linux驱动LCD对对程序之层次分析与框架

在写lcd驱动程序之前，我们必须先要明白lcd驱动程序编写的框架，这点韦东山老师分析的相当详细，让我们来学习一下吧！首先从fbmem.c文件开始。

（1）我们先找到入口函数：

static int __init fbmem_init(void)

{

proc_create("fb", 0, NULL, &fb_proc_fops);

if (register_chrdev(FB_MAJOR,"fb",&fb_fops))//注册字符设备，FB_MAJOR为主设备号，fb_fops为操作函数集

printk("unable to get major %d for fb devs\n", FB_MAJOR);

fb_class = class_create(THIS_MODULE, "graphics");创建类

if (IS_ERR(fb_class)) {

printk(KERN_WARNING "Unable to create fb class; errno = %ld\n", PTR_ERR(fb_class));

fb_class = NULL;

}

return 0;

}

（2）接下来当然要看操作函数集fb_fops

static const struct file_operations fb_fops = {

.owner =THIS_MODULE,

.read =fb_read,

.write =fb_write,

.unlocked_ioctl = fb_ioctl,

..............................................................

.mmap =fb_mmap,

.open =fb_open,

.release =fb_release,

..............................................................

};

我们选两个来分析：open和read

首先是open函数：

static int fb_open(struct inode *inode, struct file *file)

__acquires(&info->lock)

__releases(&info->lock)

{

int fbidx = iminor(inode);//根据次设备号得到fbidx

struct fb_info *info;

int res = 0;

if (fbidx >= FB_MAX)

return -ENODEV;

info = registered_fb[fbidx];//这个东西很重要，从下面的注释中我们可以看到，帧缓冲区操作函数集定义在这个结构体里，我们将在注释1里来                                                      //具体分析

if (!info)

request_module("fb%d", fbidx);

info = registered_fb[fbidx];

if (!info)

return -ENODEV;

mutex_lock(&info->lock);

if (!try_module_get(info->fbops->owner)) {

res = -ENODEV;

goto out;

}

file->private_data = info;

if (info->fbops->fb_open)//如果在在帧缓冲区操作函数集里定义了open函数，就会调用open函数，否则就算了

        {

res = info->fbops->fb_open(info,1);

if (res)

module_put(info->fbops->owner);

}

#ifdef CONFIG_FB_DEFERRED_IO

if (info->fbdefio)

fb_deferred_io_open(info, inode, file);

#endif

out:

mutex_unlock(&info->lock);

return res;

}

接下来我们看看read函数

static ssize_t

fb_read(struct file *file, char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)

{

unsigned long p = *ppos;

struct inode *inode = file->f_path.dentry->d_inode;

int fbidx = iminor(inode);

struct fb_info *info = registered_fb[fbidx];//熟悉吧，我们又看到这个数组了，看来它很重要，待会一定好好款待一下它

u32 *buffer, *dst;

u32 __iomem *src;

int c, i, cnt = 0, err = 0;

unsigned long total_size;

if (!info || ! info->screen_base)//跟那个数组有关

return -ENODEV;

if (info->state != FBINFO_STATE_RUNNING)//跟那个数组有关

return -EPERM;

if (info->fbops->fb_read)//如果操作函数集里定义了read函数，就调用，否则就算了

return info->fbops->fb_read(info, buf, count, ppos);

total_size = info->screen_size;//跟那个数组有关

if (total_size == 0)

total_size = info->fix.smem_len;//跟那个数组有关

if (p >= total_size)

return 0;

if (count >= total_size)

count = total_size;

if (count + p > total_size)

count = total_size - p;

buffer = kmalloc((count > PAGE_SIZE) ? PAGE_SIZE : count,//开辟一个buffer

 GFP_KERNEL);

if (!buffer)

return -ENOMEM;

src = (u32 __iomem *) (info->screen_base + p);//显存基地址也在里面

if (info->fbops->fb_sync)

info->fbops->fb_sync(info);

while (count) {

c  = (count > PAGE_SIZE) ? PAGE_SIZE : count;

dst = buffer;//目的指针指向一个buffer（我们在上面开辟的）

for (i = c >> 2; i--; )

