linux--framebuffer驅動框架
一：framebuffer？
幀緩衝（一螢幕資料）（簡稱fb），核心中虛擬出的裝置，嚮應用層提供一個統一標準的顯示介面（frambuffer）。
容許應用層在圖形模式下直接對顯示緩衝區進行讀寫操作。
framebuffer用來操作物理視訊記憶體的位置，換頁機制等操作。
使用framebuffer時，linux將顯示卡置於圖形模式下。
framebuffer的裝置檔案: /dev/fb0。
1：對應的原始檔：linux/driver/video/總抽象裝置：fbcon.c（還有與各種顯示卡驅動相關的原始檔）
裝置驅動的原始檔：linux/driver/video/fbmem.c linux/include/linux/fb.h（framebuffer的裝置資訊的標頭檔案）（主要用來分析這兩個檔案）
linux/drivers/video/fbgen.c或者linux/drivers/video目錄下的其它裝置驅動是比較好的參考資料。
分析結構體：
1：fb_info：
struct fb_info { //用來描述一個fb裝置的結構體
atomic_t count;
int node;
int flags;
struct mutex lock; /* Lock for open/release/ioctl funcs */
struct mutex mm_lock; /* Lock for fb_mmap and smem_* fields */
struct fb_var_screeninfo var; /* Current var */ //fb的可變引數跟螢幕輸出有關係
struct fb_fix_screeninfo fix; /* Current fix */ //fb的固定引數
struct fb_monspecs monspecs; /* Current Monitor specs */
struct work_struct queue; /* Framebuffer event queue */
struct fb_pixmap pixmap; /* Image hardware mapper */
struct fb_pixmap sprite; /* Cursor hardware mapper */
struct fb_cmap cmap; /* Current cmap */
struct list_head modelist; /* mode list */
struct fb_videomode *mode; /* current mode */
#ifdef CONFIG_FB_BACKLIGHT
/* assigned backlight device */
/* set before framebuffer registration,
remove after unregister */
struct backlight_device *bl_dev;
/* Backlight level curve */
struct mutex bl_curve_mutex;
u8 bl_curve[FB_BACKLIGHT_LEVELS];
#endif
#ifdef CONFIG_FB_DEFERRED_IO
struct delayed_work deferred_work;
struct fb_deferred_io *fbdefio;
#endif
struct fb_ops *fbops; //對應的fb的操作函式
struct device *device; /* This is the parent */ //fb的父裝置
struct device *dev; /* This is this fb device */ //fb的當前裝置
int class_flag; /* private sysfs flags */
#ifdef CONFIG_FB_TILEBLITTING
struct fb_tile_ops *tileops; /* Tile Blitting */
#endif
char __iomem *screen_base; /* Virtual address */ //視訊記憶體的基地址(虛擬地址)
unsigned long screen_size; /* Amount of ioremapped VRAM or 0 */ //視訊記憶體的位元組大小
void *pseudo_palette; /* Fake palette of 16 colors */ //16位調色盤
#define FBINFO_STATE_RUNNING 0
#define FBINFO_STATE_SUSPENDED 1
u32 state; /* Hardware state i.e suspend */
void *fbcon_par; /* fbcon use-only private area */
/* From here on everything is device dependent */
void *par;
/* we need the PCI or similar aperture base/size not
smem_start/size as smem_start may just be an object
allocated inside the aperture so may not actually overlap */
struct apertures_struct {
unsigned int count;
struct aperture {
resource_size_t base;
resource_size_t size;
} ranges[0];
} *apertures;
bool skip_vt_switch; /* no VT switch on suspend/resume required */
