LCD驱动源码分析(s3cfb.c)

Posted 2022-05-28 正在起飞的蜗牛

1、驱动源码分析大致思路

(1)分析LCD驱动首先需要分析内核的帧缓冲子系统，因为LCD驱动就是按照帧缓冲子系统提供的注册接口来注册的；
(2)内核帧缓冲子系统参考博客：《Linux 帧缓冲子系统详解：LCD介绍、framebuffer驱动框架、LCD驱动源码分析》；
(3)先分析LCD驱动的加载和卸载；
(4)梳理清楚应用是如果调用到LCD驱动的；
(5)LCD驱动的源码大致分为两部分：一部分是Soc的LCD控制器，一方面是LCD本身，两者都是去查阅数据手册；
(6)LCD和Soc是通过gpio口连接的，分析LCD源码还涉及内核的gpio子系统，参考博客：《2.6.35内核的gpio子系统详解》；

2、应用层、帧缓冲子系统、LCD驱动三者的联系

(1)应用层通过操作设备节点"/dev/fbn"来操作LCD屏幕；
(2)应用层操作设备节点，首先是调用到帧缓冲子系统的struct file_operations操作方法；
(3)设备节点里包含主次设备号，帧缓冲系统先根据主次设备号找到对应注册过的驱动；
(4)最后调用驱动的struct fb_ops结构体里的方法；
补充：《应用程序操作LCD源码分析》；

3、LCD驱动的加载

static struct platform_driver s3cfb_driver = 
	.probe = s3cfb_probe,
	.remove = __devexit_p(s3cfb_remove),
	.driver = 
		   .name = S3CFB_NAME,
		   .owner = THIS_MODULE,
	,
;

static int __init s3cfb_register(void)

	//向platform平台总线注册驱动
	platform_driver_register(&s3cfb_driver);

	return 0;

static void __exit s3cfb_unregister(void)

	//向platform平台总线卸载驱动
	platform_driver_unregister(&s3cfb_driver);


module_init(s3cfb_register);
module_exit(s3cfb_unregister);

(1)LCD驱动是利用平台总线进行注册的，在内核启动时也会注册相应的LCD的平台设备，当驱动和设备匹配就会执行驱动的probe函数；
(2)平台总线相关知识参考博客：《内核platform总线详解：定义、注册、匹配、使用示例》；

4、LCD驱动的prob函数分析

static int __devinit s3cfb_probe(struct platform_device *pdev)

	struct s3c_platform_fb *pdata;
	struct s3cfb_global *fbdev;
	struct resource *res;
	int i, j, ret = 0;

	//分配s3cfb_global结构体大小的内存
	fbdev = kzalloc(sizeof(struct s3cfb_global), GFP_KERNEL);
	if (!fbdev) 
		dev_err(&pdev->dev, "failed to allocate for "
			"global fb structure\\n");
		ret = -ENOMEM;
		goto err_global;
	

	//保存设备结构体
	fbdev->dev = &pdev->dev;

	//电流整流:和电源管理有关，实现低功耗
	fbdev->regulator = regulator_get(&pdev->dev, "pd");
	if (!fbdev->regulator) 
		dev_err(fbdev->dev, "failed to get regulator\\n");
		ret = -EINVAL;
		goto err_regulator;
	
	ret = regulator_enable(fbdev->regulator);
	if (ret < 0) 
		dev_err(fbdev->dev, "failed to enable regulator\\n");
		ret = -EINVAL;
		goto err_regulator;
	

	//获取platform设备传过来的私有数据
	pdata = to_fb_plat(&pdev->dev);
	if (!pdata) 
		dev_err(fbdev->dev, "failed to get platform data\\n");
		ret = -EINVAL;
		goto err_pdata;
	

	fbdev->lcd = (struct s3cfb_lcd *)pdata->lcd;

	//设置LCD相关的引脚
	if (pdata->cfg_gpio)
		pdata->cfg_gpio(pdev);

	//打开LCD的时钟
	if (pdata->clk_on)
		pdata->clk_on(pdev, &fbdev->clock);

	//获取设备IORESOURCE_MEM类的资源
	res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
	if (!res) 
		dev_err(fbdev->dev, "failed to get io memory region\\n");
		ret = -EINVAL;
		goto err_io;
	

	/***************动态映射*****************/
	//向内核申请地址资源
	res = request_mem_region(res->start,
				 res->end - res->start + 1, pdev->name);
	if (!res) 
		dev_err(fbdev->dev, "failed to request io memory region\\n");
		ret = -EINVAL;
		goto err_io;
	

	//IO地址动态映射
	fbdev->regs = ioremap(res->start, res->end - res->start + 1);
	if (!fbdev->regs) 
		dev_err(fbdev->dev, "failed to remap io region\\n");
		ret = -EINVAL;
		goto err_mem;
	

