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mx51的三个framebuffer，mxc_ipuv3_fb.c分析

来源：互联网 发布：java 代码生成器插件 编辑：程序博客网 时间：2024/05/20 05:29

mx51支持三个framebuffer：fb0, fb1, fb2

/dev/graphics/fb0，/dev/graphics/fb1：

一个作为系统的主framebuffer，另外一个作为TVOUT输出的framebuffer，缺省情况下，fb0做primary(也就是用来在primary LCD显示UI)，fb1做secondary(也就是用来在TVOUT输出上显示数据)。

根据项目中的实际物理连接情况，如果primary LCD连接到disp0，那么使用缺省设置，如果primary LCD连接到disp1，那么就要在kernel启动参数中加入di1_primary。

/dev/graphics/fb2 ：

用来实现overlay叠加，显示video数据的framebuffer，仅支持bpp16，数据格式是yuv422，可以在DP(Display Process)和来自MEM_BG_SYNC的数据进行合成，再传送到DC/DI。


在mxc framebuffer probe 时，第一个注册的mxc framebuffer （fb0 或者fb1，这个framebuffer作为主LCD的framebuffer）使用MEM_BG_SYNC，第二个注册的mxc framebuffer(fb0或者fb1，这个framebuffer作为TVOUT使用的framebuffer)使用MEM_DC_SYNC，最后一个注册的framebuffer(fb2)使用MEM_FG_SYNC。


MEM_BG_SYNC 和MEM_FG_SYNC都是mx5x ipu中独一无二的资源，这意味着每个通道只能被其中一个framebuffer占用。事实上MEM_DC_SYNC这个通道并不存在，只是用来表示直接连接到DC


注意这几个framebuffer中的数据并不是直连显示设备，中间可能还有MX51 IPU的DP处理单元，DP Unit负责对fb0 fb1 fb2过来的数据进行处理，包括颜色转换，图层合并，gamma处理以及光标处理后发送给DC->DI->显示设备

fsl 在/sys/class/graphics/fbx/ 下创建了一个fsl特定的属性文件fsl_disp_property，在我的机器上显示如下

[cpp] view plaincopy
  1. # cat /sys/class/graphics/fb0/fsl_disp_property  
  2. 2-layer-fb-bg  
  3. # cat /sys/class/graphics/fb1/fsl_disp_property  
  4. 1-layer-fb  
  5. # cat /sys/class/graphics/fb2/fsl_disp_property  
  6. 2-layer-fb-fg  


2-layer-fb-bg，表示fb0使用MEM_BG_SYNC通道，在IPU 的Display Process模块和MEM_FG_SYNC通道来的数据合并，再送入DC

1-layer-fb，表示fb1使用MEM_DC_SYNC通道，不经过Display Process模块，DC(Display Control)直接连接到DI(Display Interface)

2-layber-fb-fg，表示fb2使用MEM_FG_SYNC通道，在IPU的Display Process模块和MEM_BG_SYNC通道来的数据合并，再送入DC

应用层还可以修改/sys/class/graphics/fb0/fsl_disp_property和/sys/class/graphics/fb1/fsl_disp_property，使用如下命令：

[cpp] view plaincopy
  1. echo 1-layer-fb > /sys/class/graphics/fb0/fsl_disp_property  
  2. 或者  
  3.   
  4. echo 2-layer-fb-bg > /sys/class/graphics/fb1/fsl_disp_property  

注意，二者的作用是一样的，都会导致fb0和fb1交换显示通道，fsl引入这个属性的目的，就是给上层应用提供一个接口，使得应用层可以控制fb0 fb1使用MEM_BG_SYNC还是MEM_DC_SYNC通道，说到这里可能还是让人糊涂，为什么应用层要选择fb0 fb1的通道，这要先搞清楚MEM_BG_SYNC和MEM_DC_SYNC的区别。

imx51/imx53 IPU支持三种类型的显示通道：MEM_BG_SYNC, MEM_FG_SYNC和MEM_DC_SYNC，framebuffer只能通过三者之一传送数据，这些通道在物理上是唯一的，同一时间只能被一个framebuffer使用。

[cpp] view plaincopy
  1. MEM_BG_SYNC：fb0 -> DP (full plane) -> DC -> DI0  
  2. MEM_FG_SYNC：fb2 -> DP (partial plane) -> DC -> DI0  
  3. MEM_DC_SYNC：fb1 -> DC -> DI1  

