大家都知道Unix/Linux系統(tǒng)是由命令驅(qū)動的。那么最基本的系統(tǒng)是命令行的（就是想DOS一樣的界面）。X－Window－System是Unix/Linux上的圖形系統(tǒng)，它是通過X－Server來控制硬件的。但有一些Linux的發(fā)行版在引導(dǎo)的時候就會在屏幕上出現(xiàn)圖形，這時的圖形是不可能由X來完成的，那是什么機制呢？答案是FrameBuffer。
FrameBuffer不是一個圖形系統(tǒng)，更不是窗口系統(tǒng)。它比X要低級，簡單來說FrameBuffer就是一種機制的實現(xiàn)。這種機制是把屏幕上的每個點映射成一段線性內(nèi)存空間，程序可以簡單的改變這段內(nèi)存的值來改變屏幕上某一點的顏色。X的高度可移植性就是來自于這種機制，不管是在那種圖形環(huán)境下，只要有這種機制的實現(xiàn)就可以運行X。所以在幾乎所有的平臺上都有相應(yīng)的X版本的移植。
好了，閑話少說，下面我們來看看可以利用FrameBuffer來干點什么。首先看看你是否有了相應(yīng)的驅(qū)動：找一下在/dev/下是否有fb*這個設(shè)備文件，這是個字符類的特殊文件。

ls -l /dev/fb0 (Enter) 
crw-rw---- 1 root video 29, 0 Jan 27 15:32 /dev/fb0

如果沒有這個文件也可以找找其他的比如：/dev/fb1,/dev/fb2...如果找不到這些文件，那就得重新編譯內(nèi)核了。下面假設(shè)存在這個文件/dev/fb0，這就是FrameBuffer的設(shè)備文件。
有了這個我們可以play with FrameBuffer了。（一下的操作不一定要在X下，可以在啟動了FrameBuffer的虛擬控制臺下）

cat /dev/fb0 > sreensnap 

ls -l sreensnap

-rw-r--r-- 1 wsw wsw 6291456 Jan 27 21:30 sreensnap

我們得到了一個恰好6M的文件，再做下面的操作：

clear /*清楚屏幕的輸出*/
cat sreensnap > /dev/fb0
是不是奇怪的事情發(fā)生了？好像是中了病毒一般？屏幕又恢復(fù)了以前的狀態(tài)？不用著急，

clear

這樣屏幕就正常了。

通過以上的操作，我想你也猜到了。文件/dev/fb0就是控制屏幕上的每一點的顏色的文件。我們可以寫程序來改變這個文件的內(nèi)容，就可以方便的在屏幕上畫圖了:-)

我下面就來寫一個小程序，探測一下屏幕的屬性。


#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/fb.h>
#include <sys/mman.h>

int main () {
int fp=0;
struct fb_var_screeninfo vinfo;
struct fb_fix_screeninfo finfo;
fp = open ("/dev/fb0",O_RDWR);

if (fp < 0){
printf("Error : Can not open framebuffer device\n");
exit(1);
}

if (ioctl(fp,FBIOGET_FSCREENINFO,&finfo)){
printf("Error reading fixed information\n");
exit(2);
}

if (ioctl(fp,FBIOGET_VSCREENINFO,&vinfo)){
printf("Error reading variable information\n");
exit(3);
}

printf("The mem is d\n",finfo.smem_len);
printf("The line_length is d\n",finfo.line_length);
printf("The xres is d\n",vinfo.xres);
printf("The yres is d\n",vinfo.yres);
printf("bits_per_pixel is d\n",vinfo.bits_per_pixel);
close (fp);
}

struct fb_var_screeninfo 和 struct fb_fix_screeninfo 兩個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是在/usr/include/linux/fb.h中定義的，里面有些有趣的值：（都是無符號32位的整數(shù)）
在fb_fix_screeninfo中有
__u32 smem_len 是這個/dev/fb0的大小，也就是內(nèi)存大小。
__u32 line_length 是屏幕上一行的點在內(nèi)存中占有的空間，不是一行上的點數(shù)。
在fb_var_screeninfo 中有
__u32 xres ，__u32 yres 是x和y方向的分辨率，就是兩個方向上的點數(shù)。
__u32 bits_per_pixel 是每一點占有的內(nèi)存空間。

