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time:09/06/2008
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最近接觸了一些關於linux下framebuffer方面的東西和lcd的framebuffer驅動，所以去了解了一些相關基礎知識。為了避免其他人走我走過的彎路，所以就把我的一些很少的心得，和大家分享一下，希望對有些人有幫助。
【什麼是framebuffer】
framebuffer直譯就是，幀緩衝。
frame幀：你所看到的螢幕的影象，或者在乙個視窗中的影象，就叫一幀。
buffer緩衝：一段ram，用來暫存影象資料，這些資料會被直接寫入到顯示裝置。
幀緩衝就相當於介於 圖形操作 和 影象輸出中間的乙個中間人。將程式對圖形資料的處理操作，反饋到顯示輸出上。
顯示卡（視訊記憶體中的資料） <-> 幀緩衝（程式對其中的資料進行處理） <-> 顯示器（輸出影象）
顯示卡可能並不支援你當前某個更大解析度的顯示器，但是可以通過幀緩衝獲取顯示卡的視訊記憶體中的資料，處理之後，實現更大的解析度的影象，然後將資料直接輸出到顯示器上。
【雙顯示器例子】
乙個例子，可能就是雙顯示，最近剛剛看到實際某開發者的系統，就是兩個顯示器，滑鼠移動超過單個顯示器，到最右邊的時候，就跑到另乙個顯示器了。對於常常用多系統或者需要開啟很多東西的開發人員，這個功能很實用。
【雙緩衝的主要實現原理】
假如你的顯示器是vga模式，640×400，也就是虛擬的解析度是640x800，也就是800線（每一行的資料，稱為一條線，也就是640x1的資料了）。800線的資料儲存於framebuffer，而實際的顯示內容，只是400線，linux核心中的framebuffer模型中，對應有個變數yoffset，就是表示的這個具體的縱座標，預設是0，所以顯示的內容就是，0－399線，由於和實際顯示 頁面大小等同，所以此處可以簡稱為第一幀。如果yoffset改變了，比如此例中變為400，那就是顯示剩餘的部分，400－799線。此處簡稱為第二幀。
在系統顯示第一幀的時候，系統在後台悄悄地準備第二幀的資料，所以，等第一幀顯示完成，多數時候，第二幀的資料也準備好了，就可以直接顯示，同時系統又在準備接下來的一幀的資料，這樣就可以大大提高顯示效率。
【平滑地滾動頁面的實現原理】
同上，在顯示完第一幀資料的時候，也就是0－399線的時候，將yoffset設定為1，就可以顯示1－400線的資料了，顯示完成後，再設定yoffset為2，就顯示2－401線的資料，這樣，就可以一點點地，平滑地顯示整個滾動畫面了。其實也就是畫面在垂直方向的滾動。其中yoffset的增加，可以使用定時器，各個一段時間，比如10us，增加1，系統自動會更新顯示對應的內容，這樣我們所看到的內容就是滾動的畫面了。
此外，linux中的framebuffer模型中，提供了一些ioctl功能，給定一些引數，然後系統可以實現對應的功能，其中有個引數就是fbiopan_display。具體也就是類似如下呼叫：
ioctl (framebuffer_handler, fbiopan_display, &variable_info);
而這個呼叫，如果顯示不支援framebuffer的雙緩衝的話，那麼其framebuffer的緩衝大小，就是和物理上的顯示器大小等同，那麼對應的yoffset也就不會像雙緩衝那樣變化了。
也就是說，如果顯示卡/顯示屏控制器不支援雙緩衝，那麼yoffset就應該一直為0，並且在執行時候，也不應該改變，也不應該去給fbiopan_display的引數呼叫ioctl。
小tip：
【測試顯示屏是否正常工作】
在載入了顯示屏驅動後，不知道是否已經工作正常的話，
可以通過在某個資料夾下有稍微多些檔案的地方，去ls，以便顯示有出來東西，
然後通過
ls > /dev/fb0
將當前資料夾列表出來的一些資料，送到framebuffer的預設裝置/dev/fb0，如果顯示屏驅動已經正常載入，顯示屏可以正常工作的話，那麼你會在顯示屏左上角看到一些亂碼花屏一類的東西，這就是你剛剛ls送過去的資料。
發現其他教程上的命令，效果更好：
cat screenshot >/dev/fb0
即將當前截圖內容送給lcd顯示。
【lcd液晶顯示器的座標軸】
左上角為(0,0)，水平向左是x軸正向，垂直向下，是y軸正向。即：
(0,0) x→
y【寫驅動前預先要了解的知識】
1. 軟體方面：
要搞懂linux的framebuffer驅動的框架。
其中就包括熟悉linux下，為了framebuffer專門實現的資料結構，尤其是
struct fb_fix_screeninfo ;和
/* more kernel header files copied shamelessly */fb_var_screeninfo包含了很多具體驅動執行時候的，framebuffer，即顯示內容的具體屬性，包括實際的顯示器上可見的解析度大小，xres和yres，framebuffer的解析度大小xres_virtual和 yres_virtual，如果是上面提到的雙緩衝，那麼這個解析度就是可以顯示的解析度的兩倍了。struct fb_bitfield ;
struct fb_var_screeninfo ;
xoffset 和yoffset就是上面提到的，如果是雙緩衝，對應不同的應用，就會在執行時刻，改變對應的xoffset 或yoffset，以實現不同的顯示效果。
其他一些成員，具體看注釋就知道了。
2. 硬體方面
了解自己的開發板上的lcd顯示屏的大小，具體支援的哪些特性，比如是否支援雙緩衝等。
把這些相關資訊，在驅動編寫的時候，進行對應的賦值。
【如何寫framebuffer的lcd驅動】
主要是實現linux的framebuffer框架下的，一些函式，最基本的一些就是，以linux核心中的s3c2410舉例，在s3c2410fb.c中，有個對應的結構體：
static struct fb_ops s3c2410fb_ops = ;可以看到，這裡，將自己實現的那些對framebuffer的操作函式，包括設定lcd的引數，剪下，拷貝，清空等，賦值給那個結構體變數，這樣上層framebuffer框架中的函式呼叫的時候，就會呼叫你自己實現的那些函式了。
有些函式，如fb_pan_display等，如果你沒有實現，那麼系統就會呼叫上層框架中預設實現的函式來去做對應的操作。
上層的預設的函式實現在 drivers/video/fbmem.c中。相關具體的細節，感興趣的自己去看吧。
關於fb驅動中的probe函式，在insmod對應驅動後執行，主要就是一些初始化，其中就包括了上面提到的幾個全域性變數，結構體的初始化，比如此例中的s3c2410fb_probe（）中：
fbinfo->fix.type = fb_type_packed_pixels;設定了fb和var的各自屬性，是fb_activate_now 立即啟用型別，fb_vmode_noninterlaced非互動模式（不支援雙緩衝？）等等。fbinfo->fix.type_aux = 0;
fbinfo->fix.xpanstep = 0;
fbinfo->fix.ypanstep = 0;
fbinfo->fix.ywrapstep = 0;
fbinfo->fix.accel = fb_accel_none;
fbinfo->var.nonstd = 0;
fbinfo->var.activate = fb_activate_now;
fbinfo->var.accel_flags = 0;
fbinfo->var.vmode = fb_vmode_noninterlaced;
本人目前了解到的就是這麼多，歡迎其他高手指出不妥之處和互相交流。
【參考資料】
what is the framebuffer?
console programming howto - 7. framebuffer
linux framebuffer driver writing howto
frame buffer device驅動程式
(green-waste)
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