和总线设备驱动模型类似，framebuffer分为核心层、驱动层和设备层。
核心层：就是上一章分析的fbmem.c文件
驱动层（控制器层）：一般由芯片原厂提供，实现了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s3vfb_ops.c
设备层：一般由单板厂商提供，本章用到的是arch/arm/plat-s5p/dev-fimd-s5p.c文件，后续会分析为什么是它。
考虑到我是用的并不是之前的TINY4412，在此给出上述分析的文件：
https://pan.baidu.com/s/1rjM7_v2DZDgRNUErGxZrQQ
提取码为：v6ed
注意：有的开发板的驱动层可能是s3c-fb.c，这要取决于：
1. drivers/video/Makefile中的约束条件，比如我的Makefile是obj-$(CONFIG_FB_S3C) += s3c-fb.o
2. 内核根目录下的.config是否配置了CONFIG_FB_S3C这个宏，比如我的.config是# CONFIG_FB_S3C is not set，未设置
进一步分析.config，我发现了CONFIG_FB_S5P=y和CONFIG_FB_S5P_WA101S=y，在drivers/video/Makefile中有obj-$(CONFIG_FB_S5P) += samsung/，故需要查看drivers/video/samsung/Makefile。
经过.config排除drivers/video/samsung/Makefile的宏定义后，Makefile文件最终如下：
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，我们需要完成的是设备层下的参数层，参数层存储LCD相关的一些时序，如分辨率、BPP等参数。单板厂商提供的是drivers/video/samsung/s3cfb_wa101s.c文件。
把控制器层和设备层分开，是因为芯片的LCD控制器只有一个，而开发板配套LCD选择较多。LCD控制器确定了LCD的操作方式，因此可以被普适化。
对于LCD，我们可以选择4.3寸、7寸等，不同LCD会有一定的差异，此时就可以采取数据总线的形式。我们根据LCD各自的物理特性，把相关参数添加到构建好的平台总线的设备层即可。
本章仿照总线设备驱动模型进行分析，首先介绍需要使用的结构体，之后分析platform_driver和platform_device，最后分析参数层。
一、平台驱动使用的结构体
1. s3c_platform_fb：总线对应的fb结构体，定义有LCD操作函数
struct s3c_platform_fb {
int hw_ver;
char clk_name[16];
int nr_wins; /* 虚拟窗口的个数 */
int nr_buffers[5];
int default_win; /* 当前默认的窗口 */
int swap;
phys_addr_t pmem_start; /* 显存的物理起始地址 */
size_t pmem_size; /* 显存的字节大小 */
void *lcd;
void (*cfg_gpio)(struct platform_device *dev); /* 配置LCD的GPIO */
int (*backlight_on)(struct platform_device *dev); /* 打开LCD背光 */
int (*backlight_onoff)(struct platform_device *dev, int onoff); /* 关闭LCD背光 */
int (*reset_lcd)(struct platform_device *dev); /* 重置LCD */
int (*clk_on)(struct platform_device *pdev, struct clk **s3cfb_clk); /* 打开LCD时钟 */
int (*clk_off)(struct platform_device *pdev, struct clk **clk); /* 关闭LCD时钟 */
};
2. s3cfb_fimd_desc：单板对应的fb结构体
struct s3cfb_fimd_desc {
int state;
int dual;
struct s3cfb_global *fbdev[FIMD_MAX]; /* 通用的平台fb结构体 */
};
3. s3cfb_global：平台通用的fb结构体，定义有LCD参数
struct s3cfb_global {
void __iomem *regs; /* LCD对应的寄存器 */
struct mutex lock; /* 互斥量 */
struct device *dev; /* LCD设备 */
struct clk *clock; /* LCD时钟 */
int irq;
wait_queue_head_t wq;
unsigned int wq_count;
struct fb_info **fb; /* 通用的fb属性，指针数组 */
atomic_t enabled_win;
enum s3cfb_output_t output;
enum s3cfb_rgb_mode_t rgb_mode;
struct s3cfb_lcd *lcd; /* 用于描述LCD物理参数 */
int system_state;
#ifdef CONFIG_HAS_WAKELOCK
struct early_suspend early_suspend;
struct wake_lock idle_lock;
#endif
};
4. s3cfb_lcd：描述LCD物理参数，这个结构体是需要我们修改的
struct s3cfb_lcd {
int width; /* 水平像素个数 */
int height; /* 垂直像素个数 */
int bpp; /* 每个像素位数 */
int freq; /* LCD刷新率 */
struct s3cfb_lcd_timing timing; /* LCD时序相关参数 */
struct s3cfb_lcd_polarity polarity; /* 电平是否反转 */
void (*init_ldi)(void);
void (*deinit_ldi)(void);
};
二、platform_driver
platform_driver定义在s3cfb_main.c中，其定义如下：
static struct platform_driver s3cfb_driver = {
.probe = s3cfb_probe,
.remove = s3cfb_remove,
...
