第一部分   framebuffer 概念介紹

1、framebuffer幀緩衝

　　幀緩衝（framebuffer）是Linux系統為顯示裝置提供的一個介面，它將顯示緩衝區抽象，遮蔽影象硬體的底層差異，允許上層應用程式在圖形模式下直接對顯示緩衝區進行讀寫操作。使用者不必關心物理顯示緩衝區的具體位置及存放方式，這些都是由幀緩衝裝置驅動本身來完成。

　　framebuffer機制模仿顯示卡的功能，將顯示卡硬體結構抽象為一系列的資料結構，可以通過對framebuffer的讀寫直接對視訊記憶體進行操作。使用者可以將framebuffer看成是顯示卡的一個映像，將其對映到程序空間後，就可以直接讀寫操作，寫操作會直接反映在螢幕上。

　　framebuffer是一個字元裝置，主裝置號是29，對應於/dev/fb%d裝置檔案。通常，使用如下方式（數字代表次裝置號）

　　0 =  /dev/fb0  第一個fb裝置

　　1 =  /dev/fb1  第二個fb裝置

　　fb也是一種普通的記憶體裝置，可以讀寫其內容。例如，螢幕抓屏：cp /dev/fb0 myfilefb   雖然可以向記憶體裝置（/dev/mem）一樣，對其read、write、seek以及mmap。但區別在於fb使用的不是整個記憶體區。而是視訊記憶體部分。

2、fb與應用程式的互交

　　對於應用程式而言，它和其它的裝置並沒有什麼區別，使用者可以把fb看成是一塊記憶體，既可以向記憶體中寫資料，也可以讀資料。fb的顯示緩衝區位於核心空間。應用程式可以把此空間對映到自己的使用者空間，再進行操作。

　　在應用程式中，操作/dev/fbn的一般步驟如下：

　　（1）開啟/dev/fbn裝置檔案。

　　（2）用ioctl()操作取得當前顯示螢幕的引數，如螢幕的解析度、每個畫素點的位元數。根據螢幕的引數可計算螢幕緩衝區的大小。

　　（3）用mmap（）函式，將螢幕緩衝區對映到使用者空間。

　　（4）對映後就可以直接讀/寫螢幕緩衝區，進行繪圖和圖片顯示。

第二部分  framebuffer資料結構分析　

 　　framebuffer涉及的資料結構如下：

　　（1）struct  fb_info 

　　（2）struct  fb_ops

　　　　結構體用來實現對幀緩衝裝置的操作，這些函式需要驅動開發人員編寫，

　　（3）struct  fb_fix_screeninfo

　　　   該結構體記錄了使用者不能修改的固定顯示控制器引數。這些固定的引數如緩衝區的實體地址、緩衝區的長度等等。

　　（4）struct  fb_var_screeninfo

　　　　結構體中儲存了使用者可以修改的顯示器控制引數，例如螢幕解析度、透明度等等。

　　（5）struct  fb_cmap

　　　　結構體中記錄了顏色板資訊，即調色盤資訊。，使用者空間可以通過ioctl()的FBIOGETCMAP和 FBIOPUTCMAP命令讀取或設定顏色表。
　　

　　以上結構體的關係如下：

（6）struct fb_bitfield

　　結構體描述每一畫素顯示緩衝區的組織方式，包含位域偏移、位域長度和MSB 指示。

第三部分 framebuffer核心層框架分析

　　framebuffer裝置在Linux中是以平臺裝置形式存在的，fb裝置驅動核心層為上層提供了系統呼叫，為底層驅動提供了介面，核心層的主檔案及其功能如下。
　　(1)drivers/video/fbmem.c。主要任務：1、建立graphics類、註冊FB的字元裝置驅動、提供register_framebuffer介面給具體framebuffer驅動編寫著來註冊fb裝置的。本檔案相對於fb來說，地位和作用和misc.c檔案相對於雜散類裝置來說一樣的，結構和分析方法也是類似的。
　　(2)drivers/video/fbsys.c。這個檔案是處理fb在/sys目錄下的一些屬性檔案的。
　　(3)drivers/video/modedb.c。這個檔案是管理顯示模式（譬如VGA、720P等就是顯示模式）的
　　(4)drivers/video/fb_notify.c

