在struct fb_info結(jié)構(gòu)中有變量：

  struct fb_cmap cmap;                 /* Current cmap */



在fpgen基礎(chǔ)操作下提供：

extern int fbgen_get_cmap(struct fb_cmap *cmap, int kspc, int con, struct fb_info *info);

extern int fbgen_set_cmap(struct fb_cmap *cmap, int kspc, int con, struct fb_info *info);







在文件/* drivers/video/fbcmap.c */中提供更多的cmap應(yīng)用

extern int fb_alloc_cmap(struct fb_cmap *cmap, int len, int transp);

extern void fb_copy_cmap(struct fb_cmap *from, struct fb_cmap *to, int fsfromto);

extern int fb_get_cmap(struct fb_cmap *cmap, int kspc,

int (*getcolreg)(u_int, u_int *, u_int *, u_int *,u_int *, struct fb_info *),

                                struct fb_info *fb_info);

extern int fb_set_cmap(struct fb_cmap *cmap, int kspc,

                              int (*setcolreg)(u_int, u_int, u_int, u_int, u_int,struct fb_info *),

                              struct fb_info *fb_info);

extern struct fb_cmap *fb_default_cmap(int len);

extern void fb_invert_cmaps(void);

2． 通過文件解析

在anakinfb.c文件中，cmap如圖





在stifb.c
 


本文介紹的設(shè)備是位于/video目錄下面的anakinfb.c驅(qū)動(dòng)程序。雖然我不清楚那個(gè)設(shè)備的特性，但是從對(duì)程序的分析中我們?nèi)匀恢廊绾尉帉懸粋€(gè)frame buffer設(shè)備驅(qū)動(dòng)。

    本文是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的fb驅(qū)動(dòng)。共221行，包含函數(shù)如下：



1.         static int  anakinfb_getcolreg(u_int regno, u_int *red, u_int *green, u_int *blue, u_int *transp, struct fb_info *info) 31行

2.         static int anakinfb_setcolreg(u_int regno, u_int red, u_int green, u_int blue,u_int transp, struct fb_info *info) 45行

3.         static int anakinfb_get_fix(struct fb_fix_screeninfo *fix, int con, struct fb_info *info) 57行

4.         static int anakinfb_get_var(struct fb_var_screeninfo *var, int con, struct fb_info *info) 75行

5.         static int anakinfb_set_var(struct fb_var_screeninfo *var, int con, struct fb_info *info) 111行

6.         static int anakinfb_get_cmap(struct fb_cmap *cmap, int kspc, int con,     struct fb_info *info) 117行

7.         static int anakinfb_set_cmap(struct fb_cmap *cmap, int kspc, int con,     struct fb_info *info) 130行

8.         static int anakinfb_switch_con(int con, struct fb_info *info) 147行

9.         static int anakinfb_updatevar(int con, struct fb_info *info) 155行

10.     static void anakinfb_blank(int blank, struct fb_info *info) 161行

11.     int __init anakinfb_init(void) 178行


函數(shù)1，2是寄存器操作用。

函數(shù)3，4，5，6，7是fb_ops函數(shù)

函數(shù)8用于切換控制臺(tái)

函數(shù)9用于更新變量

函數(shù)10用于閃爍屏幕

函數(shù)11用于初始化設(shè)備

    很奇怪，對(duì)fb設(shè)備的讀寫函數(shù)怎么沒有！值得說明的是open,release,read,write,ioctl,mmap等函數(shù)的實(shí)現(xiàn)是由fbmem.c文件實(shí)現(xiàn)了。也就是說所有的fb設(shè)備在給定了fb_info后，所有的操作都是一樣的。在明確的fb_info前提下，fbmem.c中的函數(shù)可以工作的很好。這樣大家應(yīng)該感到非常輕松了吧，只要完成上述的幾個(gè)設(shè)備相關(guān)的函數(shù)，frame buffer設(shè)備的驅(qū)動(dòng)就寫完了：）



系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖：


Stifb驅(qū)動(dòng)模型

linux/drivers/video/stifb.c - Generic frame buffer driver for HP * workstations with STI (standard text interface) video firmware.

這個(gè)驅(qū)動(dòng)程序和前面的anakin設(shè)備完全不同，因?yàn)樗皇遣捎脴?biāo)準(zhǔn)的格式，而是根據(jù)based on skeletonfb, which wasCreated 28 Dec 1997 by Geert Uytterhoeven也就是skeletonfb.c提供的框架完成的。

共230行，包含函數(shù)如下：

1.         static int sti_encode_fix(struct fb_fix_screeninfo *fix, const void *par, struct fb_info_gen *info) 60行

2.         static int sti_decode_var(const struct fb_var_screeninfo *var,void *par, struct fb_info_gen *info) 71行

3.         static int sti_encode_var(struct fb_var_screeninfo *var, const void *par, struct fb_info_gen *info) 78行

4.         static void sti_get_par(void *par, struct fb_info_gen *info) 94行

5.         static void sti_set_par(const void *par, struct fb_info_gen *info) 99行