};
2;fb_var_screeninfo (fb的可變引數)
struct fb_var_screeninfo {
__u32 xres; /* visible resolution */ //水平解析度
__u32 yres; //垂直解析度
__u32 xres_virtual; /* virtual resolution */ //虛擬水平解析度
__u32 yres_virtual; //虛擬垂直解析度
__u32 xoffset; /* offset from virtual to visible */ //當前顯示偏移量
__u32 yoffset; /* resolution */ //當前顯示垂直偏移量
__u32 bits_per_pixel; /* guess what */ //畫素大小
__u32 grayscale; /* 0 = color, 1 = grayscale, */
/* >1 = FOURCC */
struct fb_bitfield red; /* bitfield in fb mem if true color, */
struct fb_bitfield green; /* else only length is significant */
struct fb_bitfield blue;
struct fb_bitfield transp; /* transparency */
__u32 nonstd; /* != 0 Non standard pixel format */
__u32 activate; /* see FB_ACTIVATE_* */
__u32 height; /* height of picture in mm */ //物理高度mm
__u32 width; /* width of picture in mm */ //物理寬度mm
__u32 accel_flags; /* (OBSOLETE) see fb_info.flags */
/* Timing: All values in pixclocks, except pixclock (of course) */
__u32 pixclock; /* pixel clock in ps (pico seconds) */ //畫素時鐘
//lcd時序引數
__u32 left_margin; /* time from sync to picture */
__u32 right_margin; /* time from picture to sync */
__u32 upper_margin; /* time from sync to picture */
__u32 lower_margin;
__u32 hsync_len; /* length of horizontal sync */
__u32 vsync_len; /* length of vertical sync */
__u32 sync; /* see FB_SYNC_* */
__u32 vmode; /* see FB_VMODE_* */
__u32 rotate; /* angle we rotate counter clockwise */
__u32 colorspace; /* colorspace for FOURCC-based modes */
__u32 reserved[4]; /* Reserved for future compatibility */
};
3:fb_fix_screeninfo //fb的固定引數：顯示卡屬性，執行時不能被修改
struct fb_fix_screeninfo {
char id[16]; /* identification string eg "TT Builtin" */ID
unsigned long smem_start; /* Start of frame buffer mem */ 記憶體起始
/* (physical address) */ 實體地址
__u32 smem_len; /* Length of frame buffer mem */ 記憶體大小
__u32 type; /* see FB_TYPE_* */
__u32 type_aux; /* Interleave for interleaved Planes */插入區域？
__u32 visual; /* see FB_VISUAL_* */
__u16 xpanstep; /* zero if no hardware panning */沒有硬體裝置就為零
__u16 ypanstep; /* zero if no hardware panning */
__u16 ywrapstep; /* zero if no hardware ywrap */
__u32 line_length; /* length of a line in bytes */ 一行的位元組表示
unsigned long mmio_start; /* Start of Memory Mapped I/O */記憶體對映的I/O起始
/* (physical address) */
__u32 mmio_len; /* Length of Memory Mapped I/O */ I/O的大小
__u32 accel; /* Type of acceleration available */ 可用的加速型別
__u16 reserved[3]; /* Reserved for future compatibility */
};
4：fb_cmap：描述裝置無關的對映資訊，可以通過FBIOGETCMAP 和 FBIOPUTCMAP對應的ioctl操作設定獲取顏色對映資訊.
