(转)Tiny210v2( S5PV210 ) 平台下 FIMD 对应 的 framebuffer 驱动中,关于 video buffer 的理解

时间:2023-03-10 04:54:51
(转)Tiny210v2( S5PV210 ) 平台下 FIMD 对应 的 framebuffer 驱动中,关于 video buffer 的理解

原文:http://www.arm9home.net/read.php?tid-25938.html

管理提醒: 本帖被 xoom 执行加亮操作(2012-12-13)
如之前所说,一直想知道显示数据都在哪个地方,通常的数据,比如 framebuffer 中的显示数据,和OpenGL 处理的数据有啥关系。
目前为止我还没有弄明白 OpenGL 这块,但是 framebuffer 这部分差不多了。这篇文章记录了 framebuffer 的显示数据相关内容。

1. 关于FIMD

Tiny210v2 开发板属于 s5pv210 的一种,在这块开发板上,显示部分又被叫做 FIMD,我不知道FIMD是什么的缩写,但D应该和Display Controller有关系吧。
    FIMD 的主要功能就是获取显示数据,并将数据输出到显示屏。当然期间会对显示数据进行处理:

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FIMD一共支持5个layer,在SoC用户手册中,将layer成为window,源代码中也叫做window。

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FIMD可以通过AXI总线从内存或者Camera哪里获取到显示数据,并进行合成。

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2. 内核配置 framebuffer

通过 make menuconfig 可以配置 framebuffer 相关的内容。
    
         
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保存以后,在 .config 文件中可以找到相关配置内容。
    
        .config
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. CONFIG_FB_S3C_DEFAULT_WINDOW=2
  2. CONFIG_FB_S3C_NR_BUFFERS=3
  3. CONFIG_FB_S3C_NUM_OVLY_WIN=1
  4. CONFIG_FB_S3C_NUM_BUF_OVLY_WIN=3

同样也会在头文件中生成宏定义:

include/generated/autoconf.h
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. #define CONFIG_FB_S3C_DEFAULT_WINDOW 2
  2. #define CONFIG_FB_S3C_NR_BUFFERS 3
  3. #define CONFIG_FB_S3C_NUM_OVLY_WIN 1
  4. #define CONFIG_FB_S3C_NUM_BUF_OVLY_WIN 3

CONFIG_FB_S3C_DEFAULT_WINDOW 是指 默认的 window, 0-4。
    CONFIG_FB_S3C_NR_BUFFERS 是指 window 的buffer数,3个就是 trebble-buffer,2个就是double-buffer。
    其中第一个是正在显示的数据,又叫onscreen,其他几个是后台描画的数据,又叫offscreen,通过 flip 操作可以将 onscreen 数据和offscreen 数据交换。
    CONFIG_FB_S3C_NUM_OVLY_WIN 是 OVERLAY window, 0-4。
    CONFIG_FB_S3C_NUM_BUF_OVLY_WIN 是指 OVERLAY window 的buffer数,和 CONFIG_FB_S3C_NR_BUFFERS 一个意思。
        
3. 显示数据buffer

内核初始话过程中,为这些window 的 buffer 预留了一部分内存。
    具体看下面的代码:

初始化函数会首先映射内存空间:

复制代码

  1. MACHINE_START(MINI210, "MINI210")
  2. /* Maintainer: Kukjin Kim <kgene.kim@samsung.com> */
  3. .boot_params    = S5P_PA_SDRAM + 0x100,
  4. .fixup            = mini210_fixup,
  5. .init_irq        = s5pv210_init_irq,
  6. .map_io            = mini210_map_io,
  7. .init_machine    = mini210_machine_init,
  8. #ifdef CONFIG_S5P_HIGH_RES_TIMERS
  9. .timer            = &s5p_systimer,
  10. #else
  11. .timer            = &s5p_timer,
  12. #endif
  13. MACHINE_END

在映射内存空间中,保留了一部分内存,保留的大小就和window 以及 buffer数有关系:
    大小是 800 x 480 x 2个window x 3个buffer x RGBA的4字节,这是给通常显示数据的,
    除此之外,还预留了 YUV 的数据区域,1280 x 720 x 3个buffer x Y的一个字节数据 + 1280 x 720 x 3个buffer x UV的一个字节数据。
    另外还有一个 4096 字节大小的 数据。

这些数据我只理解了 RGBA 数据, YUV 的数据不知道是干啥的? 难道是给 HDMI 输出用的?
        
