UART modules are stored here.
255         </para>
256       </section>
257
258       <section id="file-tree-drivers-directory-opl3">
259         <title>drivers/opl3 and opl4</title>
260         <para>
261           The OPL3 and OPL4 FM-synth stuff is found here.
262         </para>
263       </section>
264     </section>
265
266     <section id="file-tree-i2c-directory">
267       <title>i2c directory</title>
268       <para>
269         This contains the ALSA i2c components.
270       </para>
271
272       <para>
273         Although there is a standard i2c layer on Linux, ALSA has its
274       own i2c codes for some cards, because the soundcard needs only a
275       simple operation and the standard i2c API is too complicated for
276       such a purpose. 
277       </para>
278
279       <section id="file-tree-i2c-directory-l3">
280         <title>i2c/l3</title>
281         <para>
282           This is a sub-directory for ARM L3 i2c.
283         </para>
284       </section>
285     </section>
286
287     <section id="file-tree-synth-directory">
288         <title>synth directory</title>
289         <para>
290           This contains the synth middle-level modules.
291         </para>
292
293         <para>
294           So far, there is only Emu8000/Emu10k1 synth driver under
295         synth/emux sub-directory. 
296         </para>
297     </section>
298
299     <section id="file-tree-pci-directory">
300       <title>pci directory</title>
301       <para>
302         This and its sub-directories hold the top-level card modules
303       for PCI soundcards and the codes specific to the PCI BUS.
304       </para>
305
306       <para>
307         The drivers compiled from a single file is stored directly on
308       pci directory, while the drivers with several source files are
309       stored on its own sub-directory (e.g. emu10k1, ice1712). 
310       </para>
311     </section>
312
313     <section id="file-tree-isa-directory">
314       <title>isa directory</title>
315       <para>
316         This and its sub-directories hold the top-level card modules
317       for ISA soundcards. 
318       </para>
319     </section>
320
321     <section id="file-tree-arm-ppc-sparc-directories">
322       <title>arm, ppc, and sparc directories</title>
323       <para>
324         These are for the top-level card modules which are
325       specific to each given architecture. 
326       </para>
327     </section>
328
329     <section id="file-tree-usb-directory">
330       <title>usb directory</title>
331       <para>
332         This contains the USB-audio driver. On the latest version, the
333       USB MIDI driver is integrated together with usb-audio driver. 
334       </para>
335     </section>
336
337     <section id="file-tree-pcmcia-directory">
338       <title>pcmcia directory</title>
339       <para>
340         The PCMCIA, especially PCCard drivers will go here. CardBus
341       drivers will be on pci directory, because its API is identical
342       with the standard PCI cards. 
343       </para>
344     </section>
345
346     <section id="file-tree-oss-directory">
347       <title>oss directory</title>
348       <para>
349         The OSS/Lite source files are stored here on Linux 2.6 (or
350       later) tree. (In the ALSA driver tarball, it's empty, of course :) 
351       </para>
352     </section>
353   </chapter>
354
355
356 <!-- ****************************************************** -->
357 <!-- Basic Flow for PCI Drivers  -->
358 <!-- ****************************************************** -->
359   <chapter id="basic-flow">
360     <title>Basic Flow for PCI Drivers</title>
361
362     <section id="basic-flow-outline">
363       <title>Outline</title>
364       <para>
365         The minimum flow of PCI soundcard is like the following:
366
367         <itemizedlist>
368           <listitem><para>define the PCI ID table (see the section
369           <link linkend="pci-resource-entries"><citetitle>PCI Entries
370           </citetitle></link>).</para></listitem> 
371           <listitem><para>create <function>probe()</function> callback.</para></listitem>
372           <listitem><para>create <function>remove()</function> callback.</para></listitem>
373           <listitem><para>create pci_driver table which contains the three pointers above.</para></listitem>
374           <listitem><para>create <function>init()</function> function just calling <function>pci_register_driver()</function> to register the pci_driver table defined above.</para></listitem>
375           <listitem><para>create <function>exit()</function> function to call <function>pci_unregister_driver()</function> function.</para></listitem>
376         </itemizedlist>
377       </para>
378     </section>
379
380     <section id="basic-flow-example">
381       <title>Full Code Example</title>
382       <para>
383         The code example is shown below. Some parts are kept
384       unimplemented at this moment but will be filled in the
385       succeeding sections. The numbers in comment lines of
386       <function>snd_mychip_probe()</function> function are the
387       markers. 
388
389         <example>
390           <title>Basic Flow for PCI Drivers Example</title>
391           <programlisting>
392 <![CDATA[
393   #include <sound/driver.h>
394   #include <linux/init.h>
395   #include <linux/pci.h>
396   #include <linux/slab.h>
397   #include <sound/core.h>
398   #include <sound/initval.h>
399
400   /* module parameters (see "Module Parameters") */
401   static int index[SNDRV_CARDS] = SNDRV_DEFAULT_IDX;
402   static char *id[SNDRV_CARDS] = SNDRV_DEFAULT_STR;
403   static int enable[SNDRV_CARDS] = SNDRV_DEFAULT_ENABLE_PNP;
404
405   /* definition of the chip-specific record */
406   struct mychip {
407           struct snd_card *card;
408           // rest of implementation will be in the section
409           // "PCI Resource Managements"
410   };
411
412   /* chip-specific destructor
413    * (see "PCI Resource Managements")
414    */
415   static int snd_mychip_free(struct mychip *chip)
416   {
417           .... // will be implemented later...
418   }
419
420   /* component-destructor
421    * (see "Management of Cards and Components")
422    */
423   static int snd_mychip_dev_free(struct snd_device *device)
424   {
425           return snd_mychip_free(device->device_data);
426   }
427
428   /* chip-specific constructor
429    * (see "Management of Cards and Components")
430    */
431   static int __devinit snd_mychip_create(struct snd_card *card,
432                                          struct pci_dev *pci,
433                                          struct mychip **rchip)
434   {
435           struct mychip *chip;
436           int err;
437           static struct snd_device_ops ops = {
438                  .dev_free = snd_mychip_dev_free,
439           };
440
441           *rchip = NULL;
442
443           // check PCI availability here
444           // (see "PCI Resource Managements")
445           ....
446
447           /* allocate a chip-specific data with zero filled */
448           chip = kzalloc(sizeof(*chip), GFP_KERNEL);
449           if (chip == NULL)
450                   return -ENOMEM;
451
452           chip->card = card;
453
454           // rest of initialization here; will be implemented
455           // later, see "PCI Resource Managements"
456           ....
457
458           if ((err = snd_device_new(card, SNDRV_DEV_LOWLEVEL,
459                                     chip, &ops)) < 0) {
460                   snd_mychip_free(chip);
461                   return err;
462           }
463
464           snd_card_set_dev(card, &pci->dev);
465
466           *rchip = chip;
467           return 0;
468   }
469
470   /* constructor -- see "Constructor" sub-section */
471   static int __devinit snd_mychip_probe(struct pci_dev *pci,
472                                const struct pci_device_id *pci_id)
473   {
474           static int dev;
475           struct snd_card *card;
476           struct mychip *chip;
477           int err;
478
479           /* (1) */
480           if (dev >= SNDRV_CARDS)
481                   return -ENODEV;
482           if (!enable[dev]) {
483                   dev++;
484                   return -ENOENT;
485           }
486
487           /* (2) */
488           card = snd_card_new(index[dev], id[dev], THIS_MODULE, 0);
489           if (card == NULL)
490                   return -ENOMEM;
491
492           /* (3) */
493           if ((err = snd_mychip_create(card, pci, &chip)) < 0) {
494                   snd_card_free(card);
495                   return err;
496           }
497
498           /* (4) */
499           strcpy(card->driver, "My Chip");
500           strcpy(card->shortname, "My Own Chip 123");
501           sprintf(card->longname, "%s at 0x%lx irq %i",
502                   card->shortname, chip->ioport, chip->irq);
503
504           /* (5) */
505           .... // implemented later
506
507           /* (6) */
508           if ((err = snd_card_register(card)) < 0) {
509                   snd_card_free(card);
510                   return err;
511           }
512
513           /* (7) */
514           pci_set_drvdata(pci, card);
515           dev++;
516           return 0;
517   }
518
519   /* destructor -- see "Destructor" sub-section */
520   static void __devexit snd_mychip_remove(struct pci_dev *pci)
521   {
522           snd_card_free(pci_get_drvdata(pci));
523           pci_set_drvdata(pci, NULL);
524   }
525 ]]>
526           </programlisting>
527         </example>
528       </para>
529     </section>
530
531     <section id="basic-flow-constructor">
532       <title>Constructor</title>
533       <para>
534         The real constructor of PCI drivers is probe callback. The
535       probe callback and other component-constructors which are called
536       from probe callback should be defined with
537       <parameter>__devinit</parameter> prefix. You 
538       cannot use <parameter>__init</parameter> prefix for them,
539       because any PCI device could be a hotplug device. 
540       </para>
541
542       <para>
543         In the probe callback, the following scheme is often used.
544       </para>
545
546       <section id="basic-flow-constructor-device-index">
547         <title>1) Check and increment the device index.</title>
548         <para>
549           <informalexample>
550             <programlisting>
551 <![CDATA[
552   static int dev;
553   ....
554   if (dev >= SNDRV_CARDS)
555           return -ENODEV;
556   if (!enable[dev]) {
557           dev++;
558           return -ENOENT;
559   }
560 ]]>
561             </programlisting>
562           </informalexample>
563
564         where enable[dev] is the module option.
565         </para>
566
567         <para>
568           At each time probe callback is called, check the
569         availability of the device. If not available, simply increment
570         the device index and returns. dev will be incremented also
571         later (<link
572         linkend="basic-flow-constructor-set-pci"><citetitle>step
573         7</citetitle></link>). 
574         </para>
575       </section>
576
577       <section id="basic-flow-constructor-create-card">
578         <title>2) Create a card instance</title>
579         <para>
580           <informalexample>
581             <programlisting>
582 <![CDATA[
583   struct snd_card *card;
584   ....
585   card = snd_card_new(index[dev], id[dev], THIS_MODULE, 0);
586 ]]>
587             </programlisting>
588           </informalexample>
589         </para>
590
591         <para>
592           The detail will be explained in the section
593           <link linkend="card-management-card-instance"><citetitle>
594           Management of Cards and Components</citetitle></link>.
595         </para>
596       </section>
597
598       <section id="basic-flow-constructor-create-main">
599         <title>3) Create a main component</title>
600         <para>
601           In this part, the PCI resources are allocated.
602
603           <informalexample>
604             <programlisting>
605 <![CDATA[
606   struct mychip *chip;
607   ....
608   if ((err = snd_mychip_create(card, pci, &chip)) < 0) {
609           snd_card_free(card);
610           return err;
611   }
612 ]]>
613             </programlisting>
614           </informalexample>
615
616           The detail will be explained in the section <link
617         linkend="pci-resource"><citetitle>PCI Resource
618         Managements</citetitle></link>.
619         </para>
620       </section>
621
622       <section id="basic-flow-constructor-main-component">
623         <title>4) Set the driver ID and name strings.</title>
624         <para>
625           <informalexample>
626             <programlisting>
627 <![CDATA[
628   strcpy(card->driver, "My Chip");
629   strcpy(card->shortname, "My Own Chip 123");
630   sprintf(card->longname, "%s at 0x%lx irq %i",
631           card->shortname, chip->ioport, chip->irq);
632 ]]>
633             </programlisting>
634           </informalexample>
635
636           The driver field holds the minimal ID string of the
637         chip. This is referred by alsa-lib's configurator, so keep it
638         simple but unique. 
639           Even the same driver can have different driver IDs to
640         distinguish the functionality of each chip type. 
641         </para>
642
643         <para>
644           The shortname field is a string shown as more verbose
645         name. The longname field contains the information which is
646         shown in <filename>/proc/asound/cards</filename>. 
647         </para>
648       </section>
649
650       <section id="basic-flow-constructor-create-other">
651         <title>5) Create other components, such as mixer, MIDI, etc.</title>
652         <para>
653           Here you define the basic components such as
654           <link linkend="pcm-interface"><citetitle>PCM</citetitle></link>,
655           mixer (e.g. <link linkend="api-ac97"><citetitle>AC97</citetitle></link>),
656           MIDI (e.g. <link linkend="midi-interface"><citetitle>MPU-401</citetitle></link>),
657           and other interfaces.
658           Also, if you want a <link linkend="proc-interface"><citetitle>proc
659         file</citetitle></link>, define it here, too.
660         </para>
661       </section>
662
663       <section id="basic-flow-constructor-register-card">
664         <title>6) Register the card instance.</title>
665         <para>
666           <informalexample>
667             <programlisting>
668 <![CDATA[
669   if ((err = snd_card_register(card)) < 0) {
670           snd_card_free(card);
671           return err;
672   }
673 ]]>
674             </programlisting>
675           </informalexample>
676         </para>
677
678         <para>
679           Will be explained in the section <link
680         linkend="card-management-registration"><citetitle>Management
681         of Cards and Components</citetitle></link>, too. 
682         </para>
683       </section>
684
685       <section id="basic-flow-constructor-set-pci">
686         <title>7) Set the PCI driver data and return zero.</title>
687         <para>
688           <informalexample>
689             <programlisting>
690 <![CDATA[
691         pci_set_drvdata(pci, card);
692         dev++;
693         return 0;
694 ]]>
695             </programlisting>
696           </informalexample>
697
698           In the above, the card record is stored. This pointer is
699         referred in the remove callback and power-management
700         callbacks, too. 
701         </para>
702       </section>
703     </section>
704
705     <section id="basic-flow-destructor">
706       <title>Destructor</title>
707       <para>
708         The destructor, remove callback, simply releases the card
709       instance. Then the ALSA middle layer will release all the
710       attached components automatically. 
711       </para>
712
713       <para>
714         It would be typically like the following:
715
716         <informalexample>
717           <programlisting>
718 <![CDATA[
719   static void __devexit snd_mychip_remove(struct pci_dev *pci)
720   {
721           snd_card_free(pci_get_drvdata(pci));
722           pci_set_drvdata(pci, NULL);
723   }
724 ]]>
725           </programlisting>
726         </informalexample>
727
728         The above code assumes that the card pointer is set to the PCI
729         driver data.
730       </para>
731     </section>
732
733     <section id="basic-flow-header-files">
734       <title>Header Files</title>
735       <para>
736         For the above example, at least the following include files
737       are necessary. 
738
739         <informalexample>
740           <programlisting>
741 <![CDATA[
742   #include <sound/driver.h>
743   #include <linux/init.h>
744   #include <linux/pci.h>
745   #include <linux/slab.h>
746   #include <sound/core.h>
747   #include <sound/initval.h>
748 ]]>
749           </programlisting>
750         </informalexample>
751
752         where the last one is necessary only when module options are
753       defined in the source file.  If the codes are split to several
754       files, the file without module options don't need them.
755       </para>
756
757       <para>
758         In addition to them, you'll need
759       <filename>&lt;linux/interrupt.h&gt;</filename> for the interrupt
760       handling, and <filename>&lt;asm/io.h&gt;</filename> for the i/o
761       access. If you use <function>mdelay()</function> or
762       <function>udelay()</function> functions, you'll need to include
763       <filename>&lt;linux/delay.h&gt;</filename>, too. 
764       </para>
765
766       <para>
767       The ALSA interfaces like PCM or control API are defined in other
768       header files as <filename>&lt;sound/xxx.h&gt;</filename>.
769       They have to be included after
770       <filename>&lt;sound/core.h&gt;</filename>.
771       </para>
772
773     </section>
774   </chapter>
775
776
777 <!-- ****************************************************** -->
778 <!-- Management of Cards and Components  -->
779 <!-- ****************************************************** -->
780   <chapter id="card-management">
781     <title>Management of Cards and Components</title>
782
783     <section id="card-management-card-instance">
784       <title>Card Instance</title>
785       <para>
786       For each soundcard, a <quote>card</quote> record must be allocated.
787       </para>
788
789       <para>
790       A card record is the headquarters of the soundcard.  It manages
791       the list of whole devices (components) on the soundcard, such as
792       PCM, mixers, MIDI, synthesizer, and so on.  Also, the card
793       record holds the ID and the name strings of the card, manages
794       the root of proc files, and controls the power-management states
795       and hotplug disconnections.  The component list on the card
796       record is used to manage the proper releases of resources at
797       destruction. 
798       </para>
799
800       <para>
801         As mentioned above, to create a card instance, call
802       <function>snd_card_new()</function>.
803
804         <informalexample>
805           <programlisting>
806 <![CDATA[
807   struct snd_card *card;
808   card = snd_card_new(index, id, module, extra_size);
809 ]]>
810           </programlisting>
811         </informalexample>
812       </para>
813
814       <para>
815         The function takes four arguments, the card-index number, the
816         id string, the module pointer (usually
817         <constant>THIS_MODULE</constant>),
818         and the size of extra-data space.  The last argument is used to
819         allocate card-&gt;private_data for the
820         chip-specific data.  Note that this data
821         <emphasis>is</emphasis> allocated by
822         <function>snd_card_new()</function>.
823       </para>
824     </section>
825
826     <section id="card-management-component">
827       <title>Components</title>
828       <para>
829         After the card is created, you can attach the components
830       (devices) to the card instance. On ALSA driver, a component is
831       represented as a struct <structname>snd_device</structname> object.
832       A component can be a PCM instance, a control interface, a raw
833       MIDI interface, etc.  Each of such instances has one component
834       entry.
835       </para>
836
837       <para>
838         A component can be created via
839         <function>snd_device_new()</function> function. 
840
841         <informalexample>
842           <programlisting>
843 <![CDATA[
844   snd_device_new(card, SNDRV_DEV_XXX, chip, &ops);
845 ]]>
846           </programlisting>
847         </informalexample>
848       </para>
849
850       <para>
851         This takes the card pointer, the device-level
852       (<constant>SNDRV_DEV_XXX</constant>), the data pointer, and the
853       callback pointers (<parameter>&amp;ops</parameter>). The
854       device-level defines the type of components and the order of
855       registration and de-registration.  For most of components, the
856       device-level is already defined.  For a user-defined component,
857       you can use <constant>SNDRV_DEV_LOWLEVEL</constant>.
858       </para>
859
860       <para>
861       This function itself doesn't allocate the data space. The data
862       must be allocated manually beforehand, and its pointer is passed
863       as the argument. This pointer is used as the identifier
864       (<parameter>chip</parameter> in the above example) for the
865       instance. 
866       </para>
867
868       <para>
869         Each ALSA pre-defined component such as ac97 or pcm calls
870       <function>snd_device_new()</function> inside its
871       constructor. The destructor for each component is defined in the
872       callback pointers.  Hence, you don't need to take care of
873       calling a destructor for such a component.
874       </para>
875
876       <para>
877         If you would like to create your own component, you need to
878       set the destructor function to dev_free callback in
879       <parameter>ops</parameter>, so that it can be released
880       automatically via <function>snd_card_free()</function>. The
881       example will be shown later as an implementation of a
882       chip-specific data. 
883       </para>
884     </section>
885
886     <section id="card-management-chip-specific">
887       <title>Chip-Specific Data</title>
888       <para>
889       The chip-specific information, e.g. the i/o port address, its
890       resource pointer, or the irq number, is stored in the
891       chip-specific record.
892
893         <informalexample>
894           <programlisting>
895 <![CDATA[
896   struct mychip {
897           ....
898   };
899 ]]>
900           </programlisting>
901         </informalexample>
902       </para>
903
904       <para>
905         In general, there are two ways to allocate the chip record.
906       </para>
907
908       <section id="card-management-chip-specific-snd-card-new">
909         <title>1. Allocating via <function>snd_card_new()</function>.</title>
910         <para>
911           As mentioned above, you can pass the extra-data-length to the 4th argument of <function>snd_card_new()</function>, i.e.
912
913           <informalexample>
914             <programlisting>
915 <![CDATA[
916   card = snd_card_new(index[dev], id[dev], THIS_MODULE, sizeof(struct mychip));
917 ]]>
918             </programlisting>
919           </informalexample>
920
921           whether struct <structname>mychip</structname> is the type of the chip record.
922         </para>
923
924         <para>
925           In return, the allocated record can be accessed as
926
927           <informalexample>
928             <programlisting>
929 <![CDATA[
930   struct mychip *chip = (struct mychip *)card->private_data;
931 ]]>
932             </programlisting>
933           </informalexample>
934
935           With this method, you don't have to allocate twice.
936           The record is released together with the card instance.
937         </para>
938       </section>
939
940       <section id="card-management-chip-specific-allocate-extra">
941         <title>2. Allocating an extra device.</title>
942
943         <para>
944           After allocating a card instance via
945           <function>snd_card_new()</function> (with
946           <constant>NULL</constant> on the 4th arg), call
947           <function>kzalloc()</function>. 
948
949           <informalexample>
950             <programlisting>
951 <![CDATA[
952   struct snd_card *card;
953   struct mychip *chip;
954   card = snd_card_new(index[dev], id[dev], THIS_MODULE, NULL);
955   .....
956   chip = kzalloc(sizeof(*chip), GFP_KERNEL);
957 ]]>
958             </programlisting>
959           </informalexample>
960         </para>
961
962         <para>
963           The chip record should have the field to hold the card
964           pointer at least, 
965
966           <informalexample>
967             <programlisting>
968 <![CDATA[
969   struct mychip {
970           struct snd_card *card;
971           ....
972   };
973 ]]>
974             </programlisting>
975           </informalexample>
976         </para>
977
978         <para>
979           Then, set the card pointer in the returned chip instance.
980
981           <informalexample>
982             <programlisting>
983 <![CDATA[
984   chip->card = card;
985 ]]>
986             </programlisting>
987           </informalexample>
988         </para>
989
990         <para>
991           Next, initialize the fields, and register this chip
992           record as a low-level device with a specified
993           <parameter>ops</parameter>, 
994
995           <informalexample>
996             <programlisting>
997 <![CDATA[
998   static struct snd_device_ops ops = {
999           .dev_free =        snd_mychip_dev_free,
1000   };
1001   ....
1002   snd_device_new(card, SNDRV_DEV_LOWLEVEL, chip, &ops);
1003 ]]>
1004             </programlisting>
1005           </informalexample>
1006
1007           <function>snd_mychip_dev_free()</function> is the
1008         device-destructor function, which will call the real
1009         destructor. 
1010         </para>
1011
1012         <para>
1013           <informalexample>
1014             <programlisting>
1015 <![CDATA[
1016   static int snd_mychip_dev_free(struct snd_device *device)
1017   {
1018           return snd_mychip_free(device->device_data);
1019   }
1020 ]]>
1021             </programlisting>
1022           </informalexample>
1023
1024           where <function>snd_mychip_free()</function> is the real destructor.
1025         </para>
1026       </section>
1027     </section>
1028
1029     <section id="card-management-registration">
1030       <title>Registration and Release</title>
1031       <para>
1032         After all components are assigned, register the card instance
1033       by calling <function>snd_card_register()</function>. The access
1034       to the device files are enabled at this point. That is, before
1035       <function>snd_card_register()</function> is called, the
1036       components are safely inaccessible from external side. If this
1037       call fails, exit the probe function after releasing the card via
1038       <function>snd_card_free()</function>. 
1039       </para>
1040
1041       <para>
1042         For releasing the card instance, you can call simply
1043       <function>snd_card_free()</function>. As already mentioned, all
1044       components are released automatically by this call. 
1045       </para>
1046
1047       <para>
1048         As further notes, the destructors (both
1049       <function>snd_mychip_dev_free</function> and
1050       <function>snd_mychip_free</function>) cannot be defined with
1051       <parameter>__devexit</parameter> prefix, because they may be
1052       called from the constructor, too, at the false path. 
1053       </para>
1054
1055       <para>
1056       For a device which allows hotplugging, you can use
1057       <function>snd_card_free_when_closed</function>.  This one will
1058       postpone the destruction until all devices are closed.
1059       </para>
1060
1061     </section>
1062
1063   </chapter>
1064
1065
1066 <!-- ****************************************************** -->
1067 <!-- PCI Resource Managements  -->
1068 <!-- ****************************************************** -->
1069   <chapter id="pci-resource">
1070     <title>PCI Resource Managements</title>
1071
1072     <section id="pci-resource-example">
1073       <title>Full Code Example</title>
1074       <para>
1075         In this section, we'll finish the chip-specific constructor,
1076       destructor and PCI entries. The example code is shown first,
1077       below. 
