framebuffer驱动全篇文档格式.docx
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他是一个字符设备，通常
主设备号是29，次设备号定义帧缓冲的个数。
通常，使用如下方式（前面的数字代码次设备号）
0=/dev/fb0Firstframebuffer
1=/dev/fb1Secondframebuffer
...
31=/dev/fb3132ndframebuffer
考虑到向下兼容，你可以创建符号链接：
/dev/fb0current->
fb0
/dev/fb1current->
fb1
andsoon...
帧缓冲设备也是一种普通的内存设备，你可以读写其内容。
例如，对屏幕抓屏：
cp/dev/fb0myfile
你也可以同时有多个显示设备，例如你的主板上出了内置的显卡还有另一独立的
显卡。
对应的帧缓冲设备（/dev/fb0and/dev/fb1etc.）可以独立工作。
应用程序如Xserver一般使用/dev/fb0作为默认的显示帧缓冲区。
你可以自定
把某个设备作为默认的帧缓冲设备，设置$FRAMEBUFFER环境变量即可。
在sh/bash：
exportFRAMEBUFFER=/dev/fb1
在csh中：
setenvFRAMEBUFFER/dev/fb1
设定后，Xserver将使用第二个帧缓冲区设备。
2.程序员角度看/dev/fb*
正如你所知，一个帧缓冲设备和内存设备类似/dev/mem，并且有许多共性。
你可以
read,write,seek以及mmap（）。
不同仅仅是帧缓冲的内存不是所有的内存区，而是显卡
专用的那部分内存。
/dev/fb*也允许尽心ioctl操作，通过ioctl可以读取或设定设备参数。
颜色映射表
也是通过Ioctl设定。
查看就知道有多少ioctl应用以及相关数据结构。
这里给出摘要：
-你可以获取设备一些不变的信息，如设备名，屏幕的组织（平面，象素,...）对应内存区
的长度和起始地址。
-也可以获取能够发生变化的信息，例如位深，颜色格式，时序等。
如果你改变这些值，
驱动程序将对值进行优化，以满足设备特性（返回EINVAL，如果你的设定，设备不支持）
-你也可以获取或设定部分颜色表。
所有这些特性让应用程序十分容易的使用设备。
Xserver可以使用/dev/fb*而不需知道硬件
的寄存器是如何组织的。
XF68_FBDev是一个用于位映射（单色）Xserver，唯一要做的就是
在应用程序在相应的位置设定是否显示。
在新内核中，帧缓冲设备可以工作于模块中，允许动态加载。
这类驱动必须调用
register_framebuffer（）在系统中注册。
使用模块更方便！
3.帧缓冲分辨率设定
帧缓冲的分辨率可以用工具fbset设定。
他可以改变视频设备的显示模式。
主要就是
改变当前视频模式，如在启动过程中，在/etc/rc.*或/etc/init.d/*文件中调用，
可以把视频模式从单色显示变成真彩.
fbset使用存储在配置文件中的视频模式数据表，你可以在文件中增加自己需要的显示模式。
4.XServer
Xserver（XF68_FBDev）是对帧缓冲设备的最主要应用。
从XFree863.2后，Xserver就是
XFree86的一部分了，有2个工作模式:
-在/etc/XF86Config文件中，如果`Display'
段关于`fbdev'
的配置：
Modes"
default"
Xserver将使用前面讨论的，从环境变量$FRAMEBUFFER获取当前帧缓冲设备.
你也可以设定颜色位深，使用Depth关键字，使用Virtual设定虚拟分辨率。
这也是
默认设置。
-然而你也可以通过设定/etc/XF86Config,改变分辨率。
这样有很多灵活性，唯一的
不足就是你必须设定刷新频率。
可以用fbset-x
通过fbset或xvidtune切换显示模式。
5.视频模式频率
CRT显示器是用3个电子枪轰击磷粉完成颜色的显示的。
电子枪从左到右的水平扫描，并从上至下的垂直扫描。
通过改变枪的电压，所显示的颜色
可以不同。
当电子枪完成一行扫描重新回到下一行的开始，被称作“水平折回”。
当一屏幕全部
扫描完毕，电子枪将回到最左上脚，被成为“垂直折回”。
在折回的途中电子枪是关闭的。
电子枪打点的移动速度取决于点时钟。
如果点时钟是28.37516MHz，打一个点需要
35242ps。
1/（28.37516E6Hz）=35.242E-9s
如果屏幕分辨率是640x480，那么一行的时间是：
640*35.242E-9s=22.555E-6s
然而水平折回也是需要时间的，通常272个打点时间，因此一行总共需要：
（640+272）*35.242E-9s=32.141E-6s
我们就认为水平扫描的频率是31KHz：
1/（32.141E-6s）=31.113E3Hz
一屏幕含有480行，加上垂直折回时间49，一屏所需的时间：
（480+49）*32.141E-6s=17.002E-3s
我们就认为垂直扫描的频率是59Hz：
1/（17.002E-3s）=58.815Hz
这也意味着屏幕数据每秒钟刷新59次。
为了得到稳定的图像显示效果，VESA垂直扫描
频率不低于72Hz。
但是也因人而异，有些人50Hz感觉不到任何问题，有些至少在
80Hz以上才可以。
由于显示器不知道什么时候新行开始扫描，显卡为每一行扫描提供水平同步信号。
类似的，他也为每一帧显示提供垂直同步信号。
图像在屏幕上点的位置取决于这些
同步信号的发生时刻。
下图给出了所有时序的概要。
水平折回的时间就是左边空白＋右边空白＋水平同步长度。
垂直折回的时间就是上空白＋下空白＋垂直同步长。
+----------+---------------------------------------------+----------+-------+
||^|||
|||upper_margin|||
||?