        arch/arm/mach-sp5v210/Mach-mini210.c
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. /* Multimedia support */
  2. #define LCD_WIDTH                800
  3. #define LCD_HEIGHT                480
  4. #define BYTES_PER_PIXEL            4
  5. #define NUM_BUFFER_OVLY            (CONFIG_FB_S3C_NUM_OVLY_WIN * CONFIG_FB_S3C_NUM_BUF_OVLY_WIN)
  6. #define NUM_BUFFER                (CONFIG_FB_S3C_NR_BUFFERS + NUM_BUFFER_OVLY)
  7. #define PXL2FIMD(pixels)        ((pixels) * BYTES_PER_PIXEL * NUM_BUFFER)
  8. #define S5PV210_VIDEO_SAMSUNG_MEMSIZE_FIMD        PXL2FIMD(LCD_WIDTH * LCD_HEIGHT)
  9. static struct s5p_media_device mini210_media_devs[] = {
  10. ......,
  11. {
  12. .id            = S5P_MDEV_FIMD,
  13. .name        = "fimd",
  14. .bank        = 1,
  15. .memsize    = S5PV210_VIDEO_SAMSUNG_MEMSIZE_FIMD,
  16. .paddr        = 0,
  17. },
  18. ......,
  19. }
  20. static void __init mini210_map_io(void)
  21. {
  22. ......
  23. frame_size = lcd->width * lcd->height * BYTES_PER_PIXEL;
  24. fimd_size = ALIGN(frame_size, PAGE_SIZE) * NUM_BUFFER;
  25. if (frame_size > 0x200000) {
  26. fimd_size += ALIGN(frame_size, PAGE_SIZE) * 2;            // Not used
  27. }
  28. /* Reserve 0x003f6000 bytes for PVR YUV video, and 1 page */
  29. fimd_size += ALIGN(1280*720, PAGE_SIZE) * 3;
  30. fimd_size += ALIGN(1280*360, PAGE_SIZE) * 3 + PAGE_SIZE;
  31. if (fimd_size != S5PV210_VIDEO_SAMSUNG_MEMSIZE_FIMD) {
  32. mini210_fixup_bootmem(S5P_MDEV_FIMD, fimd_size);
  33. }
  34. ......
  35. s5p_reserve_bootmem(mini210_media_devs, ARRAY_SIZE(mini210_media_devs), S5P_RANGE_MFC);
  36. ......
  37. }

这些内存是PAGE对齐的,对齐的部分参考下面的算法。
    PAGE_SIZE 大小是 4096。

include/linux/Const.h
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. #ifdef __ASSEMBLY__
  2. #define _AC(X,Y)    X
  3. #define _AT(T,X)    X
  4. #else
  5. #define __AC(X,Y)    (X##Y)
  6. #define _AC(X,Y)    __AC(X,Y)
  7. #define _AT(T,X)    ((T)(X))
  8. #endif

arch/arm/include/asm/Page.h
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. #define PAGE_SHIFT        12
  2. #define PAGE_SIZE        (_AC(1,UL) << PAGE_SHIFT)

include/linux/Kernel.h
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. #define __ALIGN_KERNEL_MASK(x, mask)    (((x) + (mask)) & ~(mask))
  2. #define __ALIGN_KERNEL(x, a)        __ALIGN_KERNEL_MASK(x, (typeof(x))(a) - 1)
  3. #define ALIGN(x, a)        __ALIGN_KERNEL((x), (a))

4. 内核关于FIMD内存预留的相关debug log

在内核的 boot log 中,我们可以找到关于内存预留的log:

dmesg log :
        --------------------------------------------------
        [    0.000000] s5p: 13060 kbytes system memory reserved for fimd at 0x3c330000, 1-bank base(0x3c330000) 
        
