framebuffer应用编程实践

framebuffer的使用主要包括4个部分：

(1)：首先需要打开设备文件 /dev/fb0。

(2)：获取设备的信息。包括可变信息和不可变信息，分别使用两个结构体来进行封装，这两个结构体在 <linux/fb.h> 头文件中定义，所以需要先包含这个头文件。

(3)：如果有需要可以对可变的参数进行修改。

(4)：做mmap映射。我们需要将驱动中给LCD分配的显存空间映射到我们的应用层来，这样才能在应用层对显存进行操作。

(5)：填充framebuffer。也就是上面说的操作显存。

数据结构： （include\linux\fb.h）

struct  fb_fix_screeninfo：（不可变信息）

 struct fb_fix_screeninfo {
     char id[];               // 标识字符串
     unsigned long smem_start;       // FB显存的起始地址(物理地址) 

     __u32 smem_len;                // FB显存的长度
     __u32 type;            /* see FB_TYPE_*        */
     __u32 type_aux;
     __u32 visual;            /* see FB_VISUAL_*        */
     __u16 xpanstep;            /* zero if no hardware panning  */
     __u16 ypanstep;            /* zero if no hardware panning  */
     __u16 ywrapstep;        /* zero if no hardware ywrap    */
     __u32 line_length;        // 一行的长度(以字节为单位)
     unsigned long mmio_start;    /* Start of Memory Mapped I/O   */
                     /* (physical address) */
     __u32 mmio_len;            /* Length of Memory Mapped I/O  */
     __u32 accel;            /* Indicate to driver which    */
                     /*  specific chip/card we have    */
     __u16 reserved[];        /* Reserved for future compatibility */
 };

struct  fb_var_screeninfo：（可变信息）

 struct fb_var_screeninfo {
     __u32 xres;             // LCD的水平像素大小
     __u32 yres;             // LCD的垂直像素大小
     __u32 xres_virtual;     // LCD的虚拟水平像素大小
     __u32 yres_virtual;     // LCD的虚拟垂直像素大小
     __u32 xoffset;          // 水平像素偏移量
     __u32 yoffset;          // 垂直像素偏移量

     __u32 bits_per_pixel;            // 像素深度bpp
     __u32 grayscale;        /* != 0 Graylevels instead of colors */

     struct fb_bitfield red;        /* bitfield in fb mem if true color, */
     struct fb_bitfield green;    /* else only length is significant */
     struct fb_bitfield blue;
     struct fb_bitfield transp;    /* transparency            */    

     __u32 nonstd;            /* != 0 Non standard pixel format */

     __u32 activate;            /* see FB_ACTIVATE_*        */

     __u32 height;           // LCD的物理高度 mm
     __u32 width;            // LCD的物理宽度 mm

     __u32 accel_flags;        /* (OBSOLETE) see fb_info.flags */

     __u32 pixclock;            // 像素时钟

     /* 下面是六个时序参数 */
     __u32 left_margin;        /* time from sync to picture    */
     __u32 right_margin;        /* time from picture to sync    */
     __u32 upper_margin;        /* time from sync to picture    */
     __u32 lower_margin;
     __u32 hsync_len;        /* length of horizontal sync    */
     __u32 vsync_len;        /* length of vertical sync    */

     __u32 sync;            /* see FB_SYNC_*        */
     __u32 vmode;            /* see FB_VMODE_*        */
     __u32 rotate;            /* angle we rotate counter clockwise */
     __u32 reserved[];        /* Reserved for future compatibility */
 };

相关宏定义： （include\linux\fb.h）

#define FBIOGET_VSCREENINFO 0x4600      // 传给ioctl函数，用来获取可变参数信息，返回的是一个fb_var_screeninfo结构体
#define FBIOPUT_VSCREENINFO 0x4601      // 传给ioctl函数，用来设置可变参数，需要传入一个fb_var_screeninfo结构体，
#define FBIOGET_FSCREENINFO 0x4602      // 传给ioctl函数，用来获取不可变信息，返回的是一个fb_fix_screeninfo结构体

/*************************************************************************************************************/

测试代码：

平台：s5pv210

内核版本：2.6.35.7

/*************************************************************************************************************/

 #include <stdio.h>
 #include <sys/types.h>
 #include <sys/stat.h>
 #include <fcntl.h>
 #include <linux/fb.h>
 #include <sys/ioctl.h>
 #include <sys/mman.h>

