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ALSA vs OSS:Linux 音频架构的演变与核心区别

在 Linux 音频系统的发展过程中,OSS(Open Sound System)ALSA(Advanced Linux Sound Architecture) 曾分别在不同阶段承担着音频管理的角色。OSS 是 Linux 早期的音频架构,而 ALSA 作为其继任者,自 Linux 2.6 内核起成为默认的音频子系统。那么,ALSA 为什么会取代 OSS?二者在架构、功能、使用方式上有哪些关键区别?本文将深入解析。


在这里插入图片描述

1. OSS(Open Sound System)——Linux 早期的音频架构

1.1 什么是 OSS?

OSS(开放式声音系统) 是 Linux 早期(2.4 及更早版本)默认的音频子系统,由 Hannu Savolainen 在 1992 年开发。它提供了最基础的音频设备管理,主要通过 /dev/dsp/dev/mixer 设备文件来与应用程序交互。

1.2 OSS 主要特性

基于设备文件的访问(/dev/dsp,/dev/mixer)
简单易用,直接用 read()write() 进行音频操作
依赖声卡硬件 Mixer 进行音量控制
默认情况下,一个应用独占 /dev/dsp,无法多应用同时播放

1.3 OSS 的使用示例

(1)直接写入 /dev/dsp 进行播放
int dsp = open("/dev/dsp", O_WRONLY);
write(dsp, buffer, size);
close(dsp);
(2)使用 sox 进行播放
play -t raw -r 44100 -s -2 -c 2 /dev/dsp

🔹 问题: 由于 /dev/dsp 只能由一个应用程序访问,无法同时播放多个音频流,如果一个应用占用了 /dev/dsp,其他应用就无法播放声音。


2. ALSA(Advanced Linux Sound Architecture)——现代 Linux 的音频架构

2.1 什么是 ALSA?

ALSA(高级 Linux 音频架构) 是 OSS 的替代方案,由 Jaroslav Kysela 开发,并自 Linux 2.6 内核起成为默认的音频子系统。它提供了更高级的音频管理功能,如多应用同时播放(软件混音 dmix)、更强的驱动支持、可扩展的 API。

2.2 ALSA 主要特性

支持多声卡、多应用并行播放(dmix 机制)
提供 alsa-lib API,支持更复杂的音频控制
兼容 OSS(通过 snd-pcm-osssnd-mixer-oss 提供 /dev/dsp 模拟)
适用于桌面、服务器、嵌入式设备(ASoC 支持)

2.3 ALSA 的使用示例

(1)使用 alsa-lib 进行播放
snd_pcm_t *handle;
snd_pcm_open(&handle, "default", SND_PCM_STREAM_PLAYBACK, 0);
snd_pcm_writei(handle, buffer, frames);
snd_pcm_close(handle);
(2)使用 aplay 播放音频
aplay -D hw:0,0 -f S16_LE -r 44100 test.wav

🔹 优势: ALSA 允许多个应用程序同时播放音频,并且提供 amixeraplay 等工具,便于调试和音量控制。


3. ALSA vs OSS 关键区别

特性ALSA(Linux 2.6+ 默认)OSS(Linux 2.4 及更早)
驱动模式模块化,支持多声卡每个声卡一个 /dev/dsp 设备
多路音频支持多个应用同时播放(软件混音 dmix默认只支持一个应用占用 /dev/dsp
音频 API提供 alsa-lib,支持高级音频管理基于 /dev/dsp 的 read/write 操作
音量控制支持软件 Mixer仅依赖硬件 Mixer
适用场景桌面、服务器、嵌入式(ASoC)早期 PC 声卡
支持状态Linux 默认音频架构,长期维护大部分 Linux 发行版已废弃

4. ALSA 在嵌入式 Linux(ASoC)中的优势

对于嵌入式设备(如 i.MX8MP),ALSA 还提供了 ASoC(ALSA System-on-Chip) 框架,以支持 CPU DAI(I2S 控制器)和 Codec DAI(DAC/ADC)绑定。

设备树示例(绑定 PCM1754 DAC 到 SAI3)

sound-pcm1754 {
    compatible = "simple-audio-card";
    simple-audio-card,name = "pcm1754-audio";
    simple-audio-card,format = "i2s";
    simple-audio-card,frame-master = <&pcm1754_cpu>;
    simple-audio-card,bitclock-master = <&pcm1754_cpu>;

    pcm1754_cpu: simple-audio-card,cpu {
        sound-dai = <&sai3>;
    };

    simple-audio-card,codec {
        sound-dai = <&pcm1754>;
    };
};

&sai3 {
    status = "okay";
};

🔹 OSS 不支持嵌入式 SoC,无法像 ALSA ASoC 那样绑定 I2S 和 DAC。


5. 兼容性:OSS 是否仍然可用?

🔹 虽然 ALSA 取代了 OSS,但 Linux 仍然提供了一些 OSS 兼容性层

  • snd-pcm-osssnd-mixer-oss 内核模块,让 /dev/dsp 仍然可用
  • 某些应用(如 mplayer)仍然支持 OSS

如果要启用 OSS 兼容性:

modprobe snd-pcm-oss
modprobe snd-mixer-oss

但大多数新软件 默认使用 ALSA 或 PulseAudio,OSS 兼容性逐渐被废弃。


6. 结论:ALSA 为什么取代 OSS?

ALSA 解决了 OSS 的限制,如无法同时播放多个音频流
ALSA 提供了更丰富的 API,支持更复杂的音频控制
ALSA 适用于嵌入式(ASoC 框架),OSS 仅适用于老旧 PC
现代 Linux 发行版都默认使用 ALSA,OSS 已基本淘汰


7. 总结

💡 OSS 是 Linux 早期的音频系统,简单但功能有限,已被 ALSA 取代。
💡 ALSA 更强大,支持多设备、多应用同时播放,适用于桌面和嵌入式。
💡 如果你在开发 Linux 音频系统,建议直接使用 ALSA,而不是 OSS!

🚀 ALSA 是现代 Linux 的音频标准,为高效音频管理提供了更强大的支持! 🎵


http://www.kler.cn/a/584823.html

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