        [    0.648804] fimd at 0x3c330000

5. 物理内存视图

画了一个简单的物理内存布局图,可以看到 RGBA 部分的数据,其实一共给 2 个 window 预留了。

|              |
        |--------------|
        |              |0x3CFF0000 -- 0x3CFF0FFF || ????
        |--------------|
        |              |0x3CF7F000 -- 0x3CFEFFFF ||
        |--------------|                         ||
        |              |0x3CF0E000 -- 0x3CF7EFFF || treble-buffer YUV( UV ) framebuffer : 1280 x 360 x 1 byte
        |--------------|                         ||
        |              |0x3CE9D000 -- 0x3CF0DFFF ||
        |--------------|                           
        |              |0x3CDBC000 -- 0x3CE9EFFF ||
        |--------------|                         ||
        |              |0x3CCDB000 -- 0x3CDBBFFF || treble-buffer YUV(  Y ) framebuffer : 1280 x 720 x 1 byte
        |--------------|                         ||
        |              |0x3CBFA000 -- 0x3CCDAFFF ||
        |--------------|                           
        |              |0x3CA83000 -- 0x3CBF9FFF ||
        |--------------|                         ||
        |              |0x3C90C000 -- 0x3CA82FFF || treble-buffer RGBA framebuffer : 800 x 480 x 4 bytes
        |--------------|                         ||
        |              |0x3C795000 -- 0x3C90BFFF ||
        |--------------|                           
        |              |0x3C61E000 -- 0x3C794FFF ||
        |--------------|                         ||
        |              |0x3C4A7000 -- 0x3C61DFFF || treble-buffer RGBA framebuffer : 800 x 480 x 4 byte
        |--------------|                         ||
        |              |0x3C330000 -- 0x3C4A6FFF ||
        |--------------|
        |              |

6. 将预留的物理内存记录到platform信息中

这些预留的物理内存,在 platform 初始化过程中,会映射到内存空间。
    在开发板初始化过程中,会进行 machine init, 而 machine init 过程中会调用 s3c_fb_set_platdata 初始化 platform 信息。
        
        arch/arm/mach-sp5v210/Mach-mini210.c
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. static struct s3c_platform_fb mini210_fb_data __initdata = {
  2. .hw_ver            = 0x62,
  3. .clk_name       = "sclk_fimd",
  4. .nr_wins        = 5,
  5. .default_win    = CONFIG_FB_S3C_DEFAULT_WINDOW,
  6. .swap            = FB_SWAP_WORD | FB_SWAP_HWORD,
  7. .cfg_gpio        = lcd_cfg_gpio,
  8. .backlight_on    = lcd_backlight_on,
  9. .backlight_onoff= lcd_backlight_off,
  10. .reset_lcd        = lcd_reset_lcd,
  11. };
  12. static void __init mini210_machine_init(void)
  13. {
  14. ......
  15. #ifdef CONFIG_FB_S3C_MINI210
  16. {
  17. struct s3cfb_lcd *mlcd = mini210_get_lcd();
  18. if (!(mlcd->args & 0x0f)) {
  19. if (readl(S5PV210_GPF0_BASE + 0x184) & 0x10)
  20. mlcd->args |= (1 << 7);
  21. }
  22. mini210_fb_data.lcd = mlcd;
  23. s3c_fb_set_platdata(&mini210_fb_data);
  24. }
  25. #endif
  26. ......
  27. }
  28. MACHINE_START(MINI210, "MINI210")
  29. /* Maintainer: Kukjin Kim <kgene.kim@samsung.com> */
  30. .boot_params    = S5P_PA_SDRAM + 0x100,
  31. .fixup            = mini210_fixup,
  32. .init_irq        = s5pv210_init_irq,
  33. .map_io            = mini210_map_io,
  34. .init_machine    = mini210_machine_init,
  35. #ifdef CONFIG_S5P_HIGH_RES_TIMERS
  36. .timer            = &s5p_systimer,
  37. #else
  38. .timer            = &s5p_timer,
  39. #endif
  40. MACHINE_END

在platform初始化过程中,就会通过 pmem_start 和 pmem_size 分别记录这5个window 的物理内存地址和大小。    
    注意的是 platform 初始化,相当于是记录系统都有哪些资源。而设备驱动初始化过程中,比如s3cfb这个fb驱动,则会来使用这些资源。

arch/arm/plat-s5p/include/plat/Fb.h
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. struct s3c_platform_fb {
  2. int            hw_ver;
  3. char        clk_name[16];
  4. int            nr_wins;
  5. int            nr_buffers[5];
  6. int            default_win;
  7. int            swap;
  8. phys_addr_t    pmem_start[5]; /* starting physical address of memory region */
  9. size_t        pmem_size[5]; /* size of memory region */
  10. void        *lcd;
  11. void        (*cfg_gpio)(struct platform_device *dev);
  12. int            (*backlight_on)(struct platform_device *dev);
  13. int            (*backlight_onoff)(struct platform_device *dev, int onoff);
  14. int            (*reset_lcd)(struct platform_device *dev);
  15. int            (*clk_on)(struct platform_device *pdev, struct clk **s3cfb_clk);
  16. int            (*clk_off)(struct platform_device *pdev, struct clk **clk);
  17. };

