关于linux的fb_framebuffer 设备驱动
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草稿V2.4.01framebuffer设备即帧缓冲设备(简写fb)提供了显示接口的抽象描述。
他同时代表着显示接口的存储区,应用程序通过定义好的函数访问,不需要知道底层的任何操作。
Framebuffer驱动使用的设备节点,通常位于/dev目录,如/dev/fb*.从用户角度看,fb设备和其他/dev下面的设备类似:普通的字符设备,主设备号29,次设备号定义fb的索引。
通常,使用如下方式(前面的数字表示次设备号)0=/dev/fb0第一个fb设备1=/dev/fb1第二个fb设备考虑到向下兼容,可以创建符号链接:/dev/fb0current->fb0/dev/fb1current->fb1fb也是一种普通的内存设备,可以读写其内容。
例如,屏幕抓屏:cp/dev/fb0myfilefb虽然可以像内存设备(/dev/mem)一样,对其read,write,seek以及mmap。
但区别在于fb使用的不是整个内存区,而是显存部分。
通过ioctl可以读取或设定fb设备参数,很重要的一点,颜色表(cmap)也要通过Ioctl设定。
查看<linux/fb.h>就知道有多少ioctl应用以及相关数据结构。
这里给出摘要:-你可以获取设备一些不变的信息,如设备名,屏幕的组织(平面,象素,...)对应内存区的长度和起始地址。
-也可以获取能够改变的信息,例如位深,颜色格式,时序等。
如果你改变这些值,驱动程序将对值进行优化,以满足设备特性(如果你的设定,设备不支持,返回EINVAL)。
-你也可以获取或设定部分颜色表。
所有这些特性让应用程序十分容易的使用framebuffer设备。
Xserver可以使用/dev/fb*而不需知道硬件的寄存器是如何组织的。
XF68_FBDev是一个用于位映射(单色)Xserver,唯一要做的就是在应用程序在相应的位置设定是否显示。
在新内核中,帧缓冲设备可以工作于模块中,允许动态加载。
Linux设备驱动程序原理及框架-内核模块入门篇内核模块介绍应用层加载模块操作过程内核如何支持可安装模块内核提供的接口及作用模块实例内核模块内核模块介绍Linux采用的是整体式的内核结构,这种结构采用的是整体式的内核结构,采用的是整体式的内核结构的内核一般不能动态的增加新的功能。
为此,的内核一般不能动态的增加新的功能。
为此,Linux提供了一种全新的机制,叫(可安装) 提供了一种全新的机制,可安装) 提供了一种全新的机制模块” )。
利用这个机制“模块”(module)。
利用这个机制,可以)。
利用这个机制,根据需要,根据需要,在不必对内核重新编译链接的条件将可安装模块动态的插入运行中的内核,下,将可安装模块动态的插入运行中的内核,成为内核的一个有机组成部分;成为内核的一个有机组成部分;或者从内核移走已经安装的模块。
正是这种机制,走已经安装的模块。
正是这种机制,使得内核的内存映像保持最小,的内存映像保持最小,但却具有很大的灵活性和可扩充性。
和可扩充性。
内核模块内核模块介绍可安装模块是可以在系统运行时动态地安装和卸载的内核软件。
严格来说,卸载的内核软件。
严格来说,这种软件的作用并不限于设备驱动,并不限于设备驱动,例如有些文件系统就是以可安装模块的形式实现的。
但是,另一方面,可安装模块的形式实现的。
但是,另一方面,它主要用来实现设备驱动程序或者与设备驱动密切相关的部分(如文件系统等)。
密切相关的部分(如文件系统等)。
课程内容内核模块介绍应用层加载模块操作过程内核如何支持可安装模块内核提供的接口及作用模块实例内核模块应用层加载模块操作过程内核引导的过程中,会识别出所有已经安装的硬件设备,内核引导的过程中,会识别出所有已经安装的硬件设备,并且创建好该系统中的硬件设备的列表树:文件系统。
且创建好该系统中的硬件设备的列表树:/sys 文件系统。
(udev 服务就是通过读取该文件系统内容来创建必要的设备文件的。
)。
