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2018年11月10日

ROCK64のアナログオーディオ - その2 - I2SのDMA問題

目次: ROCK64/ROCKPro64

ROCK64のI2Sが動かない

先日(2018年7月22日の日記参照)買ったRockchip RK3328搭載ボードROCK64で遊んでいます。

RockchipのSoCで動くLinuxはRockchipがメンテナンスしているLinux(以降Rockchip Linux)ですが、実はLinuxの本流開発ツリー(以降linux-next)も動作します。

しかしlinux-nextの方は全く音が出ません(speaker-testで叩くとxrun_recovery faild: -5, Input/output errorが出ます)。

以前S/PDIFも全く動かなかったのですが、原因が分かったのでパッチを送って直しました。今は出音までできているはずです。しかしI2Sは原因が違うらしく、なぜ動かないのかさっぱりです。

Rockchip Linuxとの差

I2Sのレジスタ情報はTRM(Technical Reference Manual)に載っていたので、それを見つつRockchip Linuxとレジスタ値を同じに揃えましたが、I2Sは微塵も動きませんでした……。

I2S以外のドライバのバグを疑い、Rockchip LinuxのI2Sドライバを丸ごとコピーしたら、動いてしまいました。疑いはハズレ、つまりI2Sドライバに何らかのバグがあることは確定です。一体何が違うんでしょう。diffを見ましたが差分の意味がわかりません。

差分は多くないので、力技でRockchip Linuxからlinux-nextに1つずつ差分を移植していって、動作するかどうか確かめました。原因はdevm_snd_dmaengine_pcm_register() の第2引数(config)にNULLを渡すかどうか、でした。

私には、その違いの意味するところも、現在のlinux-nextのコードの何が悪いのかも、さっぱりわかりません。

差分の意味

動作とコードを追ってみると、現在のlinux-nextのコードはstruct snd_dmaengine_pcm_configのprepare_slave_configを設定し忘れているため、全くDMA転送設定がされていないことがわかりました。

要は、音声データを全くI2Sハードに送っていなかったんです。そりゃ動くわけないわ。

Rockchip Linuxはなぜ動くのか

Rockchip Linuxはどうしていたかというとdevm_snd_dmaengine_pcm_register() の第2引数にNULLを指定していました。何も指定していないのに、どうして動くのでしょう?同じバグを踏まないのでしょうか?

実は第二引数にNULLを指定するとALSAのフレームワーク側でprepare_slave_configにsnd_dmaengine_pcm_prepare_slave_config() を指定した状態と同等に扱われます。この働きにより、無事動作していたのでした。わかるかそんなの。

知っていれば秒殺系のバグでしょうけど、私はぱっと見ではわかりませんでした。

バグの修正としてはたった1行なんですが、理解するまで2日掛かりました。Linux詳しい人はもっと早く解析できると思います……。Linuxを触っているとこういうの多いので、もっとLinuxパワーが欲しいです。

せっかく判明したバグなのでALSA MLにパッチをぶん投げておきました。

まだまだ問題は山積み

ちなみに、これで万事解決ではなく、アナログ音声端子から音を出すにはI2S1とACODECというハードを叩かないといけないです(今回動いたのはI2S0)。今わかっているだけで、

  • I2S1はなぜか動かない
  • I2S2はSPDIFと資源が衝突して認識しない
  • ACODECはTRMに何も情報が載っていない

これだけの問題があります。Rockchip Linuxは何らかの方法で問題を解決しているはずなのですが、今のところ私にはさっぱりわかりません。

私のような門外漢が四苦八苦するより、Rockchipの中の人がlinux-nextに修正パッチを投げてくれる方が断然早いんですけどねえ。あまりlinux-nextにはご興味がないのでしょうか。

編集者:すずき(2020/10/30 01:31)

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