1078
1079         <example>
1080           <title>PCI Resource Managements Example</title>
1081           <programlisting>
1082 <![CDATA[
1083   struct mychip {
1084           struct snd_card *card;
1085           struct pci_dev *pci;
1086
1087           unsigned long port;
1088           int irq;
1089   };
1090
1091   static int snd_mychip_free(struct mychip *chip)
1092   {
1093           /* disable hardware here if any */
1094           .... // (not implemented in this document)
1095
1096           /* release the irq */
1097           if (chip->irq >= 0)
1098                   free_irq(chip->irq, (void *)chip);
1099           /* release the i/o ports & memory */
1100           pci_release_regions(chip->pci);
1101           /* disable the PCI entry */
1102           pci_disable_device(chip->pci);
1103           /* release the data */
1104           kfree(chip);
1105           return 0;
1106   }
1107
1108   /* chip-specific constructor */
1109   static int __devinit snd_mychip_create(struct snd_card *card,
1110                                          struct pci_dev *pci,
1111                                          struct mychip **rchip)
1112   {
1113           struct mychip *chip;
1114           int err;
1115           static struct snd_device_ops ops = {
1116                  .dev_free = snd_mychip_dev_free,
1117           };
1118
1119           *rchip = NULL;
1120
1121           /* initialize the PCI entry */
1122           if ((err = pci_enable_device(pci)) < 0)
1123                   return err;
1124           /* check PCI availability (28bit DMA) */
1125           if (pci_set_dma_mask(pci, DMA_28BIT_MASK) < 0 ||
1126               pci_set_consistent_dma_mask(pci, DMA_28BIT_MASK) < 0) {
1127                   printk(KERN_ERR "error to set 28bit mask DMA\n");
1128                   pci_disable_device(pci);
1129                   return -ENXIO;
1130           }
1131
1132           chip = kzalloc(sizeof(*chip), GFP_KERNEL);
1133           if (chip == NULL) {
1134                   pci_disable_device(pci);
1135                   return -ENOMEM;
1136           }
1137
1138           /* initialize the stuff */
1139           chip->card = card;
1140           chip->pci = pci;
1141           chip->irq = -1;
1142
1143           /* (1) PCI resource allocation */
1144           if ((err = pci_request_regions(pci, "My Chip")) < 0) {
1145                   kfree(chip);
1146                   pci_disable_device(pci);
1147                   return err;
1148           }
1149           chip->port = pci_resource_start(pci, 0);
1150           if (request_irq(pci->irq, snd_mychip_interrupt,
1151                           IRQF_DISABLED|IRQF_SHARED, "My Chip", chip)) {
1152                   printk(KERN_ERR "cannot grab irq %d\n", pci->irq);
1153                   snd_mychip_free(chip);
1154                   return -EBUSY;
1155           }
1156           chip->irq = pci->irq;
1157
1158           /* (2) initialization of the chip hardware */
1159           .... //   (not implemented in this document)
1160
1161           if ((err = snd_device_new(card, SNDRV_DEV_LOWLEVEL,
1162                                     chip, &ops)) < 0) {
1163                   snd_mychip_free(chip);
1164                   return err;
1165           }
1166
1167           snd_card_set_dev(card, &pci->dev);
1168
1169           *rchip = chip;
1170           return 0;
1171   }        
1172
1173   /* PCI IDs */
1174   static struct pci_device_id snd_mychip_ids[] = {
1175           { PCI_VENDOR_ID_FOO, PCI_DEVICE_ID_BAR,
1176             PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 0, },
1177           ....
1178           { 0, }
1179   };
1180   MODULE_DEVICE_TABLE(pci, snd_mychip_ids);
1181
1182   /* pci_driver definition */
1183   static struct pci_driver driver = {
1184           .name = "My Own Chip",
1185           .id_table = snd_mychip_ids,
1186           .probe = snd_mychip_probe,
1187           .remove = __devexit_p(snd_mychip_remove),
1188   };
1189
1190   /* initialization of the module */
1191   static int __init alsa_card_mychip_init(void)
1192   {
1193           return pci_register_driver(&driver);
1194   }
1195
1196   /* clean up the module */
1197   static void __exit alsa_card_mychip_exit(void)
1198   {
1199           pci_unregister_driver(&driver);
1200   }
1201
1202   module_init(alsa_card_mychip_init)
1203   module_exit(alsa_card_mychip_exit)
1204
1205   EXPORT_NO_SYMBOLS; /* for old kernels only */
1206 ]]>
1207           </programlisting>
1208         </example>
1209       </para>
1210     </section>
1211
1212     <section id="pci-resource-some-haftas">
1213       <title>Some Hafta's</title>
1214       <para>
1215         The allocation of PCI resources is done in the
1216       <function>probe()</function> function, and usually an extra
1217       <function>xxx_create()</function> function is written for this
1218       purpose.
1219       </para>
1220
1221       <para>
1222         In the case of PCI devices, you have to call at first
1223       <function>pci_enable_device()</function> function before
1224       allocating resources. Also, you need to set the proper PCI DMA
1225       mask to limit the accessed i/o range. In some cases, you might
1226       need to call <function>pci_set_master()</function> function,
1227       too.
1228       </para>
1229
1230       <para>
1231         Suppose the 28bit mask, and the code to be added would be like:
1232
1233         <informalexample>
1234           <programlisting>
1235 <![CDATA[
1236   if ((err = pci_enable_device(pci)) < 0)
1237           return err;
1238   if (pci_set_dma_mask(pci, DMA_28BIT_MASK) < 0 ||
1239       pci_set_consistent_dma_mask(pci, DMA_28BIT_MASK) < 0) {
1240           printk(KERN_ERR "error to set 28bit mask DMA\n");
1241           pci_disable_device(pci);
1242           return -ENXIO;
1243   }
1244   
1245 ]]>
1246           </programlisting>
1247         </informalexample>
1248       </para>
1249     </section>
1250
1251     <section id="pci-resource-resource-allocation">
1252       <title>Resource Allocation</title>
1253       <para>
1254         The allocation of I/O ports and irqs are done via standard kernel
1255       functions. Unlike ALSA ver.0.5.x., there are no helpers for
1256       that. And these resources must be released in the destructor
1257       function (see below). Also, on ALSA 0.9.x, you don't need to
1258       allocate (pseudo-)DMA for PCI like ALSA 0.5.x.
1259       </para>
1260
1261       <para>
1262         Now assume that this PCI device has an I/O port with 8 bytes
1263         and an interrupt. Then struct <structname>mychip</structname> will have the
1264         following fields:
1265
1266         <informalexample>
1267           <programlisting>
1268 <![CDATA[
1269   struct mychip {
1270           struct snd_card *card;
1271
1272           unsigned long port;
1273           int irq;
1274   };
1275 ]]>
1276           </programlisting>
1277         </informalexample>
1278       </para>
1279
1280       <para>
1281         For an i/o port (and also a memory region), you need to have
1282       the resource pointer for the standard resource management. For
1283       an irq, you have to keep only the irq number (integer). But you
1284       need to initialize this number as -1 before actual allocation,
1285       since irq 0 is valid. The port address and its resource pointer
1286       can be initialized as null by
1287       <function>kzalloc()</function> automatically, so you
1288       don't have to take care of resetting them. 
1289       </para>
1290
1291       <para>
1292         The allocation of an i/o port is done like this:
1293
1294         <informalexample>
1295           <programlisting>
1296 <![CDATA[
1297   if ((err = pci_request_regions(pci, "My Chip")) < 0) { 
1298           kfree(chip);
1299           pci_disable_device(pci);
1300           return err;
1301   }
1302   chip->port = pci_resource_start(pci, 0);
1303 ]]>
1304           </programlisting>
1305         </informalexample>
1306       </para>
1307
1308       <para>
1309         <!-- obsolete -->
1310         It will reserve the i/o port region of 8 bytes of the given
1311       PCI device. The returned value, chip-&gt;res_port, is allocated
1312       via <function>kmalloc()</function> by
1313       <function>request_region()</function>. The pointer must be
1314       released via <function>kfree()</function>, but there is some
1315       problem regarding this. This issue will be explained more below.
1316       </para>
1317
1318       <para>
1319         The allocation of an interrupt source is done like this:
1320
1321         <informalexample>
1322           <programlisting>
1323 <![CDATA[
1324   if (request_irq(pci->irq, snd_mychip_interrupt,
1325                   IRQF_DISABLED|IRQF_SHARED, "My Chip", chip)) {
1326           printk(KERN_ERR "cannot grab irq %d\n", pci->irq);
1327           snd_mychip_free(chip);
1328           return -EBUSY;
1329   }
1330   chip->irq = pci->irq;
1331 ]]>
1332           </programlisting>
1333         </informalexample>
1334
1335         where <function>snd_mychip_interrupt()</function> is the
1336       interrupt handler defined <link
1337       linkend="pcm-interface-interrupt-handler"><citetitle>later</citetitle></link>.
1338       Note that chip-&gt;irq should be defined
1339       only when <function>request_irq()</function> succeeded.
1340       </para>
1341
1342       <para>
1343       On the PCI bus, the interrupts can be shared. Thus,
1344       <constant>IRQF_SHARED</constant> is given as the interrupt flag of
1345       <function>request_irq()</function>. 
1346       </para>
1347
1348       <para>
1349         The last argument of <function>request_irq()</function> is the
1350       data pointer passed to the interrupt handler. Usually, the
1351       chip-specific record is used for that, but you can use what you
1352       like, too. 
1353       </para>
1354
1355       <para>
1356         I won't define the detail of the interrupt handler at this
1357         point, but at least its appearance can be explained now. The
1358         interrupt handler looks usually like the following: 
1359
1360         <informalexample>
1361           <programlisting>
1362 <![CDATA[
1363   static irqreturn_t snd_mychip_interrupt(int irq, void *dev_id,
1364                                           struct pt_regs *regs)
1365   {
1366           struct mychip *chip = dev_id;
1367           ....
1368           return IRQ_HANDLED;
1369   }
1370 ]]>
1371           </programlisting>
1372         </informalexample>
1373       </para>
1374
1375       <para>
1376         Now let's write the corresponding destructor for the resources
1377       above. The role of destructor is simple: disable the hardware
1378       (if already activated) and release the resources. So far, we
1379       have no hardware part, so the disabling is not written here. 
1380       </para>
1381
1382       <para>
1383         For releasing the resources, <quote>check-and-release</quote>
1384         method is a safer way. For the interrupt, do like this: 
1385
1386         <informalexample>
1387           <programlisting>
1388 <![CDATA[
1389   if (chip->irq >= 0)
1390           free_irq(chip->irq, (void *)chip);
1391 ]]>
1392           </programlisting>
1393         </informalexample>
1394
1395         Since the irq number can start from 0, you should initialize
1396         chip-&gt;irq with a negative value (e.g. -1), so that you can
1397         check the validity of the irq number as above.
1398       </para>
1399
1400       <para>
1401         When you requested I/O ports or memory regions via
1402         <function>pci_request_region()</function> or
1403         <function>pci_request_regions()</function> like this example,
1404         release the resource(s) using the corresponding function,
1405         <function>pci_release_region()</function> or
1406         <function>pci_release_regions()</function>.
1407
1408         <informalexample>
1409           <programlisting>
1410 <![CDATA[
1411   pci_release_regions(chip->pci);
1412 ]]>
1413           </programlisting>
1414         </informalexample>
1415       </para>
1416
1417       <para>
1418         When you requested manually via <function>request_region()</function>
1419         or <function>request_mem_region</function>, you can release it via
1420         <function>release_resource()</function>.  Suppose that you keep
1421         the resource pointer returned from <function>request_region()</function>
1422         in chip-&gt;res_port, the release procedure looks like below:
1423
1424         <informalexample>
1425           <programlisting>
1426 <![CDATA[
1427   release_and_free_resource(chip->res_port);
1428 ]]>
1429           </programlisting>
1430         </informalexample>
1431       </para>
1432
1433       <para>
1434       Don't forget to call <function>pci_disable_device()</function>
1435       before all finished.
1436       </para>
1437
1438       <para>
1439         And finally, release the chip-specific record.
1440
1441         <informalexample>
1442           <programlisting>
1443 <![CDATA[
1444   kfree(chip);
1445 ]]>
1446           </programlisting>
1447         </informalexample>
1448       </para>
1449
1450       <para>
1451       Again, remember that you cannot
1452       set <parameter>__devexit</parameter> prefix for this destructor. 
1453       </para>
1454
1455       <para>
1456       We didn't implement the hardware-disabling part in the above.
1457       If you need to do this, please note that the destructor may be
1458       called even before the initialization of the chip is completed.
1459       It would be better to have a flag to skip the hardware-disabling
1460       if the hardware was not initialized yet.
1461       </para>
1462
1463       <para>
1464       When the chip-data is assigned to the card using
1465       <function>snd_device_new()</function> with
1466       <constant>SNDRV_DEV_LOWLELVEL</constant> , its destructor is 
1467       called at the last.  That is, it is assured that all other
1468       components like PCMs and controls have been already released.
1469       You don't have to call stopping PCMs, etc. explicitly, but just
1470       stop the hardware in the low-level.
1471       </para>
1472
1473       <para>
1474         The management of a memory-mapped region is almost as same as
1475         the management of an i/o port. You'll need three fields like
1476         the following: 
1477
1478         <informalexample>
1479           <programlisting>
1480 <![CDATA[
1481   struct mychip {
1482           ....
1483           unsigned long iobase_phys;
1484           void __iomem *iobase_virt;
1485   };
1486 ]]>
1487           </programlisting>
1488         </informalexample>
1489
1490         and the allocation would be like below:
1491
1492         <informalexample>
1493           <programlisting>
1494 <![CDATA[
1495   if ((err = pci_request_regions(pci, "My Chip")) < 0) {
1496           kfree(chip);
1497           return err;
1498   }
1499   chip->iobase_phys = pci_resource_start(pci, 0);
1500   chip->iobase_virt = ioremap_nocache(chip->iobase_phys,
1501                                       pci_resource_len(pci, 0));
1502 ]]>
1503           </programlisting>
1504         </informalexample>
1505         
1506         and the corresponding destructor would be:
1507
1508         <informalexample>
1509           <programlisting>
1510 <![CDATA[
1511   static int snd_mychip_free(struct mychip *chip)
1512   {
1513           ....
1514           if (chip->iobase_virt)
1515                   iounmap(chip->iobase_virt);
1516           ....
1517           pci_release_regions(chip->pci);
1518           ....
1519   }
1520 ]]>
1521           </programlisting>
1522         </informalexample>
1523       </para>
1524
1525     </section>
1526
1527     <section id="pci-resource-device-struct">
1528       <title>Registration of Device Struct</title>
1529       <para>
1530         At some point, typically after calling <function>snd_device_new()</function>,
1531         you need to register the struct <structname>device</structname> of the chip
1532         you're handling for udev and co.  ALSA provides a macro for compatibility with
1533         older kernels.  Simply call like the following:
1534         <informalexample>
1535           <programlisting>
1536 <![CDATA[
1537   snd_card_set_dev(card, &pci->dev);
1538 ]]>
1539           </programlisting>
1540         </informalexample>
1541         so that it stores the PCI's device pointer to the card.  This will be
1542         referred by ALSA core functions later when the devices are registered.
1543       </para>
1544       <para>
1545         In the case of non-PCI, pass the proper device struct pointer of the BUS
1546         instead.  (In the case of legacy ISA without PnP, you don't have to do
1547         anything.)
1548       </para>
1549     </section>
1550
1551     <section id="pci-resource-entries">
1552       <title>PCI Entries</title>
1553       <para>
1554         So far, so good. Let's finish the rest of missing PCI
1555       stuffs. At first, we need a
1556       <structname>pci_device_id</structname> table for this
1557       chipset. It's a table of PCI vendor/device ID number, and some
1558       masks. 
1559       </para>
1560
1561       <para>
1562         For example,
1563
1564         <informalexample>
1565           <programlisting>
1566 <![CDATA[
1567   static struct pci_device_id snd_mychip_ids[] = {
1568           { PCI_VENDOR_ID_FOO, PCI_DEVICE_ID_BAR,
1569             PCI_ANY_ID, PCI_ANY_ID, 0, 0, 0, },
1570           ....
1571           { 0, }
1572   };
1573   MODULE_DEVICE_TABLE(pci, snd_mychip_ids);
1574 ]]>
1575           </programlisting>
1576         </informalexample>
1577       </para>
1578
1579       <para>
1580         The first and second fields of
1581       <structname>pci_device_id</structname> struct are the vendor and
1582       device IDs. If you have nothing special to filter the matching
1583       devices, you can use the rest of fields like above. The last
1584       field of <structname>pci_device_id</structname> struct is a
1585       private data for this entry. You can specify any value here, for
1586       example, to tell the type of different operations per each
1587       device IDs. Such an example is found in intel8x0 driver. 
1588       </para>
1589
1590       <para>
1591         The last entry of this list is the terminator. You must
1592       specify this all-zero entry. 
1593       </para>
1594
1595       <para>
1596         Then, prepare the <structname>pci_driver</structname> record:
1597
1598         <informalexample>
1599           <programlisting>
1600 <![CDATA[
1601   static struct pci_driver driver = {
1602           .name = "My Own Chip",
1603           .id_table = snd_mychip_ids,
1604           .probe = snd_mychip_probe,
1605           .remove = __devexit_p(snd_mychip_remove),
1606   };
1607 ]]>
1608           </programlisting>
1609         </informalexample>
1610       </para>
1611
1612       <para>
1613         The <structfield>probe</structfield> and
1614       <structfield>remove</structfield> functions are what we already
1615       defined in 
1616       the previous sections. The <structfield>remove</structfield> should
1617       be defined with 
1618       <function>__devexit_p()</function> macro, so that it's not
1619       defined for built-in (and non-hot-pluggable) case. The
1620       <structfield>name</structfield> 
1621       field is the name string of this device. Note that you must not
1622       use a slash <quote>/</quote> in this string. 
1623       </para>
1624
1625       <para>
1626         And at last, the module entries:
1627
1628         <informalexample>
1629           <programlisting>
1630 <![CDATA[
1631   static int __init alsa_card_mychip_init(void)
1632   {
1633           return pci_register_driver(&driver);
1634   }
1635
1636   static void __exit alsa_card_mychip_exit(void)
1637   {
1638           pci_unregister_driver(&driver);
1639   }
1640
1641   module_init(alsa_card_mychip_init)
1642   module_exit(alsa_card_mychip_exit)
1643 ]]>
1644           </programlisting>
1645         </informalexample>
1646       </para>
1647
1648       <para>
1649         Note that these module entries are tagged with
1650       <parameter>__init</parameter> and 
1651       <parameter>__exit</parameter> prefixes, not
1652       <parameter>__devinit</parameter> nor
1653       <parameter>__devexit</parameter>.
1654       </para>
1655
1656       <para>
1657         Oh, one thing was forgotten. If you have no exported symbols,
1658         you need to declare it on 2.2 or 2.4 kernels (on 2.6 kernels
1659         it's not necessary, though).
1660
1661         <informalexample>
1662           <programlisting>
1663 <![CDATA[
1664   EXPORT_NO_SYMBOLS;
1665 ]]>
1666           </programlisting>
1667         </informalexample>
1668
1669         That's all!
1670       </para>
1671     </section>
1672   </chapter>
1673
1674
1675 <!-- ****************************************************** -->
1676 <!-- PCM Interface  -->
1677 <!-- ****************************************************** -->
1678   <chapter id="pcm-interface">
1679     <title>PCM Interface</title>
1680
1681     <section id="pcm-interface-general">
1682       <title>General</title>
1683       <para>
1684         The PCM middle layer of ALSA is quite powerful and it is only
1685       necessary for each driver to implement the low-level functions
1686       to access its hardware.
1687       </para>
1688
1689       <para>
1690         For accessing to the PCM layer, you need to include
1691       <filename>&lt;sound/pcm.h&gt;</filename> above all. In addition,
1692       <filename>&lt;sound/pcm_params.h&gt;</filename> might be needed
1693       if you access to some functions related with hw_param. 
1694       </para>
1695
1696       <para>
1697         Each card device can have up to four pcm instances. A pcm
1698       instance corresponds to a pcm device file. The limitation of
1699       number of instances comes only from the available bit size of
1700       the linux's device number. Once when 64bit device number is
1701       used, we'll have more available pcm instances. 
1702       </para>
1703
1704       <para>
1705         A pcm instance consists of pcm playback and capture streams,
1706       and each pcm stream consists of one or more pcm substreams. Some
1707       soundcard supports the multiple-playback function. For example,
1708       emu10k1 has a PCM playback of 32 stereo substreams. In this case, at
1709       each open, a free substream is (usually) automatically chosen
1710       and opened. Meanwhile, when only one substream exists and it was
1711       already opened, the succeeding open will result in the blocking
1712       or the error with <constant>EAGAIN</constant> according to the
1713       file open mode. But you don't have to know the detail in your
1714       driver. The PCM middle layer will take all such jobs. 
1715       </para>
1716     </section>
1717
1718     <section id="pcm-interface-example">
1719       <title>Full Code Example</title>
1720       <para>
1721       The example code below does not include any hardware access
1722       routines but shows only the skeleton, how to build up the PCM
1723       interfaces.
1724
1725         <example>
1726           <title>PCM Example Code</title>
1727           <programlisting>
1728 <![CDATA[
1729   #include <sound/pcm.h>
1730   ....
1731
1732   /* hardware definition */
1733   static struct snd_pcm_hardware snd_mychip_playback_hw = {
1734           .info = (SNDRV_PCM_INFO_MMAP |
1735                    SNDRV_PCM_INFO_INTERLEAVED |
1736                    SNDRV_PCM_INFO_BLOCK_TRANSFER |
1737                    SNDRV_PCM_INFO_MMAP_VALID),
1738           .formats =          SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE,
1739           .rates =            SNDRV_PCM_RATE_8000_48000,
1740           .rate_min =         8000,
1741           .rate_max =         48000,
1742           .channels_min =     2,
1743           .channels_max =     2,
1744           .buffer_bytes_max = 32768,
1745           .period_bytes_min = 4096,
1746           .period_bytes_max = 32768,
1747           .periods_min =      1,
1748           .periods_max =      1024,
1749   };
1750
1751   /* hardware definition */
1752   static struct snd_pcm_hardware snd_mychip_capture_hw = {
1753           .info = (SNDRV_PCM_INFO_MMAP |
1754                    SNDRV_PCM_INFO_INTERLEAVED |
1755                    SNDRV_PCM_INFO_BLOCK_TRANSFER |
1756                    SNDRV_PCM_INFO_MMAP_VALID),
1757           .formats =          SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE,
1758           .rates =            SNDRV_PCM_RATE_8000_48000,
1759           .rate_min =         8000,
1760           .rate_max =         48000,
1761           .channels_min =     2,
1762           .channels_max =     2,
1763           .buffer_bytes_max = 32768,
1764           .period_bytes_min = 4096,
1765           .period_bytes_max = 32768,
1766           .periods_min =      1,
1767           .periods_max =      1024,
1768   };
1769
1770   /* open callback */
1771   static int snd_mychip_playback_open(struct snd_pcm_substream *substream)
1772   {
1773           struct mychip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
1774           struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
1775
1776           runtime->hw = snd_mychip_playback_hw;
1777           // more hardware-initialization will be done here
1778           return 0;
1779   }
1780
1781   /* close callback */
1782   static int snd_mychip_playback_close(struct snd_pcm_substream *substream)
1783   {
1784           struct mychip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
1785           // the hardware-specific codes will be here
1786           return 0;
1787
1788   }
1789
1790   /* open callback */
1791   static int snd_mychip_capture_open(struct snd_pcm_substream *substream)
1792   {
1793           struct mychip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
1794           struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
1795
1796           runtime->hw = snd_mychip_capture_hw;
1797           // more hardware-initialization will be done here
1798           return 0;
1799   }
1800
1801   /* close callback */
1802   static int snd_mychip_capture_close(struct snd_pcm_substream *substream)
1803   {
1804           struct mychip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
1805           // the hardware-specific codes will be here
1806           return 0;
1807
1808   }
1809
1810   /* hw_params callback */
1811   static int snd_mychip_pcm_hw_params(struct snd_pcm_substream *substream,
1812                                struct snd_pcm_hw_params *hw_params)
1813   {
1814           return snd_pcm_lib_malloc_pages(substream,
1815                                      params_buffer_bytes(hw_params));
1816   }
1817
1818   /* hw_free callback */
1819   static int snd_mychip_pcm_hw_free(struct snd_pcm_substream *substream)
1820   {
1821           return snd_pcm_lib_free_pages(substream);
1822   }
1823
1824   /* prepare callback */
1825   static int snd_mychip_pcm_prepare(struct snd_pcm_substream *substream)
1826   {
1827           struct mychip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
1828           struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
1829
1830           /* set up the hardware with the current configuration
1831            * for example...
