嵌入式Linux之我行——S3C2440上LCD驱动(FrameBuffer)实例开发讲解(二)[转
2019-07-12 14:45 发布
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嵌入式Linux之我行——S3C2440上LCD驱动(FrameBuffer)实例开发讲解(二)
(转: http://blog.chinaunix.net/u3/101649/showart_2209169.html )
嵌入式Linux之我行,主要讲述和总结了本人在学习嵌入式linux中的每个步骤。一为总结经验,二希望能给想入门嵌入式Linux的朋友提供方便。如有错误之处,谢请指正。
开发环境
主 机:VMWare--Fedora 9
开发板:Mini2440--64MB Nand, Kernel:2.6.30.4
编译器:arm-linux-gcc-4.3.2
上接: S3C2440上LCD驱动(FrameBuffer)实例开发详解(一)
四、帧缓冲(FrameBuffer)设备驱动实例代码:
①、建立驱动文件:my2440_lcd.c,依就是驱动程序的最基本结构:FrameBuffer 驱动的初始化和卸载部分及其他,如下:
# include < linux/ kernel. h> # include < linux/ module. h> # include < linux/ errno . h> # include < linux/ init. h> # include < linux/ platform_device. h> # include < linux/ dma- mapping. h> # include < linux/ fb. h> # include < linux/ clk. h> # include < linux/ interrupt. h> # include < linux/ mm. h>
# include < linux/slab . h> # include < linux/ delay . h> # include < asm / irq. h> # include < asm / io. h> # include < asm / div64. h> # include < mach/ regs- lcd. h> # include < mach/ regs- gpio. h> # include < mach/ fb. h> # include < linux/ pm. h>
/*FrameBuffer设备名称*/ static char driver_name[] = " my2440_lcd " ;/*定义一个结构体用来维护驱动程序中各函数中用到的变量 先别看结构体要定义这些成员,到各函数使用的地方就明白了*/ struct my2440fb_var{ int lcd_irq_no; /*保存LCD中断号*/ struct clk * lcd_clock; /*保存从平台时钟队列中获取的LCD时钟*/ struct resource * lcd_mem; /*LCD的IO空间*/ void __iomem * lcd_base; /*LCD的IO空间映射到虚拟地址*/ struct device * dev; struct s3c2410fb_hw regs; /*表示5个LCD配置寄存器,s3c2410fb_hw定义在mach-s3c2410/include/mach/fb.h中*/ /*定义一个数组来充当调 {MOD}板。 据数据手册描述,TFT屏 {MOD}位模式为8BPP时,调 {MOD}板(颜 {MOD}表)的长度为256,调 {MOD}板起始地址为0x4D000400*/ u32 palette_buffer[ 256] ;
u32 pseudo_pal[16]; unsigned int palette_ready; /*标识调 {MOD}板是否准备好了*/ } ; /*用做清空调 {MOD}板(颜 {MOD}表)*/ # define PALETTE_BUFF_CLEAR ( 0x80000000) /*LCD平台驱动结构体,平台驱动结构体定义在platform_device.h中,该结构体成员接口函数在第②步中实现*/ static struct platform_driver lcd_fb_driver = { . probe = lcd_fb_probe, /*FrameBuffer设备探测*/ . remove = __devexit_p( lcd_fb_remove) , /*FrameBuffer设备移除*/ . suspend = lcd_fb_suspend, /*FrameBuffer设备挂起*/ . resume = lcd_fb_resume, /*FrameBuffer设备恢复*/ . driver = { /*注意这里的名称一定要和系统中定义平台设备的地方一致,这样才能把平台设备与该平台设备的驱动关联起来*/ . name = "s3c2410-lcd" , . owner = THIS_MODULE, } , } ; static int __init lcd_init( void ) { /*在Linux中,帧缓冲设备被看做是平台设备,所以这里注册平台设备*/ return platform_driver_register( & lcd_fb_driver) ; } static void __exit lcd_exit( void ) { /*注销平台设备*/ platform_driver_unregister( & lcd_fb_driver) ; } module_init( lcd_init) ; module_exit( lcd_exit) ; MODULE_LICENSE( "GPL" ) ; MODULE_AUTHOR( "Huang Gang" ) ; MODULE_DESCRIPTION( "My2440 LCD FrameBuffer Driver" ) ;