	//开启相关中断，是设置的LCD控制器的寄存器
	s3cfb_set_vsync_interrupt(fbdev, 1);
	s3cfb_set_global_interrupt(fbdev, 1);

	//根据设备传过来的数据，设置LCD控制器
	s3cfb_init_global(fbdev);

	//构建struct fb_info结构体
	if (s3cfb_alloc_framebuffer(fbdev)) 
		ret = -ENOMEM;
		goto err_alloc;
	

	//将struct fb_info结构体注册到帧缓冲子系统中
	if (s3cfb_register_framebuffer(fbdev)) 
		ret = -EINVAL;
		goto err_register;
	

	//设置LCD控制器的时钟
	s3cfb_set_clock(fbdev);

	//打开默认的显示屏
	s3cfb_set_window(fbdev, pdata->default_win, 1);

	//打开屏幕的显示功能，到现在才允许视频输出到屏幕
	s3cfb_display_on(fbdev);

	//申请中断号
	fbdev->irq = platform_get_irq(pdev, 0);
	if (request_irq(fbdev->irq, s3cfb_irq_frame, IRQF_SHARED,
			pdev->name, fbdev)) 
		dev_err(fbdev->dev, "request_irq failed\\n");
		ret = -EINVAL;
		goto err_irq;
	

#ifdef CONFIG_FB_S3C_LCD_INIT
	if (pdata->backlight_on)
		pdata->backlight_on(pdev);

	if (!bootloaderfb && pdata->reset_lcd)
		pdata->reset_lcd(pdev);
#endif

	//和电源管理有关
#ifdef CONFIG_HAS_EARLYSUSPEND
	fbdev->early_suspend.suspend = s3cfb_early_suspend;
	fbdev->early_suspend.resume = s3cfb_late_resume;
	fbdev->early_suspend.level = EARLY_SUSPEND_LEVEL_DISABLE_FB;
	register_early_suspend(&fbdev->early_suspend);
#endif

	//给设备创建属性文件
	ret = device_create_file(&(pdev->dev), &dev_attr_win_power);
	if (ret < 0)
		dev_err(fbdev->dev, "failed to add sysfs entries\\n");

	dev_info(fbdev->dev, "registered successfully\\n");

	//这是显示内核开机的logo
#if !defined(CONFIG_FRAMEBUFFER_CONSOLE) && defined(CONFIG_LOGO)
	if (fb_prepare_logo( fbdev->fb[pdata->default_win], FB_ROTATE_UR)) 
		printk("Start display and show logo\\n");
		/* Start display and show logo on boot */
		fb_set_cmap(&fbdev->fb[pdata->default_win]->cmap, fbdev->fb[pdata->default_win]);
		fb_show_logo(fbdev->fb[pdata->default_win], FB_ROTATE_UR);
	
#endif
	mdelay(100);

	//点亮屏幕的背光
	if (pdata->backlight_on)
		pdata->backlight_on(pdev);

	return 0;

err_irq:
	s3cfb_display_off(fbdev);
	s3cfb_set_window(fbdev, pdata->default_win, 0);
	for (i = pdata->default_win;
			i < pdata->nr_wins + pdata->default_win; i++) 
		j = i % pdata->nr_wins;
		unregister_framebuffer(fbdev->fb[j]);
	
err_register:
	for (i = 0; i < pdata->nr_wins; i++) 
		if (i == pdata->default_win)
			s3cfb_unmap_default_video_memory(fbdev->fb[i]);
		framebuffer_release(fbdev->fb[i]);
	
	kfree(fbdev->fb);

err_alloc:
	iounmap(fbdev->regs);

err_mem:
	release_mem_region(res->start,
				 res->end - res->start + 1);

err_io:
	pdata->clk_off(pdev, &fbdev->clock);

err_pdata:
	regulator_disable(fbdev->regulator);

err_regulator:
	kfree(fbdev);

err_global:
	return ret;

(1)解析出平台设备传过来的数据；
(2)设置LCD相关的gpio引脚，设置好时钟；
(3)对LCD相关的寄存器地址进行动态映射；
(4)根据平台设备传过来的数据，设置Soc的LCD控制器相关寄存器；
(5)构建struct fb_info结构体，最重要的是struct fb_ops结构体，这是LCD屏幕的具体硬件操作方法，然后注册到帧缓冲子系统中；
(6)打开默认的显示屏。一个LCD可以对应对个虚拟屏幕；
(7)给设备创建属性文件，设备属于"graphics"类，在"/sys/class/graphics"目录下可以看到；
(8)显示内核的启动logo，打开屏幕的背光，真正显示出启动logo；