Audio的播放流程

流程图

这是基于Android5.1分析的，前几版本好像有些不同，6.0没改太多，不过大体思想是一致的

播放就像个排水机，AuidoPolicyService是阀门，AudioFlinger是排水池，PlaybackThread是发动机，Track是源，AudioOutput是排水孔。AudioTrack是水桶

排水首先要凿个孔（openOutput），然后添加发动机（建立PlaybackThread），然后将源接到水桶上（建立Track），选择排水孔（selectOutptu），开启相应的发动机（PlaybackThread从睡眠中唤醒），然后就各自排水了。。。。

AudioTrack服务端的启动及准备

服务端的指的是AudioFlinger跟AudioPolicyService等音频相关的服务，这些服务会在系统开机的时候启动
在系统启动完成后，客户端（一般都是app）就能利用这些服务来使用系统提供的功能

Audio相关的服务启动

开机时系统启动各种服务，AudioFlinger跟AudioPolicyService和一些音频相关的服务会在此启动。
各服务的Instantiate()函数在BinderService.h中定义实现，主要是用于抽象出注册服务的操作。
BinderService是个模板类，服务继承该类后可以直接注册到systemserver。

//--->frameworks/av/media/mediaserver/main_mediaserver.cpp
int main(int argc __unused, char** argv)
{
    ...
    AudioFlinger::instantiate();
    MediaPlayerService::instantiate();
    AudioPolicyService::instantiate();
    ...
}

//--->frameworks/native/include/binder/BinderService.h
template<typename SERVICE>
class BinderService
{
public:
    static status_t publish(bool allowIsolated = false) {
        sp<IServiceManager> sm(defaultServiceManager());
        // 这里用模板生成了具体服务的对象
        // new SERVICE()将会调用服务(AudioFlinger，AudioPolicyService等)的构造函数
        return sm->addService(
                String16(SERVICE::getServiceName()),
                new SERVICE(), allowIsolated);
    }
    ...
    static void instantiate() { publish(); }
    ...

};

AudioFlinger的创建

AudioFlinger承担混音工作。（总之很重要啦）
AudioFlinger的构造函数主要是对成员变量和调试工具的初始化。
onFirstRef一般做进一步的初始化工作，AudioFlinger暂时没有在该函数中做重要的工作。

//--->frameworks/av/services/audioflinger.cpp
AudioFlinger::AudioFlinger()
    : BnAudioFlinger(),
      mPrimaryHardwareDev(NULL),
      mAudioHwDevs(NULL),
      mHardwareStatus(AUDIO_HW_IDLE),
      mMasterVolume(1.0f),
      mMasterMute(false),
      mNextUniqueId(1),
      mMode(AUDIO_MODE_INVALID),
      mBtNrecIsOff(false),
      mIsLowRamDevice(true),
      mIsDeviceTypeKnown(false),
      mGlobalEffectEnableTime(0),
      mPrimaryOutputSampleRate(0)
{
...
#ifdef TEE_SINK
    ....
#endif
...
}

void AudioFlinger::onFirstRef()
{
    Mutex::Autolock _l(mLock);
    ...
    mPatchPanel = new PatchPanel(this);
    mMode = AUDIO_MODE_NORMAL;
}

AudioPolicyService的创建

AudioPolicyService用于控制音频播放策略（比如插耳机的时候来电用什么设备去播放音乐）、管理音频设备等

AudioPolicyService的构造函数更简单，只是初始化主要成员。
AudioPolicyService会在onFristRef中做比较多的工作，比如创建command线程，初始化重要成员mAudioPolicyManager。

//--->frameworks/av/services/audiopolicy/AudioPolicyService.cpp
AudioPolicyService::AudioPolicyService()
    : BnAudioPolicyService(),
    mpAudioPolicyDev(NULL),
    mpAudioPolicy(NULL),
    mAudioPolicyManager(NULL),
    mAudioPolicyClient(NULL),
    mPhoneState(AUDIO_MODE_INVALID)
{}

void AudioPolicyService::onFirstRef()
{
    ...
    {
        Mutex::Autolock _l(mLock);
        mTonePlaybackThread = new AudioCommandThread(String8("ApmTone"), this);
        mAudioCommandThread = new AudioCommandThread(String8("ApmAudio"), this);
        mOutputCommandThread = new AudioCommandThread(String8("ApmOutput"), this);

#ifdef USE_LEGACY_AUDIO_POLICY
    ...(暂时这宏意义不明)
#else
        mAudioPolicyClient = new AudioPolicyClient(this);
        mAudioPolicyManager = createAudioPolicyManager(mAudioPolicyClient);
#endif
    }
    ...(效果相关)
}

AudioPolicyManager的创建

AudioPolicyManager作为音频调度策略的实现，在AudioPolicyService关于音频调度的基本都是直接转发给AudioPolicyManager。
（貌似可以重载AudioPolicyManager来改动音频策略的实现,6.0开始可以直接动态选择不同的AudiPolicyManger实现）

在构造函数中，打开了所有能用的音频设备和录音设备，并调用AudioPolicyService创建了相应设备的混音线程。

//--->frameworks/av/services/audiopolicy/AudioPolicyManager.cpp
AudioPolicyManager::AudioPolicyManager(AudioPolicyClientInterface *clientInterface)
    :mPrimaryOutput((audio_io_handle_t)0),
    ...

{
    mpClientInterface = clientInterface;
    ...
    // 加载音频模块
    defaultAudioPolicyConfig();
    ...
    for (size_t i = 0; i < mHwModules.size(); i++) {
        ...
        for (size_t j = 0; j < mHwModules[i]->mOutputProfiles.size(); j++) {
            ...
            status_t status = mpClientInterface->openOutput(outProfile->mModule->mHandle,  // 打开音频设备
                &output,
                &config,
                &outputDesc->mDevice,
                String8(""),
                &outputDesc->mLatency,
                outputDesc->mFlags);
        }
    }

    ...(打开录音设备)
}

mpClientInterface就是AudioPolicyService，AudioPolicyService最终会调用AudioFlinger的openOutput函数。

//--->frameworks/av/services/audiopolicy/AudioPolicyClientImpl.cpp
status_t AudioPolicyService::AudioPolicyClient::openOutput(audio_module_handle_t module,
    audio_io_handle_t *output,
    audio_config_t *config,
    audio_devices_t *devices,
    const String8& address,
    uint32_t *latencyMs,
    audio_output_flags_t flags)
{
    sp<IAudioFlinger> af = AudioSystem::get_audio_flinger();
    if (af == 0) {
        ALOGW("%s: could not get AudioFlinger", __func__);
        return PERMISSION_DENIED;
    }
    return af->openOutput(module, output, config, devices, address, latencyMs, flags);
}

AudioFlinger的openOutput中会针对输出设备的类型创建了一个PlaybackThread。
PlaybackThread在AudioFlinger相当重要，相当于音频系统的发动机

PlaybackThread有几种，比较常见有MixerThread，蓝牙耳机设备需要外放（比如ring类型的流需要同时从耳机与喇叭出来）的时候使用DuplicatingThread。

//--->frameworks/av/services/audioflinger/AudioFlinger.cpp
status_t AudioFlin