|||
+----------###############################################----------+-------+
|#^#||
|#|#||
|left#|#right|hsync|
|margin#|xres#margin|len|
|<
-------->
#<
---------------+--------------------------->
|<
----->
|
|#|yres#||
|#?
#||
|||lower_margin|||
|||
||^|||
|||vsync_len|||
6.把XFree86时序变成framebufferdevice时序
典型的显示模式：
"
800x600"
508008569761040600637643666
<
name>
DCFHRSH1SH2HFLVRSV1SV2VFL
而帧缓冲设备使用下面的参数：
-pixclock:
点时钟inps（picoseconds）
-left_margin:
timefromsynctopicture
-right_margin:
timefrompicturetosync
-upper_margin:
-lower_margin:
-hsync_len:
lengthofhorizontalsync
-vsync_len:
lengthofverticalsync
1）Pixelclock:
xfree:
inMHz
fb:
inpicoseconds（ps）
pixclock=1000000/DCF
2）horizontaltimings:
left_margin=HFL-SH2
right_margin=SH1-HR
hsync_len=SH2-SH1
3）verticaltimings:
upper_margin=VFL-SV2
lower_margin=SV1-VR
vsync_len=SV2-SV1
更好的VESA的例子可以在XFree86的源码中找到，
"
xc/programs/Xserver/hw/xfree86/doc/modeDB.txt"
.
7.引用
获取更多关于帧缓冲设备以及应用的参考，请访问：
http:
/linux-
或者查阅下面的文档：
-Themanualpagesforfbset:
fbset（8）,fb.modes（5）
-ThemanualpagesforXFree86:
XF68_FBDev
（1）,XF86Config（4/5）
-Themightykernelsources:
olinux/drivers/video/
olinux/include/linux/fb.h
olinux/include/video/
帧缓冲设备的内部数据结构（internals.txt）
GeertUytterhoeven,21July1998
×
×
帧缓冲设备中用到的结构体×
以下数据结构在帧缓冲设备使用，定义。
1.Outsidethekernel（userspace）
-structfb_fix_screeninfo
帧缓冲设备中设备无关的常值数据信息。
可以通过Ioctl的FBIOGET_FSCREENINFO获取。
-structfb_var_screeninfo
帧缓冲设备中设备无关的变量数据信息和特定的显示模式。
可以通过iotcl的FBIOGET_VSCREENINFO
获取，并通过ioctl的FBIOPUT_VSCREENINFO设定。
还有FBIOPAN_DISPLAY可以用。
-structfb_cmap
设备无关的颜色表信息。
你可以通过ioctl的FBIOGETCMAP和FBIOPUTCMAP读取或设定。
2.Insidethekernel
-structfb_info
常规信息，API以及帧缓冲设备的底层信息（主板地址...）.