arch/arm/plat-samsung/Dev-fb.c
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. void __init s3c_fb_set_platdata(struct s3c_platform_fb *pd)
  2. {
  3. struct s3c_platform_fb *npd;
  4. struct s3cfb_lcd *lcd;
  5. phys_addr_t pmem_start;
  6. int i, default_win, num_overlay_win;
  7. int frame_size;
  8. if (!pd)
  9. pd = &default_fb_data;
  10. npd = kmemdup(pd, sizeof(struct s3c_platform_fb), GFP_KERNEL);
  11. if (!npd) {
  12. printk(KERN_ERR "%s: no memory for platform data\n", __func__);
  13. } else {
  14. for (i = 0; i < npd->nr_wins && i < NR_BUFFERS; i++) {
  15. npd->nr_buffers?? = 1;
  16. }
  17. default_win = npd->default_win;
  18. num_overlay_win = CONFIG_FB_S3C_NUM_OVLY_WIN;
  19. if (num_overlay_win >= default_win) {
  20. printk(KERN_WARNING "%s: NUM_OVLY_WIN should be less than default \
  21. window number. set to 0.\n", __func__);
  22. num_overlay_win = 0;
  23. }
  24. ......
  25. /* set starting physical address & size of memory region for
  26. * overlay window and default window */
  27. pmem_start = s5p_get_media_memory_bank(S5P_MDEV_FIMD, 1);
  28. printk("fimd at 0x%08x\n", pmem_start);
  29. for (i = 0; i < num_overlay_win; i++) {
  30. *(npd->nr_buffers+i) = CONFIG_FB_S3C_NUM_BUF_OVLY_WIN;
  31. *(npd->pmem_start+i) = pmem_start;
  32. *(npd->pmem_size+i) = frame_size *   *(npd->nr_buffers+i);
  33. pmem_start += *(npd->pmem_size+i);
  34. }
  35. npd->nr_buffers[default_win] = CONFIG_FB_S3C_NR_BUFFERS;
  36. npd->pmem_start[default_win] = pmem_start;
  37. npd->pmem_size[default_win] = frame_size * npd->nr_buffers[default_win];
  38. #if defined(CONFIG_MACH_MINI210)
  39. npd->pmem_size[default_win] += ALIGN(1280*720, PAGE_SIZE) * 3;
  40. npd->pmem_size[default_win] += ALIGN(1280*360, PAGE_SIZE) * 3 + PAGE_SIZE;
  41. if (frame_size > 0x200000) {                                        // Not Used : frame_size < 0x200000
  42. pmem_start += npd->pmem_size[default_win];
  43. for (; i < npd->nr_wins; i++) {
  44. if (i != default_win) {
  45. npd->nr_buffers[i] = 2;
  46. npd->pmem_start[i] = pmem_start;
  47. npd->pmem_size[i] = frame_size * npd->nr_buffers[i];
  48. break;
  49. }
  50. }
  51. }
  52. #endif
  53. s3c_device_fb.dev.platform_data = npd;
  54. }
  55. }

我们需要留意一下上面这段代码,    
    因为 num_overlay_win 是 CONFIG_FB_S3C_NUM_OVLY_WIN=1,所以 for 循环只执行了一次,那么 window 0 的物理内存地址初始化了。
    然后又手工为 default_win 也就是 CONFIG_FB_S3C_DEFAULT_WINDOW=2 进行了初始化。
    也就是说: window 0 和 window 2 在platform初始化中记录了数据buffer的物理内存地址。
    虽然是 for 循环做的,我认为这个for循环写得不好。

7. 在s3cfb初始化过程中,为window 关联这些内存

在初始化过程中,会分配fb设备相关数据结构,并注册fb设备。

drivers/video/samsung/s3cfb.c
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. static int __devinit s3cfb_probe(struct platform_device *pdev)
  2. {
  3. ......
  4. if (s3cfb_alloc_framebuffer(fbdev)) {
  5. ret = -ENOMEM;
  6. goto err_alloc;
  7. }
  8. if (s3cfb_register_framebuffer(fbdev)) {
  9. ret = -EINVAL;
  10. goto err_register;
  11. }
  12. ......
  13. }

