15.linux-LCD层次分析(详解)
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了15.linux-LCD层次分析(详解)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
如果我们的系统要用GUI（图形界面接口），这时LCD设备驱动程序就应该编写成frambuffer接口，而不是像之前那样只编写操作底层的LCD控制器接口。
什么是frambuffer设备？
frambuffer设备层是对图像设备的一种抽象，它代表了视频硬件的帧缓存，使得应用程序通过定义好的接口就可以访问硬件。所以应用程序不需要考虑底层的（寄存器级）的操作。应用程序对设备文件的访问一般在/dev目录,如 /dev/fb*。
内核中的frambuffer在drivers/video/fbmem.c(fb: frame buffer)
1.我们进入fbmem.c找到它的入口函数:
static int __init fbmem_init(void) { create_proc_read_entry("fb", 0, NULL, fbmem_read_proc, NULL); if (register_chrdev(FB_MAJOR,"fb",&fb_fops)) //(1)创建字符设备 printk("unable to get major %d for fb devs\\n", FB_MAJOR); fb_class = class_create(THIS_MODULE, "graphics"); //创建类 if (IS_ERR(fb_class)) { printk(KERN_WARNING "Unable to create fb class; errno = %ld\\n", PTR_ERR(fb_class)); fb_class = NULL; } return 0; }
(1)创建字符设备"fb", FB_MAJOR=29,主设备号为29,我们cat /proc/devices 也能找到这个字符设备:
和我们之前的驱动程序一样，但是没有使用创建设备节点,为什么?
因为需要注册了LCD驱动后，才会有设备节点，所以这里的代码没有 ,后面会分析哪里有。
2.我们来看看注册的file_operations结构体fb_fops的.open函数和.read函数,应用层是如何打开驱动、读取驱动数据
2.1 fb_open函数如下:
static int fb_open(struct inode *inode, struct file *file) { int fbidx = iminor(inode); //获取设备节点的次设备号 struct fb_info *info; //定义fb_info结构体 int res = 0; ... ... if (!(info = registered_fb[fbidx])) //(1) info= registered_fb[fbidx],获取此设备号的lcd驱动信息 try_to_load(fbidx); ... ... if (info->fbops->fb_open) { res = info->fbops->fb_open(info,1); //调用registered_fb[fbidx]->fbops->fb_open if (res) module_put(info->fbops->owner); } return res; }
(1) registered_fb[fbidx] 这个数组也是fb_info结构体,其中fbidx等于次设备号id,显然这个数组就是保存我们各个lcd驱动的信息
2.2 fb_read函数如下:
static ssize_t fb_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos) { unsigned long p = *ppos; struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode; int fbidx = iminor(inode); //获取次设备号 struct fb_info *info = registered_fb[fbidx]; //获取次设备号的lcd驱动的信息 u32 *buffer, *dst; u32 __iomem *src; int c, i, cnt = 0, err = 0; unsigned long total_size; ... ... if (info->fbops->fb_read) return info->fbops->fb_read(info, buf, count, ppos); total_size = info->screen_size; //获取屏幕长度
... ... buffer = kmalloc((count > PAGE_SIZE) ? PAGE_SIZE : count,GFP_KERNEL); //分配缓冲区 if (!buffer) return -ENOMEM; src = (u32 __iomem *) (info->screen_base + p); //获取显存物理基地址 if (info->fbops->fb_sync) info->fbops->fb_sync(info); while (count) { c = (count > PAGE_SIZE) ? PAGE_SIZE : count; //获取页地址 dst = buffer; /*因为src是32位,一个src等于4个字节,所以页地址c >> 2*/ for (i = c >> 2; i--; ) *dst++ = fb_readl(src++); //读取显存每个像素点数据,放到dst地址上 if (c & 3) { u8 *dst8 = (u8 *) dst; u8 __iomem *src8 = (u8 __iomem *) src; for (i = c & 3; i--;) *dst8++ = fb_readb(src8++); src = (u32 __iomem *) src8; } if (copy_to_user(buf, buffer, c)) { //上传数据,长度等于页地址大小 err = -EFAULT; break; } *ppos += c; buf += c; cnt += c; count -= c; } kfree(buffer); return (err) ? err : cnt; }
