和總線設備驅動模型類似，framebuffer分為核心層、驅動層和設備層。
核心層：就是上一章分析的fbmem.c文件
驅動層（控制器層）：一般由芯片原廠提供，實現了LCD控制器通用的操作接口和配置接口，本章用到的是三星提供的s3cfb_main.c和s3cfb_ops.c
設備層：一般由單板廠商提供，本章用到的是arch/arm/plat-s5p/dev-fimd-s5p.c文件，后續會分析為什么是它。
考慮到我是用的並不是之前的TINY4412，在此給出上述分析的文件：
https://files.cnblogs.com/files/Lioker/11_fb.zip
注意：有的開發板的驅動層可能是s3c-fb.c，這要取決於：
1. drivers/video/Makefile中的約束條件，比如我的Makefile是obj-$(CONFIG_FB_S3C) += s3c-fb.o
2. 內核根目錄下的.config是否配置了CONFIG_FB_S3C這個宏，比如我的.config是# CONFIG_FB_S3C is not set，未設置
進一步分析.config，我發現了CONFIG_FB_S5P=y和CONFIG_FB_S5P_WA101S=y，在drivers/video/Makefile中有obj-$(CONFIG_FB_S5P) += samsung/，故需要查看drivers/video/samsung/Makefile。
經過.config排除drivers/video/samsung/Makefile的宏定義后，Makefile文件最終如下：
ifeq ($(CONFIG_FB_S5P),y) obj-y += s3cfb.o s3cfb-y := s3cfb_main.o s3cfb_ops.o obj-$(CONFIG_ARCH_EXYNOS4) += s3cfb_fimd6x.o obj-$(CONFIG_FB_S5P_WA101S) += s3cfb_wa101s.o endif
除此之外，我們需要完成的是設備層下的參數層，參數層存儲LCD相關的一些時序，如分辨率、BPP等參數。單板廠商提供的是drivers/video/samsung/s3cfb_wa101s.c文件。
把控制器層和設備層分開，是因為芯片的LCD控制器只有一個，而開發板配套LCD選擇較多。LCD控制器確定了LCD的操作方式，因此可以被普適化。
對於LCD，我們可以選擇4.3寸、7寸等，不同LCD會有一定的差異，此時就可以采取數據總線的形式。我們根據LCD各自的物理特性，把相關參數添加到構建好的平台總線的設備層即可。
本章仿照總線設備驅動模型進行分析，首先介紹需要使用的結構體，之后分析platform_driver和platform_device，最后分析參數層。
一、平台驅動使用的結構體
1. s3c_platform_fb：總線對應的fb結構體，定義有LCD操作函數
struct s3c_platform_fb { int hw_ver; char clk_name[16]; int nr_wins; /* 虛擬窗口的個數 */ int nr_buffers[5]; int default_win; /* 當前默認的窗口 */ int swap; phys_addr_t pmem_start; /* 顯存的物理起始地址 */ size_t pmem_size; /* 顯存的字節大小 */ void *lcd; void (*cfg_gpio)(struct platform_device *dev); /* 配置LCD的GPIO */ int (*backlight_on)(struct platform_device *dev); /* 打開LCD背光 */ int (*backlight_onoff)(struct platform_device *dev, int onoff); /* 關閉LCD背光 */ int (*reset_lcd)(struct platform_device *dev); /* 重置LCD */ int (*clk_on)(struct platform_device *pdev, struct clk **s3cfb_clk); /* 打開LCD時鍾 */ int (*clk_off)(struct platform_device *pdev, struct clk **clk); /* 關閉LCD時鍾 */ };
2. s3cfb_fimd_desc：單板對應的fb結構體
struct s3cfb_fimd_desc { int state; int dual; struct s3cfb_global *fbdev[FIMD_MAX]; /* 通用的平台fb結構體 */ };
3. s3cfb_global：平台通用的fb結構體，定義有LCD參數
struct s3cfb_global { void __iomem *regs; /* LCD對應的寄存器 */ struct mutex lock; /* 互斥量 */ struct device *dev; /* LCD設備 */ struct clk *clock; /* LCD時鍾 */ int irq; wait_queue_head_t wq; unsigned int wq_count; struct fb_info **fb; /* 通用的fb屬性，指針數組 */ atomic_t enabled_win; enum s3cfb_output_t output; enum s3cfb_rgb_mode_t rgb_mode; struct s3cfb_lcd *lcd; /* 用於描述LCD物理參數 */ int system_state; #ifdef CONFIG_HAS_WAKELOCK struct early_suspend early_suspend; struct wake_lock idle_lock; #endif };