但是我们发现,只有当 fb 设备对应的 window 是 default window ,也就是 window 2 的时候,
    才会将 window 2 对应的内存映射到内存空间。
    虽然预留的物理内存是 window 0 和 window 2 的,但这个时候 window 0 的物理内存是没有被映射的。

drivers/video/samsung/s3cfb.c
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. static int s3cfb_alloc_framebuffer(struct s3cfb_global *ctrl)
  2. {
  3. ......
  4. for (i = 0; i < pdata->nr_wins; i++) {
  5. ctrl->fb[i] = framebuffer_alloc(sizeof(*ctrl->fb), ctrl->dev);
  6. if (!ctrl->fb[i]) {
  7. dev_err(ctrl->dev, "not enough memory\n");
  8. ret = -ENOMEM;
  9. goto err_alloc_fb;
  10. }
  11. ......
  12. if (i == pdata->default_win) {
  13. if (s3cfb_map_video_memory(ctrl->fb[i])) {
  14. dev_err(ctrl->dev,
  15. "failed to map video memory "
  16. "for default window (%d)\n", i);
  17. ret = -ENOMEM;
  18. goto err_map_video_mem;
  19. }
  20. }
  21. }
  22. ......
  23. }

这是注册 fb 设备的地方,只要注册成功,/dev 目录下就会有一个 fb 文件。
    虽然只给 window 2 映射了显示数据的内存,但是 for 循环还是将所有的 window 都注册设备文件了。
    这就是为什么 /dev 目录下有 fb0 - fb4 5个fb设备。其实每一个 fb 设备对应一个 window。
    
    另外需要注意的是,第一个注册的 fb 是 fb0,然后依次 ++。
    下面的代码在注册的时候, 首先注册的是 default window 2,然后是 3, 4, 0, 1。
    也就是说 :
    fb0 -> window 2
    fb1 -> window 3
    fb2 -> window 4
    fb3 -> window 0
    fb4 -> window 1

另外还需要注意的是,如果你直接去 cat  /dev/fbX ,只有 fb0 是成功的,其他全部失败,
    因为到目前位置,只有 fb0 也就是 default window 2,映射了显示数据的内存。
        
        drivers/video/samsung/s3cfb.c
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. static int s3cfb_register_framebuffer(struct s3cfb_global *ctrl)
  2. {
  3. ......
  4. k = 0;
  5. for (i = pdata->default_win;
  6. i < pdata->nr_wins + pdata->default_win; i++) {
  7. j = i % pdata->nr_wins;
  8. ret = register_framebuffer(ctrl->fb[j]);
  9. if (ret) {
  10. dev_err(ctrl->dev, "failed to register "
  11. "framebuffer device\n");
  12. ret = -EINVAL;
  13. goto err_register_fb;
  14. }
  15. pdata->fb_file_minor[ j ] = k;
  16. k++;
  17. #ifndef CONFIG_FRAMEBUFFER_CONSOLE
  18. if (j == pdata->default_win) {
  19. s3cfb_check_var(&ctrl->fb[j]->var, ctrl->fb[j]);
  20. s3cfb_set_par(ctrl->fb[j]);
  21. s3cfb_draw_logo(ctrl->fb[j]);
  22. }
  23. #endif
  24. }
  25. ......
  26. }

8. 内核关于显示内存映射的相关debug log

需要注意一下,部分log中写的是fb2,但这个log是boot阶段的,真正有效的是fb0,
    代码中log写错了,fb 很多应该是 window。fb0 -> window 2

dmesg log :
        --------------------------------------------------
        [  507.316250] [s3cfb]win 2: pmem_start=0x3c795000
        [  507.316292] [s3cfb][fb2] dma: 0x3c795000, cpu: 0xe1000000, size: 0x0085c000
        
        [  507.333888] PA FB = 0x3C795000, bits per pixel = 32
        [  507.333933] screen width=800 height=480 va=0xdc795000 pa=0x3c795000
        [  507.333987] xres_virtual = 800, yres_virtual = 1440, xoffset = 0, yoffset = 0
        [  507.336543] fb_size=8765440 
        [  507.339351] Back frameBuffer[0].VAddr=dc90c000 PAddr=3c90c000 size=1536000 
        [  507.346146] Back frameBuffer[1].VAddr=dca83000 PAddr=3ca83000 size=1536000 
        [  507.353014] Video Y Buffer[0].VAddr=dcbfa000 PAddr=3cbfa000 size=921600
        [  507.359576] Video Y Buffer[1].VAddr=dccdb000 PAddr=3ccdb000 size=921600 
        [  507.366161] Video Y Buffer[2].VAddr=dcdbc000 PAddr=3cdbc000 size=921600
        [  507.372750] Video UV Buffer[0].VAddr=dce9d000 PAddr=3ce9d000 size=462848
        [  507.379418] Video UV Buffer[1].VAddr=dcf0e000 PAddr=3cf0e000 size=462848
        [  507.386093] Video UV Buffer[2].VAddr=dcf7f000 PAddr=3cf7f000 size=462848