Linux在2.6版本引入了设备驱动模型,设备驱动模型负责统一实现和维护一些特性,诸如:热插拔、对象生命周期、用户空间和驱动空间的交互等基础设施1.设备驱动模型基本概念设备驱动模型主要包含:类(class)、总线(bus)、设备(device)、驱动(driver),它们的本质都是内核中的几种数据结构的“实例”∙类的本质是class结构体类型,各种不同的类其实就是class的各种实例∙总线的本质是bus_type结构体类型,各种不同的总线其实就是bus_type的各种实例∙设备的本质是device结构体类型,各种不同的设备其实就是device的各种实例∙驱动的本质是device_driver结构体类型,各种不同的驱动其实就是device_driver的各种实例2.sysfs基本概念sysfs其实就是/sys目录,其主要作用就是:展示设备驱动模型中各组件的层次关系,并将各组件的本体——内核中的数据结构以文件形式呈现,方便用户层查看及操作3./sys目录结构与设备驱动模型∙/sys目录结构很好的展示了驱动设备模型,如图:∙注意:同一个设备可能在/sys中存在多个设备文件,比如一颗led的设备文件可能在/sys/bus/platform/devices/led1,同时还有一个在/sys/class/leds/led1。
虽然他们都是同一颗led的设备文件,但是他们的来源、机制、原理都是不同的,不能混为一谈4.各组件的特性与联系∙kobject:设备驱动模型各实例的最基本单元,提供一些公用型服务如:提供该实例在sysfs中的操作方法(show和store);提供在sysfs中以文件形式存在的属性,其实就是应用接口;提供各个实例的层次架构,让sysfs中弄出目录结构。
设备驱动模型中每个实例内部都会包含一个kobject∙总线、设备、驱动,这三者有着密切的联系。
在内核中,设备和驱动是分开注册的,注册设备的时候,并不需要驱动已经存在,而驱动被注册的时候,也不需要对应的设备已经被注册。
flutter linux framebuffer -回复Flutter是一个开源的UI框架,它可以帮助开发者快速构建漂亮且高性能的跨平台应用程序。
而Linux framebuffer是一种基于内存的显示设备,它可以直接访问和操作显存,将图形信息显示在屏幕上。
本文将详细介绍Flutter在Linux framebuffer上的应用,包括如何配置和启动以及遇到的一些常见问题和解决方案。
何为Linux framebuffer?首先,我们需要理解什么是Linux framebuffer。
Framebuffer是一种显示设备的编程接口,它提供了对显存的底层访问和操作。
以前,大多数操作系统都使用字符设备驱动或者X Window System来显示图形界面,而Linux framebuffer则是在这些方式之上的一层软件接口。
它允许开发者直接操作显存,快速地将图形信息显示在屏幕上。
Linux framebuffer不仅适用于嵌入式设备,也可以在普通的Linux系统上使用。
Flutter在Linux framebuffer上的使用Flutter最初是为移动设备开发的,但随着时间的推移和社区的发展,Flutter已经支持了更多的平台,包括桌面和嵌入式系统。
使用Flutter在Linux framebuffer上进行开发,可以让我们在Linux环境中快速构建漂亮且高性能的应用程序。
# 配置Linux framebuffer在开始使用Flutter在Linux framebuffer上进行开发之前,我们需要先配置Linux framebuffer。
首先,确保操作系统已经安装了Linux framebuffer的驱动程序。
然后,通过修改系统的启动参数来启用Linux framebuffer。
具体的步骤会因不同的Linux发行版而有所不同,可以参考相关的文档和教程来进行配置。
# 启动Flutter应用一旦Linux framebuffer配置完成,我们就可以开始启动Flutter应用了。
qt linuxfb原理摘要:1.引言2.Linux FB介绍3.QT与Linux FB的关系4.QT for Linux FB的工作原理5.结论正文:Linux FB(Framebuffer)是一个用于显示图形图像的设备驱动程序,它为上层应用程序提供了一个统一的图形接口。
QT(Qt)是一款跨平台的C++应用程序框架,广泛应用于图形界面开发。
在Linux系统中,QT通过Linux FB实现图形输出。
本文将详细介绍QT for Linux FB的工作原理。
1.引言Linux系统中的图形设备驱动程序负责管理图形硬件设备,向上层提供统一的图形接口。
Linux FB是Linux内核中提供的一个图形设备驱动程序,它支持多种硬件设备,为应用程序提供了一个标准的图形接口。
QT是一款跨平台的C++应用程序框架,提供了丰富的图形界面组件。
在Linux系统中,QT通过Linux FB实现图形输出。
2.Linux FB介绍Linux FB,即Framebuffer,是Linux内核中提供的一个图形设备驱动程序。
它的主要功能是将图形命令转换为硬件设备可以识别的信号,从而实现图形输出。
Linux FB支持多种硬件设备,包括CRT显示器、液晶显示器、投影仪等。