4. s3cfb_lcd：描述LCD物理參數，這個結構體是需要我們修改的
struct s3cfb_lcd { int width; /* 水平像素個數 */ int height; /* 垂直像素個數 */ int bpp; /* 每個像素位數 */ int freq; /* LCD刷新率 */ struct s3cfb_lcd_timing timing; /* LCD時序相關參數 */ struct s3cfb_lcd_polarity polarity; /* 電平是否反轉 */ void (*init_ldi)(void); void (*deinit_ldi)(void); };
二、platform_driver
platform_driver定義在s3cfb_main.c中，其定義如下：
static struct platform_driver s3cfb_driver = { .probe = s3cfb_probe, .remove = s3cfb_remove, ... .driver = { .name = S3CFB_NAME, /* #define S3CFB_NAME "s3cfb" */ ... }, };
我們首先查看s3cfb_probe()函數：
1 static int s3cfb_probe(struct platform_device *pdev) 2 { 3 struct s3c_platform_fb *pdata = NULL; 4 struct resource *res = NULL; 5 struct s3cfb_global *fbdev[2]; 6 int ret = 0; 7 int i = 0; 8 ... 9 /* 分配包含平台設備s3cfb_global指針的結構體 */ 10 fbfimd = kzalloc(sizeof(struct s3cfb_fimd_desc), GFP_KERNEL); 11 ... 12 for (i = 0; i < FIMD_MAX; i++) { 13 /* 分配平台設備s3cfb_global，里面包含LCD各種屬性 */ 14 fbfimd->fbdev[i] = kzalloc(sizeof(struct s3cfb_global), GFP_KERNEL); 15 fbdev[i] = fbfimd->fbdev[i]; 16 ... 17 fbdev[i]->dev = &pdev->dev; 18 s3cfb_set_lcd_info(fbdev[i]); /* 設置s3cfb_global的lcd成員為&wa101：struct s3cfb_global *ctrl; ctrl->lcd = &wa101; */ 19 20 /* 配置platform_device的引腳和時鍾參數 */ 21 pdata = to_fb_plat(&pdev->dev); 22 if (pdata->cfg_gpio) 23 pdata->cfg_gpio(pdev); 24 25 if (pdata->clk_on) 26 pdata->clk_on(pdev, &fbdev[i]->clock); 27 28 /* 內存映射 */ 29 res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, i); 30 ... 31 res = request_mem_region(res->start, 32 res->end - res->start + 1, pdev->name); 33 ... 34 fbdev[i]->regs = ioremap(res->start, res->end - res->start + 1); 35 ... 36 /* irq */ 37 fbdev[i]->irq = platform_get_irq(pdev, 0); 38 ... 39 /* fb寄存器設置 */ 40 s3cfb_init_global(fbdev[i]); 41 42 fbdev[i]->system_state = POWER_ON; 43 44 /* 分配 fb_info */ 45 if (s3cfb_alloc_framebuffer(fbdev[i], i)) { 46 ... 47 } 48 49 /* 注冊 fb_info */ 50 if (s3cfb_register_framebuffer(fbdev[i])) { 51 ... 52 } 53 54 /* 使能顯示 */ 55 s3cfb_set_clock(fbdev[i]); 56 s3cfb_enable_window(fbdev[0], pdata->default_win); 57 ... 58 s3cfb_update_power_state(fbdev[i], pdata->default_win, FB_BLANK_UNBLANK); 59 s3cfb_display_on(fbdev[i]); 60 ... 61 } 62 /* 使能背光 */ 63 #ifdef CONFIG_FB_S5P_LCD_INIT 64 /* panel control */ 65 if (pdata->backlight_on) 66 pdata->backlight_on(pdev); 67 68 if (pdata->lcd_on) 69 pdata->lcd_on(pdev); 70 #endif 71 72 ret = device_create_file(&(pdev->dev), &dev_attr_win_power); 73 ... 74 dev_info(fbdev[0]->dev, "registered successfully\n"); 75 ... 76 return 0; 77 }