9. 显示数据使用内存映射的一些细节

s3cfb_map_video_memory 这个函数用于映射显示数据的内存地址,
    如果是 platform 初始化过程中预留过物理内存,则会使用这个物理内存。
    否则就会临时申请一块内存。

也就是说 window 0 和 window 2 会使用预留的物理内存。
    window 1 / window 3 / window 4 会使用新申请的内存。

drivers/video/samsung/s3cfb.c
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. static int s3cfb_map_video_memory(struct fb_info *fb)
  2. {
  3. ......
  4. if (win->owner == DMA_MEM_OTHER) {
  5. fix->smem_start = win->other_mem_addr;
  6. fix->smem_len = win->other_mem_size;
  7. return 0;
  8. }
  9. if (fb->screen_base)
  10. return 0;
  11. if (pdata && pdata->pmem_start[win->id] && (pdata->pmem_size[win->id] >= fix->smem_len)) {
  12. fix->smem_start = pdata->pmem_start[win->id];
  13. fix->smem_len = pdata->pmem_size[win->id];
  14. fb->screen_base = ioremap_wc(fix->smem_start, pdata->pmem_size[win->id]);
  15. dev_err(fbdev->dev, "[fb%d][win%d]: pmem_start=0x%x\n",
  16. pdata->fb_file_minor[win->id],win->id, pdata->pmem_start[win->id]);
  17. } else {
  18. fb->screen_base = dma_alloc_writecombine(fbdev->dev,
  19. PAGE_ALIGN(fix->smem_len),
  20. (unsigned int *)&fix->smem_start, GFP_KERNEL);
  21. }
  22. ......
  23. }

除了在初始化的时候会映射以外,
    还可一通过 ioctl 来调用 s3cfb_map_video_memory。
    传递的参数是 FBIOPUT_VSCREENINFO。

drivers/video/samsung/s3cfb.c
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. static int s3cfb_set_par(struct fb_info *fb)
  2. {
  3. ......
  4. if (win->id != pdata->default_win) {
  5. fb->fix.line_length = fb->var.xres_virtual *
  6. fb->var.bits_per_pixel / 8;
  7. fb->fix.smem_len = fb->fix.line_length * fb->var.yres_virtual;
  8. s3cfb_map_video_memory(fb);
  9. }
  10. ......
  11. }
  12. struct fb_ops s3cfb_ops = {
  13. .fb_set_par = s3cfb_set_par,
  14. };
  15. drivers/video/fbmem.c
  16. --------------------------------------------------
  17. int fb_set_var(struct fb_info *info, struct fb_var_screeninfo *var)
  18. {
  19. ......
  20. if (info->fbops->fb_set_par) {
  21. ret = info->fbops->fb_set_par(info);
  22. ......
  23. }
  24. ......
  25. }
  26. static long do_fb_ioctl(struct fb_info *info, unsigned int cmd,unsigned long arg)
  27. {
  28. case FBIOPUT_VSCREENINFO:
  29. ......
  30. ret = fb_set_var(info, &var);
  31. .....
  32. break;
  33. }
  34. static long fb_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
  35. {
  36. ......
  37. return do_fb_ioctl(info, cmd, arg);
  38. ......
  39. }
  40. static const struct file_operations fb_fops = {
  41. ......
  42. .unlocked_ioctl = fb_ioctl,
  43. ......
  44. };

10. 在s3cfb初始化过程中映射FIMD的控制寄存器,用于控制硬件

FIMD的控制寄存器和内存是统一编址的,因此可以像使用内存一样访问他们,但前提是需要将他们映射到内存空间。
    内核代码中的寄存器地址定义都能和 SoC 用户手册对应上,我们看看下面的截图,很一致吧。
    但是在看代码的过程中,我发现代码使用的寄存器的一些信息,Soc 用户手册没有,是不是用户手册比较老了?
    
