Android 4.1 版本為更低延遲的音頻輸出路徑引入了內部框架更改。公共客戶端 API 或 HAL API 更改最少。本文檔描述了隨著時間的推移不斷發展的初始設計。對這種設計有很好的理解應該有助於設備 OEM 和 SoC 供應商在他們的特定設備和芯片組上正確實施設計。本文不適用於應用程序開發人員。
音軌創建
客戶端可以選擇在 AudioTrack C++ 構造函數或AudioTrack::set()的audio_output_flags_t參數中設置AUDIO_OUTPUT_FLAG_FAST位。目前唯一這樣做的客戶是：
- 基於OpenSL ES或AAudio的 Android 原生音頻
- android.media.SoundPool
- android.media.ToneGenerator
AudioTrack C++ 實現審查AUDIO_OUTPUT_FLAG_FAST請求，並且可以選擇在客戶端級別拒絕該請求。如果它決定繼續傳遞請求，它會使用IAudioTrack工廠方法IAudioFlinger::createTrack()的track_flags_t參數的TRACK_FAST位來傳遞請求。
AudioFlinger 音頻服務器審查TRACK_FAST請求，並且可以選擇在服務器級別拒絕該請求。它通過共享內存控制塊的位CBLK_FAST通知客戶端請求是否被接受。
影響決策的因素包括：
- 此輸出存在快速混音器線程（見下文）
- 跟踪採樣率
- 存在用於執行此軌道的回調處理程序的客戶端線程
- 跟踪緩衝區大小
- 可用的快速通道插槽（見下文）
如果客戶的請求被接受，則稱為“快速通道”。否則，它被稱為“正常軌道”。
混合器線程
在 AudioFlinger 創建一個普通的混音器線程時，它決定是否也創建一個快速混音器線程。普通混音器和快速混音器都與特定軌道無關，而是與一組軌道相關聯。總是有一個正常的混音器線程。快速混合器線程（如果存在）從屬於普通混合器線程並在其控制下運行。
快速攪拌機
特徵
快速混音器線程提供以下功能：
- 混合普通混音器的子混音和多達 7 個客戶端快速軌道
- 每軌衰減
省略的功能：
- 每軌採樣率轉換
- 每軌效果
- 每個混合效果
時期
快速混合器會定期運行，建議的周期為 2 到 3 毫秒 (ms)，如果需要調度穩定性，則周期稍長一些，為 5 毫秒。選擇這個數字是為了考慮到完整的緩衝區流水線，總延遲大約為 10 毫秒。較小的值是可能的，但可能會導致功耗增加和出現故障的機會，具體取決於 CPU 調度的可預測性。更大的值是可能的，最多 20 毫秒，但會導致總延遲降低，因此應避免。
調度
快速混合器以提升的SCHED_FIFO優先級運行。它需要很少的 CPU 時間，但必須經常運行並且調度抖動低。抖動表示週期時間的變化：它是實際週期時間與預期週期時間之間的差異。運行太晚將導致因欠載而出現故障。由於在軌道提供數據之前從快速軌道拉出，過早運行會導致故障。
阻塞
理想情況下，除了 HAL write()之外，快速混合器線程永遠不會阻塞。快速混合器中的其他阻塞事件被認為是錯誤。特別是，避免了互斥體。相反，使用非阻塞算法（也稱為無鎖算法）。有關此主題的更多信息，請參閱避免優先級反轉。
與其他組件的關係
快速混音器與客戶幾乎沒有直接互動。特別是，它看不到綁定器級別的操作，但它確實訪問了客戶端的共享內存控制塊。
快速混合器通過狀態隊列從普通混合器接收命令。
除了提取軌道數據外，與客戶端的交互是通過普通的混音器進行的。
快速混音器的主要接收器是音頻 HAL。
普通攪拌機
特徵
所有功能均已啟用：
- 多達 32 條軌道
- 每軌衰減
- 每軌採樣率轉換
- 效果處理
時期
該週期被計算為 >= 20 ms 的快速混頻器週期的第一個整數倍。
調度
普通混音器以提升的SCHED_OTHER優先級運行。
阻塞
普通的混音器被允許阻塞，並且經常在各種互斥體以及阻塞管道上這樣做以寫入其子混音。
與其他組件的關係
普通混音器與外界廣泛交互，包括綁定線程、音頻策略管理器、快速混音器線程和客戶端軌道。
普通混音器的水槽是快速混音器軌道 0 的阻塞管道。
標誌
AUDIO_OUTPUT_FLAG_FAST位是一個提示。不能保證請求會得到滿足。
AUDIO_OUTPUT_FLAG_FAST是一個客戶端級別的概念。它不會出現在服務器中。
TRACK_FAST是一個客戶端 -> 服務器的概念。