*dst++ = fb_readl(src++);//从基地址读取数据放进buffer中

if (c & 3) {

u8 *dst8 = (u8 *) dst;

u8 __iomem *src8 = (u8 __iomem *) src;

for (i = c & 3; i--;)

*dst8++ = fb_readb(src8++);

src = (u32 __iomem *) src8;

}

if (copy_to_user(buf, buffer, c))//将buffer中的数据拷贝到用户空间，这样在用户空间调用read函数时就把显存内容读出来了

              {

err = -EFAULT;

break;

}

*ppos += c;

buf += c;

cnt += c;

count -= c;

}

kfree(buffer);

return (err) ? err : cnt;

}

注释1：registered_fb[]这个东东哪里来的呢？我们收索了一下，并在本文件的register_framebuffer函数中找到了对它的赋值

int

register_framebuffer(struct fb_info *fb_info)

{

int i;

struct fb_event event;

struct fb_videomode mode;

if (num_registered_fb == FB_MAX)

return -ENXIO;

if (fb_check_foreignness(fb_info))

return -ENOSYS;

num_registered_fb++;

for (i = 0 ; i < FB_MAX; i++)

if (!registered_fb[i])//寻找registered_fb数组中空的一项

break;

fb_info->node = i;

mutex_init(&fb_info->lock);

fb_info->dev = device_create(fb_class, fb_info->device,

     MKDEV(FB_MAJOR, i), NULL, "fb%d", i);//在类下面创建设备

if (IS_ERR(fb_info->dev)) {

/* Not fatal */

printk(KERN_WARNING "Unable to create device for framebuffer %d; errno = %ld\n", i, PTR_ERR(fb_info->dev));

fb_info->dev = NULL;

} else

fb_init_device(fb_info);

if (fb_info->pixmap.addr == NULL) {

fb_info->pixmap.addr = kmalloc(FBPIXMAPSIZE, GFP_KERNEL);

if (fb_info->pixmap.addr) {

fb_info->pixmap.size = FBPIXMAPSIZE;

fb_info->pixmap.buf_align = 1;

fb_info->pixmap.scan_align = 1;

fb_info->pixmap.access_align = 32;

fb_info->pixmap.flags = FB_PIXMAP_DEFAULT;

}

}

fb_info->pixmap.offset = 0;

if (!fb_info->pixmap.blit_x)

fb_info->pixmap.blit_x = ~(u32)0;

if (!fb_info->pixmap.blit_y)

fb_info->pixmap.blit_y = ~(u32)0;

if (!fb_info->modelist.prev || !fb_info->modelist.next)

INIT_LIST_HEAD(&fb_info->modelist);

fb_var_to_videomode(&mode, &fb_info->var);

fb_add_videomode(&mode, &fb_info->modelist);

registered_fb[i] = fb_info;//我们在这里找到了它

event.info = fb_info;

fb_notifier_call_chain(FB_EVENT_FB_REGISTERED, &event);

return 0;

}

结合之前的知识我们就可以将整个框架大致搭建起来了，我们在驱动程序中调用register_framebuffer(struct fb_info *fb_info)这个函数，并将帧缓冲设备描述结构体struct fb_info *fb_info传递了进来，在这个结构体里就定义了帧缓冲操作函数集，以及各种跟硬件相关的东西。现在我们就清楚了registered_fb[]这个数组只是起到了一个中间变量的作用，在注册函数中将struct fb_info结构体存进去，然后在操作函数中再取出来。

（3）现在框架就搭建起来了，不过为了进一步理解，我们在内核里查看一下有哪些文件调用了register_framebuffer(struct fb_info *fb_info)，并适当分析其各种硬件相关设置。其实我们搜索到的这些文件就是我们编写驱动程序应当编写的东西，下面我们以/driver/video/arcfb.c来分析一下：

platform_driver_register(&arcfb_driver);

          int __init arcfb_probe(struct platform_device *dev)

                    register_framebuffer(info);//struct fb_info *info;这个结构体里有各种东东的，包括file_operations结构体，注册前已经设置了

这样一注册的话，fb_info 里设置的东东就都传过去了，内核就可以调用我们自己写的东东了。

我们稍微总结一下驱动程序的流程：

分配fb_info

设置

注册

硬件相关设置

关于驱动程序的编写我们在接下来程序中会涉及。