         
(转)Tiny210v2( S5PV210 ) 平台下 FIMD 对应 的 framebuffer 驱动中,关于 video buffer 的理解

(转)Tiny210v2( S5PV210 ) 平台下 FIMD 对应 的 framebuffer 驱动中,关于 video buffer 的理解

在 s3cfb 模块初始化的过程中,就会将控制寄存器映射到内存中。

arch/arm/mach-sp5v210/include/mach/map.h
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. #define S5PV210_PA_LCD          (0xF8000000)
  2. #define S5P_PA_LCD              S5PV210_PA_LCD
  3. #define S5PV210_SZ_LCD          SZ_1M
  4. #define S5P_SZ_LCD              S5PV210_SZ_LCD

arch/arm/plat-samsung/dev-fb.c
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. static struct resource s3cfb_resource[] = {
  2. [0] = {
  3. .start        = S5P_PA_LCD,
  4. .end        = S5P_PA_LCD + S5P_SZ_LCD - 1,
  5. .flags        = IORESOURCE_MEM,
  6. },
  7. [1] = {
  8. .start        = IRQ_LCD1,
  9. .end        = IRQ_LCD1,
  10. .flags        = IORESOURCE_IRQ,
  11. },
  12. [2] = {
  13. .start        = IRQ_LCD0,
  14. .end        = IRQ_LCD0,
  15. .flags        = IORESOURCE_IRQ,
  16. },
  17. };
  18. static u64 fb_dma_mask = 0xffffffffUL;
  19. struct platform_device s3c_device_fb = {
  20. .name            = "s3cfb",
  21. .id                = -1,
  22. .num_resources    = ARRAY_SIZE(s3cfb_resource),
  23. .resource        = s3cfb_resource,
  24. .dev            = {
  25. .dma_mask            = &fb_dma_mask,
  26. .coherent_dma_mask    = 0xffffffffUL
  27. }
  28. };
  29. drivers/video/samsung/s3cfb.c
  30. --------------------------------------------------
  31. static int __devinit s3cfb_probe(struct platform_device *pdev)
  32. {
  33. ......
  34. res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
  35. if (!res) {
  36. dev_err(fbdev->dev, "failed to get io memory region\n");
  37. ret = -EINVAL;
  38. goto err_io;
  39. }
  40. res = request_mem_region(res->start, res->end - res->start + 1, pdev->name);
  41. if (!res) {
  42. dev_err(fbdev->dev, "failed to request io memory region\n");
  43. ret = -EINVAL;
  44. goto err_io;
  45. }
  46. fbdev->regs = ioremap(res->start, res->end - res->start + 1);
  47. if (!fbdev->regs) {
  48. dev_err(fbdev->dev, "failed to remap io region\n");
  49. ret = -EINVAL;
  50. goto err_mem;
  51. }
  52. ......
  53. }

s3cfb_fimd6x.c这个文件将读写 FIMD 的控制寄存器相关功能都集中在这里了。
    我理解 6x 可能是对应硬件版本号,因为印象中看到硬件版本号好象是 0x62。

通过设定这些控制寄存器,就能控制比如 window 是否显示啊,显示数据格式是啥啊,显示数据地址在哪里啊,等等。

drivers/video/samsung/s3cfb_fimd6x.c
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. int s3cfb_display_on(struct s3cfb_global *ctrl)
  2. {
  3. u32 cfg;
  4. cfg = readl(ctrl->regs + S3C_VIDCON0);
  5. cfg |= (S3C_VIDCON0_ENVID_ENABLE | S3C_VIDCON0_ENVID_F_ENABLE);
  6. writel(cfg, ctrl->regs + S3C_VIDCON0);
  7. dev_dbg(ctrl->dev, "global display is on\n");
  8. return 0;
  9. }

11. 用户空间的测试用例

这个用例其实是用来确认 /dev 目录下的 fb0 - fb4 是否好用的,以及 window 之间的alpha透过是否正确。

关于 window 之间的层次关系可以参考:
         
(转)Tiny210v2( S5PV210 ) 平台下 FIMD 对应 的 framebuffer 驱动中,关于 video buffer 的理解

下面的代码,大概意思是:
    * 打开 window 0 - window 4 对应的 fb 设备文件。
    * 设置这些 window 都是 800 x 480 x RGBA
    * 设置这些 window 内部的显示数据,是从 window 0 - window 4 开始的,分别画 500x480, 400x480, 300x480, 200x480, 100x480 这么大块数据。
    * 让window 的显示数据显示出来。

