什么是FrameBuffer?(转载)

什么是FrameBuffer?(转载)
FrameBuffer
FrameBuffer 是出现在 2.2.xx 内核当中的一种驱动程序接口。这种接口将显示设
备抽象为帧缓冲区。用户可以将它看成是显示内存的一个映像,将其映射到进程地
址空间之后,就可以直接进行读写操作,而写操作可以立即反应在屏幕上。该驱动
程序的设备文件一般是 /dev/fb0、/dev/fb1 等等。比如,假设现在的显示模式是
1024x768-8 位色,则可以通过如下的命令清空屏幕:
$ dd if=/dev/zero of=/dev/fb0 bs=1024 count=768

在应用程序中,一般通过将 FrameBuffer 设备映射到进程地址空间的方式使用,
比如下面的程序就打开 /dev/fb0 设备,并通过 mmap 系统调用进行地址映射,随
后用 memset 将屏幕清空(这里假设显示模式是 1024x768-8 位色模式,线性内存
模式):
int fb;
unsigned char* fb_mem;
fb = open ("/dev/fb0", O_RDWR);
fb_mem = mmap (NULL, 1024*768, PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fb,0);
memset (fb_mem, 0, 1024*768);
FrameBuffer 设备还提供了若干 ioctl 命令,通过这些命令,可以获得显示设备
的一些固定信息(比如显示内存大小)、与显示模式相关的可变信息(比如分辨
率、象素结构、每扫描线的字节宽度),以及伪彩色模式下的调色板信息等等。

通过 FrameBuffer 设备,还可以获得当前内核所支持的加速显示卡的类型(通过
固定信息得到),这种类型通常是和特定显示芯片相关的。比如目前最新的内核
(2.4.9)中,就包含有对 S3、Matrox、nVidia、3Dfx 等等流行显示芯片的加速
支持。在获得了加速芯片类型之后,应用程序就可以将 PCI 设备的内存I/O
(memio)映射到进程的地址空间。这些 memio 一般是用来控制显示卡的寄存器,
通过对这些寄存器的操作,应用程序就可以控制特定显卡的加速功能。
PCI 设备可以将自己的控制寄存器映射到物理内存空间,而后,对这些控制寄存器
的访问,给变成了对物理内存的访问。因此,这些寄存器又被称为"memio"。一旦
被映射到物理内存,Linux 的普通进程就可以通过 mmap 将这些内存 I/O 映射到
进程地址空间,这样就可以直接访问这些寄存器了。
当然,因为不同的显示芯片具有不同的加速能力,对memio 的使用和定义也各自不
同,这时,就需要针对加速芯片的不同类型来编写实现不同的加速功能。比如大多
数芯片都提供了对矩形填充的硬件加速支持,但不同的芯片实现方式不同,这时,
就需要针对不同的芯片类型编写不同的用来完成填充矩形的函数。
说到这里,读者可能已经意识到 FrameBuffer 只是一个提供显示内存和显示芯片
寄存器从物理内存映射到进程地址空间中的设备。所以,对于应用程序而言,如果
希望在 FrameBuffer 之上进行图形编程,还需要完成其他许多工作。举个例子来
讲,FrameBuffer 就像一张画布,使用什么样子的画笔,如何画画,还需要你自己
动手完成。
 

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