②、LCD平台设备各接口函数的实现:
/*LCD FrameBuffer设备探测的实现,注意这里使用一个__devinit宏,到lcd_fb_remove接口函数实现的地方讲解*/ static int __devinit lcd_fb_probe( struct platform_device * pdev) { int i; int ret; struct resource * res; /*用来保存从LCD平台设备中获取的LCD资源*/ struct fb_info * fbinfo; /*FrameBuffer驱动所对应的fb_info结构体*/ struct s3c2410fb_mach_info * mach_info; /*保存从内核中获取的平台设备数据*/ struct my2440fb_var * fbvar; /*上面定义的驱动程序全局变量结构体*/ struct s3c2410fb_display * display; /*LCD屏的配置信息结构体,该结构体定义在mach-s3c2410/include/mach/fb.h中*/ /*获取LCD硬件相关信息数据,在前面讲过内核使用s3c24xx_fb_set_platdata函数将LCD的硬件相关信息保存到 了LCD平台数据中,所以这里我们就从平台数据中取出来在驱动中使用*/ mach_info = pdev- > dev. platform_data; if ( mach_info = = NULL ) { /*判断获取数据是否成功*/ dev_err( & pdev- > dev, "no platform data for lcd/n" ) ; return - EINVAL; } /*获得在内核中定义的FrameBuffer平台设备的LCD配置信息结构体数据*/ display = mach_info- > displays + mach_info- > default_display;
/*给fb_info分配空间,大小为my2440fb_var结构的内存,framebuffer_alloc定义在fb.h中在fbsysfs.c中实现*/ fbinfo = framebuffer_alloc( sizeof ( struct my2440fb_var) , & pdev- > dev) ; if ( ! fbinfo) { dev_err( & pdev- > dev, "framebuffer alloc of registers failed/n" ) ; ret = - ENOMEM ; goto err_noirq; } platform_set_drvdata( pdev, fbinfo) ; /*重新将LCD平台设备数据设置为fbinfo,好在后面的一些函数中来使用*/ /*这里的用途其实就是将fb_info的成员par(注意是一个void类型的指针)指向这里的私有变量结构体fbvar, 目的是到其他接口函数中再取出fb_info的成员par,从而能继续使用这里的私有变量*/ fbvar = fbinfo- > par; fbvar- > dev = & pdev- > dev; /*在系统定义的LCD平台设备资源中获取LCD中断号,platform_get_irq定义在platform_device.h中*/ fbvar- > lcd_irq_no = platform_get_irq( pdev, 0) ; if ( fbvar- > lcd_irq_no < 0) { /*判断获取中断号是否成功*/ dev_err( & pdev- > dev, "no lcd irq for platform/n" ) ; return - ENOENT; } /*获取LCD平台设备所使用的IO端口资源,注意这个IORESOURCE_MEM标志和LCD平台设备定义中的一致*/ res = platform_get_resource( pdev, IORESOURCE_MEM, 0) ; if ( res = = NULL ) { /*判断获取资源是否成功*/ dev_err( & pdev- > dev, "failed to get memory region resource/n" ) ; return - ENOENT; } /*申请LCD IO端口所占用的IO空间(注意理解IO空间和内存空间的区别),request_mem_region定义在ioport.h中*/ fbvar- > lcd_mem = request_mem_region( res- > start, res- > end - res- > start + 1, pdev- > name) ; if ( fbvar- > lcd_mem = = NULL ) { /*判断申请IO空间是否成功*/ dev_err( & pdev- > dev, "failed to reserve memory region/n" ) ; return - ENOENT; } /*将LCD的IO端口占用的这段IO空间映射到内存的虚拟地址,ioremap定义在io.h中 注意:IO空间要映射后才能使用,以后对虚拟地址的操作就是对IO空间的操作*/ fbvar- > lcd_base = ioremap( res- > start, res- > end - res- > start + 1) ; if ( fbvar- > lcd_base = = NULL ) { /*判断映射虚拟地址是否成功*/ dev_err( & pdev- > dev, "ioremap() of registers failed/n" ) ; ret = - EINVAL; goto err_nomem; } /*从平台时钟队列中获取LCD的时钟,这里为什么要取得这个时钟,从LCD屏的时序图上看,各种控制信号的延迟 都跟LCD的时钟有关。