MEM_BG_SYNC和MEM_FG_SYNC会在DP进行合并处理，这个功能就是所谓的overlay。

正常情况下来自fb0的UI和来自fb2的video数据在DP合并后，送到DI0，我们就可以看到UI 浮在video上面的效果。但是当激活双屏的时候，一般希望video数据和UI 都送到后屏（也就是DI1），前屏只显示UI。这就需要fb1拥有MEM_BG_SYNC，此时需要交换fb1和fb0的显示通道如下：

[cpp] view plaincopy
  1. MEM_BG_SYNC: fb1 -> DP (full plane) -> DC -> DI0  
  2. MEM_FG_SYNC: fb2 -> DP (partial plane) -> DC -> DI1  
  3. MEM_DC_SYNC: fb0 -> DC -> DI0  

通道交换代码

[cpp] view plaincopy
  1. swap_disp_chan  
  2.   
  3. 1673 static ssize_t swap_disp_chan(struct device *dev,  
  4. 1674                   struct device_attribute *attr,  
  5. 1675                   const char *buf, size_t count)  
  6. 1676 {  
  7. 1677     struct fb_info *info = dev_get_drvdata(dev);  
  8. 1678     struct mxcfb_info *mxcfbi = (struct mxcfb_info *)info->par;  
  9. 1679     struct mxcfb_info *fg_mxcfbi = NULL;  
  10. 1680   
  11. 1681     acquire_console_sem();  
  12. 1682     /* swap only happen between DP-BG and DC, while DP-FG disable */  
  13. 1683     if (((mxcfbi->ipu_ch == MEM_BG_SYNC) &&  
  14. 1684          (strstr(buf, "1-layer-fb") != NULL)) ||  
  15. 1685         ((mxcfbi->ipu_ch == MEM_DC_SYNC) &&  
  16. 1686          (strstr(buf, "2-layer-fb-bg") != NULL))) {  
  17. 1687         int i;  
  18. 1688   
  19. 1689         for (i = 0; i < num_registered_fb; i++) {  
  20. 1690             fg_mxcfbi =  
  21. 1691                 (struct mxcfb_info *)mxcfb_info[i]->par;  
  22. 1692             if (fg_mxcfbi->ipu_ch == MEM_FG_SYNC)  
  23. 1693                 break;  
  24. 1694             else  
  25. 1695                 fg_mxcfbi = NULL;  
  26. 1696         }  
  27. 1697         if (!fg_mxcfbi ||  
  28. 1698             fg_mxcfbi->cur_blank == FB_BLANK_UNBLANK) {  
  29. 1699             dev_err(dev,  
  30. 1700                 "Can not switch while fb2(fb-fg) is on.\n");  
  31. 1701             release_console_sem();  
  32. 1702             return count;  
  33. 1703         }  
  34. 1704   
  35. 1705         if (swap_channels(info) < 0)  
  36. 1706             dev_err(dev, "Swap display channel failed.\n");  
  37. 1707     }  
  38. 1708   
  39. 1709     release_console_sem();  
  40. 1710     return count;  
  41. 1711 }  
  42. 1712 DEVICE_ATTR(fsl_disp_property, 644, show_disp_chan, swap_disp_chan);  