1832            */
1833           mychip_set_sample_format(chip, runtime->format);
1834           mychip_set_sample_rate(chip, runtime->rate);
1835           mychip_set_channels(chip, runtime->channels);
1836           mychip_set_dma_setup(chip, runtime->dma_addr,
1837                                chip->buffer_size,
1838                                chip->period_size);
1839           return 0;
1840   }
1841
1842   /* trigger callback */
1843   static int snd_mychip_pcm_trigger(struct snd_pcm_substream *substream,
1844                                     int cmd)
1845   {
1846           switch (cmd) {
1847           case SNDRV_PCM_TRIGGER_START:
1848                   // do something to start the PCM engine
1849                   break;
1850           case SNDRV_PCM_TRIGGER_STOP:
1851                   // do something to stop the PCM engine
1852                   break;
1853           default:
1854                   return -EINVAL;
1855           }
1856   }
1857
1858   /* pointer callback */
1859   static snd_pcm_uframes_t
1860   snd_mychip_pcm_pointer(struct snd_pcm_substream *substream)
1861   {
1862           struct mychip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
1863           unsigned int current_ptr;
1864
1865           /* get the current hardware pointer */
1866           current_ptr = mychip_get_hw_pointer(chip);
1867           return current_ptr;
1868   }
1869
1870   /* operators */
1871   static struct snd_pcm_ops snd_mychip_playback_ops = {
1872           .open =        snd_mychip_playback_open,
1873           .close =       snd_mychip_playback_close,
1874           .ioctl =       snd_pcm_lib_ioctl,
1875           .hw_params =   snd_mychip_pcm_hw_params,
1876           .hw_free =     snd_mychip_pcm_hw_free,
1877           .prepare =     snd_mychip_pcm_prepare,
1878           .trigger =     snd_mychip_pcm_trigger,
1879           .pointer =     snd_mychip_pcm_pointer,
1880   };
1881
1882   /* operators */
1883   static struct snd_pcm_ops snd_mychip_capture_ops = {
1884           .open =        snd_mychip_capture_open,
1885           .close =       snd_mychip_capture_close,
1886           .ioctl =       snd_pcm_lib_ioctl,
1887           .hw_params =   snd_mychip_pcm_hw_params,
1888           .hw_free =     snd_mychip_pcm_hw_free,
1889           .prepare =     snd_mychip_pcm_prepare,
1890           .trigger =     snd_mychip_pcm_trigger,
1891           .pointer =     snd_mychip_pcm_pointer,
1892   };
1893
1894   /*
1895    *  definitions of capture are omitted here...
1896    */
1897
1898   /* create a pcm device */
1899   static int __devinit snd_mychip_new_pcm(struct mychip *chip)
1900   {
1901           struct snd_pcm *pcm;
1902           int err;
1903
1904           if ((err = snd_pcm_new(chip->card, "My Chip", 0, 1, 1,
1905                                  &pcm)) < 0) 
1906                   return err;
1907           pcm->private_data = chip;
1908           strcpy(pcm->name, "My Chip");
1909           chip->pcm = pcm;
1910           /* set operators */
1911           snd_pcm_set_ops(pcm, SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK,
1912                           &snd_mychip_playback_ops);
1913           snd_pcm_set_ops(pcm, SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE,
1914                           &snd_mychip_capture_ops);
1915           /* pre-allocation of buffers */
1916           /* NOTE: this may fail */
1917           snd_pcm_lib_preallocate_pages_for_all(pcm, SNDRV_DMA_TYPE_DEV,
1918                                                 snd_dma_pci_data(chip->pci),
1919                                                 64*1024, 64*1024);
1920           return 0;
1921   }
1922 ]]>
1923           </programlisting>
1924         </example>
1925       </para>
1926     </section>
1927
1928     <section id="pcm-interface-constructor">
1929       <title>Constructor</title>
1930       <para>
1931         A pcm instance is allocated by <function>snd_pcm_new()</function>
1932       function. It would be better to create a constructor for pcm,
1933       namely, 
1934
1935         <informalexample>
1936           <programlisting>
1937 <![CDATA[
1938   static int __devinit snd_mychip_new_pcm(struct mychip *chip)
1939   {
1940           struct snd_pcm *pcm;
1941           int err;
1942
1943           if ((err = snd_pcm_new(chip->card, "My Chip", 0, 1, 1,
1944                                  &pcm)) < 0) 
1945                   return err;
1946           pcm->private_data = chip;
1947           strcpy(pcm->name, "My Chip");
1948           chip->pcm = pcm;
1949           ....
1950           return 0;
1951   }
1952 ]]>
1953           </programlisting>
1954         </informalexample>
1955       </para>
1956
1957       <para>
1958         The <function>snd_pcm_new()</function> function takes the four
1959       arguments. The first argument is the card pointer to which this
1960       pcm is assigned, and the second is the ID string. 
1961       </para>
1962
1963       <para>
1964         The third argument (<parameter>index</parameter>, 0 in the
1965       above) is the index of this new pcm. It begins from zero. When
1966       you will create more than one pcm instances, specify the
1967       different numbers in this argument. For example,
1968       <parameter>index</parameter> = 1 for the second PCM device.  
1969       </para>
1970
1971       <para>
1972         The fourth and fifth arguments are the number of substreams
1973       for playback and capture, respectively. Here both 1 are given in
1974       the above example.  When no playback or no capture is available,
1975       pass 0 to the corresponding argument.
1976       </para>
1977
1978       <para>
1979         If a chip supports multiple playbacks or captures, you can
1980       specify more numbers, but they must be handled properly in
1981       open/close, etc. callbacks.  When you need to know which
1982       substream you are referring to, then it can be obtained from
1983       struct <structname>snd_pcm_substream</structname> data passed to each callback
1984       as follows: 
1985
1986         <informalexample>
1987           <programlisting>
1988 <![CDATA[
1989   struct snd_pcm_substream *substream;
1990   int index = substream->number;
1991 ]]>
1992           </programlisting>
1993         </informalexample>
1994       </para>
1995
1996       <para>
1997         After the pcm is created, you need to set operators for each
1998         pcm stream. 
1999
2000         <informalexample>
2001           <programlisting>
2002 <![CDATA[
2003   snd_pcm_set_ops(pcm, SNDRV_PCM_STREAM_PLAYBACK,
2004                   &snd_mychip_playback_ops);
2005   snd_pcm_set_ops(pcm, SNDRV_PCM_STREAM_CAPTURE,
2006                   &snd_mychip_capture_ops);
2007 ]]>
2008           </programlisting>
2009         </informalexample>
2010       </para>
2011
2012       <para>
2013         The operators are defined typically like this:
2014
2015         <informalexample>
2016           <programlisting>
2017 <![CDATA[
2018   static struct snd_pcm_ops snd_mychip_playback_ops = {
2019           .open =        snd_mychip_pcm_open,
2020           .close =       snd_mychip_pcm_close,
2021           .ioctl =       snd_pcm_lib_ioctl,
2022           .hw_params =   snd_mychip_pcm_hw_params,
2023           .hw_free =     snd_mychip_pcm_hw_free,
2024           .prepare =     snd_mychip_pcm_prepare,
2025           .trigger =     snd_mychip_pcm_trigger,
2026           .pointer =     snd_mychip_pcm_pointer,
2027   };
2028 ]]>
2029           </programlisting>
2030         </informalexample>
2031
2032         Each of callbacks is explained in the subsection 
2033         <link linkend="pcm-interface-operators"><citetitle>
2034         Operators</citetitle></link>.
2035       </para>
2036
2037       <para>
2038         After setting the operators, most likely you'd like to
2039         pre-allocate the buffer. For the pre-allocation, simply call
2040         the following: 
2041
2042         <informalexample>
2043           <programlisting>
2044 <![CDATA[
2045   snd_pcm_lib_preallocate_pages_for_all(pcm, SNDRV_DMA_TYPE_DEV,
2046                                         snd_dma_pci_data(chip->pci),
2047                                         64*1024, 64*1024);
2048 ]]>
2049           </programlisting>
2050         </informalexample>
2051
2052         It will allocate up to 64kB buffer as default. The details of
2053       buffer management will be described in the later section <link
2054       linkend="buffer-and-memory"><citetitle>Buffer and Memory
2055       Management</citetitle></link>. 
2056       </para>
2057
2058       <para>
2059         Additionally, you can set some extra information for this pcm
2060         in pcm-&gt;info_flags.
2061         The available values are defined as
2062         <constant>SNDRV_PCM_INFO_XXX</constant> in
2063         <filename>&lt;sound/asound.h&gt;</filename>, which is used for
2064         the hardware definition (described later). When your soundchip
2065         supports only half-duplex, specify like this: 
2066
2067         <informalexample>
2068           <programlisting>
2069 <![CDATA[
2070   pcm->info_flags = SNDRV_PCM_INFO_HALF_DUPLEX;
2071 ]]>
2072           </programlisting>
2073         </informalexample>
2074       </para>
2075     </section>
2076
2077     <section id="pcm-interface-destructor">
2078       <title>... And the Destructor?</title>
2079       <para>
2080         The destructor for a pcm instance is not always
2081       necessary. Since the pcm device will be released by the middle
2082       layer code automatically, you don't have to call destructor
2083       explicitly.
2084       </para>
2085
2086       <para>
2087         The destructor would be necessary when you created some
2088         special records internally and need to release them. In such a
2089         case, set the destructor function to
2090         pcm-&gt;private_free: 
2091
2092         <example>
2093           <title>PCM Instance with a Destructor</title>
2094           <programlisting>
2095 <![CDATA[
2096   static void mychip_pcm_free(struct snd_pcm *pcm)
2097   {
2098           struct mychip *chip = snd_pcm_chip(pcm);
2099           /* free your own data */
2100           kfree(chip->my_private_pcm_data);
2101           // do what you like else
2102           ....
2103   }
2104
2105   static int __devinit snd_mychip_new_pcm(struct mychip *chip)
2106   {
2107           struct snd_pcm *pcm;
2108           ....
2109           /* allocate your own data */
2110           chip->my_private_pcm_data = kmalloc(...);
2111           /* set the destructor */
2112           pcm->private_data = chip;
2113           pcm->private_free = mychip_pcm_free;
2114           ....
2115   }
2116 ]]>
2117           </programlisting>
2118         </example>
2119       </para>
2120     </section>
2121
2122     <section id="pcm-interface-runtime">
2123       <title>Runtime Pointer - The Chest of PCM Information</title>
2124         <para>
2125           When the PCM substream is opened, a PCM runtime instance is
2126         allocated and assigned to the substream. This pointer is
2127         accessible via <constant>substream-&gt;runtime</constant>.
2128         This runtime pointer holds the various information; it holds
2129         the copy of hw_params and sw_params configurations, the buffer
2130         pointers, mmap records, spinlocks, etc.  Almost everyhing you
2131         need for controlling the PCM can be found there.
2132         </para>
2133
2134         <para>
2135         The definition of runtime instance is found in
2136         <filename>&lt;sound/pcm.h&gt;</filename>.  Here is the
2137         copy from the file.
2138           <informalexample>
2139             <programlisting>
2140 <![CDATA[
2141 struct _snd_pcm_runtime {
2142         /* -- Status -- */
2143         struct snd_pcm_substream *trigger_master;
2144         snd_timestamp_t trigger_tstamp; /* trigger timestamp */
2145         int overrange;
2146         snd_pcm_uframes_t avail_max;
2147         snd_pcm_uframes_t hw_ptr_base;  /* Position at buffer restart */
2148         snd_pcm_uframes_t hw_ptr_interrupt; /* Position at interrupt time*/
2149
2150         /* -- HW params -- */
2151         snd_pcm_access_t access;        /* access mode */
2152         snd_pcm_format_t format;        /* SNDRV_PCM_FORMAT_* */
2153         snd_pcm_subformat_t subformat;  /* subformat */
2154         unsigned int rate;              /* rate in Hz */
2155         unsigned int channels;          /* channels */
2156         snd_pcm_uframes_t period_size;  /* period size */
2157         unsigned int periods;           /* periods */
2158         snd_pcm_uframes_t buffer_size;  /* buffer size */
2159         unsigned int tick_time;         /* tick time */
2160         snd_pcm_uframes_t min_align;    /* Min alignment for the format */
2161         size_t byte_align;
2162         unsigned int frame_bits;
2163         unsigned int sample_bits;
2164         unsigned int info;
2165         unsigned int rate_num;
2166         unsigned int rate_den;
2167
2168         /* -- SW params -- */
2169         struct timespec tstamp_mode;    /* mmap timestamp is updated */
2170         unsigned int period_step;
2171         unsigned int sleep_min;         /* min ticks to sleep */
2172         snd_pcm_uframes_t xfer_align;   /* xfer size need to be a multiple */
2173         snd_pcm_uframes_t start_threshold;
2174         snd_pcm_uframes_t stop_threshold;
2175         snd_pcm_uframes_t silence_threshold; /* Silence filling happens when
2176                                                 noise is nearest than this */
2177         snd_pcm_uframes_t silence_size; /* Silence filling size */
2178         snd_pcm_uframes_t boundary;     /* pointers wrap point */
2179
2180         snd_pcm_uframes_t silenced_start;
2181         snd_pcm_uframes_t silenced_size;
2182
2183         snd_pcm_sync_id_t sync;         /* hardware synchronization ID */
2184
2185         /* -- mmap -- */
2186         volatile struct snd_pcm_mmap_status *status;
2187         volatile struct snd_pcm_mmap_control *control;
2188         atomic_t mmap_count;
2189
2190         /* -- locking / scheduling -- */
2191         spinlock_t lock;
2192         wait_queue_head_t sleep;
2193         struct timer_list tick_timer;
2194         struct fasync_struct *fasync;
2195
2196         /* -- private section -- */
2197         void *private_data;
2198         void (*private_free)(struct snd_pcm_runtime *runtime);
2199
2200         /* -- hardware description -- */
2201         struct snd_pcm_hardware hw;
2202         struct snd_pcm_hw_constraints hw_constraints;
2203
2204         /* -- interrupt callbacks -- */
2205         void (*transfer_ack_begin)(struct snd_pcm_substream *substream);
2206         void (*transfer_ack_end)(struct snd_pcm_substream *substream);
2207
2208         /* -- timer -- */
2209         unsigned int timer_resolution;  /* timer resolution */
2210
2211         /* -- DMA -- */           
2212         unsigned char *dma_area;        /* DMA area */
2213         dma_addr_t dma_addr;            /* physical bus address (not accessible from main CPU) */
2214         size_t dma_bytes;               /* size of DMA area */
2215
2216         struct snd_dma_buffer *dma_buffer_p;    /* allocated buffer */
2217
2218 #if defined(CONFIG_SND_PCM_OSS) || defined(CONFIG_SND_PCM_OSS_MODULE)
2219         /* -- OSS things -- */
2220         struct snd_pcm_oss_runtime oss;
2221 #endif
2222 };
2223 ]]>
2224             </programlisting>
2225           </informalexample>
2226         </para>
2227
2228         <para>
2229           For the operators (callbacks) of each sound driver, most of
2230         these records are supposed to be read-only.  Only the PCM
2231         middle-layer changes / updates these info.  The exceptions are
2232         the hardware description (hw), interrupt callbacks
2233         (transfer_ack_xxx), DMA buffer information, and the private
2234         data.  Besides, if you use the standard buffer allocation
2235         method via <function>snd_pcm_lib_malloc_pages()</function>,
2236         you don't need to set the DMA buffer information by yourself.
2237         </para>
2238
2239         <para>
2240         In the sections below, important records are explained.
2241         </para>
2242
2243         <section id="pcm-interface-runtime-hw">
2244         <title>Hardware Description</title>
2245         <para>
2246           The hardware descriptor (struct <structname>snd_pcm_hardware</structname>)
2247         contains the definitions of the fundamental hardware
2248         configuration.  Above all, you'll need to define this in
2249         <link linkend="pcm-interface-operators-open-callback"><citetitle>
2250         the open callback</citetitle></link>.
2251         Note that the runtime instance holds the copy of the
2252         descriptor, not the pointer to the existing descriptor.  That
2253         is, in the open callback, you can modify the copied descriptor
2254         (<constant>runtime-&gt;hw</constant>) as you need.  For example, if the maximum
2255         number of channels is 1 only on some chip models, you can
2256         still use the same hardware descriptor and change the
2257         channels_max later:
2258           <informalexample>
2259             <programlisting>
2260 <![CDATA[
2261           struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
2262           ...
2263           runtime->hw = snd_mychip_playback_hw; /* common definition */
2264           if (chip->model == VERY_OLD_ONE)
2265                   runtime->hw.channels_max = 1;
2266 ]]>
2267             </programlisting>
2268           </informalexample>
2269         </para>
2270
2271         <para>
2272           Typically, you'll have a hardware descriptor like below:
2273           <informalexample>
2274             <programlisting>
2275 <![CDATA[
2276   static struct snd_pcm_hardware snd_mychip_playback_hw = {
2277           .info = (SNDRV_PCM_INFO_MMAP |
2278                    SNDRV_PCM_INFO_INTERLEAVED |
2279                    SNDRV_PCM_INFO_BLOCK_TRANSFER |
2280                    SNDRV_PCM_INFO_MMAP_VALID),
2281           .formats =          SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE,
2282           .rates =            SNDRV_PCM_RATE_8000_48000,
2283           .rate_min =         8000,
2284           .rate_max =         48000,
2285           .channels_min =     2,
2286           .channels_max =     2,
2287           .buffer_bytes_max = 32768,
2288           .period_bytes_min = 4096,
2289           .period_bytes_max = 32768,
2290           .periods_min =      1,
2291           .periods_max =      1024,
2292   };
2293 ]]>
2294             </programlisting>
2295           </informalexample>
2296         </para>
2297
2298         <para>
2299         <itemizedlist>
2300         <listitem><para>
2301           The <structfield>info</structfield> field contains the type and
2302         capabilities of this pcm. The bit flags are defined in
2303         <filename>&lt;sound/asound.h&gt;</filename> as
2304         <constant>SNDRV_PCM_INFO_XXX</constant>. Here, at least, you
2305         have to specify whether the mmap is supported and which
2306         interleaved format is supported.
2307         When the mmap is supported, add
2308         <constant>SNDRV_PCM_INFO_MMAP</constant> flag here. When the
2309         hardware supports the interleaved or the non-interleaved
2310         format, <constant>SNDRV_PCM_INFO_INTERLEAVED</constant> or
2311         <constant>SNDRV_PCM_INFO_NONINTERLEAVED</constant> flag must
2312         be set, respectively. If both are supported, you can set both,
2313         too. 
2314         </para>
2315
2316         <para>
2317           In the above example, <constant>MMAP_VALID</constant> and
2318         <constant>BLOCK_TRANSFER</constant> are specified for OSS mmap
2319         mode. Usually both are set. Of course,
2320         <constant>MMAP_VALID</constant> is set only if the mmap is
2321         really supported. 
2322         </para>
2323
2324         <para>
2325           The other possible flags are
2326         <constant>SNDRV_PCM_INFO_PAUSE</constant> and
2327         <constant>SNDRV_PCM_INFO_RESUME</constant>. The
2328         <constant>PAUSE</constant> bit means that the pcm supports the
2329         <quote>pause</quote> operation, while the
2330         <constant>RESUME</constant> bit means that the pcm supports
2331         the full <quote>suspend/resume</quote> operation.
2332         If <constant>PAUSE</constant> flag is set,
2333         the <structfield>trigger</structfield> callback below
2334         must handle the corresponding (pause push/release) commands.
2335         The suspend/resume trigger commands can be defined even without
2336         <constant>RESUME</constant> flag.  See <link
2337         linkend="power-management"><citetitle>
2338         Power Management</citetitle></link> section for details.
2339         </para>
2340
2341         <para>
2342           When the PCM substreams can be synchronized (typically,
2343         synchorinized start/stop of a playback and a capture streams),
2344         you can give <constant>SNDRV_PCM_INFO_SYNC_START</constant>,
2345         too.  In this case, you'll need to check the linked-list of
2346         PCM substreams in the trigger callback.  This will be
2347         described in the later section.
2348         </para>
2349         </listitem>
2350
2351         <listitem>
2352         <para>
2353           <structfield>formats</structfield> field contains the bit-flags
2354         of supported formats (<constant>SNDRV_PCM_FMTBIT_XXX</constant>).
2355         If the hardware supports more than one format, give all or'ed
2356         bits.  In the example above, the signed 16bit little-endian
2357         format is specified.
2358         </para>
2359         </listitem>
2360
2361         <listitem>
2362         <para>
2363         <structfield>rates</structfield> field contains the bit-flags of
2364         supported rates (<constant>SNDRV_PCM_RATE_XXX</constant>).
2365         When the chip supports continuous rates, pass
2366         <constant>CONTINUOUS</constant> bit additionally.
2367         The pre-defined rate bits are provided only for typical
2368         rates. If your chip supports unconventional rates, you need to add
2369         <constant>KNOT</constant> bit and set up the hardware
2370         constraint manually (explained later).
2371         </para>
2372         </listitem>
2373
2374         <listitem>
2375         <para>
2376         <structfield>rate_min</structfield> and
2377         <structfield>rate_max</structfield> define the minimal and
2378         maximal sample rate.  This should correspond somehow to
2379         <structfield>rates</structfield> bits.
2380         </para>
2381         </listitem>
2382
2383         <listitem>
2384         <para>
2385         <structfield>channel_min</structfield> and
2386         <structfield>channel_max</structfield> 
2387         define, as you might already expected, the minimal and maximal
2388         number of channels.
2389         </para>
2390         </listitem>
2391
2392         <listitem>
2393         <para>
2394         <structfield>buffer_bytes_max</structfield> defines the
2395         maximal buffer size in bytes.  There is no
2396         <structfield>buffer_bytes_min</structfield> field, since
2397         it can be calculated from the minimal period size and the
2398         minimal number of periods.
2399         Meanwhile, <structfield>period_bytes_min</structfield> and
2400         define the minimal and maximal size of the period in bytes.
2401         <structfield>periods_max</structfield> and
2402         <structfield>periods_min</structfield> define the maximal and
2403         minimal number of periods in the buffer.
2404         </para>
2405
2406         <para>
2407         The <quote>period</quote> is a term, that corresponds to
2408         fragment in the OSS world.  The period defines the size at
2409         which the PCM interrupt is generated. This size strongly
2410         depends on the hardware. 
2411         Generally, the smaller period size will give you more
2412         interrupts, that is, more controls. 
2413         In the case of capture, this size defines the input latency.
2414         On the other hand, the whole buffer size defines the
2415         output latency for the playback direction.
2416         </para>
2417         </listitem>
2418
2419         <listitem>
2420         <para>
2421         There is also a field <structfield>fifo_size</structfield>.
2422         This specifies the size of the hardware FIFO, but it's not
2423         used currently in the driver nor in the alsa-lib.  So, you
2424         can ignore this field.
2425         </para>
2426         </listitem>
2427         </itemizedlist>
2428         </para>
2429         </section>
2430
2431         <section id="pcm-interface-runtime-config">
2432         <title>PCM Configurations</title>
2433         <para>
2434         Ok, let's go back again to the PCM runtime records.
2435         The most frequently referred records in the runtime instance are
2436         the PCM configurations.
2437         The PCM configurations are stored on runtime instance
2438         after the application sends <type>hw_params</type> data via
2439         alsa-lib.  There are many fields copied from hw_params and
2440         sw_params structs.  For example,
2441         <structfield>format</structfield> holds the format type
2442         chosen by the application.  This field contains the enum value
2443         <constant>SNDRV_PCM_FORMAT_XXX</constant>.
2444         </para>
2445
2446         <para>
2447         One thing to be noted is that the configured buffer and period
2448         sizes are stored in <quote>frames</quote> in the runtime
2449         In the ALSA world, 1 frame = channels * samples-size.
2450         For conversion between frames and bytes, you can use the
2451         helper functions, <function>frames_to_bytes()</function> and
2452           <function>bytes_to_frames()</function>. 
2453           <informalexample>
2454             <programlisting>
2455 <![CDATA[
2456   period_bytes = frames_to_bytes(runtime, runtime->period_size);
2457 ]]>
2458             </programlisting>
2459           </informalexample>
2460         </para>
2461
2462         <para>
2463         Also, many software parameters (sw_params) are
2464         stored in frames, too.  Please check the type of the field.
2465         <type>snd_pcm_uframes_t</type> is for the frames as unsigned
2466         integer while <type>snd_pcm_sframes_t</type> is for the frames
2467         as signed integer.
2468         </para>
2469         </section>
2470
2471         <section id="pcm-interface-runtime-dma">
2472         <title>DMA Buffer Information</title>
2473         <para>
2474         The DMA buffer is defined by the following four fields,
2475         <structfield>dma_area</structfield>,
2476         <structfield>dma_addr</structfield>,
2477         <structfield>dma_bytes</structfield> and
2478         <structfield>dma_private</structfield>.
2479         The <structfield>dma_area</structfield> holds the buffer
2480         pointer (the logical address).  You can call
2481         <function>memcpy</function> from/to 
2482         this pointer.  Meanwhile, <structfield>dma_addr</structfield>
2483         holds the physical address of the buffer.  This field is
2484         specified only when the buffer is a linear buffer.
2485         <structfield>dma_bytes</structfield> holds the size of buffer
2486         in bytes.  <structfield>dma_private</structfield> is used for
2487         the ALSA DMA allocator.
2488         </para>
2489
2490         <para>
2491         If you use a standard ALSA function,
2492         <function>snd_pcm_lib_malloc_pages()</function>, for
2493         allocating the buffer, these fields are set by the ALSA middle
2494         layer, and you should <emphasis>not</emphasis> change them by
2495         yourself.  You can read them but not write them.
2496         On the other hand, if you want to allocate the buffer by
2497         yourself, you'll need to manage it in hw_params callback.
2498         At least, <structfield>dma_bytes</structfield> is mandatory.
2499         <structfield>dma_area</structfield> is necessary when the
2500         buffer is mmapped.  If your driver doesn't support mmap, this
2501         field is not necessary.  <structfield>dma_addr</structfield>
2502         is also not mandatory.  You can use
2503         <structfield>dma_private</structfield> as you like, too.
