/*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;
/*初始化色调色板(颜色表)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)是因为色位模式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) { /*填充调色板*/ 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; }
/*填充调色板*/ 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] = PALETTE_BUFF_CLEAR; } else { fbvar->palette_ready = 1; } } }
/*LCD各寄存器进行初始化*/ static int my2440fb_init_registers(struct fb_info *fbinfo) { unsigned long flags; void __iomem *tpal; void __iomem *lpcsel;
/*从lcd_fb_probe探测函数设置的私有变量结构体中再获得LCD相关信息的数据*/ struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par; struct s3c2410fb_mach_info *mach_info = fbvar->dev->platform_data;
/*获得临时调色板寄存器基地址,S3C2410_TPAL宏定义在mach-s3c2410/include/mach/regs-lcd.h中。 注意对于lpcsel这是一个针对三星TFT屏的一个专用寄存器,如果用的不是三星的TFT屏应该不用管它。*/ tpal = fbvar->lcd_base + S3C2410_TPAL; lpcsel = fbvar->lcd_base + S3C2410_LPCSEL;
/*在修改下面寄存器值之前先屏蔽中断,将中断状态保存到flags中*/ local_irq_save(flags);
/*这里就是在上一篇章中讲到的把IO端口C和D配置成LCD模式*/ 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);
/*恢复被屏蔽的中断*/ local_irq_restore(flags);
writel(0x00, tpal);/*临时调色板寄存器使能禁止*/ writel(mach_info->lpcsel, lpcsel);/*在上一篇中讲到过,它是三星TFT屏的一个寄存器,这里可以不管*/
return 0; }
/*该函数实现修改GPIO端口的值,注意第三个参数mask的作用是将要设置的寄存器值先清零*/ static inline void modify_gpio(void __iomem *reg, unsigned long set, unsigned long mask) { unsigned long tmp;
tmp = readl(reg) & ~mask; writel(tmp | set, reg); }
/*检查fb_info中的可变参数*/ static int my2440fb_check_var(struct fb_info *fbinfo) { unsigned i;
/*从lcd_fb_probe探测函数设置的平台数据中再获得LCD相关信息的数据*/ struct fb_var_screeninfo *var = &fbinfo->var;/*fb_info中的可变参数*/ struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;/*在lcd_fb_probe探测函数中设置的私有结构体数据*/ struct s3c2410fb_mach_info *mach_info = fbvar->dev->platform_data;/*LCD的配置结构体数据,这个配置结构体的赋值在上一篇章的"3. 帧缓冲设备作为平台设备"中*/
struct s3c2410fb_display *display = NULL; struct s3c2410fb_display *default_display = mach_info->displays + mach_info->default_display; int type = default_display->type;/*LCD的类型,看上一篇章的"3. 帧缓冲设备作为平台设备"中的type赋值是TFT类型*/
/*验证X/Y解析度*/ if (var->yres == default_display->yres && var->xres == default_display->xres && var->bits_per_pixel == default_display->bpp) { display = default_display; } else { for (i = 0; i < mach_info->num_displays; i++) { if (type == mach_info->displays[i].type && var->yres == mach_info->displays[i].yres && var->xres == mach_info->displays[i].xres && var->bits_per_pixel == mach_info->displays[i].bpp) { display = mach_info->displays + i; break; } } }
if (!display) { return -EINVAL; }
/*配置LCD配置寄存器1中的5-6位(配置成TFT类型)和配置LCD配置寄存器5*/ fbvar->regs.lcdcon1 = display->type; fbvar->regs.lcdcon5 = display->lcdcon5;
/* 设置屏幕的虚拟解析像素和高度宽度 */ var->xres_virtual = display->xres; var->yres_virtual = display->yres; var->height = display->height; var->width = display->width;
/* 设置时钟像素,行、帧切换值,水平同步、垂直同步长度值 */ var->pixclock = display->pixclock; var->left_margin = display->left_margin; var->right_margin = display->right_margin; var->upper_margin = display->upper_margin; var->lower_margin = display->lower_margin; var->vsync_len = display->vsync_len; var->hsync_len = display->hsync_len;
/*设置透明度*/ var->transp.offset = 0; var->transp.length = 0;
