ALSA DAPM용 codec-to-codec DAI 링크 만들기

일반적인 CPU에서 codec으로의 오디오 흐름

대부분의 시스템에서 오디오는 CPU에서 codec으로 흐른다. 이 일반 구성에서는 CPU DAI가 codec DAI로 데이터를 직접 전달한다.

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Creating codec to codec dai link for ALSA dapm
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Mostly the flow of audio is always from CPU to codec so your system
will look as below:
::

   ---------          ---------
  |         |  dai   |         |
      CPU    ------->    codec
  |         |        |         |
   ---------          ---------

여러 codec 사이의 직접 경로

보다 복잡한 시스템에서는 CPU가 `dai-1`으로 `codec-1`에 연결되고, `codec-1`이 다시 `dai-2`와 `dai-3`을 통해 각각 `codec-2`, `codec-3`에 연결될 수 있다.

예를 들어 `codec-2`가 Bluetooth chip이고 `codec-3`이 speaker에 연결되어 있다고 하자. `codec-2`가 받은 오디오를 CPU의 개입 없이 `codec-3`으로 재생하려는 경우가 codec-to-codec 연결을 사용하기에 적합한 대표 사례다.

In case your system looks as below:
::

                       ---------
                      |         |
                        codec-2
                      |         |
                      ---------
                           |
                         dai-2
                           |
   ----------          ---------
  |          |  dai-1 |         |
      CPU     ------->  codec-1
  |          |        |         |
   ----------          ---------
                           |
                         dai-3
                           |
                       ---------
                      |         |
                        codec-3
                      |         |
                       ---------

Suppose codec-2 is a bluetooth chip and codec-3 is connected to
a speaker and you have a below scenario:
codec-2 will receive the audio data and the user wants to play that
audio through codec-3 without involving the CPU.This
aforementioned case is the ideal case when codec to codec
connection should be used.

Machine driver의 dai_link 설정

Machine file에서는 먼저 `struct snd_soc_pcm_stream dsp_codec_params`로 codec-to-codec PCM 제약을 선언한다. 예제 stream은 `SNDRV_PCM_FMTBIT_S24_LE` 형식, 48 kHz 고정 sample rate, 2 channel 고정 구성을 지원한다.

첫 번째 `dai_link`인 `CPU-DSP`는 CPU DAI `samsung-i2s.0`과 `codec-2-dai_name`을 연결한다. 두 번째 `DSP-CODEC` 링크는 `wm0010-sdi2`와 `codec-3-dai_name`을 연결한다. 두 링크 모두 I2S, normal bit/frame polarity, codec bit/frame provider 형식을 사용하고 suspend 중에도 무시되지 않도록 `ignore_suspend = 1`을 지정한다.

각 링크의 `.c2c_params = &dsp_codec_params`와 `.num_c2c_params = 1`은 앞서 선언한 stream parameter 한 세트를 codec-to-codec 링크에 적용한다. 예제는 `sound/soc/samsung/speyside.c`에서 착안했다. 원문 코드의 symbol, field, 문자열과 표기는 원문 블록에 그대로 보존한다.

Your dai_link should appear as below in your machine
file:
::

 /*
  * this pcm stream only supports 24 bit, 2 channel and
  * 48k sampling rate.
  */
 static const struct snd_soc_pcm_stream dsp_codec_params = {
        .formats = SNDRV_PCM_FMTBIT_S24_LE,
        .rate_min = 48000,
        .rate_max = 48000,
        .channels_min = 2,
        .channels_max = 2,
 };

 {
    .name = "CPU-DSP",
    .stream_name = "CPU-DSP",
    .cpu_dai_name = "samsung-i2s.0",
    .codec_name = "codec-2,
    .codec_dai_name = "codec-2-dai_name",
    .platform_name = "samsung-i2s.0",
    .dai_fmt = SND_SOC_DAIFMT_I2S | SND_SOC_DAIFMT_NB_NF
            | SND_SOC_DAIFMT_CBP_CFP,
    .ignore_suspend = 1,
    .c2c_params = &dsp_codec_params,
    .num_c2c_params = 1,
 },
 {
    .name = "DSP-CODEC",
    .stream_name = "DSP-CODEC",
    .cpu_dai_name = "wm0010-sdi2",
    .codec_name = "codec-3,
    .codec_dai_name = "codec-3-dai_name",
    .dai_fmt = SND_SOC_DAIFMT_I2S | SND_SOC_DAIFMT_NB_NF
            | SND_SOC_DAIFMT_CBP_CFP,
    .ignore_suspend = 1,
    .c2c_params = &dsp_codec_params,
    .num_c2c_params = 1,
 },

Above code snippet is motivated from sound/soc/samsung/speyside.c.

DAPM route와 endpoint 이름 규칙

`c2c_params` callback은 이 `dai_link`가 codec-to-codec 연결임을 DAPM에 알린다. DAPM core는 playback 경로에서 `cpu_dai` playback widget과 `codec_dai` capture widget 사이에 route를 만들고, capture 경로에서는 반대 방향의 route를 만든다.

이 route가 활성화되려면 DAPM이 유효한 endpoint를 찾아야 한다. Playback 경로에는 sink widget, capture 경로에는 source widget이 각각 필요하다.

Speaker amplifier처럼 별도 control이 필요 없는 장치도 `wm8727.c` 예제와 같은 얇은 codec driver를 만들어 적절한 제약을 설정하면 `dai_link` widget을 활성화할 수 있다.

DAPM core는 이름을 기준으로 DAI를 연결하고 전원을 관리하므로, 대응하는 CPU와 codec의 playback DAI 이름은 `Playback`, capture DAI 이름은 `Capture`로 끝나야 한다.

Note the "c2c_params" callback which lets the dapm know that this
dai_link is a codec to codec connection.

In dapm core a route is created between cpu_dai playback widget
and codec_dai capture widget for playback path and vice-versa is
true for capture path. In order for this aforementioned route to get
triggered, DAPM needs to find a valid endpoint which could be either
a sink or source widget corresponding to playback and capture path
respectively.

In order to trigger this dai_link widget, a thin codec driver for
the speaker amp can be created as demonstrated in wm8727.c file, it
sets appropriate constraints for the device even if it needs no control.

Make sure to name your corresponding cpu and codec playback and capture
dai names ending with "Playback" and "Capture" respectively as dapm core
will link and power those dais based on the name.

simple-audio-card의 자동 감지

`simple-audio-card`의 한 `dai_link`에 속한 모든 DAI가 codec component 소속이면 해당 링크는 codec-to-codec로 자동 감지된다.

이 링크는 모든 DAI가 공통으로 지원하는 channel, format, sample rate의 교집합으로 초기화된다. Device tree에서 이 parameter를 직접 제공할 방법이 없으므로, 이 기능은 Bluetooth controller나 cellular modem처럼 단순한 고정 기능 codec과 통신할 때 주로 유용하다.

A dai_link in a "simple-audio-card" will automatically be detected as
codec to codec when all DAIs on the link belong to codec components.
The dai_link will be initialized with the subset of stream parameters
(channels, format, sample rate) supported by all DAIs on the link. Since
there is no way to provide these parameters in the device tree, this is
mostly useful for communication with simple fixed-function codecs, such
as a Bluetooth controller or cellular modem.