2504         </para>
2505         </section>
2506
2507         <section id="pcm-interface-runtime-status">
2508         <title>Running Status</title>
2509         <para>
2510         The running status can be referred via <constant>runtime-&gt;status</constant>.
2511         This is the pointer to struct <structname>snd_pcm_mmap_status</structname>
2512         record.  For example, you can get the current DMA hardware
2513         pointer via <constant>runtime-&gt;status-&gt;hw_ptr</constant>.
2514         </para>
2515
2516         <para>
2517         The DMA application pointer can be referred via
2518         <constant>runtime-&gt;control</constant>, which points
2519         struct <structname>snd_pcm_mmap_control</structname> record.
2520         However, accessing directly to this value is not recommended.
2521         </para>
2522         </section>
2523
2524         <section id="pcm-interface-runtime-private">
2525         <title>Private Data</title> 
2526         <para>
2527         You can allocate a record for the substream and store it in
2528         <constant>runtime-&gt;private_data</constant>.  Usually, this
2529         done in
2530         <link linkend="pcm-interface-operators-open-callback"><citetitle>
2531         the open callback</citetitle></link>.
2532         Don't mix this with <constant>pcm-&gt;private_data</constant>.
2533         The <constant>pcm-&gt;private_data</constant> usually points the
2534         chip instance assigned statically at the creation of PCM, while the 
2535         <constant>runtime-&gt;private_data</constant> points a dynamic
2536         data created at the PCM open callback.
2537
2538           <informalexample>
2539             <programlisting>
2540 <![CDATA[
2541   static int snd_xxx_open(struct snd_pcm_substream *substream)
2542   {
2543           struct my_pcm_data *data;
2544           ....
2545           data = kmalloc(sizeof(*data), GFP_KERNEL);
2546           substream->runtime->private_data = data;
2547           ....
2548   }
2549 ]]>
2550             </programlisting>
2551           </informalexample>
2552         </para>
2553
2554         <para>
2555           The allocated object must be released in
2556         <link linkend="pcm-interface-operators-open-callback"><citetitle>
2557         the close callback</citetitle></link>.
2558         </para>
2559         </section>
2560
2561         <section id="pcm-interface-runtime-intr">
2562         <title>Interrupt Callbacks</title>
2563         <para>
2564         The field <structfield>transfer_ack_begin</structfield> and
2565         <structfield>transfer_ack_end</structfield> are called at
2566         the beginning and the end of
2567         <function>snd_pcm_period_elapsed()</function>, respectively. 
2568         </para>
2569         </section>
2570
2571     </section>
2572
2573     <section id="pcm-interface-operators">
2574       <title>Operators</title>
2575       <para>
2576         OK, now let me explain the detail of each pcm callback
2577       (<parameter>ops</parameter>). In general, every callback must
2578       return 0 if successful, or a negative number with the error
2579       number such as <constant>-EINVAL</constant> at any
2580       error. 
2581       </para>
2582
2583       <para>
2584         The callback function takes at least the argument with
2585         <structname>snd_pcm_substream</structname> pointer. For retrieving the
2586         chip record from the given substream instance, you can use the
2587         following macro. 
2588
2589         <informalexample>
2590           <programlisting>
2591 <![CDATA[
2592   int xxx() {
2593           struct mychip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
2594           ....
2595   }
2596 ]]>
2597           </programlisting>
2598         </informalexample>
2599
2600         The macro reads <constant>substream-&gt;private_data</constant>,
2601         which is a copy of <constant>pcm-&gt;private_data</constant>.
2602         You can override the former if you need to assign different data
2603         records per PCM substream.  For example, cmi8330 driver assigns
2604         different private_data for playback and capture directions,
2605         because it uses two different codecs (SB- and AD-compatible) for
2606         different directions.
2607       </para>
2608
2609       <section id="pcm-interface-operators-open-callback">
2610         <title>open callback</title>
2611         <para>
2612           <informalexample>
2613             <programlisting>
2614 <![CDATA[
2615   static int snd_xxx_open(struct snd_pcm_substream *substream);
2616 ]]>
2617             </programlisting>
2618           </informalexample>
2619
2620           This is called when a pcm substream is opened.
2621         </para>
2622
2623         <para>
2624           At least, here you have to initialize the runtime-&gt;hw
2625           record. Typically, this is done by like this: 
2626
2627           <informalexample>
2628             <programlisting>
2629 <![CDATA[
2630   static int snd_xxx_open(struct snd_pcm_substream *substream)
2631   {
2632           struct mychip *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
2633           struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
2634
2635           runtime->hw = snd_mychip_playback_hw;
2636           return 0;
2637   }
2638 ]]>
2639             </programlisting>
2640           </informalexample>
2641
2642           where <parameter>snd_mychip_playback_hw</parameter> is the
2643           pre-defined hardware description.
2644         </para>
2645
2646         <para>
2647         You can allocate a private data in this callback, as described
2648         in <link linkend="pcm-interface-runtime-private"><citetitle>
2649         Private Data</citetitle></link> section.
2650         </para>
2651
2652         <para>
2653         If the hardware configuration needs more constraints, set the
2654         hardware constraints here, too.
2655         See <link linkend="pcm-interface-constraints"><citetitle>
2656         Constraints</citetitle></link> for more details.
2657         </para>
2658       </section>
2659
2660       <section id="pcm-interface-operators-close-callback">
2661         <title>close callback</title>
2662         <para>
2663           <informalexample>
2664             <programlisting>
2665 <![CDATA[
2666   static int snd_xxx_close(struct snd_pcm_substream *substream);
2667 ]]>
2668             </programlisting>
2669           </informalexample>
2670
2671           Obviously, this is called when a pcm substream is closed.
2672         </para>
2673
2674         <para>
2675           Any private instance for a pcm substream allocated in the
2676           open callback will be released here. 
2677
2678           <informalexample>
2679             <programlisting>
2680 <![CDATA[
2681   static int snd_xxx_close(struct snd_pcm_substream *substream)
2682   {
2683           ....
2684           kfree(substream->runtime->private_data);
2685           ....
2686   }
2687 ]]>
2688             </programlisting>
2689           </informalexample>
2690         </para>
2691       </section>
2692
2693       <section id="pcm-interface-operators-ioctl-callback">
2694         <title>ioctl callback</title>
2695         <para>
2696           This is used for any special action to pcm ioctls. But
2697         usually you can pass a generic ioctl callback, 
2698         <function>snd_pcm_lib_ioctl</function>.
2699         </para>
2700       </section>
2701
2702       <section id="pcm-interface-operators-hw-params-callback">
2703         <title>hw_params callback</title>
2704         <para>
2705           <informalexample>
2706             <programlisting>
2707 <![CDATA[
2708   static int snd_xxx_hw_params(struct snd_pcm_substream *substream,
2709                                struct snd_pcm_hw_params *hw_params);
2710 ]]>
2711             </programlisting>
2712           </informalexample>
2713
2714           This and <structfield>hw_free</structfield> callbacks exist
2715         only on ALSA 0.9.x. 
2716         </para>
2717
2718         <para>
2719           This is called when the hardware parameter
2720         (<structfield>hw_params</structfield>) is set
2721         up by the application, 
2722         that is, once when the buffer size, the period size, the
2723         format, etc. are defined for the pcm substream. 
2724         </para>
2725
2726         <para>
2727           Many hardware set-up should be done in this callback,
2728         including the allocation of buffers. 
2729         </para>
2730
2731         <para>
2732           Parameters to be initialized are retrieved by
2733           <function>params_xxx()</function> macros. For allocating a
2734           buffer, you can call a helper function, 
2735
2736           <informalexample>
2737             <programlisting>
2738 <![CDATA[
2739   snd_pcm_lib_malloc_pages(substream, params_buffer_bytes(hw_params));
2740 ]]>
2741             </programlisting>
2742           </informalexample>
2743
2744           <function>snd_pcm_lib_malloc_pages()</function> is available
2745           only when the DMA buffers have been pre-allocated.
2746           See the section <link
2747           linkend="buffer-and-memory-buffer-types"><citetitle>
2748           Buffer Types</citetitle></link> for more details.
2749         </para>
2750
2751         <para>
2752           Note that this and <structfield>prepare</structfield> callbacks
2753         may be called multiple times per initialization.
2754         For example, the OSS emulation may
2755         call these callbacks at each change via its ioctl. 
2756         </para>
2757
2758         <para>
2759           Thus, you need to take care not to allocate the same buffers
2760         many times, which will lead to memory leak!  Calling the
2761         helper function above many times is OK. It will release the
2762         previous buffer automatically when it was already allocated. 
2763         </para>
2764
2765         <para>
2766           Another note is that this callback is non-atomic
2767         (schedulable). This is important, because the
2768         <structfield>trigger</structfield> callback 
2769         is atomic (non-schedulable). That is, mutex or any
2770         schedule-related functions are not available in
2771         <structfield>trigger</structfield> callback.
2772         Please see the subsection
2773         <link linkend="pcm-interface-atomicity"><citetitle>
2774         Atomicity</citetitle></link> for details.
2775         </para>
2776       </section>
2777
2778       <section id="pcm-interface-operators-hw-free-callback">
2779         <title>hw_free callback</title>
2780         <para>
2781           <informalexample>
2782             <programlisting>
2783 <![CDATA[
2784   static int snd_xxx_hw_free(struct snd_pcm_substream *substream);
2785 ]]>
2786             </programlisting>
2787           </informalexample>
2788         </para>
2789
2790         <para>
2791           This is called to release the resources allocated via
2792           <structfield>hw_params</structfield>. For example, releasing the
2793           buffer via 
2794           <function>snd_pcm_lib_malloc_pages()</function> is done by
2795           calling the following: 
2796
2797           <informalexample>
2798             <programlisting>
2799 <![CDATA[
2800   snd_pcm_lib_free_pages(substream);
2801 ]]>
2802             </programlisting>
2803           </informalexample>
2804         </para>
2805
2806         <para>
2807           This function is always called before the close callback is called.
2808           Also, the callback may be called multiple times, too.
2809           Keep track whether the resource was already released. 
2810         </para>
2811       </section>
2812
2813       <section id="pcm-interface-operators-prepare-callback">
2814        <title>prepare callback</title>
2815         <para>
2816           <informalexample>
2817             <programlisting>
2818 <![CDATA[
2819   static int snd_xxx_prepare(struct snd_pcm_substream *substream);
2820 ]]>
2821             </programlisting>
2822           </informalexample>
2823         </para>
2824
2825         <para>
2826           This callback is called when the pcm is
2827         <quote>prepared</quote>. You can set the format type, sample
2828         rate, etc. here. The difference from
2829         <structfield>hw_params</structfield> is that the 
2830         <structfield>prepare</structfield> callback will be called at each
2831         time 
2832         <function>snd_pcm_prepare()</function> is called, i.e. when
2833         recovered after underruns, etc. 
2834         </para>
2835
2836         <para>
2837         Note that this callback became non-atomic since the recent version.
2838         You can use schedule-related functions safely in this callback now.
2839         </para>
2840
2841         <para>
2842           In this and the following callbacks, you can refer to the
2843         values via the runtime record,
2844         substream-&gt;runtime.
2845         For example, to get the current
2846         rate, format or channels, access to
2847         runtime-&gt;rate,
2848         runtime-&gt;format or
2849         runtime-&gt;channels, respectively. 
2850         The physical address of the allocated buffer is set to
2851         runtime-&gt;dma_area.  The buffer and period sizes are
2852         in runtime-&gt;buffer_size and runtime-&gt;period_size,
2853         respectively.
2854         </para>
2855
2856         <para>
2857           Be careful that this callback will be called many times at
2858         each set up, too. 
2859         </para>
2860       </section>
2861
2862       <section id="pcm-interface-operators-trigger-callback">
2863         <title>trigger callback</title>
2864         <para>
2865           <informalexample>
2866             <programlisting>
2867 <![CDATA[
2868   static int snd_xxx_trigger(struct snd_pcm_substream *substream, int cmd);
2869 ]]>
2870             </programlisting>
2871           </informalexample>
2872
2873           This is called when the pcm is started, stopped or paused.
2874         </para>
2875
2876         <para>
2877           Which action is specified in the second argument,
2878           <constant>SNDRV_PCM_TRIGGER_XXX</constant> in
2879           <filename>&lt;sound/pcm.h&gt;</filename>. At least,
2880           <constant>START</constant> and <constant>STOP</constant>
2881           commands must be defined in this callback. 
2882
2883           <informalexample>
2884             <programlisting>
2885 <![CDATA[
2886   switch (cmd) {
2887   case SNDRV_PCM_TRIGGER_START:
2888           // do something to start the PCM engine
2889           break;
2890   case SNDRV_PCM_TRIGGER_STOP:
2891           // do something to stop the PCM engine
2892           break;
2893   default:
2894           return -EINVAL;
2895   }
2896 ]]>
2897             </programlisting>
2898           </informalexample>
2899         </para>
2900
2901         <para>
2902           When the pcm supports the pause operation (given in info
2903         field of the hardware table), <constant>PAUSE_PUSE</constant>
2904         and <constant>PAUSE_RELEASE</constant> commands must be
2905         handled here, too. The former is the command to pause the pcm,
2906         and the latter to restart the pcm again. 
2907         </para>
2908
2909         <para>
2910           When the pcm supports the suspend/resume operation,
2911         regardless of full or partial suspend/resume support,
2912         <constant>SUSPEND</constant> and <constant>RESUME</constant>
2913         commands must be handled, too.
2914         These commands are issued when the power-management status is
2915         changed.  Obviously, the <constant>SUSPEND</constant> and
2916         <constant>RESUME</constant>
2917         do suspend and resume of the pcm substream, and usually, they
2918         are identical with <constant>STOP</constant> and
2919         <constant>START</constant> commands, respectively.
2920           See <link linkend="power-management"><citetitle>
2921         Power Management</citetitle></link> section for details.
2922         </para>
2923
2924         <para>
2925           As mentioned, this callback is atomic.  You cannot call
2926           the function going to sleep.
2927           The trigger callback should be as minimal as possible,
2928           just really triggering the DMA.  The other stuff should be
2929           initialized hw_params and prepare callbacks properly
2930           beforehand.
2931         </para>
2932       </section>
2933
2934       <section id="pcm-interface-operators-pointer-callback">
2935         <title>pointer callback</title>
2936         <para>
2937           <informalexample>
2938             <programlisting>
2939 <![CDATA[
2940   static snd_pcm_uframes_t snd_xxx_pointer(struct snd_pcm_substream *substream)
2941 ]]>
2942             </programlisting>
2943           </informalexample>
2944
2945           This callback is called when the PCM middle layer inquires
2946         the current hardware position on the buffer. The position must
2947         be returned in frames (which was in bytes on ALSA 0.5.x),
2948         ranged from 0 to buffer_size - 1.
2949         </para>
2950
2951         <para>
2952           This is called usually from the buffer-update routine in the
2953         pcm middle layer, which is invoked when
2954         <function>snd_pcm_period_elapsed()</function> is called in the
2955         interrupt routine. Then the pcm middle layer updates the
2956         position and calculates the available space, and wakes up the
2957         sleeping poll threads, etc. 
2958         </para>
2959
2960         <para>
2961           This callback is also atomic.
2962         </para>
2963       </section>
2964
2965       <section id="pcm-interface-operators-copy-silence">
2966         <title>copy and silence callbacks</title>
2967         <para>
2968           These callbacks are not mandatory, and can be omitted in
2969         most cases. These callbacks are used when the hardware buffer
2970         cannot be on the normal memory space. Some chips have their
2971         own buffer on the hardware which is not mappable. In such a
2972         case, you have to transfer the data manually from the memory
2973         buffer to the hardware buffer. Or, if the buffer is
2974         non-contiguous on both physical and virtual memory spaces,
2975         these callbacks must be defined, too. 
2976         </para>
2977
2978         <para>
2979           If these two callbacks are defined, copy and set-silence
2980         operations are done by them. The detailed will be described in
2981         the later section <link
2982         linkend="buffer-and-memory"><citetitle>Buffer and Memory
2983         Management</citetitle></link>. 
2984         </para>
2985       </section>
2986
2987       <section id="pcm-interface-operators-ack">
2988         <title>ack callback</title>
2989         <para>
2990           This callback is also not mandatory. This callback is called
2991         when the appl_ptr is updated in read or write operations.
2992         Some drivers like emu10k1-fx and cs46xx need to track the
2993         current appl_ptr for the internal buffer, and this callback
2994         is useful only for such a purpose.
2995         </para>
2996         <para>
2997           This callback is atomic.
2998         </para>
2999       </section>
3000
3001       <section id="pcm-interface-operators-page-callback">
3002         <title>page callback</title>
3003
3004         <para>
3005           This callback is also not mandatory. This callback is used
3006         mainly for the non-contiguous buffer. The mmap calls this
3007         callback to get the page address. Some examples will be
3008         explained in the later section <link
3009         linkend="buffer-and-memory"><citetitle>Buffer and Memory
3010         Management</citetitle></link>, too. 
3011         </para>
3012       </section>
3013     </section>
3014
3015     <section id="pcm-interface-interrupt-handler">
3016       <title>Interrupt Handler</title>
3017       <para>
3018         The rest of pcm stuff is the PCM interrupt handler. The
3019       role of PCM interrupt handler in the sound driver is to update
3020       the buffer position and to tell the PCM middle layer when the
3021       buffer position goes across the prescribed period size. To
3022       inform this, call <function>snd_pcm_period_elapsed()</function>
3023       function. 
3024       </para>
3025
3026       <para>
3027         There are several types of sound chips to generate the interrupts.
3028       </para>
3029
3030       <section id="pcm-interface-interrupt-handler-boundary">
3031         <title>Interrupts at the period (fragment) boundary</title>
3032         <para>
3033           This is the most frequently found type:  the hardware
3034         generates an interrupt at each period boundary.
3035         In this case, you can call
3036         <function>snd_pcm_period_elapsed()</function> at each 
3037         interrupt. 
3038         </para>
3039
3040         <para>
3041           <function>snd_pcm_period_elapsed()</function> takes the
3042         substream pointer as its argument. Thus, you need to keep the
3043         substream pointer accessible from the chip instance. For
3044         example, define substream field in the chip record to hold the
3045         current running substream pointer, and set the pointer value
3046         at open callback (and reset at close callback). 
3047         </para>
3048
3049         <para>
3050           If you acquire a spinlock in the interrupt handler, and the
3051         lock is used in other pcm callbacks, too, then you have to
3052         release the lock before calling
3053         <function>snd_pcm_period_elapsed()</function>, because
3054         <function>snd_pcm_period_elapsed()</function> calls other pcm
3055         callbacks inside. 
3056         </para>
3057
3058         <para>
3059           A typical coding would be like:
3060
3061           <example>
3062             <title>Interrupt Handler Case #1</title>
3063             <programlisting>
3064 <![CDATA[
3065   static irqreturn_t snd_mychip_interrupt(int irq, void *dev_id,
3066                                           struct pt_regs *regs)
3067   {
3068           struct mychip *chip = dev_id;
3069           spin_lock(&chip->lock);
3070           ....
3071           if (pcm_irq_invoked(chip)) {
3072                   /* call updater, unlock before it */
3073                   spin_unlock(&chip->lock);
3074                   snd_pcm_period_elapsed(chip->substream);
3075                   spin_lock(&chip->lock);
3076                   // acknowledge the interrupt if necessary
3077           }
3078           ....
3079           spin_unlock(&chip->lock);
3080           return IRQ_HANDLED;
3081   }
3082 ]]>
3083             </programlisting>
3084           </example>
3085         </para>
3086       </section>
3087
3088       <section id="pcm-interface-interrupt-handler-timer">
3089         <title>High-frequent timer interrupts</title>
3090         <para>
3091         This is the case when the hardware doesn't generate interrupts
3092         at the period boundary but do timer-interrupts at the fixed
3093         timer rate (e.g. es1968 or ymfpci drivers). 
3094         In this case, you need to check the current hardware
3095         position and accumulates the processed sample length at each
3096         interrupt.  When the accumulated size overcomes the period
3097         size, call 
3098         <function>snd_pcm_period_elapsed()</function> and reset the
3099         accumulator. 
3100         </para>
3101
3102         <para>
3103           A typical coding would be like the following.
3104
3105           <example>
3106             <title>Interrupt Handler Case #2</title>
3107             <programlisting>
3108 <![CDATA[
3109   static irqreturn_t snd_mychip_interrupt(int irq, void *dev_id,
3110                                           struct pt_regs *regs)
3111   {
3112           struct mychip *chip = dev_id;
3113           spin_lock(&chip->lock);
3114           ....
3115           if (pcm_irq_invoked(chip)) {
3116                   unsigned int last_ptr, size;
3117                   /* get the current hardware pointer (in frames) */
3118                   last_ptr = get_hw_ptr(chip);
3119                   /* calculate the processed frames since the
3120                    * last update
3121                    */
3122                   if (last_ptr < chip->last_ptr)
3123                           size = runtime->buffer_size + last_ptr 
3124                                    - chip->last_ptr; 
3125                   else
3126                           size = last_ptr - chip->last_ptr;
3127                   /* remember the last updated point */
3128                   chip->last_ptr = last_ptr;
3129                   /* accumulate the size */
3130                   chip->size += size;
3131                   /* over the period boundary? */
3132                   if (chip->size >= runtime->period_size) {
3133                           /* reset the accumulator */
3134                           chip->size %= runtime->period_size;
3135                           /* call updater */
3136                           spin_unlock(&chip->lock);
3137                           snd_pcm_period_elapsed(substream);
3138                           spin_lock(&chip->lock);
3139                   }
3140                   // acknowledge the interrupt if necessary
3141           }
3142           ....
3143           spin_unlock(&chip->lock);
3144           return IRQ_HANDLED;
3145   }
3146 ]]>
3147             </programlisting>
3148           </example>
3149         </para>
3150       </section>
3151
3152       <section id="pcm-interface-interrupt-handler-both">
3153         <title>On calling <function>snd_pcm_period_elapsed()</function></title>
3154         <para>
3155           In both cases, even if more than one period are elapsed, you
3156         don't have to call
3157         <function>snd_pcm_period_elapsed()</function> many times. Call
3158         only once. And the pcm layer will check the current hardware
3159         pointer and update to the latest status. 
3160         </para>
3161       </section>
3162     </section>
3163
3164     <section id="pcm-interface-atomicity">
3165       <title>Atomicity</title>
3166       <para>
3167       One of the most important (and thus difficult to debug) problem
3168       on the kernel programming is the race condition.
3169       On linux kernel, usually it's solved via spin-locks or
3170       semaphores.  In general, if the race condition may
3171       happen in the interrupt handler, it's handled as atomic, and you
3172       have to use spinlock for protecting the critical session.  If it
3173       never happens in the interrupt and it may take relatively long
3174       time, you should use semaphore.
3175       </para>
3176
3177       <para>
3178       As already seen, some pcm callbacks are atomic and some are
3179       not.  For example, <parameter>hw_params</parameter> callback is
3180       non-atomic, while <parameter>trigger</parameter> callback is
3181       atomic.  This means, the latter is called already in a spinlock
3182       held by the PCM middle layer. Please take this atomicity into
3183       account when you use a spinlock or a semaphore in the callbacks.
3184       </para>
3185
3186       <para>
3187       In the atomic callbacks, you cannot use functions which may call
3188       <function>schedule</function> or go to
3189       <function>sleep</function>.  The semaphore and mutex do sleep,
3190       and hence they cannot be used inside the atomic callbacks
3191       (e.g. <parameter>trigger</parameter> callback).
3192       For taking a certain delay in such a callback, please use
3193       <function>udelay()</function> or <function>mdelay()</function>.
3194       </para>
3195
3196       <para>
3197       All three atomic callbacks (trigger, pointer, and ack) are
3198       called with local interrupts disabled.
3199       </para>
3200
3201     </section>
3202     <section id="pcm-interface-constraints">
3203       <title>Constraints</title>
3204       <para>
3205         If your chip supports unconventional sample rates, or only the
3206       limited samples, you need to set a constraint for the
3207       condition. 
3208       </para>
3209
3210       <para>
3211         For example, in order to restrict the sample rates in the some
3212         supported values, use
3213         <function>snd_pcm_hw_constraint_list()</function>.
3214         You need to call this function in the open callback.
3215
3216         <example>
3217           <title>Example of Hardware Constraints</title>
3218           <programlisting>
3219 <![CDATA[
3220   static unsigned int rates[] =
3221           {4000, 10000, 22050, 44100};
3222   static struct snd_pcm_hw_constraint_list constraints_rates = {
3223           .count = ARRAY_SIZE(rates),
3224           .list = rates,
3225           .mask = 0,
3226   };
3227
3228   static int snd_mychip_pcm_open(struct snd_pcm_substream *substream)
3229   {
3230           int err;
3231           ....
3232           err = snd_pcm_hw_constraint_list(substream->runtime, 0,
3233                                            SNDRV_PCM_HW_PARAM_RATE,
3234                                            &constraints_rates);
3235           if (err < 0)
3236                   return err;
3237           ....