系统的一些时钟定义在arch/arm/plat-s3c24xx/s3c2410-clock.c中*/ fbvar- > lcd_clock = clk_get( NULL , "lcd" ) ; if ( ! fbvar- > lcd_clock) { /*判断获取时钟是否成功*/ dev_err( & pdev- > dev, "failed to find lcd clock source/n" ) ; ret = - ENOENT; goto err_nomap; } /*时钟获取后要使能后才可以使用,clk_enable定义在arch/arm/plat-s3c/clock.c中*/ clk_enable( fbvar- > lcd_clock) ; /*申请LCD中断服务,上面获取的中断号lcd_fb_irq,使用快速中断方式:IRQF_DISABLED 中断服务程序为:lcd_fb_irq,将LCD平台设备pdev做参数传递过去了*/ ret = request_irq( fbvar- > lcd_irq_no, lcd_fb_irq, IRQF_DISABLED, pdev- > name, fbvar) ; if ( ret) { /*判断申请中断服务是否成功*/ dev_err( & pdev- > dev, "IRQ%d error %d/n" , fbvar- > lcd_irq_no, ret) ; ret = - EBUSY; goto err_noclk; }
/*好了,以上是对要使用的资源进行了获取和设置。下面就开始初始化填充fb_info结构体*/ /*首先初始化fb_info中代表LCD固定参数的结构体fb_fix_screeninfo*/ /*像素值与显示内存的映射关系有5种,定义在fb.h中。现在采用FB_TYPE_PACKED_PIXELS方式,在该方式下, 像素值与内存直接对应,比如在显示内存某单元写入一个"1"时,该单元对应的像素值也将是"1",这使得应用层 把显示内存映射到用户空间变得非常方便。Linux中当LCD为TFT屏时,显示驱动管理显示内存就是基于这种方式*/ strcpy (fbinfo ->fix .id , driver _name ); /*字符串形式的标识符*/ fbinfo- > fix. type = FB_TYPE_PACKED_PIXELS; fbinfo- > fix. type_aux = 0; /*以下这些根据fb_fix_screeninfo定义中的描述,当没有硬件是都设为0*/ fbinfo- > fix. xpanstep = 0; fbinfo- > fix. ypanstep = 0; fbinfo- > fix. ywrapstep = 0; fbinfo- > fix. accel = FB_ACCEL_NONE;
/*接着,再初始化fb_info中代表LCD可变参数的结构体fb_var_screeninfo*/ fbinfo - > var . nonstd = 0 ; fbinfo - > var . activate = FB_ACTIVATE_NOW ; fbinfo - > var . accel_flags = 0 ; fbinfo - > var . vmode = FB_VMODE_NONINTERLACED ; fbinfo - > var . xres = display - > xres ; fbinfo - > var . yres = display - > yres ; fbinfo - > var . bits_per_pixel = display - > bpp ;
/*指定对底层硬件操作的函数指针, 因内容较多故其定义在第③步中再讲*/ fbinfo - > fbops = & my2440fb_ops ;
/*初始化 {MOD}调 {MOD}板(颜 {MOD}表)为空*/ for ( i = 0 ; i < 256 ; i + + ) { fbvar - > palette_buffer [ i ] = PALETTE_BUFF_CLEAR ; }