struct fb_cmap {
__u32 start; /* First entry */ 第一個入口
__u32 len; /* Number of entries */ 入口的數字
__u16 *red; /* Red values */ 紅
__u16 *green;
__u16 *blue;
__u16 *transp; /* transparency, can be NULL */ 透明，可以為零
};
5：struct fb_ops
使用者應用可以使用ioctl()系統呼叫來操作裝置，這個結構就是用一支援ioctl()的這些操作的。
struct fb_ops {
/*開啟釋放有用的標誌 */
struct module *owner;
int (*fb_open)(struct fb_info *info, int user);
int (*fb_release)(struct fb_info *info, int user);
/* 得到固定引數*/
int (*fb_get_fix)(struct fb_fix_screeninfo *fix, int con,struct fb_info *info);
/* 設定顏色暫存器 */
int (*fb_setcolreg)(unsigned regno, unsigned red, unsigned green，unsigned blue, unsigned transp, struct fb_info *info);
/* 得到改變引數 */
int (*fb_get_var)(struct fb_var_screeninfo *var, int con,struct fb_info *info);
/* 設定改變引數 */
int (*fb_set_var)(struct fb_var_screeninfo *var, int con,struct fb_info *info);
/* 批量設定顏色暫存器*/
int (*fb_setcmap)(struct fb_cmap *cmap, struct fb_info *info);
/*得到色彩表 */
int (*fb_get_cmap)(struct fb_cmap *cmap, int kspc, int con,struct fb_info *info);
/*繪製一個矩形 */ //cfbfillrect.c
void (*fb_fillrect) (struct fb_info *info, const struct fb_fillrect *rect);
/* 拷貝資料從一個區域到另一個區域 */ //cfbcopyarea.c檔案中（可編譯成.ko檔案）
void (*fb_copyarea) (struct fb_info *info, const struct fb_copyarea *region);
/*將影象繪製到顯示器 */ //cfbimgblt.c
void (*fb_imageblit) (struct fb_info *info, const struct fb_image *image);
/* 設定*/
int (*fb_set_cmap)(struct fb_cmap *cmap, int kspc, int con,struct fb_info *info);
/* 平移顯示 */
int (*fb_pan_display)(struct fb_var_screeninfo *var, int con,struct fb_info *info);
/*執行特定的ioctl*/
int (*fb_ioctl)(struct inode *inode, struct file *file, unsigned int cmd,unsigned long arg, int con, struct fb_info *info);
/* 執行fb特定的mmap */
int (*fb_mmap)(struct fb_info *info, struct file *file, struct vm_area_struct *vma);
/* 切換到光柵影象模式*/
int (*fb_rasterimg)(struct fb_info *info, int start); };
二：fbmem.c
處於裝置驅動的中心位置，它為上層的應用提供呼叫，也為下層的驅動提供介面，哪些硬體的驅動需要到這的介面來想體統註冊，fbmem.c為所有的framebuffer提供了通用的介面
1：檔案的全域性變數
struct fb_info *registered_fb[FB_MAX] __read_mostly; //所註冊的所有fb_info都儲存在該陣列中
int num_registered_fb __read_mostly; //新增一個結構體，該引數自動+1；
static struct {
const char *name;
int (*init)(void);
int (*setup)(void);
} fb_drivers[] __initdata= { ....}; //如果靜態連線到核心，對應新增到該表中，動態insmod。則不需要關心。
framebuffer_alloc用來分配一個fb_info 結構體。
register_framebuffer(struct fb_info *fb_info); unregister_framebuffer(struct fb_info *fb_info);
是提供裝置驅動的介面，幾乎所有的底層裝置驅動所要做的事就是填充fb_info，用來註冊/登出自己，
注意分層的概念：裝置驅動向使用者程式提供呼叫介面，我們實現底層硬體操作定義file_operations結構體想系統提供呼叫介面。
static struct fb_info *file_fb_info(struct file *file)：我們採用該函式來找到對應的註冊的fb_info結構體
其中fb_info中的struct fb_ops *fbops;是底層操作函式：file_operations：是上層系統呼叫介面，可直接呼叫，
當ioctl系統呼叫時，最終呼叫到介面到的fb_ops中的函式中，去支援這些操作。
ioctl()系統呼叫在檔案fbmem.c中實現，通過觀察可以發現ioctl()命令與fb_ops’s 中函式的關係:
FBIOGET_VSCREENINFO fb_get_var
FBIOPUT_VSCREENINFO fb_set_var
FBIOGET_FSCREENINFO fb_get_fix
FBIOPUTCMAP fb_set_cmap
FBIOGETCMAP fb_get_cmap
FBIOPAN_DISPLAY fb_pan_display
如果我們定義了fb_XXX_XXX 方法，使用者程式就可以使用FBIOXXXX巨集的ioctl()操作來操作硬體。
fb_set_var()是最重要的，它用於設定顯示卡的模式和其它屬性，下面是函式fb_set_var()的執行步驟：
1)檢測是否必須設定模式
2)設定模式
3)設定顏色對映
4) 根據以前的設定重新設定LCD控制器的各暫存器。
其中比較重要的步奏是設定底層的fb_ops操作函式。