当前一个项目中需要用到音频,用到的音频芯片是CS4344,驱动是从linux内核自带的AT73C213音频IC驱动移植过来的。

在用自己写的应用程序播放音频文件的时候,发现随着播放不同的音频文件,内存的使用越来越多,甚至高达27或28M(总共内存是32M)。由于在这之前没有关注过linux的cache机制,判断内存是用top命令的used的值来判断的,因此将这个问题判断为内存问题。

由于音频驱动是alsa架构,而播放音频的应用程序是直接用系统函数write写的,即直接写音频文件到音频设备,开始判断为是应用程序导致的内存问题。于是移植了alsa-lib和alsa-utils,但用aplay测试的时候,总是不能设置参数,提示:Invalid argument,后面自己写的基于alsa-lib的测试程序也是出现这个问题,google了好多资料,也无济于事。

于是怀疑是不是音频驱动的问题,经查,原来移植驱动的时候,把采样频率的最大值最小值设定为同一个值,如下所示的14,15行: 

static int snd_at73c213_pcm_open(struct snd_pcm_substream *substream)
{
	// 从子流获得芯片特定数据
	struct snd_at73c213 *chip = snd_pcm_substream_chip(substream);
	// 获得PCM运行时信息指针
	struct snd_pcm_runtime *runtime = substream->runtime;
	int err;

	/* ensure buffer_size is a multiple of period_size */
	err = snd_pcm_hw_constraint_integer(runtime,
					SNDRV_PCM_HW_PARAM_PERIODS);
	if (err < 0)
		return err;
	snd_at73c213_playback_hw.rate_min = chip->bitrate;
	snd_at73c213_playback_hw.rate_max = chip->bitrate;
	// 初始化runtime-hw字段
	runtime->hw = snd_at73c213_playback_hw;
	chip->substream = substream;

	return 0;
}

 屏蔽掉后,就可以设参数了。

但用aplay依旧不能播放出声音,到是用自己写的测试程序可以播放出声音,只是声音不正常。这没关系,只是想观察下内存的使用情况。

发现,同样会内存增加。 

到现在,头大了,到底是什么问题引起的呢?驱动?咱最怕的就是内存问题~~~~

正愁眉不展的时候,发现top中的cache一项,也在增加,而且很大,这引起了我的注意,为什么会这样呢?在linux中cache表示什么?

 带着这些疑问,google了下,原来,这不是内存问题,而是linux中的一种机制,看如下所述:

 先看网上的一篇文章:

 Linux与Windows不同,会存在缓存内存,通常叫做Cache Memory。有些时候你会发现没有什么程序在运行,但是使用top或free命令看到可用内存会很少。 

什么是Cache Memory(缓存内存):

当你读写文件的时候,Linux内核为了提高读写效率与速度,会将文件在内存中进行缓存,这部分内存就是Cache Memory(缓存内存)。即使你的程序运行结束后,Cache Memory也不会自动释放。这就会导致你在Linux系统中程序频繁读写文件后,你会发现可用物理内存会很少。

其实这缓存内存(Cache Memory)在你需要使用内存的时候会自动释放,所以你不必担心没有内存可用。如果你希望手动去释放Cache Memory(缓存内存)的话也是有办法的。

 释放Cache Memory(缓存内存):

用下面的命令可以释放Cache Memory:

echo 3 &gt; /proc/sys/vm/drop_caches

再看网上的另一篇文章:

Linux中如何释放cache内存

因为LINUX的内核机制,一般情况下不需要特意去释放已经使用的cache。这些cache起来的内容可以增加文件以及的读写速度。

先说下free命令怎么看内存。

[root@ahsq proc]# free
total used free shared buffers cached
Mem: 515588 295452 220136 0 2060 64040
-/+ buffers/cache: 229352 286236
Swap: 682720 112 682608

其中第一行用全局角度描述系统使用的内存状况:

  • total——总物理内存
  • used——已使用内存,一般情况这个值会比较大,因为这个值包括了cache+应用程序使用的内存
  • free——完全未被使用的内存
  • shared——应用程序共享内存
  • buffers——缓存,主要用于目录方面,inode值等(ls大目录可看到这个值增加)
  • cached——缓存,用于已打开的文件

note:

total=used+free
used=buffers+cached (maybe add shared also)

第二行描述应用程序的内存使用:

前个值表示-buffers/cache——应用程序使用的内存大小,used减去缓存值
后个值表示+buffers/cache——所有可供应用程序使用的内存大小,free加上缓存值

note:
-buffers/cache=used-buffers-cached
+buffers/cache=free+buffers+cached

第三行表示swap的使用:

used——已使用
free——未使用

cache释放:

To free pagecache:
echo 1 &gt; /proc/sys/vm/drop_caches
To free dentries and inodes:
echo 2 &gt; /proc/sys/vm/drop_caches
To free pagecache, dentries and inodes:
echo 3 &gt; /proc/sys/vm/drop_caches

说明,释放前最好sync一下,防止丢数据。

总结

1. 由于没有弄清linux的cache机制,把linux下内存的使用增加误叛为内存问题,结果把一个简单的问题复杂化,教训深刻。

2. 当出现问题时,要仔细思考,弄清方向,不要一头雾水就扎进去

现在终于明白了。。。

不过,基于alsa-lib的程序还没有弄好,有空再研究研究~~~~~

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