Linux-2.6.20的LCD驱动分析（二）[转]

三、解剖
s3c2410fb_driver
变量

s3c2410fb_driver变量有什么作用呢？在前面的2.2节提到了它的定义，从它的原型可以看出
s3c2410fb_driver是个platform_driver类型的变量，前面的几个小节提到了从platform_driver的名字可以看出
它应该是platform_device的驱动类型。为了方便阅读，这里再贴一次s3c2410fb_driver的定义：

static struct platform_driver s3c2410fb_driver = {

.probe = s3c2410fb_probe,

.remove = s3c2410fb_remove,

.suspend = s3c2410fb_suspend,

.resume = s3c2410fb_resume,

.driver = {

.name = "s3c2410-lcd",

.owner = THIS_MODULE,

},

};

从定义可以看出，该platform_device的驱动函数有s3c2410fb_probe，
s3c2410fb_remove，s3c2410fb_suspend和s3c2410fb_suspend。.resource成员前面的章节有说
明，.driver成员的值相信不用再说明了吧，再明白不过了。前面的章节，s3c2410fb_probe被比较详细的介绍，这节中的主要任务就是解释
其他的几个函数。在解释他们之前，s3c2410fb_probe里面在该函数结尾的时候调用了几个函数没有说到，所以在这里补上。

3.1 s3c2410fb_probe
余党

在s3c2410fb_probe中最好调用了s3c2410fb_init_registers和s3c2410fb_check_var函数，这里应
该将他们交代清楚。很显然，s3c2410fb_init_registers是初始化相关寄存器。那么后者呢？这里先把
s3c2410fb_init_registers搞定再说。s3c2410fb_init_registers的定义与实现如下，先根据它的指向流程，
一步一步解释：

static int s3c2410fb_init_registers(struct s3c2410fb_info *fbi)

{

unsigned long flags;

/* Initialise LCD with values from haret */

local_irq_save(flags); /* 关闭中断，在关闭中断前，中断的当前状态被保存在flags中，对于关闭中断的函数，linux内核有很多种，可以查阅相关的资料。*/

/* modify the gpio(s) with interrupts set (bjd) */

/*下面的modify_gpio函数是修改处理器GPIO的工作模式，它的实现很简单，将第二个参数的值与第三个参数的反码按位与操作后，在写到第一个参数。这里的第一个参数实际就是硬件的GPIO控制器。*/

modify_gpio(S3C2410_GPCUP, mach_info->gpcup, mach_info->gpcup_mask);

modify_gpio(S3C2410_GPCCON, mach_info->gpccon, mach_info->gpccon_mask);

modify_gpio(S3C2410_GPDUP, mach_info->gpdup, mach_info->gpdup_mask);

modify_gpio(S3C2410_GPDCON, mach_info->gpdcon, mach_info->gpdcon_mask);

local_irq_restore(flags); //使能中断，并恢复以前的状态

/*下面的几个writel函数开始初始化LCD控制寄存器，它的值就是我们在smdk2410_lcd_platdata(arch/arm/mach-s3c2410/mach-smdk2410.c)中regs域的值。*/

writel(fbi->regs.lcdcon1, S3C2410_LCDCON1);

writel(fbi->regs.lcdcon2, S3C2410_LCDCON2);

writel(fbi->regs.lcdcon3, S3C2410_LCDCON3);

writel(fbi->regs.lcdcon4, S3C2410_LCDCON4);

writel(fbi->regs.lcdcon5, S3C2410_LCDCON5);

s3c2410fb_set_lcdaddr(fbi); /*该函数的主要作用是让处理器的LCD控制器的三个地址寄存器指向正确的位置，这个位置就是LCD的缓冲区，详细的情况可以参见s3c2410的用户手册。*/

……

/* Enable video by setting the ENVID bit to 1 这里打开video，在s3c2410fb_probe中被关闭了，这里打开*/

fbi->regs.lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_ENVID;

writel(fbi->regs.lcdcon1, S3C2410_LCDCON1);

return 0;

}

OK，s3c2410fb_init_registers就简单介绍到这里。下面看看
s3c2410fb_check_var函数要干些什么事，要说到这个函数，还得提到fb_var_screeninfo结构类型，与它对应的是
fb_fix_screeninfo结构类型。这两个类型分别代表了显示屏的属性信息，这些信息可以分为可变属性信息（如：颜色深度，分辨率等）和不可变
的信息（如帧缓冲的其实地址）。既然fb_var_screeninfo表示了可变的属下信息，那么这些可变信息就应该有一定范围，否则显示就会出问题，
所以s3c2410fb_check_var函数的功能就是要在LCD的帧缓冲驱动开始运行之前将这些值初始到合法的范围内。知道了
s3c2410fb_check_var要做什么，再去阅读s3c2410fb_check_var函数的代码就没什么问题了。