它为上层应用程序提供了一个统一的图形接口,简化了图形编程。
3.QT与Linux FB的关系QT是一款跨平台的C++应用程序框架,提供了丰富的图形界面组件。
在Linux系统中,QT通过Linux FB实现图形输出。
具体来说,QT使用Linux FB的图形设备驱动程序,将应用程序的图形命令转换为硬件设备可以识别的信号,从而实现图形输出。
此外,QT还提供了一套与Linux FB紧密集成的输入设备驱动程序,支持鼠标、键盘等输入设备的操作。
4.QT for Linux FB的工作原理QT for Linux FB的工作原理可以分为以下几个步骤:(1)初始化:在应用程序启动时,QT会调用Linux FB的初始化函数,创建一个与Linux FB相关的QT对象。
linux 取消framebuff如何在Linux系统中取消framebuffFramebuffer是一种用于在计算机上显示图像的软件和硬件抽象层。
它直接控制显示设备的像素,并允许图形用户界面(GUI)和其他图像处理应用程序直接访问和操作图像数据。
然而,在某些情况下,取消使用framebuffer可能是必要的,如在某些特殊用途系统上运行非GUI应用程序,或者为了节省系统资源而在图形环境中使用终端。
在Linux系统中,取消framebuffer可以通过以下步骤完成:1. 确认framebuffer是否已启用:首先,我们需要确认当前系统是否已启用framebuffer。
可以在终端中执行以下命令查看:bashcat /var/log/Xorg.0.log grep framebuffer如果输出中包含"fbdev module"、“framebuffer”或类似的关键词,则表示framebuffer已启用。
2. 编辑引导加载程序(bootloader)配置文件:取消framebuffer 需要编辑引导加载程序的配置文件。
大多数Linux发行版默认使用GRUB作为引导加载程序,因此我们将在此基础上展开。
首先,打开终端并使用root权限登录。
然后使用文本编辑器(如vim或nano)打开GRUB配置文件:bashsudo vim /etc/default/grub在文件中找到以"GRUB_CMDLINE_LINUX"开头的行,并在引号内添加或编辑以下选项:bashGRUB_CMDLINE_LINUX="nomodeset"这将告诉系统在引导时不要加载Frame Buffer设备驱动程序。
3. 更新引导加载程序配置:保存并关闭文件后,使用以下命令更新引导加载程序配置:bashsudo update-grub4. 重启系统:完成以上步骤后,重新启动计算机以使更改生效。
Linux FrameBuffer双缓冲区原理是:所有画图操作将它们画图的结果保存在一块系统内存区域中,这块区域通常被称作“后缓冲区(backbuffer)”,当所有的绘图操作结束之后,将整块区域复制到显示内存中,这个复制操作通常要跟显示器的光栈束同步,以避免撕裂。
FrameBuffer是出现在2.2.xx内核当中的一种驱动程序接口。
Linux是工作在保护模式下,所以用户态进程是无法象DOS那样使用显卡BIOS里提供的中断调用来实现直接写屏,Linux 抽象出FrameBuffer这个设备来供用户态进程实现直接写屏。
但FrameBuffer本身不具备任何运算数据的能力,中间不会对数据做处理,所有显示任务都有CPU完成,因此CPU负担很重。
如何编写一个显卡的驱动程序在后续的几篇里面会详细介绍如何编写一个显卡的驱动程序。
framebuffer device在内核里面作为显卡驱动模型,许多函数和数据结构都是特定,正是这些特定的东西为我们的编程提供了方便。
要开发frame buffer device驱动,你应该阅读Source\Source\Documentation\fb下面的说明文件,三个重要文件00-INDEX, framebuffer.txt,internals.txt,其他文件都是针对具体显卡芯片的说明了。
文件00-INDEX译文文档/documentation/fb的索引文件。
如果你对frame buffer设备有什么想法,mail:Geert Uytterhoeven <geert@>00-index 这个文件framebuffer.txt--- frame buffer 设备介绍internals.txt----frame buffer设备内部快速浏览modedb.txt----关于视频模式的资料aty128fb.txt----关于ATI Rage128显卡的frame buffer设备clgenfb.txt-----关于Cirrus Logic的显卡matroxfb.txt----关于Matrox的显卡pvr2fb.txt----关于PowerVR 2的显卡tgafb.txt----关于TGA(DECChip 21030)显卡vesafb.txt----关于VESA显卡帧缓冲设备(framebuffer.txt译文)维护: Geert Uytterhoeven <geert@>最后校正: May 10, 2001翻译:good02xaut@0.介绍帧缓冲设备提供了显卡的抽象描述。