从.open和.write函数中可以发现,都依赖于fb_info帧缓冲信息结构体,它从registered_fb[fbidx]数组中得到,这个数组保存我们各个lcd驱动的信息
3.我们来找找这个数组在哪里被注册,位于register_framebuffer():
int register_framebuffer(struct fb_info *fb_info) { ... ... for (i = 0 ; i < FB_MAX; i++) //查找空的数组 if (!registered_fb[i]) break; fb_info->node = i; ... ... /*创建设备节点,名称为fdi,主设备号为29,次设备号为i */ fb_info->dev = device_create(fb_class, fb_info->device,MKDEV(FB_MAJOR, i), "fb%d", i); ... ... registered_fb[i] = fb_info; ... ... }
得出这个register_framebuffer()除了注册fb_info,还创建了设备节点
所以要注册驱动时就调用这个,如下图所示:
4.我们来看看/drivers/video/s3c2410fb.c 中又是怎么实现驱动的
4.1先找到入口出口函数:
int __devinit s3c2410fb_init(void) { return platform_driver_register(&s3c2410fb_driver); } static void __exit s3c2410fb_cleanup(void) { platform_driver_unregister(&s3c2410fb_driver); }
发现是注册、注销设备平台drv
4.2 来看看s3c2410fb_driver 如何定义的
static struct platform_driver s3c2410fb_driver = { .probe = s3c2410fb_probe, //检测函数,注册设备 .remove = s3c2410fb_remove, //删除设备 .suspend = s3c2410fb_suspend, //休眠 .resume = s3c2410fb_resume, //唤醒 .driver = { .name = "s3c2410-lcd", //drv名字 .owner = THIS_MODULE, }, };
和我们上节分析的platform机制一样,当与设备匹配成功,就进入probe函数,初始化驱动设备
4.3 来看看.probe函数,如何实现驱动的
static int __init s3c2410fb_probe(struct platform_device *pdev) { struct s3c2410fb_info *info; struct fb_info *fbinfo; struct s3c2410fb_hw *mregs; int ret; int irq; int i; u32 lcdcon1; mach_info = pdev->dev.platform_data; //获取LCD设备信息(长宽、类型等) if (mach_info == NULL) { dev_err(&pdev->dev,"no platform data for lcd, cannot attach\\n"); return -EINVAL; } mregs = &mach_info->regs; irq = platform_get_irq(pdev, 0); if (irq < 0) { dev_err(&pdev->dev, "no irq for device\\n"); return -ENOENT; } fbinfo = framebuffer_alloc(sizeof(struct s3c2410fb_info), &pdev->dev); //1.分配一个fb_info结构体 if (!fbinfo) { return -ENOMEM; } /*2.设置fb_info*/ info = fbinfo->par; info->fb = fbinfo; info->dev = &pdev->dev; ... ... /*3.硬件相关的操作,设置中断,LCD时钟频率,显存地址, 配置引脚... ...*/ ret = request_irq(irq, s3c2410fb_irq, IRQF_DISABLED, pdev->name, info); //设置中断 info->clk = clk_get(NULL, "lcd"); //获取时钟 clk_enable(info->clk); //使能时钟 ret = s3c2410fb_map_video_memory(info); //显存地址 ret = s3c2410fb_init_registers(info); //设置寄存器,配置引脚 ... ...
ret = register_framebuffer(fbinfo); //4.注册一个fb_info结构体 if (ret < 0) { printk(KERN_ERR "Failed to register framebuffer device: %d\\n", ret); goto free_video_memory; } ... ... return ret; }
4.4 显然要写个LCD驱动程序,需要以下4步:
1) 分配一个fb_info结构体: framebuffer_alloc();
2) 设置fb_info
3) 硬件相关的操作(设置中断,LCD时钟频率,显存地址, 配置引脚... ...)
4 注册fb_info: register_framebuffer()
下节就开始如何来写LCD驱动
以上是关于15.linux-LCD层次分析(详解)的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
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