3.2 s3c2410fb_remove

从这里开始将解释s3c2410fb_driver中的其他几个函数。那么就从s3c2410fb_remove开刀吧！顾名思义该函数就该知道，它要将
这个platform设备从系统中移除，可以推测它应该释放掉所有的资源，包括内存空间，中断线等等。还是按照惯例，在它的实现代码中一步步的解释。

static int s3c2410fb_remove(struct platform_device *pdev)

{

struct fb_info *fbinfo = platform_get_drvdata(pdev); /*该函数从platform_device中，到fb_info信息*/

struct s3c2410fb_info *info = fbinfo->par; //得到私有数据

int irq;

s3c2410fb_stop_lcd(info); //该函数停止LCD控制器，实现可以在s3c2410fb.c中找到

msleep(1); //休息以下，等待LCD停止

s3c2410fb_unmap_video_memory(info); //该函数释放缓冲区

if (info->clk) { //停止时钟

clk_disable(info->clk);

clk_put(info->clk);

info->clk = NULL;

}

irq = platform_get_irq(pdev, 0); //得到中断线，以便释放

free_irq(irq,info); //释放该中断

release_mem_region((unsigned long)S3C24XX_VA_LCD, S3C24XX_SZ_LCD); /* 释放内存空间 */

unregister_framebuffer(fbinfo); //向内核注销该帧缓冲

return 0;

}

3.3 s3c2410fb_suspend
与
s3c2410fb_resume

在实际的设备，常常可以看到LCD在不需要的时候进入休眠状态，当需要使用的时候又开始工作，比如手机，在不需要的时候LCD就熄灭，当需要使用的时候
LCD又被点亮。从实际中可以看出这对函数非常重要。虽然他们很重要，但不一定很复杂，下面看看它们是怎么样实现的。

static int s3c2410fb_suspend(struct platform_device *dev, pm_message_t state)

{

struct fb_info *fbinfo = platform_get_drvdata(dev); //这两条语句好面熟^_^

struct s3c2410fb_info *info = fbinfo->par;

s3c2410fb_stop_lcd(info); //停止LCD

/* sleep before disabling the clock, we need to ensure

* the LCD DMA engine is not going to get back on the bus

* before the clock goes off again (bjd) */

msleep(1); //等待一下，因为LCD停止需要一点时间

clk_disable(info->clk); //关闭LCD的时钟

return 0;

}

^_^，下面的代码就不用解释了吧！

static int s3c2410fb_resume(struct platform_device *dev)

{

struct fb_info *fbinfo = platform_get_drvdata(dev);

struct s3c2410fb_info *info = fbinfo->par;

clk_enable(info->clk);

msleep(1);

s3c2410fb_init_registers(info);

return 0;

}

OK，到现在为止，对于platform device的相关驱动就over了。不过精彩的还在后头哦！

四、
s3c2410fb_ops
变量详解

在上面的文字中，较为详细的解释了platform
device相关的代码，通过上面的代码的执行，一个platform设备（framebuffer被当作了platform设备）就加载到内核中去了。
就像一个PCI的网卡被加入到内核一样，不同的是PCI的网卡占用的是PCI总线，内核会直接支持它。而对于platform设备需要用上面软件的方法加
载到内核，同PCI网卡一样，设备需要驱动程序，刚才只是将platform设备注册到内核中，现在它还需要驱动程序，本节中就来看看这些驱动。

4.1 static struct fb_ops s3c2410fb_ops

对于s3c2410的framebuffer驱动支持的操作主要有s3c2410fb_ops变量中定义，该变量类型为struct
fb_ops，该类型的定义在include/linux/fb.h文件中。它的相关解释可以在http://www.91linux.com/html/article/kernel/20071204/8805.html
页面中找到，当然在fb.h中也有很详细的说明。下面看看对于s3c2410的驱动为该framebuffer提供了哪些操作。

static struct fb_ops s3c2410fb_ops = {

.owner = THIS_MODULE,

.fb_check_var = s3c2410fb_check_var,

.fb_set_par = s3c2410fb_set_par,

.fb_blank = s3c2410fb_blank,

.fb_setcolreg = s3c2410fb_setcolreg,

.fb_fillrect = cfb_fillrect,

.fb_copyarea = cfb_copyarea,

.fb_imageblit = cfb_imageblit,

};

上面的代码描述了支持的相关操作，下面主要会解释s3c2410****的函数，从.fb_fillrect开始的三个函数将不会被提及，当然也可以去看
看它们的行为是什么。这里还有一个问题要说明一下，就是s3c2410fb_ops是在什么时候被注册的，这个问题的答案可以在
s3c2410fb_probe函数中找到，请查看s3c2410fb_probe分析的那一小节。

4.2.1
s3c2410fb_check_var

在上面的小节中提到对于一个LCD屏来说内核提供了两组数据结构来描述它，一组是可变属性（fb_var_screeninfo描述），另一组是不变属性
（fb_fix_screeninfo描述）。对于可变属性，应该防止在操作的过程中出现超出法定范围的情况，因此内核应该可以调用相关函数来检测、并将
这些属性固定在法定的范围内，完成这个操作的函数就是s3c2410_check_var。