1682～1686 只有fb0和fb1才会参与显示通道的交换，fb2只使用MEM_FG_SYNC
1705 调用swap_channels实现通道的切换

[cpp] view plaincopy
  1. swap_channels  
  2.   
  3.  545 static int swap_channels(struct fb_info *fbi)  
  4.  546 {  
  5.  547     int i;  
  6.  548     int swap_mode;  
  7.  549     ipu_channel_t ch_to;  
  8.  550     struct mxcfb_info *mxc_fbi_from = (struct mxcfb_info *)fbi->par;  
  9.  551     struct fb_info *fbi_to = NULL;  
  10.  552     struct mxcfb_info *mxc_fbi_to;  
  11.  553   
  12.  554     /* what's the target channel? */  
  13.  555     if (mxc_fbi_from->ipu_ch == MEM_BG_SYNC)  
  14.  556         ch_to = MEM_DC_SYNC;  
  15.  557     else  
  16.  558         ch_to = MEM_BG_SYNC;  
  17.  559   
  18.  560     for (i = 0; i < num_registered_fb; i++) {  
  19.  561         mxc_fbi_to =  
  20.  562             (struct mxcfb_info *)mxcfb_info[i]->par;  
  21.  563         if (mxc_fbi_to->ipu_ch == ch_to) {  
  22.  564             fbi_to = mxcfb_info[i];  
  23.  565             break;  
  24.  566         }  
  25.  567     }  
  26.  568     if (fbi_to == NULL)  
  27.  569         return -1;  
  28.  570   
  29.  571     ipu_clear_irq(mxc_fbi_from->ipu_ch_irq);  
  30.  572     ipu_clear_irq(mxc_fbi_to->ipu_ch_irq);  
  31.  573     ipu_free_irq(mxc_fbi_from->ipu_ch_irq, fbi);  
  32.  574     ipu_free_irq(mxc_fbi_to->ipu_ch_irq, fbi_to);  
  33.  575   
  34.  576     if (mxc_fbi_from->cur_blank == FB_BLANK_UNBLANK) {  
  35.  577         if (mxc_fbi_to->cur_blank == FB_BLANK_UNBLANK)  
  36.  578             swap_mode = BOTH_ON;  
  37.  579         else  
  38.  580             swap_mode = SRC_ON;  
  39.  581     } else {  
  40.  582         if (mxc_fbi_to->cur_blank == FB_BLANK_UNBLANK)  
  41.  583             swap_mode = TGT_ON;  
  42.  584         else  
  43.  585             swap_mode = BOTH_OFF;  
  44.  586     }  
  45.  587   
  46.  588     /* tvout di-1: for DC use UYVY, for DP use RGB */  
  47.  589     if (mxc_fbi_from->ipu_di == 1 && ch_to == MEM_DC_SYNC) {  
  48.  590         fbi->var.bits_per_pixel = 16;  
  49.  591         fbi->var.nonstd = IPU_PIX_FMT_UYVY;  
  50.  592     } else if (mxc_fbi_from->ipu_di == 1 && ch_to == MEM_BG_SYNC) {  
  51.  593         fbi->var.nonstd = 0;  
  52.  594     } else if (mxc_fbi_from->ipu_di == 0 && ch_to == MEM_DC_SYNC) {  
  53.  595         fbi_to->var.nonstd = 0;  
  54.  596     } else if (mxc_fbi_from->ipu_di == 0 && ch_to == MEM_BG_SYNC) {  
  55.  597         fbi->var.bits_per_pixel = 16;  
  56.  598         fbi->var.nonstd = IPU_PIX_FMT_UYVY;  
  57.  599     }  
  58.  600   
  59.  601     switch (swap_mode) {  
  60.  602     case BOTH_ON:  
  61.  603         /* disable target->switch src->enable target */  
  62.  604         _swap_channels(fbi, fbi_to, true);  
  63.  605         break;  
  64.  606     case SRC_ON:  
  65.  607         /* just switch src */  
  66.  608         _swap_channels(fbi, fbi_to, false);  
  67.  609         break;  
  68.  610     case TGT_ON:  
  69.  611         /* just switch target */  
  70.  612         _swap_channels(fbi_to, fbi, false);  
  71.  613         break;  
  72.  614     case BOTH_OFF:  
  73.  615         /* switch directly, no more need to do */  
  74.  616         mxc_fbi_to->ipu_ch = mxc_fbi_from->ipu_ch;  
  75.  617         mxc_fbi_from->ipu_ch = ch_to;  
  76.  618         i = mxc_fbi_from->ipu_ch_irq;  
  77.  619         mxc_fbi_from->ipu_ch_irq = mxc_fbi_to->ipu_ch_irq;  
  78.  620         mxc_fbi_to->ipu_ch_irq = i;  
  79.  621         break;  
  80.  622     default:  
  81.  623         break;  
  82.  624     }  
  83.  625   
  84.  626     if (ipu_request_irq(mxc_fbi_from->ipu_ch_irq, mxcfb_irq_handler, 0,  
  85.  627         MXCFB_NAME, fbi) != 0) {  
  86.  628         dev_err(fbi->device, "Error registering irq %d\n",  
  87.  629             mxc_fbi_from->ipu_ch_irq);  
  88.  630         return -EBUSY;  
  89.  631     }  
  90.  632     ipu_disable_irq(mxc_fbi_from->ipu_ch_irq);  
  91.  633     if (ipu_request_irq(mxc_fbi_to->ipu_ch_irq, mxcfb_irq_handler, 0,  
  92.  634         MXCFB_NAME, fbi_to) != 0) {  
  93.  635         dev_err(fbi_to->device, "Error registering irq %d\n",  
  94.  636             mxc_fbi_to->ipu_ch_irq);  
  95.  637         return -EBUSY;  
  96.  638     }  
  97.  639     ipu_disable_irq(mxc_fbi_to->ipu_ch_irq);  
  98.  640   
  99.  641     return 0;  
  100.  642 }   