 #define  FILE  "/dev/fb0"      // 设备文件

 /*计算机颜色16进制表示符*/
 #define  WHITE    0xFFFFFF     //白色
 #define  RED      0xFF0000     //红色
 #define  GREEN    0x00FF00     //绿色
 #define  BLUE     0x0000FF     //蓝色
 #define  YELLOW   0xFFFF00     //黄色
 #define  BLACK    0x000000     //黑色
 #define  AQNA     0xAFDFE4     //水色
 #define  NAVE     0x23238E     //海军蓝
 #define  ORANGE   0xFF7F00     //橙色
 #define  PURPLE   0x871F78     //紫色
 #define  Qioke    0x6B4226     //巧克力色

 struct fb_fix_screeninfo finfo = {};       // 不可变信息结构体
 struct fb_var_screeninfo vinfo = {};       // 可变信息结构体
 static volatile unsigned int *pMap = NULL;  // 用来指向mmap映射得到的虚拟地址

 static inline void lcd_draw_pixel(unsigned int x, unsigned int y, unsigned int color);
 static void lcd_draw_background(unsigned int color);
 void lcd_draw_lline(const unsigned int x, const unsigned int y, const unsigned int length,   // 注意这个函数参数太多了，不应该这样设计，我们应该把这些参数放在一个结构体中，把结构体变量的指针传进来即可，这样效率高
                      const unsigned int width, const unsigned int color);

 static void lcd_draw_image(const unsigned char *pData);      // pData是一个图片的数据数组： 这里是 1024*600 像素24位真彩色格式的图片，，数组的元素个数： 1024*600*3   我们需要将连续的3个1个字节长度的数据合成一个24位数据

 int main(void)
 {
     int fd = ;

     /* 打开文件得到文件描述符 */
     fd = open(FILE, O_RDWR);
     if ( > fd) {
         perror("open error");
         return -;
     }
     printf("%s 打开成功\n", FILE);

     /* 操作文件 */
     if (ioctl(fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &vinfo)) {
         perror("ioctl error");
         close(fd);
         return -;
     }    

     if (ioctl(fd, FBIOGET_FSCREENINFO, &finfo)) {
         perror("ioctl error");
         close(fd);
         return -;
     }

       // 打印信息
     printf("不可变信息smem_start = 0x%x\n", finfo.smem_start);
     printf("不可变信息smem_len = %ld\n", finfo.smem_len);
     printf("可变信息xres = %d, yres = %d\n", vinfo.xres, vinfo.yres);
     printf("可变信息xres_virtual = %d, yres_virtual = %d\n", vinfo.xres_virtual, vinfo.yres_virtual);
     printf("可变信息xoffset = %d, yoffset = %d\n", vinfo.xoffset, vinfo.yoffset);

     /* 进行mmap映射 */
     pMap = mmap(NULL, finfo.smem_len, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, );
     if (NULL == pMap) {
         perror("mmap error");
         return -;
     }

     /* 背景填充 */
     lcd_draw_background(WHITE);

     /* 关闭文件 */
     close(fd);    

     return ;
 }

 /*填充像素点*/
 static inline void lcd_draw_pixel(unsigned int x, unsigned int y, unsigned int color)
 {
     *(unsigned int *)((unsigned int)pMap + (vinfo.xres*x + y)*) = color;
 }

 /*填充LCD背景*/
 static void lcd_draw_background(unsigned int color)
 {
      unsigned int i = ;
      unsigned int j = ;

      for (i = ; i <= vinfo.yres; ++i)
      {
          for (j = ; j <= vinfo.xres; ++j)
              lcd_draw_pixel(i, j, color);
      }
 }

 //  画线函数
 void lcd_draw_lline(const unsigned int x, const unsigned int y, const unsigned int length,
                      const unsigned int width, const unsigned int color)
 {
     volatile unsigned int i = ;
     volatile unsigned int j = ;

     for (i = x; i < width+x; i++)
     {
         for (j = y; j < length+y; j++)
         {
             lcd_draw_pixel(i, j, color);
         }
     }
 } 

 //  24位真彩色图片显示函数
 static void lcd_draw_image(const unsigned char *pData)
 {
     unsigned int i = ;
     unsigned int j = ;
     unsigned int color = ;
     unsigned int p = ;

     for (i = ; i < vinfo.yres; i++)
     {
         for (j = ; j < vinfo.xres; j++)
         {
             color = (pData[p+] << ) | (pData[p+] << ) | (pData[p+] << );
             lcd_draw_pixel(i, j, color);
             p = p+;
         }
     }
 }