3238   }
3239 ]]>
3240           </programlisting>
3241         </example>
3242       </para>
3243
3244       <para>
3245         There are many different constraints.
3246         Look in <filename>sound/pcm.h</filename> for a complete list.
3247         You can even define your own constraint rules.
3248         For example, let's suppose my_chip can manage a substream of 1 channel
3249         if and only if the format is S16_LE, otherwise it supports any format
3250         specified in the <structname>snd_pcm_hardware</structname> stucture (or in any
3251         other constraint_list). You can build a rule like this:
3252
3253         <example>
3254           <title>Example of Hardware Constraints for Channels</title>
3255           <programlisting>
3256 <![CDATA[
3257   static int hw_rule_format_by_channels(struct snd_pcm_hw_params *params,
3258                                         struct snd_pcm_hw_rule *rule)
3259   {
3260           struct snd_interval *c = hw_param_interval(params,
3261                 SNDRV_PCM_HW_PARAM_CHANNELS);
3262           struct snd_mask *f = hw_param_mask(params, SNDRV_PCM_HW_PARAM_FORMAT);
3263           struct snd_mask fmt;
3264
3265           snd_mask_any(&fmt);    /* Init the struct */
3266           if (c->min < 2) {
3267                   fmt.bits[0] &= SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE;
3268                   return snd_mask_refine(f, &fmt);
3269           }
3270           return 0;
3271   }
3272 ]]>
3273           </programlisting>
3274         </example>
3275       </para>
3276  
3277       <para>
3278         Then you need to call this function to add your rule:
3279
3280        <informalexample>
3281          <programlisting>
3282 <![CDATA[
3283   snd_pcm_hw_rule_add(substream->runtime, 0, SNDRV_PCM_HW_PARAM_CHANNELS,
3284                       hw_rule_channels_by_format, 0, SNDRV_PCM_HW_PARAM_FORMAT,
3285                       -1);
3286 ]]>
3287           </programlisting>
3288         </informalexample>
3289       </para>
3290
3291       <para>
3292         The rule function is called when an application sets the number of
3293         channels. But an application can set the format before the number of
3294         channels. Thus you also need to define the inverse rule:
3295
3296        <example>
3297          <title>Example of Hardware Constraints for Channels</title>
3298          <programlisting>
3299 <![CDATA[
3300   static int hw_rule_channels_by_format(struct snd_pcm_hw_params *params,
3301                                         struct snd_pcm_hw_rule *rule)
3302   {
3303           struct snd_interval *c = hw_param_interval(params,
3304                         SNDRV_PCM_HW_PARAM_CHANNELS);
3305           struct snd_mask *f = hw_param_mask(params, SNDRV_PCM_HW_PARAM_FORMAT);
3306           struct snd_interval ch;
3307
3308           snd_interval_any(&ch);
3309           if (f->bits[0] == SNDRV_PCM_FMTBIT_S16_LE) {
3310                   ch.min = ch.max = 1;
3311                   ch.integer = 1;
3312                   return snd_interval_refine(c, &ch);
3313           }
3314           return 0;
3315   }
3316 ]]>
3317           </programlisting>
3318         </example>
3319       </para>
3320
3321       <para>
3322       ...and in the open callback:
3323        <informalexample>
3324          <programlisting>
3325 <![CDATA[
3326   snd_pcm_hw_rule_add(substream->runtime, 0, SNDRV_PCM_HW_PARAM_FORMAT,
3327                       hw_rule_format_by_channels, 0, SNDRV_PCM_HW_PARAM_CHANNELS,
3328                       -1);
3329 ]]>
3330           </programlisting>
3331         </informalexample>
3332       </para>
3333
3334       <para>
3335         I won't explain more details here, rather I
3336         would like to say, <quote>Luke, use the source.</quote>
3337       </para>
3338     </section>
3339
3340   </chapter>
3341
3342
3343 <!-- ****************************************************** -->
3344 <!-- Control Interface  -->
3345 <!-- ****************************************************** -->
3346   <chapter id="control-interface">
3347     <title>Control Interface</title>
3348
3349     <section id="control-interface-general">
3350       <title>General</title>
3351       <para>
3352         The control interface is used widely for many switches,
3353       sliders, etc. which are accessed from the user-space. Its most
3354       important use is the mixer interface. In other words, on ALSA
3355       0.9.x, all the mixer stuff is implemented on the control kernel
3356       API (while there was an independent mixer kernel API on 0.5.x). 
3357       </para>
3358
3359       <para>
3360         ALSA has a well-defined AC97 control module. If your chip
3361       supports only the AC97 and nothing else, you can skip this
3362       section. 
3363       </para>
3364
3365       <para>
3366         The control API is defined in
3367       <filename>&lt;sound/control.h&gt;</filename>.
3368       Include this file if you add your own controls.
3369       </para>
3370     </section>
3371
3372     <section id="control-interface-definition">
3373       <title>Definition of Controls</title>
3374       <para>
3375         For creating a new control, you need to define the three
3376       callbacks: <structfield>info</structfield>,
3377       <structfield>get</structfield> and
3378       <structfield>put</structfield>. Then, define a
3379       struct <structname>snd_kcontrol_new</structname> record, such as: 
3380
3381         <example>
3382           <title>Definition of a Control</title>
3383           <programlisting>
3384 <![CDATA[
3385   static struct snd_kcontrol_new my_control __devinitdata = {
3386           .iface = SNDRV_CTL_ELEM_IFACE_MIXER,
3387           .name = "PCM Playback Switch",
3388           .index = 0,
3389           .access = SNDRV_CTL_ELEM_ACCESS_READWRITE,
3390           .private_value = 0xffff,
3391           .info = my_control_info,
3392           .get = my_control_get,
3393           .put = my_control_put
3394   };
3395 ]]>
3396           </programlisting>
3397         </example>
3398       </para>
3399
3400       <para>
3401         Most likely the control is created via
3402       <function>snd_ctl_new1()</function>, and in such a case, you can
3403       add <parameter>__devinitdata</parameter> prefix to the
3404       definition like above. 
3405       </para>
3406
3407       <para>
3408         The <structfield>iface</structfield> field specifies the type of
3409       the control, <constant>SNDRV_CTL_ELEM_IFACE_XXX</constant>, which
3410       is usually <constant>MIXER</constant>.
3411       Use <constant>CARD</constant> for global controls that are not
3412       logically part of the mixer.
3413       If the control is closely associated with some specific device on
3414       the sound card, use <constant>HWDEP</constant>,
3415       <constant>PCM</constant>, <constant>RAWMIDI</constant>,
3416       <constant>TIMER</constant>, or <constant>SEQUENCER</constant>, and
3417       specify the device number with the
3418       <structfield>device</structfield> and
3419       <structfield>subdevice</structfield> fields.
3420       </para>
3421
3422       <para>
3423         The <structfield>name</structfield> is the name identifier
3424       string. On ALSA 0.9.x, the control name is very important,
3425       because its role is classified from its name. There are
3426       pre-defined standard control names. The details are described in
3427       the subsection
3428       <link linkend="control-interface-control-names"><citetitle>
3429       Control Names</citetitle></link>.
3430       </para>
3431
3432       <para>
3433         The <structfield>index</structfield> field holds the index number
3434       of this control. If there are several different controls with
3435       the same name, they can be distinguished by the index
3436       number. This is the case when 
3437       several codecs exist on the card. If the index is zero, you can
3438       omit the definition above. 
3439       </para>
3440
3441       <para>
3442         The <structfield>access</structfield> field contains the access
3443       type of this control. Give the combination of bit masks,
3444       <constant>SNDRV_CTL_ELEM_ACCESS_XXX</constant>, there.
3445       The detailed will be explained in the subsection
3446       <link linkend="control-interface-access-flags"><citetitle>
3447       Access Flags</citetitle></link>.
3448       </para>
3449
3450       <para>
3451         The <structfield>private_value</structfield> field contains
3452       an arbitrary long integer value for this record. When using
3453       generic <structfield>info</structfield>,
3454       <structfield>get</structfield> and
3455       <structfield>put</structfield> callbacks, you can pass a value 
3456       through this field. If several small numbers are necessary, you can
3457       combine them in bitwise. Or, it's possible to give a pointer
3458       (casted to unsigned long) of some record to this field, too. 
3459       </para>
3460
3461       <para>
3462         The other three are
3463         <link linkend="control-interface-callbacks"><citetitle>
3464         callback functions</citetitle></link>.
3465       </para>
3466     </section>
3467
3468     <section id="control-interface-control-names">
3469       <title>Control Names</title>
3470       <para>
3471         There are some standards for defining the control names. A
3472       control is usually defined from the three parts as
3473       <quote>SOURCE DIRECTION FUNCTION</quote>. 
3474       </para>
3475
3476       <para>
3477         The first, <constant>SOURCE</constant>, specifies the source
3478       of the control, and is a string such as <quote>Master</quote>,
3479       <quote>PCM</quote>, <quote>CD</quote> or
3480       <quote>Line</quote>. There are many pre-defined sources. 
3481       </para>
3482
3483       <para>
3484         The second, <constant>DIRECTION</constant>, is one of the
3485       following strings according to the direction of the control:
3486       <quote>Playback</quote>, <quote>Capture</quote>, <quote>Bypass
3487       Playback</quote> and <quote>Bypass Capture</quote>. Or, it can
3488       be omitted, meaning both playback and capture directions. 
3489       </para>
3490
3491       <para>
3492         The third, <constant>FUNCTION</constant>, is one of the
3493       following strings according to the function of the control:
3494       <quote>Switch</quote>, <quote>Volume</quote> and
3495       <quote>Route</quote>. 
3496       </para>
3497
3498       <para>
3499         The example of control names are, thus, <quote>Master Capture
3500       Switch</quote> or <quote>PCM Playback Volume</quote>. 
3501       </para>
3502
3503       <para>
3504         There are some exceptions:
3505       </para>
3506
3507       <section id="control-interface-control-names-global">
3508         <title>Global capture and playback</title>
3509         <para>
3510           <quote>Capture Source</quote>, <quote>Capture Switch</quote>
3511         and <quote>Capture Volume</quote> are used for the global
3512         capture (input) source, switch and volume. Similarly,
3513         <quote>Playback Switch</quote> and <quote>Playback
3514         Volume</quote> are used for the global output gain switch and
3515         volume. 
3516         </para>
3517       </section>
3518
3519       <section id="control-interface-control-names-tone">
3520         <title>Tone-controls</title>
3521         <para>
3522           tone-control switch and volumes are specified like
3523         <quote>Tone Control - XXX</quote>, e.g. <quote>Tone Control -
3524         Switch</quote>, <quote>Tone Control - Bass</quote>,
3525         <quote>Tone Control - Center</quote>.  
3526         </para>
3527       </section>
3528
3529       <section id="control-interface-control-names-3d">
3530         <title>3D controls</title>
3531         <para>
3532           3D-control switches and volumes are specified like <quote>3D
3533         Control - XXX</quote>, e.g. <quote>3D Control -
3534         Switch</quote>, <quote>3D Control - Center</quote>, <quote>3D
3535         Control - Space</quote>. 
3536         </para>
3537       </section>
3538
3539       <section id="control-interface-control-names-mic">
3540         <title>Mic boost</title>
3541         <para>
3542           Mic-boost switch is set as <quote>Mic Boost</quote> or
3543         <quote>Mic Boost (6dB)</quote>. 
3544         </para>
3545
3546         <para>
3547           More precise information can be found in
3548         <filename>Documentation/sound/alsa/ControlNames.txt</filename>.
3549         </para>
3550       </section>
3551     </section>
3552
3553     <section id="control-interface-access-flags">
3554       <title>Access Flags</title>
3555
3556       <para>
3557       The access flag is the bit-flags which specifies the access type
3558       of the given control.  The default access type is
3559       <constant>SNDRV_CTL_ELEM_ACCESS_READWRITE</constant>, 
3560       which means both read and write are allowed to this control.
3561       When the access flag is omitted (i.e. = 0), it is
3562       regarded as <constant>READWRITE</constant> access as default. 
3563       </para>
3564
3565       <para>
3566       When the control is read-only, pass
3567       <constant>SNDRV_CTL_ELEM_ACCESS_READ</constant> instead.
3568       In this case, you don't have to define
3569       <structfield>put</structfield> callback.
3570       Similarly, when the control is write-only (although it's a rare
3571       case), you can use <constant>WRITE</constant> flag instead, and
3572       you don't need <structfield>get</structfield> callback.
3573       </para>
3574
3575       <para>
3576       If the control value changes frequently (e.g. the VU meter),
3577       <constant>VOLATILE</constant> flag should be given.  This means
3578       that the control may be changed without
3579       <link linkend="control-interface-change-notification"><citetitle>
3580       notification</citetitle></link>.  Applications should poll such
3581       a control constantly.
3582       </para>
3583
3584       <para>
3585       When the control is inactive, set
3586       <constant>INACTIVE</constant> flag, too.
3587       There are <constant>LOCK</constant> and
3588       <constant>OWNER</constant> flags for changing the write
3589       permissions.
3590       </para>
3591
3592     </section>
3593
3594     <section id="control-interface-callbacks">
3595       <title>Callbacks</title>
3596
3597       <section id="control-interface-callbacks-info">
3598         <title>info callback</title>
3599         <para>
3600           The <structfield>info</structfield> callback is used to get
3601         the detailed information of this control. This must store the
3602         values of the given struct <structname>snd_ctl_elem_info</structname>
3603         object. For example, for a boolean control with a single
3604         element will be: 
3605
3606           <example>
3607             <title>Example of info callback</title>
3608             <programlisting>
3609 <![CDATA[
3610   static int snd_myctl_info(struct snd_kcontrol *kcontrol,
3611                           struct snd_ctl_elem_info *uinfo)
3612   {
3613           uinfo->type = SNDRV_CTL_ELEM_TYPE_BOOLEAN;
3614           uinfo->count = 1;
3615           uinfo->value.integer.min = 0;
3616           uinfo->value.integer.max = 1;
3617           return 0;
3618   }
3619 ]]>
3620             </programlisting>
3621           </example>
3622         </para>
3623
3624         <para>
3625           The <structfield>type</structfield> field specifies the type
3626         of the control. There are <constant>BOOLEAN</constant>,
3627         <constant>INTEGER</constant>, <constant>ENUMERATED</constant>,
3628         <constant>BYTES</constant>, <constant>IEC958</constant> and
3629         <constant>INTEGER64</constant>. The
3630         <structfield>count</structfield> field specifies the 
3631         number of elements in this control. For example, a stereo
3632         volume would have count = 2. The
3633         <structfield>value</structfield> field is a union, and 
3634         the values stored are depending on the type. The boolean and
3635         integer are identical. 
3636         </para>
3637
3638         <para>
3639           The enumerated type is a bit different from others.  You'll
3640           need to set the string for the currently given item index. 
3641
3642           <informalexample>
3643             <programlisting>
3644 <![CDATA[
3645   static int snd_myctl_info(struct snd_kcontrol *kcontrol,
3646                           struct snd_ctl_elem_info *uinfo)
3647   {
3648           static char *texts[4] = {
3649                   "First", "Second", "Third", "Fourth"
3650           };
3651           uinfo->type = SNDRV_CTL_ELEM_TYPE_ENUMERATED;
3652           uinfo->count = 1;
3653           uinfo->value.enumerated.items = 4;
3654           if (uinfo->value.enumerated.item > 3)
3655                   uinfo->value.enumerated.item = 3;
3656           strcpy(uinfo->value.enumerated.name,
3657                  texts[uinfo->value.enumerated.item]);
3658           return 0;
3659   }
3660 ]]>
3661             </programlisting>
3662           </informalexample>
3663         </para>
3664       </section>
3665
3666       <section id="control-interface-callbacks-get">
3667         <title>get callback</title>
3668
3669         <para>
3670           This callback is used to read the current value of the
3671         control and to return to the user-space. 
3672         </para>
3673
3674         <para>
3675           For example,
3676
3677           <example>
3678             <title>Example of get callback</title>
3679             <programlisting>
3680 <![CDATA[
3681   static int snd_myctl_get(struct snd_kcontrol *kcontrol,
3682                            struct snd_ctl_elem_value *ucontrol)
3683   {
3684           struct mychip *chip = snd_kcontrol_chip(kcontrol);
3685           ucontrol->value.integer.value[0] = get_some_value(chip);
3686           return 0;
3687   }
3688 ]]>
3689             </programlisting>
3690           </example>
3691         </para>
3692
3693         <para>
3694           Here, the chip instance is retrieved via
3695         <function>snd_kcontrol_chip()</function> macro.  This macro
3696         just accesses to kcontrol-&gt;private_data. The
3697         kcontrol-&gt;private_data field is 
3698         given as the argument of <function>snd_ctl_new()</function>
3699         (see the later subsection
3700         <link linkend="control-interface-constructor"><citetitle>Constructor</citetitle></link>).
3701         </para>
3702
3703         <para>
3704         The <structfield>value</structfield> field is depending on
3705         the type of control as well as on info callback.  For example,
3706         the sb driver uses this field to store the register offset,
3707         the bit-shift and the bit-mask.  The
3708         <structfield>private_value</structfield> is set like
3709           <informalexample>
3710             <programlisting>
3711 <![CDATA[
3712   .private_value = reg | (shift << 16) | (mask << 24)
3713 ]]>
3714             </programlisting>
3715           </informalexample>
3716         and is retrieved in callbacks like
3717           <informalexample>
3718             <programlisting>
3719 <![CDATA[
3720   static int snd_sbmixer_get_single(struct snd_kcontrol *kcontrol,
3721                                     struct snd_ctl_elem_value *ucontrol)
3722   {
3723           int reg = kcontrol->private_value & 0xff;
3724           int shift = (kcontrol->private_value >> 16) & 0xff;
3725           int mask = (kcontrol->private_value >> 24) & 0xff;
3726           ....
3727   }
3728 ]]>
3729             </programlisting>
3730           </informalexample>
3731         </para>
3732
3733         <para>
3734         In <structfield>get</structfield> callback, you have to fill all the elements if the
3735         control has more than one elements,
3736         i.e. <structfield>count</structfield> &gt; 1.
3737         In the example above, we filled only one element
3738         (<structfield>value.integer.value[0]</structfield>) since it's
3739         assumed as <structfield>count</structfield> = 1.
3740         </para>
3741       </section>
3742
3743       <section id="control-interface-callbacks-put">
3744         <title>put callback</title>
3745
3746         <para>
3747           This callback is used to write a value from the user-space.
3748         </para>
3749
3750         <para>
3751           For example,
3752
3753           <example>
3754             <title>Example of put callback</title>
3755             <programlisting>
3756 <![CDATA[
3757   static int snd_myctl_put(struct snd_kcontrol *kcontrol,
3758                            struct snd_ctl_elem_value *ucontrol)
3759   {
3760           struct mychip *chip = snd_kcontrol_chip(kcontrol);
3761           int changed = 0;
3762           if (chip->current_value !=
3763                ucontrol->value.integer.value[0]) {
3764                   change_current_value(chip,
3765                               ucontrol->value.integer.value[0]);
3766                   changed = 1;
3767           }
3768           return changed;
3769   }
3770 ]]>
3771             </programlisting>
3772           </example>
3773
3774           As seen above, you have to return 1 if the value is
3775         changed. If the value is not changed, return 0 instead. 
3776         If any fatal error happens, return a negative error code as
3777         usual.
3778         </para>
3779
3780         <para>
3781         Like <structfield>get</structfield> callback,
3782         when the control has more than one elements,
3783         all elemehts must be evaluated in this callback, too.
3784         </para>
3785       </section>
3786
3787       <section id="control-interface-callbacks-all">
3788         <title>Callbacks are not atomic</title>
3789         <para>
3790           All these three callbacks are basically not atomic.
3791         </para>
3792       </section>
3793     </section>
3794
3795     <section id="control-interface-constructor">
3796       <title>Constructor</title>
3797       <para>
3798         When everything is ready, finally we can create a new
3799       control. For creating a control, there are two functions to be
3800       called, <function>snd_ctl_new1()</function> and
3801       <function>snd_ctl_add()</function>. 
3802       </para>
3803
3804       <para>
3805         In the simplest way, you can do like this:
3806
3807         <informalexample>
3808           <programlisting>
3809 <![CDATA[
3810   if ((err = snd_ctl_add(card, snd_ctl_new1(&my_control, chip))) < 0)
3811           return err;
3812 ]]>
3813           </programlisting>
3814         </informalexample>
3815
3816         where <parameter>my_control</parameter> is the
3817       struct <structname>snd_kcontrol_new</structname> object defined above, and chip
3818       is the object pointer to be passed to
3819       kcontrol-&gt;private_data 
3820       which can be referred in callbacks. 
3821       </para>
3822
3823       <para>
3824         <function>snd_ctl_new1()</function> allocates a new
3825       <structname>snd_kcontrol</structname> instance (that's why the definition
3826       of <parameter>my_control</parameter> can be with
3827       <parameter>__devinitdata</parameter> 
3828       prefix), and <function>snd_ctl_add</function> assigns the given
3829       control component to the card. 
3830       </para>
3831     </section>
3832
3833     <section id="control-interface-change-notification">
3834       <title>Change Notification</title>
3835       <para>
3836         If you need to change and update a control in the interrupt
3837       routine, you can call <function>snd_ctl_notify()</function>. For
3838       example, 
3839
3840         <informalexample>
3841           <programlisting>
3842 <![CDATA[
3843   snd_ctl_notify(card, SNDRV_CTL_EVENT_MASK_VALUE, id_pointer);
3844 ]]>
3845           </programlisting>
3846         </informalexample>
3847
3848         This function takes the card pointer, the event-mask, and the
3849       control id pointer for the notification. The event-mask
3850       specifies the types of notification, for example, in the above
3851       example, the change of control values is notified.
3852       The id pointer is the pointer of struct <structname>snd_ctl_elem_id</structname>
3853       to be notified.
3854       You can find some examples in <filename>es1938.c</filename> or
3855       <filename>es1968.c</filename> for hardware volume interrupts. 
3856       </para>
3857     </section>
3858
3859   </chapter>
3860
3861
3862 <!-- ****************************************************** -->
3863 <!-- API for AC97 Codec  -->
3864 <!-- ****************************************************** -->
3865   <chapter id="api-ac97">
3866     <title>API for AC97 Codec</title>
3867
3868     <section>
3869       <title>General</title>
3870       <para>
3871         The ALSA AC97 codec layer is a well-defined one, and you don't
3872       have to write many codes to control it. Only low-level control
3873       routines are necessary. The AC97 codec API is defined in
3874       <filename>&lt;sound/ac97_codec.h&gt;</filename>. 
3875       </para>
3876     </section>
3877
3878     <section id="api-ac97-example">
3879       <title>Full Code Example</title>
3880       <para>
3881           <example>
3882             <title>Example of AC97 Interface</title>
3883             <programlisting>
3884 <![CDATA[
3885   struct mychip {
3886           ....
3887           struct snd_ac97 *ac97;
3888           ....
3889   };
3890
3891   static unsigned short snd_mychip_ac97_read(struct snd_ac97 *ac97,
3892                                              unsigned short reg)
3893   {
3894           struct mychip *chip = ac97->private_data;
3895           ....
3896           // read a register value here from the codec
3897           return the_register_value;
3898   }
3899
3900   static void snd_mychip_ac97_write(struct snd_ac97 *ac97,
3901                                    unsigned short reg, unsigned short val)
3902   {
3903           struct mychip *chip = ac97->private_data;
3904           ....
3905           // write the given register value to the codec
3906   }
3907
3908   static int snd_mychip_ac97(struct mychip *chip)
3909   {
3910           struct snd_ac97_bus *bus;
3911           struct snd_ac97_template ac97;
3912           int err;
3913           static struct snd_ac97_bus_ops ops = {
3914                   .write = snd_mychip_ac97_write,
3915                   .read = snd_mychip_ac97_read,
3916           };
3917
3918           if ((err = snd_ac97_bus(chip->card, 0, &ops, NULL, &bus)) < 0)
3919                   return err;
3920           memset(&ac97, 0, sizeof(ac97));
3921           ac97.private_data = chip;
3922           return snd_ac97_mixer(bus, &ac97, &chip->ac97);
3923   }
3924
3925 ]]>
3926           </programlisting>
3927         </example>
3928       </para>
3929     </section>
3930
3931     <section id="api-ac97-constructor">
3932       <title>Constructor</title>
3933       <para>
3934         For creating an ac97 instance, first call <function>snd_ac97_bus</function>
3935       with an <type>ac97_bus_ops_t</type> record with callback functions.
3936
3937         <informalexample>
3938           <programlisting>
3939 <![CDATA[
3940   struct snd_ac97_bus *bus;
3941   static struct snd_ac97_bus_ops ops = {
3942         .write = snd_mychip_ac97_write,
3943         .read = snd_mychip_ac97_read,
3944   };
3945
3946   snd_ac97_bus(card, 0, &ops, NULL, &pbus);
3947 ]]>
3948           </programlisting>
3949         </informalexample>
3950
3951       The bus record is shared among all belonging ac97 instances.
3952       </para>
3953
3954       <para>
3955       And then call <function>snd_ac97_mixer()</function> with an
3956       struct <structname>snd_ac97_template</structname>
3957       record together with the bus pointer created above.
