exynos 4412 Framebuffer驱动详解

 本文参考了http://blog.chinaunix.net/uid-28328633-id-3565345.html
 文中牵扯到一些android fence的知识。这里不做赘述。 请参考相关文章：
 http://blog.youkuaiyun.com/ear5cm/article/details/45093807
 http://blog.youkuaiyun.com/fuyajun01/article/details/44261495
 也牵扯到一些ION，iommu，dma_buf的知识，请参考
 http://blog.chinaunix.net/uid-27411029-id-3642988.html
 http://blog.youkuaiyun.com/crazyjiang/article/details/7927260
 http://blog.youkuaiyun.com/zirconsdu/article/details/8965962
 
 
 

1,帧缓冲设备在Linux中也可以看做是一个完整的子系统，

大体由fbmem.c和xxxfb.c（对应我们的s3cfb.c） 组成。向上给应用程序提供完善的设备文件

操作接口(即对FrameBuffer设备进行read、 write、 ioctl等操作)，接口在Linux提供的fbmem.c文件中实现；向下提供了硬件操作的接口，只是这些接口Linux并没有提供实现，因为这要根据具体的LCD控制器硬件进行设置，所以这就是我们要做的事情了(即s3c-fb.c部分的实现)。

exynos 4412的驱动代码里，framebuffer主要代码在driver/video/，文件名是s3c-fb.c 

exynos 4412显示控制器可以控制0~5个windows，代码中分给它们分别编号win0, win1,win2......

这里一个window就对应一个独立的驱动控制个体, 每个framebuffer有自己的一个FBI（fb_info）结构，
显示控制器对应的抽象结构是s3c_fb结构体， window对应的抽象结构是s3c_fb_win结构体。


2. 数据结构及接口函数
从帧缓冲设备驱动程序结构看，该驱动主要跟fb_info结构体有关，该结构体记录了帧缓冲设备的全部信息，包括设备的设置参数、状态以及对底层硬件操作的函数指针。
在Linux中，每一个帧缓冲设备都必须对应一个fb_info， fb_info在/linux/fb.h中的定义如下： (只列出重要的一些)

struct fb_info {
int node;
int flags;
struct fb_var_screeninfo var;/*LCD可变参数结构体*/
struct fb_fix_screeninfo fix;/*LCD固定参数结构体*/
struct fb_monspecs monspecs; /*LCD显示器标准*/
struct work_struct queue; /*帧缓冲事件队列*/
struct fb_pixmap pixmap; /*图像硬件 mapper*/
struct fb_pixmap sprite; /*光标硬件 mapper*/
struct fb_cmap cmap; /*当前的颜色表*/
struct fb_videomode *mode; /*当前的显示模式*/
#ifdef CONFIG_FB_BACKLIGHT
struct backlight_device *bl_dev;/*对应的背光设备*/
struct mutex bl_curve_mutex;
u8 bl_curve[FB_BACKLIGHT_LEVELS];/*背光调整*/
#endif
#ifdef CONFIG_FB_DEFERRED_IO
struct delayed_work deferred_work;
struct fb_deferred_io *fbdefio;
#endif
struct fb_ops *fbops; /*对底层硬件操作的函数指针*/
struct device *device;
struct device *dev; /*fb设备*/
int class_flag;
#ifdef CONFIG_FB_TILEBLITTING
struct fb_tile_ops *tileops; /*图块Blitting*/
#endif
char __iomem *screen_base; /*虚拟基地址*/
unsigned long screen_size; /*LCD IO映射的虚拟内存大小*/
void *pseudo_palette; /*伪 16色颜色表*/
#define FBINFO_STATE_RUNNING 0
#define FBINFO_STATE_SUSPENDED 1
u32 state; /*LCD的挂起或恢复状态*/
void *fbcon_par;
void *par;
};

其中，比较重要的成员有struct fb_var_screeninfo var、 struct fb_fix_screeninfo fix和
struct fb_ops*fbops，他们也都是结构体。
fb_var_screeninfo结构体主要记录用户可以修改的控制器的参数，比如屏幕的分辨率
和每个像素的比特数等，该结构体定义如下：

struct fb_var_screeninfo {
__u32 xres; /*可见屏幕一行有多少个像素点*/
__u32 yres; /*可见屏幕一列有多少个像素点*/
__u32 xres_virtual; /*虚拟屏幕一行有多少个像素点*/
__u32 yres_virtual; /*虚拟屏幕一列有多少个像素点*/
__u32 xoffset; /*虚拟到可见屏幕之间的行偏移*/
__u32 yoffset; /*虚拟到可见屏幕之间的列偏移*/
__u32 bits_per_pixel; /*每个像素的位数即 BPP*/
__u32 grayscale; /*非 0时，指的是灰度*/
struct fb_bitfield red; /*fb缓存的 R位域*/
struct fb_bitfield green; /*fb缓存的 G位域*/
struct fb_bitfield blue; /*fb缓存的B位域*/
struct fb_bitfield transp; /*透明度*/
__u32 nonstd; /* != 0 非标准像素格式*/
__u32 activate;
__u32 height; /*高度*/
__u32 width; /*宽度*/
__u32 accel_flags;
/*定时：除了 pixclock本身外，其他的都以像素时钟为单位*/
__u32 pixclock; /*像素时钟(皮秒)*/
__u32 left_margin; /*行切换，从同步到绘图之间的延迟*/
__u32 right_margin; /*行切换，从绘图到同步之间的延迟*/
__u32 upper_margin; /*帧切换，从同步到绘图之间的延迟*/
__u32 lower_margin; /*帧切换，从绘图到同步之间的延迟*/
__u32 hsync_len; /*水平同步的长度*/
__u32 vsync_len; /*垂直同步的长度*/
__u32 sync;
__u32 vmode;
__u32 rotate;
__u32 reserved[5]; /*保留*/
};

而fb_fix_screeninfo结构体又主要记录用户不可以修改的控制器的参数，比如屏幕缓
冲区的物理地址和长度等，该结构体的定义如下：

struct fb_fix_screeninfo {
char id[16]; /*字符串形式的标示符 */
unsigned long smem_start; /*fb缓存的开始位置 */
__u32 smem_len; /*fb缓存的长度 */
__u32 type; /*看FB_TYPE_* */
__u32 type_aux; /*分界*/
__u32 visual; /*看FB_VISUAL_* */
__u16 xpanstep; /*如果没有硬件panning就赋值为0 */
__u16 ypanstep; /*如果没有硬件panning就赋值为0 */
__u16 ywrapstep; /*如果没有硬件ywrap就赋值为0 */
__u32 line_length; /*一行的字节数 */
unsigned long mmio_start; /*内存映射IO的开始位置*/
__u32 mmio_len; /*内存映射IO的长度*/
__u32 accel;
__u16 reserved[3]; /*保留*/
};

fb_ops结构体是对底层硬件操作的函数指针，该结构体中定义了对硬件的操作有:(这里只列出了常用的操作)

struct fb_ops {
struct module *owner;
//检查可变参数并进行设置
int (*fb_check_var)(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info);