s3cfb_test.c
        --------------------------------------------------

复制代码

  1. #include <sys/types.h>
  2. #include <sys/stat.h>
  3. #include <sys/ioctl.h>
  4. #include <sys/mman.h>
  5. #include <fcntl.h>
  6. #include <stdio.h>
  7. #include <string.h>
  8. #include <linux/fb.h>
  9. #define    WIN0    0
  10. #define    WIN1    1
  11. #define    WIN2    2
  12. #define    WIN3    3
  13. #define    WIN4    4
  14. #define    WIN_MAX    5
  15. const char * fb_file_path[ WIN_MAX ] = {
  16. /* WIN0 */"/dev/fb3",
  17. /* WIN1 */"/dev/fb4",
  18. /* WIN2 */"/dev/fb0",
  19. /* WIN3 */"/dev/fb1",
  20. /* WIN4 */"/dev/fb2"
  21. };
  22. const int fb_x[ WIN_MAX ] = {
  23. /* WIN0 */500,
  24. /* WIN1 */400,
  25. /* WIN2 */300,
  26. /* WIN3 */200,
  27. /* WIN4 */100
  28. };
  29. const int fb_color[ WIN_MAX ] = {
  30. /* WIN0 */0x10FFFFFF,
  31. /* WIN1 */0x10FF0000,
  32. /* WIN2 */0x1000FF00,
  33. /* WIN3 */0x100000FF,
  34. /* WIN4 */0x10000000,
  35. };
  36. void draw_framebuffer( int win, int fd, int xres, int yres )
  37. {
  38. int i, j;
  39. int *p;
  40. int color;
  41. p = mmap( NULL, xres*yres*4, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0 );
  42. if( !p ){
  43. printf( "mmap failed\n" );
  44. return;
  45. }
  46. /* draw default color with alpha : all pass through*/
  47. for( j = 0; j < yres; j++ ){
  48. for( i = 0; i < xres ; i++ ){
  49. *( p + j * xres + i ) = 0x00FFFFFF;
  50. }
  51. }
  52. /* draw color */
  53. for( j = 0; j < yres; j++ ){
  54. for( i = 0; i < fb_x[win] ; i++ ){
  55. *( p + j * xres + i ) = fb_color[win];
  56. }
  57. }
  58. munmap( p, xres*yres*4 );
  59. }
  60. int main( int argc, char *argv[] )
  61. {
  62. int i;
  63. int ret;
  64. struct fb_var_screeninfo var;
  65. int    blank;
  66. int fd[ WIN_MAX ];
  67. /* initial */
  68. memset( fd, -1, sizeof( fd ) );
  69. /* open framebuffer */
  70. for( i=0; i<WIN_MAX; i++ ){
  71. fd[i] = open( fb_file_path[i], O_RDWR );
  72. if( fd[i] < 0 ){
  73. printf( "open %s failed\n", fb_file_path[i] );
  74. goto end;
  75. }
  76. }
  77. printf( "open framebuffer ok\n" );
  78. /* set screen info */
  79. ret = ioctl( fd[WIN2], FBIOGET_VSCREENINFO, &var );
  80. if( ret < 0 ){
  81. printf( "ioctl %s FBIOGET_VSCREENINFO failed\n", fb_file_path[WIN2] );
  82. goto end;
  83. }
  84. var.activate = FB_ACTIVATE_FORCE;
  85. var.yres_virtual = var.yres;
  86. for( i=0; i<WIN_MAX; i++ ){
  87. ret = ioctl( fd[i], FBIOPUT_VSCREENINFO, &var );
  88. if( ret < 0 ){
  89. printf( "ioctl %s FBIOPUT_VSCREENINFO failed\n", fb_file_path[i] );
  90. goto end;
  91. }
  92. }
  93. printf( "set screeninfo ok\n" );
  94. /* draw some color */
  95. for( i=0; i<WIN_MAX; i++ ){
  96. draw_framebuffer( i, fd[i], var.xres, var.yres );
  97. }
  98. printf( "draw color ok\n" );
  99. /* show window */
  100. blank = FB_BLANK_UNBLANK;
  101. for( i=0; i<WIN_MAX; i++ ){
  102. ret = ioctl( fd[i], FBIOBLANK, blank );
  103. if( ret < 0 ){
  104. printf( "ioctl %s FBIOBLANK failed\n", fb_file_path[i] );
  105. goto end;
  106. }
  107. }
  108. printf( "show window ok\n" );
  109. /* wait input */
  110. getchar();
  111. end:
  112. return 0;
  113. }

下面是屏幕截图,其实我对 RGB 不太了解,不知到什么值应该是什么颜色,但 只描画了红/绿/蓝 三种颜色,而屏幕上不是这三种颜色。
    说明 alpha blending 应该是正常工作了的。

(转)Tiny210v2( S5PV210 ) 平台下 FIMD 对应 的 framebuffer 驱动中,关于 video buffer 的理解

END