把上面的程序編譯以后運行，在我的機器上的結(jié)果如下：
The mem is :6291456
The line_length is :4096
The xres is :1024
The yres is :768
bits_per_pixel is :32

內(nèi)存長度恰好是6M，每行占有4M的空間，分辨率是1024x768，色彩深度是32位。細心的你可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)有些不對。屏幕上的點有1024x768＝786432個，每個點占有32比特。屏幕一共的占有內(nèi)存數(shù)為32x786432＝25165824 就是3145728字節(jié)，恰好是3M但是上面的程序告訴我們有6M的存儲空間。這是因為在現(xiàn)代的圖形系統(tǒng)中大多有緩沖技術(shù)，顯存中存有兩頁屏幕數(shù)據(jù)，這是方便快速的改變屏幕內(nèi)容實現(xiàn)動畫之類比較高的要求。關(guān)于這種緩沖技術(shù)有點復(fù)雜，我們目前先不討論。對于我們來說只有這3M內(nèi)存來存放這一個屏幕的顏色數(shù)據(jù)。
好了，現(xiàn)在你應(yīng)該對FrameBuffer有一個大概的了解了吧。那么接下來你一定會想在屏幕上畫一些東西，讓我們先從畫一個點開始吧。先說說我的想法：在類Unix系統(tǒng)中，一切東西都是文件。我們對屏幕的讀寫就可以轉(zhuǎn)換成對/dev/fb0的讀寫。那么就把/dev/fb0用open打開，再用lseek定位要讀寫的位置，最后調(diào)用read或者write來操作。通過這么一大段的操作我們才完成了對一個點的讀或者寫。這種方法開銷太大了。還有一種方法，我們把/dev/fb0映射到程序進程的內(nèi)存空間中來，然后得到一個指向這段存儲空間的指針，這樣就可以方便的讀寫了。但是我們要知道能映射多少和該映射多少，這能很方便的從上面一個程序得出的參數(shù)來決定。
下面是程序代碼：

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/fb.h>
#include <sys/mman.h>

int main () {
int fp=0;
struct fb_var_screeninfo vinfo;
struct fb_fix_screeninfo finfo;
long screensize=0;
char *fbp = 0;
int x = 0, y = 0;
long location = 0;
fp = open ("/dev/fb0",O_RDWR);

if (fp < 0){
printf("Error : Can not open framebuffer device\n");
exit(1);
}

if (ioctl(fp,FBIOGET_FSCREENINFO,&finfo)){
printf("Error reading fixed information\n");
exit(2);
}

if (ioctl(fp,FBIOGET_VSCREENINFO,&vinfo)){
printf("Error reading variable information\n");
exit(3);
}

screensize = vinfo.xres * vinfo.yres * vinfo.bits_per_pixel / 8;
/*這就是把fp所指的文件中從開始到screensize大小的內(nèi)容給映射出來，得到一個指向這塊空間的指針*/
fbp =(char *) mmap (0, screensize, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fp,0);
if ((int) fbp == -1)
{
printf ("Error: failed to map framebuffer device to memory.\n");
exit (4);
}
/*這是你想畫的點的位置坐標,(0，0)點在屏幕左上角*/
x = 100;
y = 100;
location = x * (vinfo.bits_per_pixel / 8) + y * finfo.line_length;

*(fbp + location) = 100; /* 藍色的色深 */ /*直接賦值來改變屏幕上某點的顏色*/
*(fbp + location + 1) = 15; /* 綠色的色深*/ 
*(fbp + location + 2) = 200; /* 紅色的色深*/ 
*(fbp + location + 3) = 0; /* 是否透明*/ 
munmap (fbp, screensize); /*解除映射*/
close (fp); /*關(guān)閉文件*/
return 0;

}

因為這是對線性存儲空間的讀寫，所以代碼有點不清晰，不易理解。但是有了這個基本的代碼實現(xiàn)，我們可以很容易寫一些DrawPoint之類的函數(shù)去包裝一下低層的對線性存儲空間的讀寫。但是有了畫點的程序，再寫出畫線畫圓的函數(shù)就不是非常困難了。

這些就是我對FrameBuffer的初步研究，匆忙之間寫些東西不成文章,以后要寫些更高級一點的函數(shù)的實現(xiàn)。