probe()函數所做的事情有：
1. 分配單板對應的s3cfb_fimd_desc
2. 分配平台對應的s3cfb_global
3. 調用s3cfb_set_lcd_info()設置s3cfb_global的lcd成員
1 void s3cfb_setup_lcd() 2 { 3 int type = get_lcd_type(); /* 獲取LCD類型 */ 4 ... 5 if(0x1 == type) //7.0 6 { 7 wa101.width = 800; 8 wa101.height = 1280; 9 wa101.bpp = 24; 10 wa101.freq = 50; //70; 11 } 12 ... 13 } 14 15 void s3cfb_set_lcd_info(struct s3cfb_global *ctrl) 16 { 17 s3cfb_setup_lcd(); 18 19 wa101.init_ldi = NULL; 20 ctrl->lcd = &wa101; 21 }
4. 配置引腳，打開LCD時鍾，設置中斷
5. 映射寄存器，調用s3cfb_init_global()設置寄存器，有些寄存器的值是通過s3cfb_lcd傳入的
1 int s3cfb_init_global(struct s3cfb_global *fbdev) 2 { 3 fbdev->output = OUTPUT_RGB; 4 fbdev->rgb_mode = MODE_RGB_P; 5 6 fbdev->wq_count = 0; 7 init_waitqueue_head(&fbdev->wq); 8 mutex_init(&fbdev->lock); 9 10 /* 寫寄存器操作 */ 11 s3cfb_set_output(fbdev); /* 設置輸出格式為RGB */ 12 s3cfb_set_display_mode(fbdev); /* 設置RGB數據格式 */ 13 s3cfb_set_polarity(fbdev); /* 設置極性是否反轉 */ 14 s3cfb_set_timing(fbdev); /* 設置時序 */ 15 s3cfb_set_lcd_size(fbdev); /* 設置LCD分辨率 */ 16 17 return 0; 18 }
6. 分配、注冊s3cfb_global的fb[i]成員
7. 使能背光和顯示
綜合上一章，我們可以知道probe()函數分配和注冊了fb_info，但兩函數之間並沒有設置fb_info，因此我們需要進一步分析。
分配函數如下：
1 int s3cfb_alloc_framebuffer(struct s3cfb_global *fbdev, int fimd_id) 2 { 3 struct s3c_platform_fb *pdata = to_fb_plat(fbdev->dev); 4 int ret = 0; 5 int i; 6 7 fbdev->fb = kmalloc(pdata->nr_wins * sizeof(struct fb_info *), GFP_KERNEL); 8 ... 9 for (i = 0; i < pdata->nr_wins; i++) { 10 fbdev->fb[i] = framebuffer_alloc(sizeof(struct s3cfb_window), fbdev->dev); 11 ... 12 ret = s3cfb_init_fbinfo(fbdev, i); 13 ... 14 if (i == pdata->default_win) 15 if (s3cfb_map_default_video_memory(fbdev, fbdev->fb[i], fimd_id)) { 16 ret = -ENOMEM; 17 ... 18 } 19 } 20 } 21 ... 22 return ret; 23 }
在framebuffer_alloc()之后，我們需要關注第12行代碼：ret = s3cfb_init_fbinfo(fbdev, i);，這個函數就是我們要找的設置fb_info函數。
1 int s3cfb_init_fbinfo(struct s3cfb_global *fbdev, int id) 2 { 3 struct fb_info *fb = fbdev->fb[id]; 4 struct fb_fix_screeninfo *fix = &fb->fix; 5 struct fb_var_screeninfo *var = &fb->var; 6 struct s3cfb_window *win = fb->par; 7 struct s3cfb_alpha *alpha = &win->alpha; 8 struct s3cfb_lcd *lcd = fbdev->lcd; 9 struct s3cfb_lcd_timing *timing = &lcd->timing; 10 11 memset(win, 0, sizeof(struct s3cfb_window)); 12 platform_set_drvdata(to_platform_device(fbdev->dev), fb); 13 strcpy(fix->id, S3CFB_NAME); 14 15 /* fimd specific */ 16 win->id = id; 17 win->path = DATA_PATH_DMA; 18 win->dma_burst = 16; 19 s3cfb_update_power_state(fbdev, win->id, FB_BLANK_POWERDOWN); 20 alpha->mode = PLANE_BLENDING; 21 22 /* 設置fbinfo */ 23 fb->fbops = &s3cfb_ops; 24 fb->flags = FBINFO_FLAG_DEFAULT; 25 fb->pseudo_palette = &win->pseudo_pal; 26 #if (CONFIG_FB_S5P_NR_BUFFERS != 1) 27 fix->xpanstep = 2; 28 fix->ypanstep = 1; 29 #else 30 fix->xpanstep = 0; 31 fix->ypanstep = 0; 32 #endif 33 fix->type = FB_TYPE_PACKED_PIXELS; 34 fix->accel = FB_ACCEL_NONE; 35 fix->visual = FB_VISUAL_TRUECOLOR; 36 var->xres = lcd->width; 37 var->yres = lcd->height; 38 39 #if defined(CONFIG_FB_S5P_VIRTUAL) 40 var->xres_virtual = CONFIG_FB_S5P_X_VRES; 41 var->yres_virtual = CONFIG_FB_S5P_Y_VRES * CONFIG_FB_S5P_NR_BUFFERS; 42 #else 43 var->xres_virtual = var->xres; 44 var->yres_virtual = var->yres * CONFIG_FB_S5P_NR_BUFFERS; 45 #endif 46 var->bits_per_pixel = 32; 47 var->xoffset = 0; 48 var->yoffset = 0; 49 var->width = 0; 50 var->height = 0; 51 var->transp.length = 0; 52 53 fix->line_length = var->xres_virtual * var->bits_per_pixel / 8; 54 fix->smem_len = fix->line_length * var->yres_virtual; 55 56 var->nonstd = 0; 57 var->activate = FB_ACTIVATE_NOW; 58 var->vmode = FB_VMODE_NONINTERLACED; 59 var->hsync_len = timing->h_sw; 60 var->vsync_len = timing->v_sw; 61 var->left_margin = timing->h_bp; 62 var->right_margin = timing->h_fp; 63 var->upper_margin = timing->v_bp; 64 var->lower_margin = timing->v_fp; 65 var->pixclock = (lcd->freq * 66 (var->left_margin + var->right_margin 67 + var->hsync_len + var->xres) * 68 (var->upper_margin + var->lower_margin 69 + var->vsync_len + var->yres)); 70 var->pixclock = KHZ2PICOS(var->pixclock/1000); 71 72 s3cfb_set_bitfield(var); 73 s3cfb_set_alpha_info(var, win); 74 75 return 0; 76 }
讀者如果熟悉LCD裸機操作，想更接近底層修改代碼，可以修改此函數，在修改前注意備份。
三、platform_device
之前platform_driver定義的匹配方式是name匹配，搜索后確定platform_device定義在arch/arm/dev-fimd-s5p.c中
platform_device定義如下：
struct platform_device s3c_device_fb = { .name = "s3cfb", #if defined(CONFIG_ARCH_EXYNOS4) .id = 0, #else .id = -1, #endif .num_resources = ARRAY_SIZE(s3cfb_resource), .resource = s3cfb_resource, .dev = { .dma_mask = &fb_dma_mask, .coherent_dma_mask = 0xffffffffUL } };
從定義的變量來看，並沒有掛接設備的私有數據到s3c_device_fb變量中，因為platform_device結構體中device結構體的platform_data指針並沒有被賦值。
但是前面平台驅動中使用了平台設備的私有數據。我們可以搜索s3c_device_fb.dev.platform_data:
代碼如下：
