17.2.2 虚拟帧缓冲驱动

《嵌入式Linux系统开发全程解析》是一本全面介绍嵌入式Linux开发的专著，书中涵盖了程序生成工具、调试工具、引导加载器、Linux系统结构、Linux内核、驱动程序、用户空间编程、用户空间中间件等方面的内容。《嵌入式Linux系统开发全程解析》内容前后照应、贴近实践，且有较强的延伸型，有利于读者建立嵌入式Linux开发系统化的知识结构和技术理念。本节为大家介绍虚拟帧缓冲驱动。 17.2.2  虚拟帧缓冲驱动 虚拟帧缓冲（vfb，Virtual FrameBuffer）驱动程序是一个不基于硬件的驱动程序，它在内存中开辟虚拟显示设备的内存，这可以模拟对显示的操作。 从结构上，vfb和一个真实的显示驱动程序基本相同，但是它实际上并不完成显示的功能，而只提供虚拟显示输出功能。在实际的系统中，vfb通常仅仅用于测试，或者在没有支持FrameBuffer硬件的时候，作为默认的实现。 虚拟帧缓冲驱动的源代码为：drivers/video/vfb.c。 在内核配置的时候，如果选择了虚拟帧缓冲的支持（FB_VIRTUAL），将会自动选择帧缓冲驱动的几个配置宏（填充、区域复制、fb的sys文件系统）。 vfb变化屏幕信息（fb_var_screeninfo）的定义如下所示：  

1. static struct fb_var_screeninfo vfb_default __initdata = {  
2.   .xres        =  640,      .yres          =  480,    // 定义屏幕的大小  
3.   .xres_virtual    =  640,    .yres_virtual = 480,  
4.   .bits_per_pixel = 8,  
5.   .red    =       { 0, 8, 0 },      // 定义RGB888的颜 {MOD}空间  
6.      .green  =        { 0, 8, 0 },  
7.      .blue   =        { 0, 8, 0 },  
8.      .activate =  FB_ACTIVATE_TEST,  
9.      .height =    -1,     .width =    -1,  
10.      .pixclock      = 20000,  
11.      .left_margin   = 64,     .right_margin = 64,  
12.      .upper_margin =  32,     .lower_margin = 32,  
13.      .hsync_len = 64,     .vsync_len =    2,  
14.      .vmode = FB_VMODE_NONINTERLACED,  
15. }; 

vfb_default结构的定义表示vfb的屏幕大小为640×480，颜 {MOD}空间为RGB888，每个像素24个字节。 vfb固定屏幕信息（fb_fix_screeninfo）的定义如下所示：  

1. static struct fb_fix_screeninfo vfb_fix __devinitdata = {  
2.   .id =       "Virtual FB",  
3.   .type =     FB_TYPE_PACKED_PIXELS,  
4.   .visual =   FB_VISUAL_PSEUDOCOLOR,  
5.   .xpanstep = 1,// 虚拟的屏幕可以支持任意的移位操作  
6.   .ypanstep = 1,  
7.   .ywrapstep =    1,  
8.   .accel =    FB_ACCEL_NONE,  
9. }; 

vfb的FrameBuffer操作由vfb_ops结构表示，内容如下所示：  

1. static struct fb_ops vfb_ops = {  
2.   .fb_read           = fb_sys_read,  
3.   .fb_write          = fb_sys_write,  
4.   .fb_check_var        = vfb_check_var,           // vfb的检查参数  
5.   .fb_set_par      = vfb_set_par,             // vfb的设置参数  
6.   .fb_setcolreg   = vfb_setcolreg,        // vfb的设置颜 {MOD}寄存器  
7.   .fb_pan_display = vfb_pan_display,      // vfb的移动操作  
8.   .fb_fillrect         = sys_fillrect,  
9.   .fb_copyarea         = sys_copyarea,  
10.   .fb_imageblit        = sys_imageblit,  
11.   .fb_mmap               = vfb_mmap,              // vfb的内存映射操作  
12. }; 

在vfb_ops结构中的sys_fillrect（填充矩形）、sys_copyarea（复制区域）和sys_imageblit（绘制图像）是FrameBuffer驱动程序中公用的函数，而以vfb_为前缀的几个函数是在vfb驱动中单独实现的。 vfb_pan_display()的实现如下所示：  

1. static int vfb_pan_display(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info)  
2. {  
3.   if (var->vmode & FB_VMODE_YWRAP) {  
4.       if (var->yoffset < 0 
5.           || var->yoffset >= info->var.yres_virtual　|| var->xoffset)  
6.           return -EINVAL;  
7.   } else {  
8.       if (var->xoffset + var->xres > info->var.xres_virtual ||  
9.           var->yoffset + var->yres > info->var.yres_virtual)  
10.           return -EINVAL;  
11.   }  
12.   info->varvar.xoffset = var->xoffset;      // 指定显示的位置  
13.   info->varvar.yoffset = var->yoffset;  
14.   if (var->vmode & FB_VMODE_YWRAP)  
15.       info->var.vmode |= FB_VMODE_YWRAP;  
16.   else  
17.       info->var.vmode &= ~FB_VMODE_YWRAP;  
18.   return 0;  
19. } 

vfb_pan_display()利用了虚拟缓冲完成显示区域调整的函数。在其中，并不需要完全重写显示区域，只需要将可以显示区域的地址赋值。 提示：在一个实际的硬件系统中，pan功能的实现应当实际显示硬件的寄存器操作。