550 mxc_fbi_from 和字面意思一样，我们想要交换哪一个fb_info，也就是交换源

555～558 交换只发生在MEM_DC_SYNC和MEM_BG_SYNC之间，如果源fb的通道是MEM_BG_SYNC，那么我们希望交换为MEM_DC_SYNC，反之亦然。

560～567 找到目标通道坐在的framebuffer

576～586 swap_mode记录下source和dest framebuffer的blank状态

571～574 先释放from和to的ipu 通道中断号，因为IPU通道中断号也会随着通道一起交换

589～599 I have no idea

601～613 _swap_channels进行交换

614～620 如果fbi_from和fbi_to都处于BLANK状态，那么直接交换通道即可，注意通道中断号也需要交换，因为通道和通道中断号是一一对应的。

626～642 重新为fbi_from和fbi_to申请ipu irq，这里disable了irq，不过不要紧，当pan_display操作时，会使能ipu irq

[cpp] view plaincopy
  1. swap_channels  
  2.   
  3.  504 static int _swap_channels(struct fb_info *fbi,  
  4.  505               struct fb_info *fbi_to, bool both_on)  
  5.  506 {  
  6.  507     int retval, tmp;  
  7.  508     ipu_channel_t old_ch;  
  8.  509     struct mxcfb_info *mxc_fbi_from = (struct mxcfb_info *)fbi->par;  
  9.  510     struct mxcfb_info *mxc_fbi_to = (struct mxcfb_info *)fbi_to->par;  
  10.  511   
  11.  512     if (both_on) {  
  12.  513         ipu_disable_channel(mxc_fbi_to->ipu_ch, true);  
  13.  514         ipu_uninit_channel(mxc_fbi_to->ipu_ch);  
  14.  515     }  
  15.  516   
  16.  517     /* switch the mxc fbi parameters */  
  17.  518     old_ch = mxc_fbi_from->ipu_ch;  
  18.  519     mxc_fbi_from->ipu_ch = mxc_fbi_to->ipu_ch;  
  19.  520     mxc_fbi_to->ipu_ch = old_ch;  
  20.  521     tmp = mxc_fbi_from->ipu_ch_irq;  
  21.  522     mxc_fbi_from->ipu_ch_irq = mxc_fbi_to->ipu_ch_irq;  
  22.  523     mxc_fbi_to->ipu_ch_irq = tmp;  
  23.  524   
  24.  525     _setup_disp_channel1(fbi);  
  25.  526     retval = _setup_disp_channel2(fbi);  
  26.  527     if (retval)  
  27.  528         return retval;  
  28.  529   
  29.  530     /* switch between dp and dc, disable old idmac, enable new idmac */  
  30.  531     retval = ipu_swap_channel(old_ch, mxc_fbi_from->ipu_ch);  
  31.  532     ipu_uninit_channel(old_ch);  
  32.  533   
  33.  534     if (both_on) {  
  34.  535         _setup_disp_channel1(fbi_to);  
  35.  536         retval = _setup_disp_channel2(fbi_to);  
  36.  537         if (retval)  
  37.  538             return retval;  
  38.  539         ipu_enable_channel(mxc_fbi_to->ipu_ch);  
  39.  540     }  
  40.  541   
  41.  542     return retval;  
  42.  543 }  

504～505 函数有三个参数，@fbi是source，@fbi_to是dest，@both_on 布尔量为true 则@fbi_to为UNBLANK状态；false，则@fbi_to为BLANK状态。这里@fbi一定为UNBLANK状态，否则不会调用这个函数。

512～515 在交换之前，先销毁掉@fbi_to的channel

518～523 交换二者的通道和通道irq

525～528 交换完成后，设置disp通道的参数。

531～532 现在，通道号已经交换完成，但是还有一件事没有完成，我们知道DC通道1，5的控制寄存器DC_WR_CH_CONF_x中，配置着这个DC通道连接到哪一个DI，我们希望交换通道，但是不希望更改到DI的配置。ipu_swap_channel交换两个DC通道的DI配置。



[cpp] view plaincopy
  1. <pre></pre>  
  2. <pre></pre>  
  3. <pre></pre>  
  4. <pre></pre>  
  5. <pre></pre>  
  6. <pre></pre>  
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