6.         static int sti_getcolreg(unsigned regno, unsigned *red, unsigned *green, unsigned *blue, unsigned *transp, struct fb_info *info) 104行

7.         static int sti_setcolreg(unsigned regno, unsigned red, unsigned green, unsigned blue, unsigned transp, struct fb_info *info) 111行

8.         static void sti_set_disp(const void *par, struct display *disp, struct fb_info_gen *info) 118行

9.         static void sti_detect(void) 127行

10.     static int sti_blank(int blank_mode, const struct fb_info *info) 132行

11.     int __init stifb_init(void) 161行

12.     void stifb_cleanup(struct fb_info *info) 201行

13.     int __init stifb_setup(char *options) 208行

其中1到10是必須的，參考下面的圖。

11是初始化代碼

12．13沒有完成具體功能





再給出fb_fix_screeninfo系統(tǒng)調(diào)用結(jié)構(gòu)圖：


Frame buffer與console

Framebuffer作為顯卡在內(nèi)核中的注冊(cè)設(shè)備，為了滿足應(yīng)用需要，通常還要為console操作提供專用操作函數(shù)。

Console是系統(tǒng)提供的一種特殊的文本輸出終端，如圖所示。常用的console已經(jīng)不再是從前的單色顯示，而是16色或者更多顏色顯示。根據(jù)文本的代表的不同屬性，顯示不同的顏色。

把對(duì)console的支持內(nèi)嵌到fb的驅(qū)動(dòng)中，或許有其自己的道理，我沒有看出來。不過既然要提供這種支持，我們的驅(qū)動(dòng)程序就要添枝加葉了。




在準(zhǔn)fb設(shè)備設(shè)備驅(qū)動(dòng)中是沒有對(duì)console支持的。

只有在非標(biāo)準(zhǔn)的fb驅(qū)動(dòng)，也就是基于skeletonfb.c架構(gòu)的程序，需要提供這部分代碼。

下面從各個(gè)方面介紹framebuffer對(duì)console的支持。

1.       各個(gè)文件中的支持

fb.h文件中

struct fb_info結(jié)構(gòu)中：

struct display *disp;              /* initial display variable */

    struct vc_data *display_fg;           /* Console visible on this display */

int (*changevar)(int);            /* tell console var has changed */

    int (*switch_con)(int, struct fb_info*); /* tell fb to switch consoles */



fbgen.c文件中：

void fbgen_set_disp(int con, struct fb_info_gen *info)

int fbgen_update_var(int con, struct fb_info *info)

int fbgen_switch(int con, struct fb_info *info)



新增加文件fbcon.c

struct display fb_display[MAX_NR_CONSOLES];

char con2fb_map[MAX_NR_CONSOLES];

…..



新增加文件fbcon.h：

struct display_switch

struct display



新增文件console_struct.h:

struct vc_data

……



2.       console中的顏色設(shè)定
該部分內(nèi)容準(zhǔn)備略掉，可以自行參考fbcon-cfb*.c文件。



3.       console和fb的高層理解

當(dāng)我們?cè)趂b中引入console后，就相當(dāng)于把一張白紙變成了一個(gè)日記本。本來對(duì)于fb來說只有顏色和位置的關(guān)系，引入console后，首先就是console的描述。
   每個(gè)console相當(dāng)于日記本的一頁，不同的console可以切換。Console因?yàn)槭且@示文本，又和字體聯(lián)系到一起。Console的管理是十分復(fù)雜的，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了framebuffer本身。在RH9中，我們可以自己體驗(yàn)一下console和fb的協(xié)調(diào)問題。

使用Init3多用戶模式登陸，這里是沒有X server支持的。所有的輸入輸出都是基于console的。Framebuffer就相當(dāng)于你的顯示器。通過ALT+CTRL+F*，我們可以切換到不同的console，而每個(gè)console的設(shè)置都可以很獨(dú)立的完成。每隔console會(huì)在自己的數(shù)據(jù)區(qū)記錄歷史命令，在不同的console可以登陸不同的用戶到系統(tǒng)。但是，因?yàn)橹挥幸粋€(gè)屏幕，所以當(dāng)前可視的console只有一個(gè)。Frame buffer驅(qū)動(dòng)程序要能夠根據(jù)ALT+CTRL+F*切換命令去完成console的切換顯示。

   這樣大家應(yīng)該明白frame buffer和console的關(guān)系了吧。后續(xù)我們會(huì)具體講述fb對(duì)console的支持。但是對(duì)console本身不會(huì)設(shè)計(jì)太多，具體參考tty或console的設(shè)計(jì)。當(dāng)完成了fb對(duì)console的支持，frame buffer device driver設(shè)計(jì)就完了：）