3958
3959         <informalexample>
3960           <programlisting>
3961 <![CDATA[
3962   struct snd_ac97_template ac97;
3963   int err;
3964
3965   memset(&ac97, 0, sizeof(ac97));
3966   ac97.private_data = chip;
3967   snd_ac97_mixer(bus, &ac97, &chip->ac97);
3968 ]]>
3969           </programlisting>
3970         </informalexample>
3971
3972         where chip-&gt;ac97 is the pointer of a newly created
3973         <type>ac97_t</type> instance.
3974         In this case, the chip pointer is set as the private data, so that
3975         the read/write callback functions can refer to this chip instance.
3976         This instance is not necessarily stored in the chip
3977         record.  When you need to change the register values from the
3978         driver, or need the suspend/resume of ac97 codecs, keep this
3979         pointer to pass to the corresponding functions.
3980       </para>
3981     </section>
3982
3983     <section id="api-ac97-callbacks">
3984       <title>Callbacks</title>
3985       <para>
3986         The standard callbacks are <structfield>read</structfield> and
3987       <structfield>write</structfield>. Obviously they 
3988       correspond to the functions for read and write accesses to the
3989       hardware low-level codes. 
3990       </para>
3991
3992       <para>
3993         The <structfield>read</structfield> callback returns the
3994         register value specified in the argument. 
3995
3996         <informalexample>
3997           <programlisting>
3998 <![CDATA[
3999   static unsigned short snd_mychip_ac97_read(struct snd_ac97 *ac97,
4000                                              unsigned short reg)
4001   {
4002           struct mychip *chip = ac97->private_data;
4003           ....
4004           return the_register_value;
4005   }
4006 ]]>
4007           </programlisting>
4008         </informalexample>
4009
4010         Here, the chip can be cast from ac97-&gt;private_data.
4011       </para>
4012
4013       <para>
4014         Meanwhile, the <structfield>write</structfield> callback is
4015         used to set the register value. 
4016
4017         <informalexample>
4018           <programlisting>
4019 <![CDATA[
4020   static void snd_mychip_ac97_write(struct snd_ac97 *ac97,
4021                        unsigned short reg, unsigned short val)
4022 ]]>
4023           </programlisting>
4024         </informalexample>
4025       </para>
4026
4027       <para>
4028       These callbacks are non-atomic like the callbacks of control API.
4029       </para>
4030
4031       <para>
4032         There are also other callbacks:
4033       <structfield>reset</structfield>,
4034       <structfield>wait</structfield> and
4035       <structfield>init</structfield>. 
4036       </para>
4037
4038       <para>
4039         The <structfield>reset</structfield> callback is used to reset
4040       the codec. If the chip requires a special way of reset, you can
4041       define this callback. 
4042       </para>
4043
4044       <para>
4045         The <structfield>wait</structfield> callback is used for a
4046       certain wait at the standard initialization of the codec. If the
4047       chip requires the extra wait-time, define this callback. 
4048       </para>
4049
4050       <para>
4051         The <structfield>init</structfield> callback is used for
4052       additional initialization of the codec.
4053       </para>
4054     </section>
4055
4056     <section id="api-ac97-updating-registers">
4057       <title>Updating Registers in The Driver</title>
4058       <para>
4059         If you need to access to the codec from the driver, you can
4060       call the following functions:
4061       <function>snd_ac97_write()</function>,
4062       <function>snd_ac97_read()</function>,
4063       <function>snd_ac97_update()</function> and
4064       <function>snd_ac97_update_bits()</function>. 
4065       </para>
4066
4067       <para>
4068         Both <function>snd_ac97_write()</function> and
4069         <function>snd_ac97_update()</function> functions are used to
4070         set a value to the given register
4071         (<constant>AC97_XXX</constant>). The difference between them is
4072         that <function>snd_ac97_update()</function> doesn't write a
4073         value if the given value has been already set, while
4074         <function>snd_ac97_write()</function> always rewrites the
4075         value. 
4076
4077         <informalexample>
4078           <programlisting>
4079 <![CDATA[
4080   snd_ac97_write(ac97, AC97_MASTER, 0x8080);
4081   snd_ac97_update(ac97, AC97_MASTER, 0x8080);
4082 ]]>
4083           </programlisting>
4084         </informalexample>
4085       </para>
4086
4087       <para>
4088         <function>snd_ac97_read()</function> is used to read the value
4089         of the given register. For example, 
4090
4091         <informalexample>
4092           <programlisting>
4093 <![CDATA[
4094   value = snd_ac97_read(ac97, AC97_MASTER);
4095 ]]>
4096           </programlisting>
4097         </informalexample>
4098       </para>
4099
4100       <para>
4101         <function>snd_ac97_update_bits()</function> is used to update
4102         some bits of the given register.  
4103
4104         <informalexample>
4105           <programlisting>
4106 <![CDATA[
4107   snd_ac97_update_bits(ac97, reg, mask, value);
4108 ]]>
4109           </programlisting>
4110         </informalexample>
4111       </para>
4112
4113       <para>
4114         Also, there is a function to change the sample rate (of a
4115         certain register such as
4116         <constant>AC97_PCM_FRONT_DAC_RATE</constant>) when VRA or
4117         DRA is supported by the codec:
4118         <function>snd_ac97_set_rate()</function>. 
4119
4120         <informalexample>
4121           <programlisting>
4122 <![CDATA[
4123   snd_ac97_set_rate(ac97, AC97_PCM_FRONT_DAC_RATE, 44100);
4124 ]]>
4125           </programlisting>
4126         </informalexample>
4127       </para>
4128
4129       <para>
4130         The following registers are available for setting the rate:
4131       <constant>AC97_PCM_MIC_ADC_RATE</constant>,
4132       <constant>AC97_PCM_FRONT_DAC_RATE</constant>,
4133       <constant>AC97_PCM_LR_ADC_RATE</constant>,
4134       <constant>AC97_SPDIF</constant>. When the
4135       <constant>AC97_SPDIF</constant> is specified, the register is
4136       not really changed but the corresponding IEC958 status bits will
4137       be updated. 
4138       </para>
4139     </section>
4140
4141     <section id="api-ac97-clock-adjustment">
4142       <title>Clock Adjustment</title>
4143       <para>
4144         On some chip, the clock of the codec isn't 48000 but using a
4145       PCI clock (to save a quartz!). In this case, change the field
4146       bus-&gt;clock to the corresponding
4147       value. For example, intel8x0 
4148       and es1968 drivers have the auto-measurement function of the
4149       clock. 
4150       </para>
4151     </section>
4152
4153     <section id="api-ac97-proc-files">
4154       <title>Proc Files</title>
4155       <para>
4156         The ALSA AC97 interface will create a proc file such as
4157       <filename>/proc/asound/card0/codec97#0/ac97#0-0</filename> and
4158       <filename>ac97#0-0+regs</filename>. You can refer to these files to
4159       see the current status and registers of the codec. 
4160       </para>
4161     </section>
4162
4163     <section id="api-ac97-multiple-codecs">
4164       <title>Multiple Codecs</title>
4165       <para>
4166         When there are several codecs on the same card, you need to
4167       call <function>snd_ac97_mixer()</function> multiple times with
4168       ac97.num=1 or greater. The <structfield>num</structfield> field
4169       specifies the codec 
4170       number. 
4171       </para>
4172
4173       <para>
4174         If you have set up multiple codecs, you need to either write
4175       different callbacks for each codec or check
4176       ac97-&gt;num in the 
4177       callback routines. 
4178       </para>
4179     </section>
4180
4181   </chapter>
4182
4183
4184 <!-- ****************************************************** -->
4185 <!-- MIDI (MPU401-UART) Interface  -->
4186 <!-- ****************************************************** -->
4187   <chapter id="midi-interface">
4188     <title>MIDI (MPU401-UART) Interface</title>
4189
4190     <section id="midi-interface-general">
4191       <title>General</title>
4192       <para>
4193         Many soundcards have built-in MIDI (MPU401-UART)
4194       interfaces. When the soundcard supports the standard MPU401-UART
4195       interface, most likely you can use the ALSA MPU401-UART API. The
4196       MPU401-UART API is defined in
4197       <filename>&lt;sound/mpu401.h&gt;</filename>. 
4198       </para>
4199
4200       <para>
4201         Some soundchips have similar but a little bit different
4202       implementation of mpu401 stuff. For example, emu10k1 has its own
4203       mpu401 routines. 
4204       </para>
4205     </section>
4206
4207     <section id="midi-interface-constructor">
4208       <title>Constructor</title>
4209       <para>
4210         For creating a rawmidi object, call
4211       <function>snd_mpu401_uart_new()</function>. 
4212
4213         <informalexample>
4214           <programlisting>
4215 <![CDATA[
4216   struct snd_rawmidi *rmidi;
4217   snd_mpu401_uart_new(card, 0, MPU401_HW_MPU401, port, info_flags,
4218                       irq, irq_flags, &rmidi);
4219 ]]>
4220           </programlisting>
4221         </informalexample>
4222       </para>
4223
4224       <para>
4225         The first argument is the card pointer, and the second is the
4226       index of this component. You can create up to 8 rawmidi
4227       devices. 
4228       </para>
4229
4230       <para>
4231         The third argument is the type of the hardware,
4232       <constant>MPU401_HW_XXX</constant>. If it's not a special one,
4233       you can use <constant>MPU401_HW_MPU401</constant>. 
4234       </para>
4235
4236       <para>
4237         The 4th argument is the i/o port address. Many
4238       backward-compatible MPU401 has an i/o port such as 0x330. Or, it
4239       might be a part of its own PCI i/o region. It depends on the
4240       chip design. 
4241       </para>
4242
4243       <para>
4244         The 5th argument is bitflags for additional information.
4245         When the i/o port address above is a part of the PCI i/o
4246       region, the MPU401 i/o port might have been already allocated
4247       (reserved) by the driver itself. In such a case, pass a bit flag
4248       <constant>MPU401_INFO_INTEGRATED</constant>,
4249       and 
4250       the mpu401-uart layer will allocate the i/o ports by itself. 
4251       </para>
4252
4253         <para>
4254         When the controller supports only the input or output MIDI stream,
4255         pass <constant>MPU401_INFO_INPUT</constant> or
4256         <constant>MPU401_INFO_OUTPUT</constant> bitflag, respectively.
4257         Then the rawmidi instance is created as a single stream.
4258         </para>
4259
4260         <para>
4261         <constant>MPU401_INFO_MMIO</constant> bitflag is used to change
4262         the access method to MMIO (via readb and writeb) instead of
4263         iob and outb.  In this case, you have to pass the iomapped address
4264         to <function>snd_mpu401_uart_new()</function>.
4265         </para>
4266
4267         <para>
4268         When <constant>MPU401_INFO_TX_IRQ</constant> is set, the output
4269         stream isn't checked in the default interrupt handler.  The driver
4270         needs to call <function>snd_mpu401_uart_interrupt_tx()</function>
4271         by itself to start processing the output stream in irq handler.
4272         </para>
4273
4274       <para>
4275         Usually, the port address corresponds to the command port and
4276         port + 1 corresponds to the data port. If not, you may change
4277         the <structfield>cport</structfield> field of
4278         struct <structname>snd_mpu401</structname> manually 
4279         afterward. However, <structname>snd_mpu401</structname> pointer is not
4280         returned explicitly by
4281         <function>snd_mpu401_uart_new()</function>. You need to cast
4282         rmidi-&gt;private_data to
4283         <structname>snd_mpu401</structname> explicitly, 
4284
4285         <informalexample>
4286           <programlisting>
4287 <![CDATA[
4288   struct snd_mpu401 *mpu;
4289   mpu = rmidi->private_data;
4290 ]]>
4291           </programlisting>
4292         </informalexample>
4293
4294         and reset the cport as you like:
4295
4296         <informalexample>
4297           <programlisting>
4298 <![CDATA[
4299   mpu->cport = my_own_control_port;
4300 ]]>
4301           </programlisting>
4302         </informalexample>
4303       </para>
4304
4305       <para>
4306         The 6th argument specifies the irq number for UART. If the irq
4307       is already allocated, pass 0 to the 7th argument
4308       (<parameter>irq_flags</parameter>). Otherwise, pass the flags
4309       for irq allocation 
4310       (<constant>SA_XXX</constant> bits) to it, and the irq will be
4311       reserved by the mpu401-uart layer. If the card doesn't generates
4312       UART interrupts, pass -1 as the irq number. Then a timer
4313       interrupt will be invoked for polling. 
4314       </para>
4315     </section>
4316
4317     <section id="midi-interface-interrupt-handler">
4318       <title>Interrupt Handler</title>
4319       <para>
4320         When the interrupt is allocated in
4321       <function>snd_mpu401_uart_new()</function>, the private
4322       interrupt handler is used, hence you don't have to do nothing
4323       else than creating the mpu401 stuff. Otherwise, you have to call
4324       <function>snd_mpu401_uart_interrupt()</function> explicitly when
4325       a UART interrupt is invoked and checked in your own interrupt
4326       handler.  
4327       </para>
4328
4329       <para>
4330         In this case, you need to pass the private_data of the
4331         returned rawmidi object from
4332         <function>snd_mpu401_uart_new()</function> as the second
4333         argument of <function>snd_mpu401_uart_interrupt()</function>. 
4334
4335         <informalexample>
4336           <programlisting>
4337 <![CDATA[
4338   snd_mpu401_uart_interrupt(irq, rmidi->private_data, regs);
4339 ]]>
4340           </programlisting>
4341         </informalexample>
4342       </para>
4343     </section>
4344
4345   </chapter>
4346
4347
4348 <!-- ****************************************************** -->
4349 <!-- RawMIDI Interface  -->
4350 <!-- ****************************************************** -->
4351   <chapter id="rawmidi-interface">
4352     <title>RawMIDI Interface</title>
4353
4354     <section id="rawmidi-interface-overview">
4355       <title>Overview</title>
4356
4357       <para>
4358       The raw MIDI interface is used for hardware MIDI ports that can
4359       be accessed as a byte stream.  It is not used for synthesizer
4360       chips that do not directly understand MIDI.
4361       </para>
4362
4363       <para>
4364       ALSA handles file and buffer management.  All you have to do is
4365       to write some code to move data between the buffer and the
4366       hardware.
4367       </para>
4368
4369       <para>
4370       The rawmidi API is defined in
4371       <filename>&lt;sound/rawmidi.h&gt;</filename>.
4372       </para>
4373     </section>
4374
4375     <section id="rawmidi-interface-constructor">
4376       <title>Constructor</title>
4377
4378       <para>
4379       To create a rawmidi device, call the
4380       <function>snd_rawmidi_new</function> function:
4381         <informalexample>
4382           <programlisting>
4383 <![CDATA[
4384   struct snd_rawmidi *rmidi;
4385   err = snd_rawmidi_new(chip->card, "MyMIDI", 0, outs, ins, &rmidi);
4386   if (err < 0)
4387           return err;
4388   rmidi->private_data = chip;
4389   strcpy(rmidi->name, "My MIDI");
4390   rmidi->info_flags = SNDRV_RAWMIDI_INFO_OUTPUT |
4391                       SNDRV_RAWMIDI_INFO_INPUT |
4392                       SNDRV_RAWMIDI_INFO_DUPLEX;
4393 ]]>
4394           </programlisting>
4395         </informalexample>
4396       </para>
4397
4398       <para>
4399       The first argument is the card pointer, the second argument is
4400       the ID string.
4401       </para>
4402
4403       <para>
4404       The third argument is the index of this component.  You can
4405       create up to 8 rawmidi devices.
4406       </para>
4407
4408       <para>
4409       The fourth and fifth arguments are the number of output and
4410       input substreams, respectively, of this device.  (A substream is
4411       the equivalent of a MIDI port.)
4412       </para>
4413
4414       <para>
4415       Set the <structfield>info_flags</structfield> field to specify
4416       the capabilities of the device.
4417       Set <constant>SNDRV_RAWMIDI_INFO_OUTPUT</constant> if there is
4418       at least one output port,
4419       <constant>SNDRV_RAWMIDI_INFO_INPUT</constant> if there is at
4420       least one input port,
4421       and <constant>SNDRV_RAWMIDI_INFO_DUPLEX</constant> if the device
4422       can handle output and input at the same time.
4423       </para>
4424
4425       <para>
4426       After the rawmidi device is created, you need to set the
4427       operators (callbacks) for each substream.  There are helper
4428       functions to set the operators for all substream of a device:
4429         <informalexample>
4430           <programlisting>
4431 <![CDATA[
4432   snd_rawmidi_set_ops(rmidi, SNDRV_RAWMIDI_STREAM_OUTPUT, &snd_mymidi_output_ops);
4433   snd_rawmidi_set_ops(rmidi, SNDRV_RAWMIDI_STREAM_INPUT, &snd_mymidi_input_ops);
4434 ]]>
4435           </programlisting>
4436         </informalexample>
4437       </para>
4438
4439       <para>
4440       The operators are usually defined like this:
4441         <informalexample>
4442           <programlisting>
4443 <![CDATA[
4444   static struct snd_rawmidi_ops snd_mymidi_output_ops = {
4445           .open =    snd_mymidi_output_open,
4446           .close =   snd_mymidi_output_close,
4447           .trigger = snd_mymidi_output_trigger,
4448   };
4449 ]]>
4450           </programlisting>
4451         </informalexample>
4452       These callbacks are explained in the <link
4453       linkend="rawmidi-interface-callbacks"><citetitle>Callbacks</citetitle></link>
4454       section.
4455       </para>
4456
4457       <para>
4458       If there is more than one substream, you should give each one a
4459       unique name:
4460         <informalexample>
4461           <programlisting>
4462 <![CDATA[
4463   struct list_head *list;
4464   struct snd_rawmidi_substream *substream;
4465   list_for_each(list, &rmidi->streams[SNDRV_RAWMIDI_STREAM_OUTPUT].substreams) {
4466           substream = list_entry(list, struct snd_rawmidi_substream, list);
4467           sprintf(substream->name, "My MIDI Port %d", substream->number + 1);
4468   }
4469   /* same for SNDRV_RAWMIDI_STREAM_INPUT */
4470 ]]>
4471           </programlisting>
4472         </informalexample>
4473       </para>
4474     </section>
4475
4476     <section id="rawmidi-interface-callbacks">
4477       <title>Callbacks</title>
4478
4479       <para>
4480       In all callbacks, the private data that you've set for the
4481       rawmidi device can be accessed as
4482       substream-&gt;rmidi-&gt;private_data.
4483       <!-- <code> isn't available before DocBook 4.3 -->
4484       </para>
4485
4486       <para>
4487       If there is more than one port, your callbacks can determine the
4488       port index from the struct snd_rawmidi_substream data passed to each
4489       callback:
4490         <informalexample>
4491           <programlisting>
4492 <![CDATA[
4493   struct snd_rawmidi_substream *substream;
4494   int index = substream->number;
4495 ]]>
4496           </programlisting>
4497         </informalexample>
4498       </para>
4499
4500       <section id="rawmidi-interface-op-open">
4501       <title><function>open</function> callback</title>
4502
4503         <informalexample>
4504           <programlisting>
4505 <![CDATA[
4506   static int snd_xxx_open(struct snd_rawmidi_substream *substream);
4507 ]]>
4508           </programlisting>
4509         </informalexample>
4510
4511         <para>
4512         This is called when a substream is opened.
4513         You can initialize the hardware here, but you should not yet
4514         start transmitting/receiving data.
4515         </para>
4516       </section>
4517
4518       <section id="rawmidi-interface-op-close">
4519       <title><function>close</function> callback</title>
4520
4521         <informalexample>
4522           <programlisting>
4523 <![CDATA[
4524   static int snd_xxx_close(struct snd_rawmidi_substream *substream);
4525 ]]>
4526           </programlisting>
4527         </informalexample>
4528
4529         <para>
4530         Guess what.
4531         </para>
4532
4533         <para>
4534         The <function>open</function> and <function>close</function>
4535         callbacks of a rawmidi device are serialized with a mutex,
4536         and can sleep.
4537         </para>
4538       </section>
4539
4540       <section id="rawmidi-interface-op-trigger-out">
4541       <title><function>trigger</function> callback for output
4542       substreams</title>
4543
4544         <informalexample>
4545           <programlisting>
4546 <![CDATA[
4547   static void snd_xxx_output_trigger(struct snd_rawmidi_substream *substream, int up);
4548 ]]>
4549           </programlisting>
4550         </informalexample>
4551
4552         <para>
4553         This is called with a nonzero <parameter>up</parameter>
4554         parameter when there is some data in the substream buffer that
4555         must be transmitted.
4556         </para>
4557
4558         <para>
4559         To read data from the buffer, call
4560         <function>snd_rawmidi_transmit_peek</function>.  It will
4561         return the number of bytes that have been read; this will be
4562         less than the number of bytes requested when there is no more
4563         data in the buffer.
4564         After the data has been transmitted successfully, call
4565         <function>snd_rawmidi_transmit_ack</function> to remove the
4566         data from the substream buffer:
4567           <informalexample>
4568             <programlisting>
4569 <![CDATA[
4570   unsigned char data;
4571   while (snd_rawmidi_transmit_peek(substream, &data, 1) == 1) {
4572           if (snd_mychip_try_to_transmit(data))
4573                   snd_rawmidi_transmit_ack(substream, 1);
4574           else
4575                   break; /* hardware FIFO full */
4576   }
4577 ]]>
4578             </programlisting>
4579           </informalexample>
4580         </para>
4581
4582         <para>
4583         If you know beforehand that the hardware will accept data, you
4584         can use the <function>snd_rawmidi_transmit</function> function
4585         which reads some data and removes it from the buffer at once:
4586           <informalexample>
4587             <programlisting>
4588 <![CDATA[
4589   while (snd_mychip_transmit_possible()) {
4590           unsigned char data;
4591           if (snd_rawmidi_transmit(substream, &data, 1) != 1)
4592                   break; /* no more data */
4593           snd_mychip_transmit(data);
4594   }
4595 ]]>
4596             </programlisting>
4597           </informalexample>
4598         </para>
4599
4600         <para>
4601         If you know beforehand how many bytes you can accept, you can
4602         use a buffer size greater than one with the
4603         <function>snd_rawmidi_transmit*</function> functions.
4604         </para>
4605
4606         <para>
4607         The <function>trigger</function> callback must not sleep.  If
4608         the hardware FIFO is full before the substream buffer has been
4609         emptied, you have to continue transmitting data later, either
4610         in an interrupt handler, or with a timer if the hardware
4611         doesn't have a MIDI transmit interrupt.
4612         </para>
4613
4614         <para>
4615         The <function>trigger</function> callback is called with a
4616         zero <parameter>up</parameter> parameter when the transmission
4617         of data should be aborted.
4618         </para>
4619       </section>
4620
4621       <section id="rawmidi-interface-op-trigger-in">
4622       <title><function>trigger</function> callback for input
4623       substreams</title>
4624
4625         <informalexample>
4626           <programlisting>
4627 <![CDATA[
4628   static void snd_xxx_input_trigger(struct snd_rawmidi_substream *substream, int up);
4629 ]]>
4630           </programlisting>
4631         </informalexample>
4632
4633         <para>
4634         This is called with a nonzero <parameter>up</parameter>
4635         parameter to enable receiving data, or with a zero
4636         <parameter>up</parameter> parameter do disable receiving data.
4637         </para>
4638
4639         <para>
4640         The <function>trigger</function> callback must not sleep; the
4641         actual reading of data from the device is usually done in an
4642         interrupt handler.
4643         </para>
4644
4645         <para>
4646         When data reception is enabled, your interrupt handler should
4647         call <function>snd_rawmidi_receive</function> for all received
4648         data:
4649           <informalexample>
4650             <programlisting>
4651 <![CDATA[
4652   void snd_mychip_midi_interrupt(...)
4653   {
4654           while (mychip_midi_available()) {
4655                   unsigned char data;
4656                   data = mychip_midi_read();
4657                   snd_rawmidi_receive(substream, &data, 1);
4658           }
4659   }
4660 ]]>
4661             </programlisting>
4662           </informalexample>
4663         </para>
4664       </section>
4665
4666       <section id="rawmidi-interface-op-drain">
4667       <title><function>drain</function> callback</title>
4668
4669         <informalexample>
4670           <programlisting>
4671 <![CDATA[
4672   static void snd_xxx_drain(struct snd_rawmidi_substream *substream);
4673 ]]>
4674           </programlisting>
4675         </informalexample>
4676
4677         <para>
4678         This is only used with output substreams.  This function should wait
4679         until all data read from the substream buffer has been transmitted.
4680         This ensures that the device can be closed and the driver unloaded
4681         without losing data.
4682         </para>
4683
4684         <para>
4685         This callback is optional.  If you do not set
4686         <structfield>drain</structfield> in the struct snd_rawmidi_ops
4687         structure, ALSA will simply wait for 50&nbsp;milliseconds
4688         instead.