.driver = {
.name = S3CFB_NAME, /* #define S3CFB_NAME "s3cfb" */
...
},
};
我们首先查看s3cfb_probe()函数：
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 /* 分配包含平台设备s3cfb_global指针的结构体 */
10 fbfimd = kzalloc(sizeof(struct s3cfb_fimd_desc), GFP_KERNEL);
11 ...
12 for (i = 0; i < FIMD_MAX; i++) {
13 /* 分配平台设备s3cfb_global，里面包含LCD各种属性 */
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]); /* 设置s3cfb_global的lcd成员为&wa101：struct s3cfb_global *ctrl; ctrl->lcd = &wa101; */
19
20 /* 配置platform_device的引脚和时钟参数 */
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 /* 内存映射 */
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寄存器设置 */
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 /* 注册 fb_info */
50 if (s3cfb_register_framebuffer(fbdev[i])) {
51 ...
52 }
53
54 /* 使能显示 */
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()函数所做的事情有：
1. 分配单板对应的s3cfb_fimd_desc
2. 分配平台对应的s3cfb_global
3. 调用s3cfb_set_lcd_info()设置s3cfb_global的lcd成员
1 void s3cfb_setup_lcd()
2 {
3 int type = get_lcd_type(); /* 获取LCD类型 */
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 }
View Code
4. 配置引脚，打开LCD时钟，设置中断
5. 映射寄存器，调用s3cfb_init_global()设置寄存器，有些寄存器的值是通过s3cfb_lcd传入的
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 /* 写寄存器操作 */
11 s3cfb_set_output(fbdev); /* 设置输出格式为RGB */
12 s3cfb_set_display_mode(fbdev); /* 设置RGB数据格式 */
13 s3cfb_set_polarity(fbdev); /* 设置极性是否反转 */
14 s3cfb_set_timing(fbdev); /* 设置时序 */
15 s3cfb_set_lcd_size(fbdev); /* 设置LCD分辨率 */
16
17 return 0;
18 }
View Code
6. 分配、注册s3cfb_global的fb[i]成员
7. 使能背光和显示
综合上一章，我们可以知道probe()函数分配和注册了fb_info，但两函数之间并没有设置fb_info，因此我们需要进一步分析。
分配函数如下：
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，我们需要关注第12行代码：ret = s3cfb_init_fbinfo(fbdev, i);，这个函数就是我们要找的设置fb_info函数。
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 /* 设置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 }
读者如果熟悉LCD裸机操作，想更接近底层修改代码，可以修改此函数，在修改前注意备份。
三、platform_device
之前platform_driver定义的匹配方式是name匹配，搜索后确定platform_device定义在arch/arm/dev-fimd-s5p.c中
platform_device定义如下：
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
}
};
从定义的变量来看，并没有挂接设备的私有数据到s3c_device_fb变量中，因为platform_device结构体中device结构体的platform_data指针并没有被赋值。
但是前面平台驱动中使用了平台设备的私有数据。我们可以搜索s3c_device_fb.dev.platform_data:
代码如下：
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; /* 最终调用的背光打开函数 */
40 npd->backlight_off = s3cfb_backlight_off; /* 最终调用的背光关闭函数 */
41 npd->lcd_on = s3cfb_lcd_on; /* 最终调用的LCD打开函数 */
42 npd->lcd_off = s3cfb_lcd_off; /* 最终调用的LCD关闭函数 */
43 npd->clk_on = s3cfb_clk_on; /* 最终调用的时钟使能函数 */
44 npd->clk_off = s3cfb_clk_off;
45
46 s3c_device_fb.dev.platform_data = npd;
47 }
48 }
四、关系总结
各个结构体关系如下图所示：
五、s3cfb_lcd
此结构体定义在drivers/video/samsung/s3cfb_wa101s.c文件中，其定义如下：
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 }
之前分析过，probe()会调用s3cfb_set_lcd_info()函数。故最终LCD参数为：
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 };