for ( i = 0; i < mach_info- > num_displays; i+ + ) /*fb缓存的长度*/ { /*计算FrameBuffer缓存的最大大小,这里右移3位(即除以8)是因为 {MOD}位模式BPP是以位为单位*/ unsigned long smem_len = ( mach_info- > displays[ i] . xres * mach_info- > displays[ i] . yres * mach_info- > displays[ i] . bpp) > > 3; if ( fbinfo- > fix. smem_len < smem_len) { fbinfo- > fix. smem_len = smem_len; } } /*初始化LCD控制器之前要延迟一段时间*/ msleep( 1) ; /*初始化完fb_info后,开始对LCD各寄存器进行初始化,其定义在后面讲到*/ my2440fb_init_registers( fbinfo) ; /*初始化完寄存器后,开始检查fb_info中的可变参数,其定义在后面讲到*/ my2440fb_check_var( fbinfo) ; /*申请帧缓冲设备fb_info的显示缓冲区空间,其定义在后面讲到*/ ret = my2440fb_map_video_memory( fbinfo) ; if ( ret) { dev_err( & pdev- > dev, "failed to allocate video RAM: %d/n" , ret) ; ret = - ENOMEM; goto err_nofb; } /*最后,注册这个帧缓冲设备fb_info到系统中, register_framebuffer定义在fb.h中在fbmem.c中实现*/ ret = register_framebuffer( fbinfo) ; if ( ret < 0) { dev_err( & pdev- > dev, "failed to register framebuffer device: %d/n" , ret) ; goto err_video_nomem; } /*对设备文件系统的支持(对设备文件系统的理解请参阅:嵌入式Linux之我行——设备文件系统剖析与使用) 创建frambuffer设备文件,device_create_file定义在linux/device.h中*/ ret = device_create_file( & pdev- > dev, & dev_attr_debug) ; if ( ret) { dev_err( & pdev- > dev, "failed to add debug attribute/n" ) ; } return 0; /*以下是上面错误处理的跳转点*/ err_nomem: release_resource( fbvar- > lcd_mem) ; kfree( fbvar- > lcd_mem) ; err_nomap: iounmap( fbvar- > lcd_base) ; err_noclk: clk_disable( fbvar- > lcd_clock) ; clk_put( fbvar- > lcd_clock) ; err_noirq: free_irq( fbvar- > lcd_irq_no, fbvar) ; err_nofb: platform_set_drvdata( pdev, NULL ) ; framebuffer_release( fbinfo) ; err_video_nomem: my2440fb_unmap_video_memory( fbinfo) ; return ret; } /*LCD中断服务程序*/ static irqreturn_t lcd_fb_irq( int irq, void * dev_id) { struct my2440fb_var * fbvar = dev_id; void __iomem * lcd_irq_base; unsigned long lcdirq; /*LCD中断挂起寄存器基地址*/ lcd_irq_base = fbvar- > lcd_base + S3C2410_LCDINTBASE; /*读取LCD中断挂起寄存器的值*/ lcdirq = readl( lcd_irq_base + S3C24XX_LCDINTPND) ; /*判断是否为中断挂起状态*/ if ( lcdirq & S3C2410_LCDINT_FRSYNC) { /*填充调 {MOD}板*/ if ( fbvar- > palette_ready) { my2440fb_write_palette( fbvar) ; } /*设置帧已插入中断请求*/ writel( S3C2410_LCDINT_FRSYNC, lcd_irq_base + S3C24XX_LCDINTPND) ; writel( S3C2410_LCDINT_FRSYNC, lcd_irq_base + S3C24XX_LCDSRCPND) ; } return IRQ_HANDLED; } /*填充调 {MOD}板*/ static void my2440fb_write_palette( struct my2440fb_var * fbvar) { unsigned int i; void __iomem * regs = fbvar- > lcd_base; fbvar- > palette_ready = 0; for ( i = 0; i < 256; i+ + ) { unsigned long ent = fbvar- > palette_buffer[ i] ; if ( ent = = PALETTE_BUFF_CLEAR) { continue ; } writel( ent, regs + S3C2410_TFTPAL( i) ) ; if ( readw( regs + S3C2410_TFTPAL( i) ) = = ent) { fbvar- > palette_buffer[ i]
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