4689         </para>
4690       </section>
4691     </section>
4692
4693   </chapter>
4694
4695
4696 <!-- ****************************************************** -->
4697 <!-- Miscellaneous Devices  -->
4698 <!-- ****************************************************** -->
4699   <chapter id="misc-devices">
4700     <title>Miscellaneous Devices</title>
4701
4702     <section id="misc-devices-opl3">
4703       <title>FM OPL3</title>
4704       <para>
4705         The FM OPL3 is still used on many chips (mainly for backward
4706       compatibility). ALSA has a nice OPL3 FM control layer, too. The
4707       OPL3 API is defined in
4708       <filename>&lt;sound/opl3.h&gt;</filename>. 
4709       </para>
4710
4711       <para>
4712         FM registers can be directly accessed through direct-FM API,
4713       defined in <filename>&lt;sound/asound_fm.h&gt;</filename>. In
4714       ALSA native mode, FM registers are accessed through
4715       Hardware-Dependant Device direct-FM extension API, whereas in
4716       OSS compatible mode, FM registers can be accessed with OSS
4717       direct-FM compatible API on <filename>/dev/dmfmX</filename> device. 
4718       </para>
4719
4720       <para>
4721         For creating the OPL3 component, you have two functions to
4722         call. The first one is a constructor for <type>opl3_t</type>
4723         instance. 
4724
4725         <informalexample>
4726           <programlisting>
4727 <![CDATA[
4728   struct snd_opl3 *opl3;
4729   snd_opl3_create(card, lport, rport, OPL3_HW_OPL3_XXX,
4730                   integrated, &opl3);
4731 ]]>
4732           </programlisting>
4733         </informalexample>
4734       </para>
4735
4736       <para>
4737         The first argument is the card pointer, the second one is the
4738       left port address, and the third is the right port address. In
4739       most cases, the right port is placed at the left port + 2. 
4740       </para>
4741
4742       <para>
4743         The fourth argument is the hardware type.
4744       </para>
4745
4746       <para>
4747         When the left and right ports have been already allocated by
4748       the card driver, pass non-zero to the fifth argument
4749       (<parameter>integrated</parameter>). Otherwise, opl3 module will
4750       allocate the specified ports by itself. 
4751       </para>
4752
4753       <para>
4754         When the accessing to the hardware requires special method
4755         instead of the standard I/O access, you can create opl3 instance
4756         separately with <function>snd_opl3_new()</function>.
4757
4758         <informalexample>
4759           <programlisting>
4760 <![CDATA[
4761   struct snd_opl3 *opl3;
4762   snd_opl3_new(card, OPL3_HW_OPL3_XXX, &opl3);
4763 ]]>
4764           </programlisting>
4765         </informalexample>
4766       </para>
4767
4768       <para>
4769         Then set <structfield>command</structfield>,
4770         <structfield>private_data</structfield> and
4771         <structfield>private_free</structfield> for the private
4772         access function, the private data and the destructor.
4773         The l_port and r_port are not necessarily set.  Only the
4774         command must be set properly.  You can retrieve the data
4775         from opl3-&gt;private_data field.
4776       </para>
4777
4778       <para>
4779         After creating the opl3 instance via <function>snd_opl3_new()</function>,
4780         call <function>snd_opl3_init()</function> to initialize the chip to the
4781         proper state.  Note that <function>snd_opl3_create()</function> always
4782         calls it internally.
4783       </para>
4784
4785       <para>
4786         If the opl3 instance is created successfully, then create a
4787         hwdep device for this opl3. 
4788
4789         <informalexample>
4790           <programlisting>
4791 <![CDATA[
4792   struct snd_hwdep *opl3hwdep;
4793   snd_opl3_hwdep_new(opl3, 0, 1, &opl3hwdep);
4794 ]]>
4795           </programlisting>
4796         </informalexample>
4797       </para>
4798
4799       <para>
4800         The first argument is the <type>opl3_t</type> instance you
4801       created, and the second is the index number, usually 0. 
4802       </para>
4803
4804       <para>
4805         The third argument is the index-offset for the sequencer
4806       client assigned to the OPL3 port. When there is an MPU401-UART,
4807       give 1 for here (UART always takes 0). 
4808       </para>
4809     </section>
4810
4811     <section id="misc-devices-hardware-dependent">
4812       <title>Hardware-Dependent Devices</title>
4813       <para>
4814         Some chips need the access from the user-space for special
4815       controls or for loading the micro code. In such a case, you can
4816       create a hwdep (hardware-dependent) device. The hwdep API is
4817       defined in <filename>&lt;sound/hwdep.h&gt;</filename>. You can
4818       find examples in opl3 driver or
4819       <filename>isa/sb/sb16_csp.c</filename>. 
4820       </para>
4821
4822       <para>
4823         Creation of the <type>hwdep</type> instance is done via
4824         <function>snd_hwdep_new()</function>. 
4825
4826         <informalexample>
4827           <programlisting>
4828 <![CDATA[
4829   struct snd_hwdep *hw;
4830   snd_hwdep_new(card, "My HWDEP", 0, &hw);
4831 ]]>
4832           </programlisting>
4833         </informalexample>
4834
4835         where the third argument is the index number.
4836       </para>
4837
4838       <para>
4839         You can then pass any pointer value to the
4840         <parameter>private_data</parameter>.
4841         If you assign a private data, you should define the
4842         destructor, too. The destructor function is set to
4843         <structfield>private_free</structfield> field.  
4844
4845         <informalexample>
4846           <programlisting>
4847 <![CDATA[
4848   struct mydata *p = kmalloc(sizeof(*p), GFP_KERNEL);
4849   hw->private_data = p;
4850   hw->private_free = mydata_free;
4851 ]]>
4852           </programlisting>
4853         </informalexample>
4854
4855         and the implementation of destructor would be:
4856
4857         <informalexample>
4858           <programlisting>
4859 <![CDATA[
4860   static void mydata_free(struct snd_hwdep *hw)
4861   {
4862           struct mydata *p = hw->private_data;
4863           kfree(p);
4864   }
4865 ]]>
4866           </programlisting>
4867         </informalexample>
4868       </para>
4869
4870       <para>
4871         The arbitrary file operations can be defined for this
4872         instance. The file operators are defined in
4873         <parameter>ops</parameter> table. For example, assume that
4874         this chip needs an ioctl. 
4875
4876         <informalexample>
4877           <programlisting>
4878 <![CDATA[
4879   hw->ops.open = mydata_open;
4880   hw->ops.ioctl = mydata_ioctl;
4881   hw->ops.release = mydata_release;
4882 ]]>
4883           </programlisting>
4884         </informalexample>
4885
4886         And implement the callback functions as you like.
4887       </para>
4888     </section>
4889
4890     <section id="misc-devices-IEC958">
4891       <title>IEC958 (S/PDIF)</title>
4892       <para>
4893         Usually the controls for IEC958 devices are implemented via
4894       control interface. There is a macro to compose a name string for
4895       IEC958 controls, <function>SNDRV_CTL_NAME_IEC958()</function>
4896       defined in <filename>&lt;include/asound.h&gt;</filename>.  
4897       </para>
4898
4899       <para>
4900         There are some standard controls for IEC958 status bits. These
4901       controls use the type <type>SNDRV_CTL_ELEM_TYPE_IEC958</type>,
4902       and the size of element is fixed as 4 bytes array
4903       (value.iec958.status[x]). For <structfield>info</structfield>
4904       callback, you don't specify 
4905       the value field for this type (the count field must be set,
4906       though). 
4907       </para>
4908
4909       <para>
4910         <quote>IEC958 Playback Con Mask</quote> is used to return the
4911       bit-mask for the IEC958 status bits of consumer mode. Similarly,
4912       <quote>IEC958 Playback Pro Mask</quote> returns the bitmask for
4913       professional mode. They are read-only controls, and are defined
4914       as MIXER controls (iface =
4915       <constant>SNDRV_CTL_ELEM_IFACE_MIXER</constant>).  
4916       </para>
4917
4918       <para>
4919         Meanwhile, <quote>IEC958 Playback Default</quote> control is
4920       defined for getting and setting the current default IEC958
4921       bits. Note that this one is usually defined as a PCM control
4922       (iface = <constant>SNDRV_CTL_ELEM_IFACE_PCM</constant>),
4923       although in some places it's defined as a MIXER control. 
4924       </para>
4925
4926       <para>
4927         In addition, you can define the control switches to
4928       enable/disable or to set the raw bit mode. The implementation
4929       will depend on the chip, but the control should be named as
4930       <quote>IEC958 xxx</quote>, preferably using
4931       <function>SNDRV_CTL_NAME_IEC958()</function> macro. 
4932       </para>
4933
4934       <para>
4935         You can find several cases, for example,
4936       <filename>pci/emu10k1</filename>,
4937       <filename>pci/ice1712</filename>, or
4938       <filename>pci/cmipci.c</filename>.  
4939       </para>
4940     </section>
4941
4942   </chapter>
4943
4944
4945 <!-- ****************************************************** -->
4946 <!-- Buffer and Memory Management  -->
4947 <!-- ****************************************************** -->
4948   <chapter id="buffer-and-memory">
4949     <title>Buffer and Memory Management</title>
4950
4951     <section id="buffer-and-memory-buffer-types">
4952       <title>Buffer Types</title>
4953       <para>
4954         ALSA provides several different buffer allocation functions
4955       depending on the bus and the architecture. All these have a
4956       consistent API. The allocation of physically-contiguous pages is
4957       done via 
4958       <function>snd_malloc_xxx_pages()</function> function, where xxx
4959       is the bus type. 
4960       </para>
4961
4962       <para>
4963         The allocation of pages with fallback is
4964       <function>snd_malloc_xxx_pages_fallback()</function>. This
4965       function tries to allocate the specified pages but if the pages
4966       are not available, it tries to reduce the page sizes until the
4967       enough space is found.
4968       </para>
4969
4970       <para>
4971       For releasing the space, call
4972       <function>snd_free_xxx_pages()</function> function. 
4973       </para>
4974
4975       <para>
4976       Usually, ALSA drivers try to allocate and reserve
4977        a large contiguous physical space
4978        at the time the module is loaded for the later use.
4979        This is called <quote>pre-allocation</quote>.
4980        As already written, you can call the following function at the
4981        construction of pcm instance (in the case of PCI bus). 
4982
4983         <informalexample>
4984           <programlisting>
4985 <![CDATA[
4986   snd_pcm_lib_preallocate_pages_for_all(pcm, SNDRV_DMA_TYPE_DEV,
4987                                         snd_dma_pci_data(pci), size, max);
4988 ]]>
4989           </programlisting>
4990         </informalexample>
4991
4992         where <parameter>size</parameter> is the byte size to be
4993       pre-allocated and the <parameter>max</parameter> is the maximal
4994       size to be changed via <filename>prealloc</filename> proc file.
4995       The allocator will try to get as large area as possible
4996       within the given size. 
4997       </para>
4998
4999       <para>
5000       The second argument (type) and the third argument (device pointer)
5001       are dependent on the bus.
5002       In the case of ISA bus, pass <function>snd_dma_isa_data()</function>
5003       as the third argument with <constant>SNDRV_DMA_TYPE_DEV</constant> type.
5004       For the continuous buffer unrelated to the bus can be pre-allocated
5005       with <constant>SNDRV_DMA_TYPE_CONTINUOUS</constant> type and the
5006       <function>snd_dma_continuous_data(GFP_KERNEL)</function> device pointer,
5007       whereh <constant>GFP_KERNEL</constant> is the kernel allocation flag to
5008       use.  For the SBUS, <constant>SNDRV_DMA_TYPE_SBUS</constant> and
5009       <function>snd_dma_sbus_data(sbus_dev)</function> are used instead.
5010       For the PCI scatter-gather buffers, use
5011       <constant>SNDRV_DMA_TYPE_DEV_SG</constant> with
5012       <function>snd_dma_pci_data(pci)</function>
5013       (see the section
5014           <link linkend="buffer-and-memory-non-contiguous"><citetitle>Non-Contiguous Buffers
5015           </citetitle></link>).
5016       </para>
5017
5018       <para>
5019         Once when the buffer is pre-allocated, you can use the
5020         allocator in the <structfield>hw_params</structfield> callback 
5021
5022         <informalexample>
5023           <programlisting>
5024 <![CDATA[
5025   snd_pcm_lib_malloc_pages(substream, size);
5026 ]]>
5027           </programlisting>
5028         </informalexample>
5029
5030         Note that you have to pre-allocate to use this function.
5031       </para>
5032     </section>
5033
5034     <section id="buffer-and-memory-external-hardware">
5035       <title>External Hardware Buffers</title>
5036       <para>
5037         Some chips have their own hardware buffers and the DMA
5038       transfer from the host memory is not available. In such a case,
5039       you need to either 1) copy/set the audio data directly to the
5040       external hardware buffer, or 2) make an intermediate buffer and
5041       copy/set the data from it to the external hardware buffer in
5042       interrupts (or in tasklets, preferably).
5043       </para>
5044
5045       <para>
5046         The first case works fine if the external hardware buffer is enough
5047       large.  This method doesn't need any extra buffers and thus is
5048       more effective. You need to define the
5049       <structfield>copy</structfield> and
5050       <structfield>silence</structfield> callbacks for 
5051       the data transfer. However, there is a drawback: it cannot
5052       be mmapped. The examples are GUS's GF1 PCM or emu8000's
5053       wavetable PCM. 
5054       </para>
5055
5056       <para>
5057         The second case allows the mmap of the buffer, although you have
5058       to handle an interrupt or a tasklet for transferring the data
5059       from the intermediate buffer to the hardware buffer. You can find an
5060       example in vxpocket driver. 
5061       </para>
5062
5063       <para>
5064         Another case is that the chip uses a PCI memory-map
5065       region for the buffer instead of the host memory. In this case,
5066       mmap is available only on certain architectures like intel. In
5067       non-mmap mode, the data cannot be transferred as the normal
5068       way. Thus you need to define <structfield>copy</structfield> and
5069       <structfield>silence</structfield> callbacks as well 
5070       as in the cases above. The examples are found in
5071       <filename>rme32.c</filename> and <filename>rme96.c</filename>. 
5072       </para>
5073
5074       <para>
5075         The implementation of <structfield>copy</structfield> and
5076         <structfield>silence</structfield> callbacks depends upon 
5077         whether the hardware supports interleaved or non-interleaved
5078         samples. The <structfield>copy</structfield> callback is
5079         defined like below, a bit 
5080         differently depending whether the direction is playback or
5081         capture: 
5082
5083         <informalexample>
5084           <programlisting>
5085 <![CDATA[
5086   static int playback_copy(struct snd_pcm_substream *substream, int channel,
5087                snd_pcm_uframes_t pos, void *src, snd_pcm_uframes_t count);
5088   static int capture_copy(struct snd_pcm_substream *substream, int channel,
5089                snd_pcm_uframes_t pos, void *dst, snd_pcm_uframes_t count);
5090 ]]>
5091           </programlisting>
5092         </informalexample>
5093       </para>
5094
5095       <para>
5096         In the case of interleaved samples, the second argument
5097       (<parameter>channel</parameter>) is not used. The third argument
5098       (<parameter>pos</parameter>) points the 
5099       current position offset in frames. 
5100       </para>
5101
5102       <para>
5103         The meaning of the fourth argument is different between
5104       playback and capture. For playback, it holds the source data
5105       pointer, and for capture, it's the destination data pointer. 
5106       </para>
5107
5108       <para>
5109         The last argument is the number of frames to be copied.
5110       </para>
5111
5112       <para>
5113         What you have to do in this callback is again different
5114         between playback and capture directions. In the case of
5115         playback, you do: copy the given amount of data
5116         (<parameter>count</parameter>) at the specified pointer
5117         (<parameter>src</parameter>) to the specified offset
5118         (<parameter>pos</parameter>) on the hardware buffer. When
5119         coded like memcpy-like way, the copy would be like: 
5120
5121         <informalexample>
5122           <programlisting>
5123 <![CDATA[
5124   my_memcpy(my_buffer + frames_to_bytes(runtime, pos), src,
5125             frames_to_bytes(runtime, count));
5126 ]]>
5127           </programlisting>
5128         </informalexample>
5129       </para>
5130
5131       <para>
5132         For the capture direction, you do: copy the given amount of
5133         data (<parameter>count</parameter>) at the specified offset
5134         (<parameter>pos</parameter>) on the hardware buffer to the
5135         specified pointer (<parameter>dst</parameter>). 
5136
5137         <informalexample>
5138           <programlisting>
5139 <![CDATA[
5140   my_memcpy(dst, my_buffer + frames_to_bytes(runtime, pos),
5141             frames_to_bytes(runtime, count));
5142 ]]>
5143           </programlisting>
5144         </informalexample>
5145
5146         Note that both of the position and the data amount are given
5147       in frames. 
5148       </para>
5149
5150       <para>
5151         In the case of non-interleaved samples, the implementation
5152       will be a bit more complicated. 
5153       </para>
5154
5155       <para>
5156         You need to check the channel argument, and if it's -1, copy
5157       the whole channels. Otherwise, you have to copy only the
5158       specified channel. Please check
5159       <filename>isa/gus/gus_pcm.c</filename> as an example. 
5160       </para>
5161
5162       <para>
5163         The <structfield>silence</structfield> callback is also
5164         implemented in a similar way. 
5165
5166         <informalexample>
5167           <programlisting>
5168 <![CDATA[
5169   static int silence(struct snd_pcm_substream *substream, int channel,
5170                      snd_pcm_uframes_t pos, snd_pcm_uframes_t count);
5171 ]]>
5172           </programlisting>
5173         </informalexample>
5174       </para>
5175
5176       <para>
5177         The meanings of arguments are identical with the
5178       <structfield>copy</structfield> 
5179       callback, although there is no <parameter>src/dst</parameter>
5180       argument. In the case of interleaved samples, the channel
5181       argument has no meaning, as well as on
5182       <structfield>copy</structfield> callback.  
5183       </para>
5184
5185       <para>
5186         The role of <structfield>silence</structfield> callback is to
5187         set the given amount 
5188         (<parameter>count</parameter>) of silence data at the
5189         specified offset (<parameter>pos</parameter>) on the hardware
5190         buffer. Suppose that the data format is signed (that is, the
5191         silent-data is 0), and the implementation using a memset-like
5192         function would be like: 
5193
5194         <informalexample>
5195           <programlisting>
5196 <![CDATA[
5197   my_memcpy(my_buffer + frames_to_bytes(runtime, pos), 0,
5198             frames_to_bytes(runtime, count));
5199 ]]>
5200           </programlisting>
5201         </informalexample>
5202       </para>
5203
5204       <para>
5205         In the case of non-interleaved samples, again, the
5206       implementation becomes a bit more complicated. See, for example,
5207       <filename>isa/gus/gus_pcm.c</filename>. 
5208       </para>
5209     </section>
5210
5211     <section id="buffer-and-memory-non-contiguous">
5212       <title>Non-Contiguous Buffers</title>
5213       <para>
5214         If your hardware supports the page table like emu10k1 or the
5215       buffer descriptors like via82xx, you can use the scatter-gather
5216       (SG) DMA. ALSA provides an interface for handling SG-buffers.
5217       The API is provided in <filename>&lt;sound/pcm.h&gt;</filename>. 
5218       </para>
5219
5220       <para>
5221         For creating the SG-buffer handler, call
5222         <function>snd_pcm_lib_preallocate_pages()</function> or
5223         <function>snd_pcm_lib_preallocate_pages_for_all()</function>
5224         with <constant>SNDRV_DMA_TYPE_DEV_SG</constant>
5225         in the PCM constructor like other PCI pre-allocator.
5226         You need to pass the <function>snd_dma_pci_data(pci)</function>,
5227         where pci is the struct <structname>pci_dev</structname> pointer
5228         of the chip as well.
5229         The <type>struct snd_sg_buf</type> instance is created as
5230         substream-&gt;dma_private. You can cast
5231         the pointer like: 
5232
5233         <informalexample>
5234           <programlisting>
5235 <![CDATA[
5236   struct snd_sg_buf *sgbuf = (struct snd_sg_buf *)substream->dma_private;
5237 ]]>
5238           </programlisting>
5239         </informalexample>
5240       </para>
5241
5242       <para>
5243         Then call <function>snd_pcm_lib_malloc_pages()</function>
5244       in <structfield>hw_params</structfield> callback
5245       as well as in the case of normal PCI buffer.
5246       The SG-buffer handler will allocate the non-contiguous kernel
5247       pages of the given size and map them onto the virtually contiguous
5248       memory.  The virtual pointer is addressed in runtime-&gt;dma_area.
5249       The physical address (runtime-&gt;dma_addr) is set to zero,
5250       because the buffer is physically non-contigous.
5251       The physical address table is set up in sgbuf-&gt;table.
5252       You can get the physical address at a certain offset via
5253       <function>snd_pcm_sgbuf_get_addr()</function>. 
5254       </para>
5255
5256       <para>
5257         When a SG-handler is used, you need to set
5258       <function>snd_pcm_sgbuf_ops_page</function> as
5259       the <structfield>page</structfield> callback.
5260       (See <link linkend="pcm-interface-operators-page-callback">
5261       <citetitle>page callback section</citetitle></link>.)
5262       </para>
5263
5264       <para>
5265         For releasing the data, call
5266       <function>snd_pcm_lib_free_pages()</function> in the
5267       <structfield>hw_free</structfield> callback as usual.
5268       </para>
5269     </section>
5270
5271     <section id="buffer-and-memory-vmalloced">
5272       <title>Vmalloc'ed Buffers</title>
5273       <para>
5274         It's possible to use a buffer allocated via
5275       <function>vmalloc</function>, for example, for an intermediate
5276       buffer. Since the allocated pages are not contiguous, you need
5277       to set the <structfield>page</structfield> callback to obtain
5278       the physical address at every offset. 
5279       </para>
5280
5281       <para>
5282         The implementation of <structfield>page</structfield> callback
5283         would be like this: 
5284
5285         <informalexample>
5286           <programlisting>
5287 <![CDATA[
5288   #include <linux/vmalloc.h>
5289
5290   /* get the physical page pointer on the given offset */
5291   static struct page *mychip_page(struct snd_pcm_substream *substream,
5292                                   unsigned long offset)
5293   {
5294           void *pageptr = substream->runtime->dma_area + offset;
5295           return vmalloc_to_page(pageptr);
5296   }
5297 ]]>
5298           </programlisting>
5299         </informalexample>
5300       </para>
5301     </section>
5302
5303   </chapter>
5304
5305
5306 <!-- ****************************************************** -->
5307 <!-- Proc Interface  -->
5308 <!-- ****************************************************** -->
5309   <chapter id="proc-interface">
5310     <title>Proc Interface</title>
5311     <para>
5312       ALSA provides an easy interface for procfs. The proc files are
5313       very useful for debugging. I recommend you set up proc files if
5314       you write a driver and want to get a running status or register
5315       dumps. The API is found in
5316       <filename>&lt;sound/info.h&gt;</filename>. 
5317     </para>
5318
5319     <para>
5320       For creating a proc file, call
5321       <function>snd_card_proc_new()</function>. 
5322
5323       <informalexample>
5324         <programlisting>
5325 <![CDATA[
5326   struct snd_info_entry *entry;
5327   int err = snd_card_proc_new(card, "my-file", &entry);
5328 ]]>
5329         </programlisting>
5330       </informalexample>
5331
5332       where the second argument specifies the proc-file name to be
5333     created. The above example will create a file
5334     <filename>my-file</filename> under the card directory,
5335     e.g. <filename>/proc/asound/card0/my-file</filename>. 
5336     </para>
5337
5338     <para>
5339     Like other components, the proc entry created via
5340     <function>snd_card_proc_new()</function> will be registered and
5341     released automatically in the card registration and release
5342     functions.
5343     </para>
5344
5345     <para>
5346       When the creation is successful, the function stores a new
5347     instance at the pointer given in the third argument.
5348     It is initialized as a text proc file for read only.  For using
5349     this proc file as a read-only text file as it is, set the read
5350     callback with a private data via 
5351      <function>snd_info_set_text_ops()</function>.
5352
5353       <informalexample>
5354         <programlisting>
5355 <![CDATA[
5356   snd_info_set_text_ops(entry, chip, my_proc_read);
5357 ]]>
5358         </programlisting>
5359       </informalexample>
5360     
5361     where the second argument (<parameter>chip</parameter>) is the
5362     private data to be used in the callbacks. The third parameter
5363     specifies the read buffer size and the fourth
5364     (<parameter>my_proc_read</parameter>) is the callback function, which
5365     is defined like
5366
5367       <informalexample>
5368         <programlisting>
5369 <![CDATA[
5370   static void my_proc_read(struct snd_info_entry *entry,
5371                            struct snd_info_buffer *buffer);
5372 ]]>
5373         </programlisting>
5374       </informalexample>
5375     
5376     </para>
5377
5378     <para>
5379     In the read callback, use <function>snd_iprintf()</function> for
5380     output strings, which works just like normal
5381     <function>printf()</function>.  For example,
5382
5383       <informalexample>
5384         <programlisting>
5385 <![CDATA[
5386   static void my_proc_read(struct snd_info_entry *entry,
5387                            struct snd_info_buffer *buffer)
5388   {
5389           struct my_chip *chip = entry->private_data;
5390
5391           snd_iprintf(buffer, "This is my chip!\n");
5392           snd_iprintf(buffer, "Port = %ld\n", chip->port);
5393   }
5394 ]]>
5395         </programlisting>
5396       </informalexample>
5397     </para>
5398
5399     <para>
5400     The file permission can be changed afterwards.  As default, it's
5401     set as read only for all users.  If you want to add the write
5402     permission to the user (root as default), set like below:
5403
5404       <informalexample>
5405         <programlisting>
5406 <![CDATA[
5407  entry->mode = S_IFREG | S_IRUGO | S_IWUSR;
5408 ]]>
5409         </programlisting>
5410       </informalexample>
5411
5412     and set the write buffer size and the callback
5413
5414       <informalexample>
5415         <programlisting>
5416 <![CDATA[
5417   entry->c.text.write = my_proc_write;
5418 ]]>
5419         </programlisting>
5420       </informalexample>
5421     </para>
5422
5423     <para>
5424       For the write callback, you can use
5425     <function>snd_info_get_line()</function> to get a text line, and
5426     <function>snd_info_get_str()</function> to retrieve a string from
5427     the line. Some examples are found in
5428     <filename>core/oss/mixer_oss.c</filename>, core/oss/and
5429     <filename>pcm_oss.c</filename>. 