他同时代表了显卡上的显存,应用程序通过定义好的接口可以访问显卡,而不需要知道底层的任何操作。
该设备使用特殊的设备节点,通常位于/dev目录,如/dev/fb*.1.用户角度的/dev/fb*从用户的角度看,帧缓冲设备和其他位于/dev下面的设备类似。
草稿V2.4.01framebuffer设备即帧缓冲设备(简写fb)提供了显示接口的抽象描述。
他同时代表着显示接口的存储区,应用程序通过定义好的函数访问,不需要知道底层的任何操作。
Framebuffer驱动使用的设备节点,通常位于/dev目录,如/dev/fb*.从用户角度看,fb设备和其他/dev下面的设备类似:普通的字符设备,主设备号29,次设备号定义fb的索引。
通常,使用如下方式(前面的数字表示次设备号)0=/dev/fb0第一个fb设备1=/dev/fb1第二个fb设备考虑到向下兼容,可以创建符号链接:/dev/fb0current->fb0/dev/fb1current->fb1fb也是一种普通的内存设备,可以读写其内容。
例如,屏幕抓屏:cp/dev/fb0myfilefb虽然可以像内存设备(/dev/mem)一样,对其read,write,seek以及mmap。
但区别在于fb使用的不是整个内存区,而是显存部分。
通过ioctl可以读取或设定fb设备参数,很重要的一点,颜色表(cmap)也要通过Ioctl设定。
查看<linux/fb.h>就知道有多少ioctl应用以及相关数据结构。
这里给出摘要:-你可以获取设备一些不变的信息,如设备名,屏幕的组织(平面,象素,...)对应内存区的长度和起始地址。
-也可以获取能够改变的信息,例如位深,颜色格式,时序等。
如果你改变这些值,驱动程序将对值进行优化,以满足设备特性(如果你的设定,设备不支持,返回EINVAL)。
-你也可以获取或设定部分颜色表。
所有这些特性让应用程序十分容易的使用framebuffer设备。
Xserver可以使用/dev/fb*而不需知道硬件的寄存器是如何组织的。
XF68_FBDev是一个用于位映射(单色)Xserver,唯一要做的就是在应用程序在相应的位置设定是否显示。
在新内核中,帧缓冲设备可以工作于模块中,允许动态加载。
这类驱动必须调用register_framebuffer()在系统中注册。
之所以对视频模式进行介绍,因为在后面的一些数据结构中,会出现对视频模式的参数描述。
CRT显示器用3个电子枪轰击磷粉完成颜色的显示。
电子枪必须完成从左到草稿V2.4.0 2右的水平扫描和从上至下的垂直扫描。
改变枪的电压,对应显示的颜色可以不同。
当电子枪完成一行扫描重新回到下一行的开始,被称为“水平折回”。
当一屏幕全部扫描完毕,电子枪从底部回到左上角,被称为“垂直折回”。
在折回的途中电子枪是关闭的。
电子枪打点的移动速度取决于点时钟。
如果点时钟是28.37516MHz,打一个点需要35242ps。
1/(28.37516E6Hz)=35.242E-9s如果屏幕分辨率是640x480,那么一行的时间是:640*35.242E-9s=22.555E-6s然而水平折回也是需要时间的,通常272个点时钟单位,因此扫描一行需要的时间就是:(640+272)*35.242E-9s=32.141E-6s由此得到水平扫描的频率是31KHz:1/(32.141E-6s)=31.113E3Hz若屏幕有480行,加上垂直折回时间49个行时钟单位,刷新一屏所需时间:(480+49)*32.141E-6s=17.002E-3s由此得到垂直扫描的频率是59Hz:1/(17.002E-3s)=58.815Hz这意味着屏幕数据每秒钟刷新59次。
为了得到稳定的图像显示效果,VESA标准规定垂直扫描频率不低于72Hz。
但也因人而异,有些人在50Hz时就感觉不到闪烁,而另一些则要在80Hz以上才可。
由于显示器不知道何时开始新的一行扫描,因此需要为行扫描提供水平同步信号。
类似的,也为每一帧显示提供垂直同步信号。
图像在屏幕上点的位置取决于这些同步信号的发生时刻。
下图给出了所有时序的概要。
水平折回的时间就是左边空白+右边空白+水平同步长度。
垂直折回的时间就是上空白+下空白+垂直同步长。