　　fbmem_init函式
　　(1)#ifdef MODULE
　　(2)fb_proc_fops和fb在proc檔案系統中的表現
　　(3)register_chrdev註冊fb裝置
　　(4)class_create建立graphics類
　　(5)fbmem_exit的對應
　　fb_fops
　　(1)為應用層實現read/write/mmap/ioctl在驅動層的介面
　　(2)registered_fb和num_registered_fb
　　(3)struct fb_info　　register_framebuffer函式

　　(1)fb驅動框架開放給驅動編寫著的註冊介面
　　(2)fb_check_foreignness
　　(3)remove_conflicting_framebuffers
　　(4)device_create
　　(5)fb_init_device

　　fb在sysfs中的介面
　　(1)device_attrs
　　(2)dev_set_drvdata和dev_get_drvdata

　　註冊登記該fb裝置
　　(1)registered_fb[i] = fb_info;
　　(2)結合fb_read等函式中對fb_info的使用
　　(3)關鍵點：資料如何封裝、資料由誰準備由誰消費、資料如何傳遞

第四部分 framebuffer驅動層分析

　　驅動層涉及原始碼檔案：

　　(1)drivers/video/samsung/s3cfb.c，驅動主體，主要是處理和資料結構有關的
　　(2)drivers/video/samsung/s3cfb_fimd6x.c，裡面有很多LCD硬體操作的函式，主要是處理和硬體有關的
　　(2)arch/arm/mach-s5pv210/mach-x210.c，負責提供platform_device的
　　(3)arch/arm/plat-s5p/devs.c，為platform_device提供一些硬體描述資訊

　　s3cfb.c檔案probe函式分析

　　(1)struct s3c_platform_fb *pdata;

　　struct s3c_platform_fb 這個結構體是fb的platform_data結構體，這個結構體變數就是platform裝置的私有資料，這個資料在platform_device.device.platform_data中儲存。在mach檔案中去準備並填充這些資料，在probe函式中通過傳參的platform_device指標取出來。

　　(2)struct s3cfb_global 這個結構體主要作用是在驅動部分的2個檔案（s3cfb.c和s3cfb_fimd6x.c）的函式中做資料傳遞用的。
　　(3)struct resource
　　(4)regulator

　　mach-x210.c檔案分析

　　smdkc110_machine_init函式裡面主要是做了一些該平臺下資料的初始化，裡面涉及fb的由兩個部分，如下：

　　（1）platform_add_devices(smdkc110_devices, ARRAY_SIZE(smdkc110_devices));  //存放平臺數據

　　　　　　　　smdkc110_devices

　　　　　　　　　　s3c_device_fb

　　（2）s3cfb_set_platdata(&ek070tn93_fb_data);　　//主要是用於提供設定GPIO的函式

第五部分 修改核心logo

　　1、找一個需要顯示的logo的png格式的圖片（圖片解析度不得大於螢幕解析度），並將其命令為logo.png

　　2、在終端下執行以下命令

　　　　pngtopnm logo.png | ppmquant -fs 224 | pnmtoplainpnm > logo_linux_clut224.ppm

　　3、將生成的ppm檔案拷貝到替換掉/root/porting_x210/kernel/x210kernel/drivers/video/logo/目錄下

　　　　並將其改名為logo_x210_clut224.ppm

　　4、make

　備註：

　（1）修改fbmem.c的471行可以修改Logo顯示的位置，例如，顯示在螢幕中間：

　　　　image.dx = (info->var.xres - logo->width)/2;
　　　　image.dy = (info->var.yres - logo->height)/2;

　（2）如果圖片顯示不出來可能有以下原因

　　　　a、核心裡framebuffer的解析度不對，可以在mach-x210.c的225行修改（1024 * 600）；

　　　　b、只能在左上角顯示，CONFIG_FRAMEBUFFER_CONSOLE巨集可能被選中（該巨集不需要勾選，可以現在.config裡面檢視，確定後，make menuconfig 去除）