5430     </para>
5431
5432     <para>
5433       For a raw-data proc-file, set the attributes like the following:
5434
5435       <informalexample>
5436         <programlisting>
5437 <![CDATA[
5438   static struct snd_info_entry_ops my_file_io_ops = {
5439           .read = my_file_io_read,
5440   };
5441
5442   entry->content = SNDRV_INFO_CONTENT_DATA;
5443   entry->private_data = chip;
5444   entry->c.ops = &my_file_io_ops;
5445   entry->size = 4096;
5446   entry->mode = S_IFREG | S_IRUGO;
5447 ]]>
5448         </programlisting>
5449       </informalexample>
5450     </para>
5451
5452     <para>
5453       The callback is much more complicated than the text-file
5454       version. You need to use a low-level i/o functions such as
5455       <function>copy_from/to_user()</function> to transfer the
5456       data.
5457
5458       <informalexample>
5459         <programlisting>
5460 <![CDATA[
5461   static long my_file_io_read(struct snd_info_entry *entry,
5462                               void *file_private_data,
5463                               struct file *file,
5464                               char *buf,
5465                               unsigned long count,
5466                               unsigned long pos)
5467   {
5468           long size = count;
5469           if (pos + size > local_max_size)
5470                   size = local_max_size - pos;
5471           if (copy_to_user(buf, local_data + pos, size))
5472                   return -EFAULT;
5473           return size;
5474   }
5475 ]]>
5476         </programlisting>
5477       </informalexample>
5478     </para>
5479
5480   </chapter>
5481
5482
5483 <!-- ****************************************************** -->
5484 <!-- Power Management  -->
5485 <!-- ****************************************************** -->
5486   <chapter id="power-management">
5487     <title>Power Management</title>
5488     <para>
5489       If the chip is supposed to work with suspend/resume
5490       functions, you need to add the power-management codes to the
5491       driver. The additional codes for the power-management should be
5492       <function>ifdef</function>'ed with
5493       <constant>CONFIG_PM</constant>. 
5494     </para>
5495
5496         <para>
5497         If the driver supports the suspend/resume
5498         <emphasis>fully</emphasis>, that is, the device can be
5499         properly resumed to the status at the suspend is called,
5500         you can set <constant>SNDRV_PCM_INFO_RESUME</constant> flag
5501         to pcm info field.  Usually, this is possible when the
5502         registers of ths chip can be safely saved and restored to the
5503         RAM.  If this is set, the trigger callback is called with
5504         <constant>SNDRV_PCM_TRIGGER_RESUME</constant> after resume
5505         callback is finished. 
5506         </para>
5507
5508         <para>
5509         Even if the driver doesn't support PM fully but only the
5510         partial suspend/resume is possible, it's still worthy to
5511         implement suspend/resume callbacks.  In such a case, applications
5512         would reset the status by calling
5513         <function>snd_pcm_prepare()</function> and restart the stream
5514         appropriately.  Hence, you can define suspend/resume callbacks
5515         below but don't set <constant>SNDRV_PCM_INFO_RESUME</constant>
5516         info flag to the PCM.
5517         </para>
5518         
5519         <para>
5520         Note that the trigger with SUSPEND can be always called when
5521         <function>snd_pcm_suspend_all</function> is called,
5522         regardless of <constant>SNDRV_PCM_INFO_RESUME</constant> flag.
5523         The <constant>RESUME</constant> flag affects only the behavior
5524         of <function>snd_pcm_resume()</function>.
5525         (Thus, in theory,
5526         <constant>SNDRV_PCM_TRIGGER_RESUME</constant> isn't needed
5527         to be handled in the trigger callback when no
5528         <constant>SNDRV_PCM_INFO_RESUME</constant> flag is set.  But,
5529         it's better to keep it for compatibility reason.)
5530         </para>
5531     <para>
5532       In the earlier version of ALSA drivers, a common
5533       power-management layer was provided, but it has been removed.
5534       The driver needs to define the suspend/resume hooks according to
5535       the bus the device is assigned.  In the case of PCI driver, the
5536       callbacks look like below:
5537
5538       <informalexample>
5539         <programlisting>
5540 <![CDATA[
5541   #ifdef CONFIG_PM
5542   static int snd_my_suspend(struct pci_dev *pci, pm_message_t state)
5543   {
5544           .... /* do things for suspsend */
5545           return 0;
5546   }
5547   static int snd_my_resume(struct pci_dev *pci)
5548   {
5549           .... /* do things for suspsend */
5550           return 0;
5551   }
5552   #endif
5553 ]]>
5554         </programlisting>
5555       </informalexample>
5556     </para>
5557
5558     <para>
5559       The scheme of the real suspend job is as following.
5560
5561       <orderedlist>
5562         <listitem><para>Retrieve the card and the chip data.</para></listitem>
5563         <listitem><para>Call <function>snd_power_change_state()</function> with
5564           <constant>SNDRV_CTL_POWER_D3hot</constant> to change the
5565           power status.</para></listitem>
5566         <listitem><para>Call <function>snd_pcm_suspend_all()</function> to suspend the running PCM streams.</para></listitem>
5567         <listitem><para>If AC97 codecs are used, call
5568         <function>snd_ac97_suspend()</function> for each codec.</para></listitem>
5569         <listitem><para>Save the register values if necessary.</para></listitem>
5570         <listitem><para>Stop the hardware if necessary.</para></listitem>
5571         <listitem><para>Disable the PCI device by calling
5572           <function>pci_disable_device()</function>.  Then, call
5573           <function>pci_save_state()</function> at last.</para></listitem>
5574       </orderedlist>
5575     </para>
5576
5577     <para>
5578       A typical code would be like:
5579
5580       <informalexample>
5581         <programlisting>
5582 <![CDATA[
5583   static int mychip_suspend(struct pci_dev *pci, pm_message_t state)
5584   {
5585           /* (1) */
5586           struct snd_card *card = pci_get_drvdata(pci);
5587           struct mychip *chip = card->private_data;
5588           /* (2) */
5589           snd_power_change_state(card, SNDRV_CTL_POWER_D3hot);
5590           /* (3) */
5591           snd_pcm_suspend_all(chip->pcm);
5592           /* (4) */
5593           snd_ac97_suspend(chip->ac97);
5594           /* (5) */
5595           snd_mychip_save_registers(chip);
5596           /* (6) */
5597           snd_mychip_stop_hardware(chip);
5598           /* (7) */
5599           pci_disable_device(pci);
5600           pci_save_state(pci);
5601           return 0;
5602   }
5603 ]]>
5604         </programlisting>
5605       </informalexample>
5606     </para>
5607
5608     <para>
5609     The scheme of the real resume job is as following.
5610
5611     <orderedlist>
5612     <listitem><para>Retrieve the card and the chip data.</para></listitem>
5613     <listitem><para>Set up PCI.  First, call <function>pci_restore_state()</function>.
5614         Then enable the pci device again by calling <function>pci_enable_device()</function>.
5615         Call <function>pci_set_master()</function> if necessary, too.</para></listitem>
5616     <listitem><para>Re-initialize the chip.</para></listitem>
5617     <listitem><para>Restore the saved registers if necessary.</para></listitem>
5618     <listitem><para>Resume the mixer, e.g. calling
5619     <function>snd_ac97_resume()</function>.</para></listitem>
5620     <listitem><para>Restart the hardware (if any).</para></listitem>
5621     <listitem><para>Call <function>snd_power_change_state()</function> with
5622         <constant>SNDRV_CTL_POWER_D0</constant> to notify the processes.</para></listitem>
5623     </orderedlist>
5624     </para>
5625
5626     <para>
5627     A typical code would be like:
5628
5629       <informalexample>
5630         <programlisting>
5631 <![CDATA[
5632   static int mychip_resume(struct pci_dev *pci)
5633   {
5634           /* (1) */
5635           struct snd_card *card = pci_get_drvdata(pci);
5636           struct mychip *chip = card->private_data;
5637           /* (2) */
5638           pci_restore_state(pci);
5639           pci_enable_device(pci);
5640           pci_set_master(pci);
5641           /* (3) */
5642           snd_mychip_reinit_chip(chip);
5643           /* (4) */
5644           snd_mychip_restore_registers(chip);
5645           /* (5) */
5646           snd_ac97_resume(chip->ac97);
5647           /* (6) */
5648           snd_mychip_restart_chip(chip);
5649           /* (7) */
5650           snd_power_change_state(card, SNDRV_CTL_POWER_D0);
5651           return 0;
5652   }
5653 ]]>
5654         </programlisting>
5655       </informalexample>
5656     </para>
5657
5658     <para>
5659         As shown in the above, it's better to save registers after
5660         suspending the PCM operations via
5661         <function>snd_pcm_suspend_all()</function> or
5662         <function>snd_pcm_suspend()</function>.  It means that the PCM
5663         streams are already stoppped when the register snapshot is
5664         taken.  But, remind that you don't have to restart the PCM
5665         stream in the resume callback. It'll be restarted via 
5666         trigger call with <constant>SNDRV_PCM_TRIGGER_RESUME</constant>
5667         when necessary.
5668     </para>
5669
5670     <para>
5671       OK, we have all callbacks now. Let's set them up. In the
5672       initialization of the card, make sure that you can get the chip
5673       data from the card instance, typically via
5674       <structfield>private_data</structfield> field, in case you
5675       created the chip data individually.
5676
5677       <informalexample>
5678         <programlisting>
5679 <![CDATA[
5680   static int __devinit snd_mychip_probe(struct pci_dev *pci,
5681                                const struct pci_device_id *pci_id)
5682   {
5683           ....
5684           struct snd_card *card;
5685           struct mychip *chip;
5686           ....
5687           card = snd_card_new(index[dev], id[dev], THIS_MODULE, NULL);
5688           ....
5689           chip = kzalloc(sizeof(*chip), GFP_KERNEL);
5690           ....
5691           card->private_data = chip;
5692           ....
5693   }
5694 ]]>
5695         </programlisting>
5696       </informalexample>
5697
5698         When you created the chip data with
5699         <function>snd_card_new()</function>, it's anyway accessible
5700         via <structfield>private_data</structfield> field.
5701
5702       <informalexample>
5703         <programlisting>
5704 <![CDATA[
5705   static int __devinit snd_mychip_probe(struct pci_dev *pci,
5706                                const struct pci_device_id *pci_id)
5707   {
5708           ....
5709           struct snd_card *card;
5710           struct mychip *chip;
5711           ....
5712           card = snd_card_new(index[dev], id[dev], THIS_MODULE,
5713                               sizeof(struct mychip));
5714           ....
5715           chip = card->private_data;
5716           ....
5717   }
5718 ]]>
5719         </programlisting>
5720       </informalexample>
5721
5722     </para>
5723
5724     <para>
5725       If you need a space for saving the registers, allocate the
5726         buffer for it here, too, since it would be fatal
5727     if you cannot allocate a memory in the suspend phase.
5728     The allocated buffer should be released in the corresponding
5729     destructor.
5730     </para>
5731
5732     <para>
5733       And next, set suspend/resume callbacks to the pci_driver.
5734
5735       <informalexample>
5736         <programlisting>
5737 <![CDATA[
5738   static struct pci_driver driver = {
5739           .name = "My Chip",
5740           .id_table = snd_my_ids,
5741           .probe = snd_my_probe,
5742           .remove = __devexit_p(snd_my_remove),
5743   #ifdef CONFIG_PM
5744           .suspend = snd_my_suspend,
5745           .resume = snd_my_resume,
5746   #endif
5747   };
5748 ]]>
5749         </programlisting>
5750       </informalexample>
5751     </para>
5752
5753   </chapter>
5754
5755
5756 <!-- ****************************************************** -->
5757 <!-- Module Parameters  -->
5758 <!-- ****************************************************** -->
5759   <chapter id="module-parameters">
5760     <title>Module Parameters</title>
5761     <para>
5762       There are standard module options for ALSA. At least, each
5763       module should have <parameter>index</parameter>,
5764       <parameter>id</parameter> and <parameter>enable</parameter>
5765       options. 
5766     </para>
5767
5768     <para>
5769       If the module supports multiple cards (usually up to
5770       8 = <constant>SNDRV_CARDS</constant> cards), they should be
5771       arrays.  The default initial values are defined already as
5772       constants for ease of programming:
5773
5774       <informalexample>
5775         <programlisting>
5776 <![CDATA[
5777   static int index[SNDRV_CARDS] = SNDRV_DEFAULT_IDX;
5778   static char *id[SNDRV_CARDS] = SNDRV_DEFAULT_STR;
5779   static int enable[SNDRV_CARDS] = SNDRV_DEFAULT_ENABLE_PNP;
5780 ]]>
5781         </programlisting>
5782       </informalexample>
5783     </para>
5784
5785     <para>
5786       If the module supports only a single card, they could be single
5787     variables, instead.  <parameter>enable</parameter> option is not
5788     always necessary in this case, but it wouldn't be so bad to have a
5789     dummy option for compatibility.
5790     </para>
5791
5792     <para>
5793       The module parameters must be declared with the standard
5794     <function>module_param()()</function>,
5795     <function>module_param_array()()</function> and
5796     <function>MODULE_PARM_DESC()</function> macros.
5797     </para>
5798
5799     <para>
5800       The typical coding would be like below:
5801
5802       <informalexample>
5803         <programlisting>
5804 <![CDATA[
5805   #define CARD_NAME "My Chip"
5806
5807   module_param_array(index, int, NULL, 0444);
5808   MODULE_PARM_DESC(index, "Index value for " CARD_NAME " soundcard.");
5809   module_param_array(id, charp, NULL, 0444);
5810   MODULE_PARM_DESC(id, "ID string for " CARD_NAME " soundcard.");
5811   module_param_array(enable, bool, NULL, 0444);
5812   MODULE_PARM_DESC(enable, "Enable " CARD_NAME " soundcard.");
5813 ]]>
5814         </programlisting>
5815       </informalexample>
5816     </para>
5817
5818     <para>
5819       Also, don't forget to define the module description, classes,
5820       license and devices. Especially, the recent modprobe requires to
5821       define the module license as GPL, etc., otherwise the system is
5822       shown as <quote>tainted</quote>. 
5823
5824       <informalexample>
5825         <programlisting>
5826 <![CDATA[
5827   MODULE_DESCRIPTION("My Chip");
5828   MODULE_LICENSE("GPL");
5829   MODULE_SUPPORTED_DEVICE("{{Vendor,My Chip Name}}");
5830 ]]>
5831         </programlisting>
5832       </informalexample>
5833     </para>
5834
5835   </chapter>
5836
5837
5838 <!-- ****************************************************** -->
5839 <!-- How To Put Your Driver  -->
5840 <!-- ****************************************************** -->
5841   <chapter id="how-to-put-your-driver">
5842     <title>How To Put Your Driver Into ALSA Tree</title>
5843         <section>
5844         <title>General</title>
5845         <para>
5846         So far, you've learned how to write the driver codes.
5847         And you might have a question now: how to put my own
5848         driver into the ALSA driver tree?
5849         Here (finally :) the standard procedure is described briefly.
5850         </para>
5851
5852         <para>
5853         Suppose that you'll create a new PCI driver for the card
5854         <quote>xyz</quote>.  The card module name would be
5855         snd-xyz.  The new driver is usually put into alsa-driver
5856         tree, <filename>alsa-driver/pci</filename> directory in
5857         the case of PCI cards.
5858         Then the driver is evaluated, audited and tested
5859         by developers and users.  After a certain time, the driver
5860         will go to alsa-kernel tree (to the corresponding directory,
5861         such as <filename>alsa-kernel/pci</filename>) and eventually
5862         integrated into Linux 2.6 tree (the directory would be
5863         <filename>linux/sound/pci</filename>).
5864         </para>
5865
5866         <para>
5867         In the following sections, the driver code is supposed
5868         to be put into alsa-driver tree.  The two cases are assumed:
5869         a driver consisting of a single source file and one consisting
5870         of several source files.
5871         </para>
5872         </section>
5873
5874         <section>
5875         <title>Driver with A Single Source File</title>
5876         <para>
5877         <orderedlist>
5878         <listitem>
5879         <para>
5880         Modify alsa-driver/pci/Makefile
5881         </para>
5882
5883         <para>
5884         Suppose you have a file xyz.c.  Add the following
5885         two lines
5886       <informalexample>
5887         <programlisting>
5888 <![CDATA[
5889   snd-xyz-objs := xyz.o
5890   obj-$(CONFIG_SND_XYZ) += snd-xyz.o
5891 ]]>
5892         </programlisting>
5893       </informalexample>
5894         </para>
5895         </listitem>
5896
5897         <listitem>
5898         <para>
5899         Create the Kconfig entry
5900         </para>
5901
5902         <para>
5903         Add the new entry of Kconfig for your xyz driver.
5904       <informalexample>
5905         <programlisting>
5906 <![CDATA[
5907   config SND_XYZ
5908           tristate "Foobar XYZ"
5909           depends on SND
5910           select SND_PCM
5911           help
5912             Say Y here to include support for Foobar XYZ soundcard.
5913
5914             To compile this driver as a module, choose M here: the module
5915             will be called snd-xyz.
5916 ]]>
5917         </programlisting>
5918       </informalexample>
5919
5920         the line, select SND_PCM, specifies that the driver xyz supports
5921         PCM.  In addition to SND_PCM, the following components are
5922         supported for select command:
5923         SND_RAWMIDI, SND_TIMER, SND_HWDEP, SND_MPU401_UART,
5924         SND_OPL3_LIB, SND_OPL4_LIB, SND_VX_LIB, SND_AC97_CODEC.
5925         Add the select command for each supported component.
5926         </para>
5927
5928         <para>
5929         Note that some selections imply the lowlevel selections.
5930         For example, PCM includes TIMER, MPU401_UART includes RAWMIDI,
5931         AC97_CODEC includes PCM, and OPL3_LIB includes HWDEP.
5932         You don't need to give the lowlevel selections again.
5933         </para>
5934
5935         <para>
5936         For the details of Kconfig script, refer to the kbuild
5937         documentation.
5938         </para>
5939
5940         </listitem>
5941
5942         <listitem>
5943         <para>
5944         Run cvscompile script to re-generate the configure script and
5945         build the whole stuff again.
5946         </para>
5947         </listitem>
5948         </orderedlist>
5949         </para>
5950         </section>
5951
5952         <section>
5953         <title>Drivers with Several Source Files</title>
5954         <para>
5955         Suppose that the driver snd-xyz have several source files.
5956         They are located in the new subdirectory,
5957         pci/xyz.
5958
5959         <orderedlist>
5960         <listitem>
5961         <para>
5962         Add a new directory (<filename>xyz</filename>) in
5963         <filename>alsa-driver/pci/Makefile</filename> like below
5964
5965       <informalexample>
5966         <programlisting>
5967 <![CDATA[
5968   obj-$(CONFIG_SND) += xyz/
5969 ]]>
5970         </programlisting>
5971       </informalexample>
5972         </para>
5973         </listitem>
5974
5975         <listitem>
5976         <para>
5977         Under the directory <filename>xyz</filename>, create a Makefile
5978
5979       <example>
5980         <title>Sample Makefile for a driver xyz</title>
5981         <programlisting>
5982 <![CDATA[
5983   ifndef SND_TOPDIR
5984   SND_TOPDIR=../..
5985   endif
5986
5987   include $(SND_TOPDIR)/toplevel.config
5988   include $(SND_TOPDIR)/Makefile.conf
5989
5990   snd-xyz-objs := xyz.o abc.o def.o
5991
5992   obj-$(CONFIG_SND_XYZ) += snd-xyz.o
5993
5994   include $(SND_TOPDIR)/Rules.make
5995 ]]>
5996         </programlisting>
5997       </example>
5998         </para>
5999         </listitem>
6000
6001         <listitem>
6002         <para>
6003         Create the Kconfig entry
6004         </para>
6005
6006         <para>
6007         This procedure is as same as in the last section.
6008         </para>
6009         </listitem>
6010
6011         <listitem>
6012         <para>
6013         Run cvscompile script to re-generate the configure script and
6014         build the whole stuff again.
6015         </para>
6016         </listitem>
6017         </orderedlist>
6018         </para>
6019         </section>
6020
6021   </chapter>
6022
6023 <!-- ****************************************************** -->
6024 <!-- Useful Functions  -->
6025 <!-- ****************************************************** -->
6026   <chapter id="useful-functions">
6027     <title>Useful Functions</title>
6028
6029     <section id="useful-functions-snd-printk">
6030       <title><function>snd_printk()</function> and friends</title>
6031       <para>
6032         ALSA provides a verbose version of
6033       <function>printk()</function> function. If a kernel config
6034       <constant>CONFIG_SND_VERBOSE_PRINTK</constant> is set, this
6035       function prints the given message together with the file name
6036       and the line of the caller. The <constant>KERN_XXX</constant>
6037       prefix is processed as 
6038       well as the original <function>printk()</function> does, so it's
6039       recommended to add this prefix, e.g. 
6040
6041         <informalexample>
6042           <programlisting>
6043 <![CDATA[
6044   snd_printk(KERN_ERR "Oh my, sorry, it's extremely bad!\n");
6045 ]]>
6046           </programlisting>
6047         </informalexample>
6048       </para>
6049
6050       <para>
6051         There are also <function>printk()</function>'s for
6052       debugging. <function>snd_printd()</function> can be used for
6053       general debugging purposes. If
6054       <constant>CONFIG_SND_DEBUG</constant> is set, this function is
6055       compiled, and works just like
6056       <function>snd_printk()</function>. If the ALSA is compiled
6057       without the debugging flag, it's ignored. 
6058       </para>
6059
6060       <para>
6061         <function>snd_printdd()</function> is compiled in only when
6062       <constant>CONFIG_SND_DEBUG_DETECT</constant> is set. Please note
6063       that <constant>DEBUG_DETECT</constant> is not set as default
6064       even if you configure the alsa-driver with
6065       <option>--with-debug=full</option> option. You need to give
6066       explicitly <option>--with-debug=detect</option> option instead. 
6067       </para>
6068     </section>
6069
6070     <section id="useful-functions-snd-assert">
6071       <title><function>snd_assert()</function></title>
6072       <para>
6073         <function>snd_assert()</function> macro is similar with the
6074       normal <function>assert()</function> macro. For example,  
6075
6076         <informalexample>
6077           <programlisting>
6078 <![CDATA[
6079   snd_assert(pointer != NULL, return -EINVAL);
6080 ]]>
6081           </programlisting>
6082         </informalexample>
6083       </para>
6084
6085       <para>
6086         The first argument is the expression to evaluate, and the
6087       second argument is the action if it fails. When
6088       <constant>CONFIG_SND_DEBUG</constant>, is set, it will show an
6089       error message such as <computeroutput>BUG? (xxx)</computeroutput>
6090       together with stack trace.
6091       </para>
6092       <para>
6093          When no debug flag is set, this macro is ignored. 
6094       </para>
6095     </section>
6096
6097     <section id="useful-functions-snd-bug">
6098       <title><function>snd_BUG()</function></title>
6099       <para>
6100         It shows <computeroutput>BUG?</computeroutput> message and
6101       stack trace as well as <function>snd_assert</function> at the point.
6102       It's useful to show that a fatal error happens there. 
6103       </para>
6104       <para>
6105          When no debug flag is set, this macro is ignored. 
6106       </para>
6107     </section>
6108   </chapter>
6109
6110
6111 <!-- ****************************************************** -->
6112 <!-- Acknowledgments  -->
6113 <!-- ****************************************************** -->
6114   <chapter id="acknowledments">
6115     <title>Acknowledgments</title>
6116     <para>
6117       I would like to thank Phil Kerr for his help for improvement and
6118       corrections of this document. 
6119     </para>
6120     <para>
6121     Kevin Conder reformatted the original plain-text to the
6122     DocBook format.
6123     </para>
6124     <para>
6125     Giuliano Pochini corrected typos and contributed the example codes
6126     in the hardware constraints section.
6127     </para>
6128   </chapter>
6129
6130
6131 </book>