+----------+--------------------------------------------+----------+-------+||^||||||upper_margin|||||?|||+----------###############################################----------+-------+ |#^#|||left#|#right|hsync||margin#|xres#margin|len||<-------->#<---------------+--------------------------->#<-------->|<----->| |#|#|||#|#|||#|yres#|||#|#|||#|#|||#|#|||#?#||草稿V2.4.03+----------###############################################----------+-------+ ||^||||||lower_margin|||||?|||+----------+---------------------------------------------+----------+-------+ ||^||||||vsync_len|||||?|||+----------+---------------------------------------------+----------+-------+把XFree86时序变成fb时序典型的显示模式:"800x600"508008569761040600637643666<name>DCFHRSH1SH2HFLVRSV1SV2VFL而帧缓冲设备使用下面的参数:-pixclock:点时钟inps(picoseconds)-left_margin:timefromsynctopicture-right_margin:timefrompicturetosync-upper_margin:timefromsynctopicture-lower_margin:timefrompicturetosync-hsync_len:lengthofhorizontalsync-vsync_len:lengthofverticalsync1)Pixelclock:xfree:inMHzfb:inpicoseconds(ps)pixclock=1000000/DCF2)horizontaltimings:left_margin=HFL-SH2right_margin=SH1-HRhsync_len=SH2-SH13)verticaltimings:upper_margin=VFL-SV2lower_margin=SV1-VRvsync_len=SV2-SV11.2下面给出了一个framebuffer驱动例子,并添加详细注释。
通过阅读该例,希望大家对framebuffer驱动初步了解。
后面我们将分析用到的数据结构,以及草稿V2.4.0 4其中成员变量和成员函数的功能和意义。
/*linux/drivers/video/anakinfb.c*Copyright(C)2001AlephOneLtd.forAcuniaN.V.**Thisprogramisfreesoftware;youcanredistributeitand/ormodify*itunderthetermsoftheGNUGeneralPublicLicenseversion2as*publishedbytheFreeSoftwareFoundation.*Changelog:23-Apr-2001TTCCreated*/#include<linux/types.h>#include<linux/fb.h>#include<linux/string.h>#include<linux/errno.h>#include<linux/init.h>#include<linux/module.h>#include<asm/io.h>#include<video/fbcon.h>#include<video/fbcon-cfb16.h>staticu16colreg[16];//颜色描述表,cmap的简化描述staticintcurrcon=0;//当前的console索引staticstructfb_infofb_info;staticstructdisplaydisplay;staticintanakinfb_getcolreg(u_intregno,u_int*red,u_int*green,u_int*blue,u_int*transp,structfb_info*info){if(regno>15)//共有16色,故索引不大于15return1;//颜色描述的位深16位,分别是R:G:B=5:6:5;后面的补齐操作采用了左移低位补齐方式,只要和setcloreg运算相反即可,也可以使用高位补齐方式。