-struct`par'
唯一指定该设备的显示模式的设备相关信息。
-structdisplay
帧缓冲设备和控制台驱动之间的接口。
--------------------------------------------------------------------------------
***常用的帧缓冲API***
Monochrome（FB_VISUAL_MONO01andFB_VISUAL_MONO10）
-------------------------------------------------
每个象素是黑或白。
Pseudocolor（FB_VISUAL_PSEUDOCOLORandFB_VISUAL_STATIC_PSEUDOCOLOR）
---------------------------------------------------------------------
索引颜色显示
Truecolor（FB_VISUAL_TRUECOLOR）
--------------------------------
真彩显示，分成红绿兰三基色
Directcolor（FB_VISUAL_DIRECTCOLOR）
------------------------------------
每个象素颜色也是有红绿蓝组成，不过每个颜色值是个索引，需要查表。
Grayscaledisplays
------------------
灰度显示，红绿蓝的值都一样
准备开始写我们自己的驱动之前，请详细阅读如下文件：
\Documentation\fb目录
vesafb.txt，matroxfb.txt，sa1100fb.txt
\drivers\video目录
fbmem.c，fbgen.c，fbmon.c，fbcmap.c
skeletonfb.c
vesafb.c，sa1100fb.c，sa1100fb.h
include\linux目录
fb.h
最值得关注的是skeletonfb.c，该文件给出了一个fbdevice驱动的框架
准备好了，就开始写自己的frambufferdevicedriver。
framebuffer驱动全篇
（二）
还是要补充点，下面是/linux/fb.h的部分注释，加粗的是常用的，红色是关键的，一般不可少。
旁边没有汉字，要么很简单没必要加注，要么就用不到！
注释：
#ifndef_LINUX_FB_H
#define_LINUX_FB_H
#include
/*Definitionsofframebuffers*/
#defineFB_MAJOR29/*主设备号*/
#defineFB_MAX32/*sufficientfornow*/
/*ioctls
0x46is'
F'
*/
#defineFBIOGET_VSCREENINFO0x4600
#defineFBIOPUT_VSCREENINFO0x4601
#defineFBIOGET_FSCREENINFO0x4602
#defineFBIOGETCMAP0x4604
#defineFBIOPUTCMAP0x4605
#defineFBIOPAN_DISPLAY0x4606
/*0x4607-0x460Baredefinedbelow*/
/*#defineFBIOGET_MONITORSPEC0x460C*/
/*#defineFBIOPUT_MONITORSPEC0x460D*/
/*#defineFBIOSWITCH_MONIBIT0x460E*/
#defineFBIOGET_CON2FBMAP0x460F
#defineFBIOPUT_CON2FBMAP0x4610
#defineFBIOBLANK0x4611/*arg:
0orvesalevel+1*/
#defineFBIOGET_VBLANK_IOR（'
0x12,structfb_vblank）
#defineFBIO_ALLOC0x4613
#defineFBIO_FREE0x4614
#defineFBIOGET_GLYPH0x4615
#defineFBIOGET_HWCINFO0x4616
#defineFBIOPUT_MODEINFO0x4617
#defineFBIOGET_DISPINFO0x4618
#defineFB_TYPE_PACKED_PIXELS0/*PackedPixels*/
#defineFB_TYPE_PLANES1/*Noninterleavedplanes*/
#defineFB_TYPE_INTERLEAVED_PLANES2/*Interleavedplanes*/
#defineFB_TYPE_TEXT3/*Text/attributes*/
#defineFB_TYPE_VGA_PLANES4/*EGA/VGAplanes*/
#defineFB_AUX_TEXT_MDA0/*Monochrometext*/
#defineFB_AUX_TEXT_CGA1/*CGA/EGA/VGAColortext*/
#defineFB_AUX_TEXT_S3_MMIO2/*S3MMIOfasttext*/
#defineFB_AUX_TEXT_MGA_STEP163/*MGAMilleniumI:
text,attr,14reservedbytes*/
#defineFB_AUX_TEXT_MGA_STEP84/*otherMGAs:
text,attr,6reservedbytes*/
#defineFB_AUX_VGA_PLANES_VGA40/*16colorplanes（EGA/VGA）*/
#defineFB_AUX_VGA_PLANES_CFB41/*CFB4inplanes（VGA）*/
#defineFB_AUX_VGA_PLANES_CFB82/*CFB8inplanes（VGA）*/
#defineFB_VISUAL_MONO010/*Monochr.1=Black0=White*/
#defineFB_VISUAL_MONO101/*Monochr.1=White0=Black*/
#defineFB_VISUAL_TRUECOLOR2/*Truecolor*/
#defineFB_VISUAL_PSEUDOCOLOR3/*Pseudocolor（likeatari）*/
#defineFB_VISUAL_DIRECTCOLOR4/*Directcolor*/
#defineFB_VISUAL_STATIC_PSEUDOCOLOR5/*Pseudocolorreadonly*/
#defineFB_ACCEL_NONE0/*nohardwareaccelerator*/
#defineFB_ACCEL_ATARIBLITT1/*AtariBlitter*/
#defineFB_ACCEL_AMIGABLITT2/*AmigaBlitter*/
#defineFB_ACCEL_S3_TRIO643/*Cybervision64（S3Trio64）*/
#defineFB_ACCEL_NCR_77C32BLT4/*RetinaZ3（NCR77C32BLT）*/
#defineFB_ACCEL_S3_VIRGE5/*Cybervision64/3D（S3ViRGE）*/
#defineFB_ACCEL_ATI_MACH64GX6/*ATIMach64GXfamily*/
#defineFB_ACCEL_DEC_TGA7/*
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