Fb console中的字體

/driver/video目錄下:
font_6x11.c,font_8x8.c,font_8x16.c

font_acorn_8x8.c,font_pearl_8x8.c,

font_sun8x16.c,font_sun12x22.c

fonts.c

這些文件都是用來處理在fbcon中的字體顯示問題。其中除最后一個(gè)文件fonts.c外，其他都是字模文件由cpi2fnt產(chǎn)生。

/include/video/目錄下：

font.h

1．          首先介紹font.h文件

font.h文件中，定義了字體的描述結(jié)構(gòu)

struct fbcon_font_desc {

    int idx;     //字體的索引號(hào)

    char *name;//字體的描述

    int width, height;//字模的寬和高

    void *data;//字模的起始指針

    int pref;    //額外信息，平臺(tái)用

};

width的值不一定是8的整數(shù)倍，考慮到計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)的問題，即使width小于8的整數(shù)倍，存儲(chǔ)時(shí)仍以字節(jié)為單位，不足的右補(bǔ)齊0。

Linux內(nèi)核自帶了7種字體，name依次為：

font_vga_8x8,

                            font_vga_8x16,

                            font_pearl_8x8,

                            font_vga_6x11,

                            font_sun_8x16,

                            font_sun_12x22,

                            font_acorn_8x8;

根據(jù)定義name長度不大于32字節(jié)。

2．          Font.c文件

/* 根據(jù)字體名返回該字體的描述結(jié)構(gòu) */

struct fbcon_font_desc *fbcon_find_font(char *name);



/*根據(jù)屏幕大小，獲取默認(rèn)字體描述 */

struct fbcon_font_desc *fbcon_get_default_font(int xres, int yres);



由此看來，linux中基于fbcon的字體比較單一，描述和使用也相對(duì)簡單。主要是由于采用字模描述，只描述256個(gè)ascii字符，故存儲(chǔ)空間不大，從2048到11264不等。


Fbcon中的顏色查找表

Fbcon-cfbx表示該console使用的是xbpp顏色描述。顏色數(shù)為2^x。

在此，我們僅以x=8,x=24舉例，使用顏色分別是256色和真彩16M。

/driver/video/fbcon-cfb8.c

/driver/video/fbcon-cfb24.c

/include/video/fbcon-cfb8.h

/include/video/fbcon-cfb24.h

這4個(gè)文件實(shí)現(xiàn)的具體的操作，而fbcon的底層操作，參考前面的fbcon的介紹，不重復(fù)了：）

實(shí)現(xiàn)fbcon的顏色映射只需完成下面的功能，以fb8為例：

struct display_switch fbcon_cfb8;   

void fbcon_cfb8_setup(struct display *p);

void fbcon_cfb8_bmove(struct display *p, int sy, int sx, int dy, int dx, int height, int width);

void fbcon_cfb8_clear(struct vc_data *conp, struct display *p, int sy, int sx, int height, int width);

void fbcon_cfb8_putc(struct vc_data *conp, struct display *p, int c, int yy, int xx);

void fbcon_cfb8_putcs(struct vc_data *conp, struct display *p, const unsigned short *s, int count, int yy, int xx);

void fbcon_cfb8_revc(struct display *p, int xx, int yy);

void fbcon_cfb8_clear_margins(struct vc_data *conp, struct display *p,int bottom_only);

fbcon_cfb8是系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵，具體解釋參考fbcon介紹。

fbcon_cfb8_setup函數(shù)完成設(shè)定display結(jié)構(gòu)中next_line和next_palne的值。

fbcon_cfb8_bmove函數(shù)完成當(dāng)前坐標(biāo)的移動(dòng)。

fbcon_cfb8_clear函數(shù)通過調(diào)用rectfill函數(shù)清屏幕緩沖區(qū)。

fbcon_cfb8_putc函數(shù)向屏幕輸出單字符，字體寬度必須小于等于16。

fbcon_cfb8_putcs函數(shù)向屏幕輸出字符串。

fbcon_cfb8_revc函數(shù)從屏幕輸入單個(gè)字符，并回顯到fb上。

fbcon_cfb8_clear_margins函數(shù)和fbcon_cfb8_clear類似，調(diào)用rectfill清除區(qū)域。

其中，fb_writel函數(shù)和fb_readl函數(shù)實(shí)現(xiàn)輸入輸出的底層操作。這兩個(gè)函數(shù)實(shí)際上實(shí)在fbcon_h中定義的宏操作，IOMEM操作而已。

關(guān)注一下“(nibbletab_cfb8[*cdat++ >> 4] & eorx) ^ bgx,”

這是所謂8bpp的具體實(shí)現(xiàn)，不同的位深就在寫fb緩沖時(shí)體現(xiàn)了。讓我們從后向前分析，

1.()^bgx，顏色和背景色異或，只有這樣才能保證背景色改變時(shí)，文字一直顯示。

2．~&eorx，eorx是前景色和背景色異或后的值，只有在前景色和背景色一致的時(shí)候，eorx才是0。

3. nibbletab_cfb8[~]，根據(jù)字體的~值，調(diào)用查找表，取顏色值

4．~從字體文件中去讀字模的值。



還有點(diǎn)疑問，就是這兩句的作用，attr_fgcol在fbcon_h中定義：

fgx=attr_fgcol(p,c);

    bgx=attr_bgcol(p,c);

從前面的看，c應(yīng)該是個(gè)字符的ascii碼，ascii與顏色有什么關(guān)系呢？研究中….