1 static struct s3c_platform_fb default_fb_data __initdata = { 2 #if defined(CONFIG_ARCH_EXYNOS4) 3 .hw_ver = 0x70, 4 #else 5 .hw_ver = 0x62, 6 #endif 7 .nr_wins = 5, 8 #if defined(CONFIG_FB_S5P_DEFAULT_WINDOW) 9 .default_win = CONFIG_FB_S5P_DEFAULT_WINDOW, 10 #else 11 .default_win = 0, 12 #endif 13 .swap = FB_SWAP_WORD | FB_SWAP_HWORD, 14 }; 15 16 void __init s3cfb_set_platdata(struct s3c_platform_fb *pd) 17 { 18 struct s3c_platform_fb *npd; 19 int i; 20 21 if (!pd) 22 pd = &default_fb_data; 23 24 npd = kmemdup(pd, sizeof(struct s3c_platform_fb), GFP_KERNEL); 25 if (!npd) 26 printk(KERN_ERR "%s: no memory for platform data\n", __func__); 27 else { 28 for (i = 0; i < npd->nr_wins; i++) 29 npd->nr_buffers[i] = 1; 30 31 #if defined(CONFIG_FB_S5P_NR_BUFFERS) 32 npd->nr_buffers[npd->default_win] = CONFIG_FB_S5P_NR_BUFFERS; 33 #else 34 npd->nr_buffers[npd->default_win] = 1; 35 #endif 36 37 s3cfb_get_clk_name(npd->clk_name); 38 npd->cfg_gpio = s3cfb_cfg_gpio; 39 npd->backlight_on = s3cfb_backlight_on; /* 最終調用的背光打開函數 */ 40 npd->backlight_off = s3cfb_backlight_off; /* 最終調用的背光關閉函數 */ 41 npd->lcd_on = s3cfb_lcd_on; /* 最終調用的LCD打開函數 */ 42 npd->lcd_off = s3cfb_lcd_off; /* 最終調用的LCD關閉函數 */ 43 npd->clk_on = s3cfb_clk_on; /* 最終調用的時鍾使能函數 */ 44 npd->clk_off = s3cfb_clk_off; 45 46 s3c_device_fb.dev.platform_data = npd; 47 } 48 }
四、關系總結
各個結構體關系如下圖所示：
上一章的framebuffer設備驅動分為核心、信息（fb_info）和操作（fb_ops）。
本章的在上一章的基礎上完成了適配平台的工作，在總線下分為信息（s3c_fb_global）和操作（s3c_platform_fb）。由於同一CPU可以適配多個單板，單板和LCD選擇項過多，因此提取單板結構體（s3cfb_fimd_desc）和LCD結構體（s3cfb_lcd）為信息（s3c_fb_global）提供數據。
五、s3cfb_lcd
此結構體定義在drivers/video/samsung/s3cfb_wa101s.c文件中，其定義如下：
1 #include "s3cfb.h" 2 3 static struct s3cfb_lcd wa101 = { 4 ... 5 /* CONFIG_TOUCHSCREEN_TSC2007=y */ 6 #ifdef CONFIG_TOUCHSCREEN_TSC2007 7 .width = 800, 8 .height = 480, 9 #endif 10 .bpp = 24, 11 .freq = 70, // 70, 12 13 .polarity = { 14 .rise_vclk = 1, 15 .inv_hsync = 0, 16 .inv_vsync = 1, 17 .inv_vden = 0, 18 }, 19 20 }; 21 22 extern int get_lcd_type(); 23 24 void s3cfb_setup_lcd() 25 { 26 int type = get_lcd_type(); 27 ... 28 if(0x1 == type) //7.0 29 { 30 wa101.width = 800; 31 wa101.height = 1280; 32 wa101.bpp = 24; 33 wa101.freq = 50; //70; 34 } 35 ... 36 } 37 38 /* name should be fixed as 's3cfb_set_lcd_info' */ 39 void s3cfb_set_lcd_info(struct s3cfb_global *ctrl) 40 { 41 s3cfb_setup_lcd(); 42 43 wa101.init_ldi = NULL; 44 ctrl->lcd = &wa101; 45 }
之前分析過，probe()會調用s3cfb_set_lcd_info()函數。故最終LCD參數為：
1 static struct s3cfb_lcd wa101 = { 2 .width = 800; 3 .height = 1280; 4 .bpp = 24; 5 .freq = 50; 6 7 .polarity = { 8 .rise_vclk = 1, 9 .inv_hsync = 0, 10 .inv_vsync = 1, 11 .inv_vden = 0, 12 }, 13 };