下面简单说明一下该函数要做的事情，在这里最好看着fb_var_screeninfo和fb_info的定义。

static int s3c2410fb_check_var(struct fb_var_screeninfo *var, struct fb_info *info)

{

struct s3c2410fb_info *fbi = info->par; //得到驱动的私有数据信息，注意info-par的值

……

/* 下面检查fb_var_screeninfo的xres和yres的值是否超出法定范围，如果查出将其设定为正确的值。*/

if (var->yres > fbi->mach_info->yres.max)

var->yres = fbi->mach_info->yres.max;

else if (var->yres < fbi->mach_info->yres.min)

var->yres = fbi->mach_info->yres.min;

if (var->xres > fbi->mach_info->xres.max)

var->yres = fbi->mach_info->xres.max;

else if (var->xres < fbi->mach_info->xres.min)

var->xres = fbi->mach_info->xres.min;

……

/* 羡慕开始检查bpp（表示用多少位表示一个像素），如果不合法，将其设置正确*/

if (var->bits_per_pixel > fbi->mach_info->bpp.max)

var->bits_per_pixel = fbi->mach_info->bpp.max;

else if (var->bits_per_pixel < fbi->mach_info->bpp.min)

var->bits_per_pixel = fbi->mach_info->bpp.min;

/* 下面的代码根据bpp设置正确的颜色信息，代码略 */

……

}

return 0;

}

4.2.2
s3c2410fb_set_par

该函数的主要工作是重新设置驱动的私有数据信息，主要改变的属性有bpp和行的长度（以字节为单位）。这些属性值其实是存放在
fb_fix_screeninfo结构中的，前面说过这些值在运行基本是不会改变的，这些不可改变的值又可分为绝对不能改变和允许改变的两种类型，前一
种的例子就是帧缓冲区的起始地址，后一种的例子就是在s3c2410fb_set_par函数中提到的属性。假如应用程序需要修改硬件的显示状态之类的操
作，这个函数就显得十分重要。

static int s3c2410fb_set_par(struct fb_info *info)

{

struct
s3c2410fb_info *fbi =
info->par;
//得到私有数据信息

struct fb_var_screeninfo *var = &info->var; //可变的数据属性

switch (var->bits_per_pixel) //根据bpp设置不变属性信息的颜色模式

{

case 16:

fbi->fb->fix.visual = FB_VISUAL_TRUECOLOR; //真彩色

break;

case 1:

fbi->fb->fix.visual = FB_VISUAL_MONO01; // 单色

break;

default:

fbi->fb->fix.visual = FB_VISUAL_PSEUDOCOLOR; //伪彩色

break;

}

fbi->fb->fix.line_length =
(var->width*var->bits_per_pixel)/8;
//修改行长度信息（以字节为单位），计算方法是一行中的(像素总数 * 表达每个像素的位数)/8。

……

s3c2410fb_activate_var(fbi, var); //该函数实际是设置硬件寄存器，解释略。

return 0;

}

4.2.3 s3c2410fb_blank和s3c2410fb_setcolreg

对于s3c2410fb_blank函数实现的功能非常简单，而且也有较详细的说明，因此对它的说明就省略了。s3c2410fb_setcolreg函
数的功能是设置颜色寄存器。它需要6个参数，分别代表寄存器编号，红色，绿色，蓝色，透明和fb_info结构。

static int s3c2410fb_setcolreg(unsigned regno,

unsigned red, unsigned green,
unsigned blue,

unsigned transp, struct fb_info
*info)

{

struct
s3c2410fb_info *fbi =
info->par;
//得到私有数据信息

unsigned int val;

……

switch (fbi->fb->fix.visual) {

case FB_VISUAL_TRUECOLOR: //真彩色，使用了调色板

/* true-colour, use pseuo-palette */

if (regno < 16) {

u32 *pal = fbi->fb->pseudo_palette;

val = chan_to_field(red,
&fbi->fb->var.red); //根据颜色值生成需要的数据

val |= chan_to_field(green, &fbi->fb->var.green);

val |= chan_to_field(blue, &fbi->fb->var.blue);

pal[regno] = val;

}

break;

case FB_VISUAL_PSEUDOCOLOR: //伪彩色

if (regno < 256) {

/* 当前假设为 RGB 5-6-5 模式 */

val = ((red >> 0) & 0xf800);

val |= ((green >> 5) & 0x07e0);

val |= ((blue >> 11) & 0x001f);

writel(val, S3C2410_TFTPAL(regno)); //将此值直接写入寄存器

schedule_palette_update(fbi, regno, val); //相关寄存器

}

break;

default:

return 1; /* unknown type */

}

return 0;

}

到目前为止，整个驱动的主要部分已经解释完毕了。最后还是得提一下中断处理函数s3c2410fb_irq，这
个函数实现也比较短，它的主要调用了s3c2410fb_write_palette函数将它的功能是将调色板中的数据显示到LCD上。两个函数的实现也
不难，这里就不再赘述。

OK！good bye everyone！see you next time。

The End