*red=colreg[regno]&0xf800;*green=colreg[regno]&0x7e0<<5;//移到高字节,凑足16位*blue=colreg[regno]&0x1f<<11;//移到高字节,凑足16位*transp=0;//不支持透明度return0;//成功返回0,参考fb_get_cmap实现,就知道这里为什么是0。
}staticintanakinfb_setcolreg(u_intregno,u_intred,u_intgreen,u_int草稿V2.4.0 5blue,u_inttransp,structfb_info*info){if(regno>15)return1;//根据索引,设置颜色表的颜色值colreg[regno]=(red&0xf800)|(green&0xfc00>>5)|(blue&0xf800>>11);return0;}//从fb_info结构获取fb_fix_screeninfo信息。
由于我们在anakinfb_init中并没有设置fb_info.fix的值,所以只有在此函数内通过常值赋予。
staticintanakinfb_get_fix(structfb_fix_screeninfo*fix,intcon,structfb_info*info){//fix全部为0memset(fix,0,sizeof(structfb_fix_screeninfo));//id作为字符串标识用strcpy(fix->id,"AnakinFB");//显存的起始物理地址fix->smem_start=VGA_START;//显存所占的字节数fix->smem_len=VGA_SIZE;//象素显示fix->type=FB_TYPE_PACKED_PIXELS;//下面的略,参考后面fb_fix_srceeninfo结构fix->type_aux=0;fix->visual=FB_VISUAL_TRUECOLOR;fix->xpanstep=0;fix->ypanstep=0;fix->ywrapstep=0;//每行所占字节数,xres=400fix->line_length=400*2;//显卡无硬件加速fix->accel=FB_ACCEL_NONE;return0;}staticintanakinfb_get_var(structfb_var_screeninfo*var,intcon, structfb_info*info){//var初始化为0memset(var,0,sizeof(structfb_var_screeninfo));//x方向分辨率草稿V2.4.06var->xres=400;//y方向分辨率var->yres=234;//虚拟分辨率,不支持pan,故和实际分辨率一致var->xres_virtual=400;var->yres_virtual=234;var->xoffset=0;var->yoffset=0;//色深16位,5:6:5结构var->bits_per_pixel=16;//彩色,非灰度,bpp<8,grayscale=1var->grayscale=0;//根据R:G:B=5:6:5得下面数据var->red.offset=11;var->red.length=5;var->green.offset=5;var->green.length=6;var->blue.offset=0;var->blue.length=5;//不支持透明度var->transp.offset=0;var->transp.length=0;var->nonstd=0;var->activate=FB_ACTIVATE_NOW;//下面解释略var->height=-1;var->width=-1;var->pixclock=0;var->left_margin=0;var->right_margin=0;var->upper_margin=0;var->lower_margin=0;var->hsync_len=0;var->vsync_len=0;var->sync=0;var->vmode=FB_VMODE_NONINTERLACED;return0;}//此函数直接返回,表明fb_var_screeninfo是不希望被修改的,这和显示器有关。