/*根据色位模式(BPP)来设置可变参数中R、G、B的颜色位域。对于这些参数值的设置请参考CPU数据 手册中"显示缓冲区与显示点对应关系图",例如在上一篇章中我就画出了8BPP和16BPP时的对应关系图*/ switch (var->bits_per_pixel) { case 1: case 2: case 4: var->red.offset = 0; var->red.length = var->bits_per_pixel; var->green = var->red; var->blue = var->red; break; case 8:/* 8 bpp 332 */ if (display->type != S3C2410_LCDCON1_TFT) { var->red.length = 3; var->red.offset = 5; var->green.length = 3; var->green.offset = 2; var->blue.length = 2; var->blue.offset = 0; }else{ var->red.offset = 0; var->red.length = 8; var->green = var->red; var->blue = var->red; } break; case 12:/* 12 bpp 444 */ var->red.length = 4; var->red.offset = 8; var->green.length = 4; var->green.offset = 4; var->blue.length = 4; var->blue.offset = 0; break; case 16:/* 16 bpp */ if (display->lcdcon5 & S3C2410_LCDCON5_FRM565) { /* 565 format */ var->red.offset = 11; var->green.offset = 5; var->blue.offset = 0; var->red.length = 5; var->green.length = 6; var->blue.length = 5; } else { /* 5551 format */ var->red.offset = 11; var->green.offset = 6; var->blue.offset = 1; var->red.length = 5; var->green.length = 5; var->blue.length = 5; } break; case 32:/* 24 bpp 888 and 8 dummy */ var->red.length = 8; var->red.offset = 16; var->green.length = 8; var->green.offset = 8; var->blue.length = 8; var->blue.offset = 0; break; }
return 0; }
/*申请帧缓冲设备fb_info的显示缓冲区空间*/ static int __init my2440fb_map_video_memory(struct fb_info *fbinfo) { dma_addr_t map_dma;/*用于保存DMA缓冲区总线地址*/ struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;/*获得在lcd_fb_probe探测函数中设置的私有结构体数据*/ unsigned map_size = PAGE_ALIGN(fbinfo->fix.smem_len);/*获得FrameBuffer缓存的大小, PAGE_ALIGN定义在mm.h中*/
/*将分配的一个写合并DMA缓存区设置为LCD屏幕的虚拟地址(对于DMA请参考DMA相关知识) dma_alloc_writecombine定义在arch/arm/mm/dma-mapping.c中*/ fbinfo->screen_base = dma_alloc_writecombine(fbvar->dev, map_size, &map_dma, GFP_KERNEL);
if (fbinfo->screen_base) { /*设置这片DMA缓存区的内容为空*/ memset(fbinfo->screen_base, 0x00, map_size);
/*将DMA缓冲区总线地址设成fb_info不可变参数中framebuffer缓存的开始位置*/ fbinfo->fix.smem_start = map_dma; }
return fbinfo->screen_base ? 0 : -ENOMEM; }
/*释放帧缓冲设备fb_info的显示缓冲区空间*/ static inline void my2440fb_unmap_video_memory(struct fb_info *fbinfo) { struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par; unsigned map_size = PAGE_ALIGN(fbinfo->fix.smem_len);
/*跟申请DMA的地方想对应*/ dma_free_writecombine(fbvar->dev, map_size, fbinfo->screen_base, fbinfo->fix.smem_start); }
/*LCD FrameBuffer设备移除的实现,注意这里使用一个__devexit宏,和lcd_fb_probe接口函数相对应。 在Linux内核中,使用了大量不同的宏来标记具有不同作用的函数和数据结构,这些宏在include/linux/init.h 头文件中定义,编译器通过这些宏可以把代码优化放到合适的内存位置,以减少内存占用和提高内核效率。 __devinit、__devexit就是这些宏之一,在probe()和remove()函数中应该使用__devinit和__devexit宏。 又当remove()函数使用了__devexit宏时,则在驱动结构体中一定要使用__devexit_p宏来引用remove(), 所以在第①步中就用__devexit_p来引用lcd_fb_remove接口函数。*/ static int __devexit lcd_fb_remove(struct platform_device *pdev) { struct fb_info *fbinfo = platform_get_drvdata(pdev); struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;
/*从系统中注销帧缓冲设备*/ unregister_framebuffer(fbinfo);
/*停止LCD控制器的工作*/ my2440fb_lcd_enable(fbvar, 0);
/*延迟一段时间,因为停止LCD控制器需要一点时间 */ msleep(1);
/*释放帧缓冲设备fb_info的显示缓冲区空间*/ my2440fb_unmap_video_memory(fbinfo);
/*将LCD平台数据清空和释放fb_info空间资源*/ platform_set_drvdata(pdev, NULL); framebuffer_release(fbinfo);
/*释放中断资源*/ free_irq(fbvar->lcd_irq_no, fbvar);
/*释放时钟资源*/ if (fbvar->lcd_clock) { clk_disable(fbvar->lcd_clock); clk_put(fbvar->lcd_clock); fbvar->lcd_clock = NULL; }
/*释放LCD IO空间映射的虚拟内存空间*/ iounmap(fbvar->lcd_base);
/*释放申请的LCD IO端口所占用的IO空间*/ release_resource(fbvar->lcd_mem); kfree(fbvar->lcd_mem);
return 0; }
/*停止LCD控制器的工作*/ static void my2440fb_lcd_enable(struct my2440fb_var *fbvar, int enable) { unsigned long flags;
/*在修改下面寄存器值之前先屏蔽中断,将中断状态保存到flags中*/ local_irq_save(flags);
if (enable) { fbvar->regs.lcdcon1 |= S3C2410_LCDCON1_ENVID; } else { fbvar->regs.lcdcon1 &= ~S3C2410_LCDCON1_ENVID; }
writel(fbvar->regs.lcdcon1, fbvar->lcd_base + S3C2410_LCDCON1);
/*恢复被屏蔽的中断*/ local_irq_restore(flags); }
/*对LCD FrameBuffer平台设备驱动电源管理的支持,CONFIG_PM这个宏定义在内核中*/ #ifdef CONFIG_PM /*当配置内核时选上电源管理,则平台设备的驱动就支持挂起和恢复功能*/ static int lcd_fb_suspend(struct platform_device *pdev, pm_message_t state) { /*挂起LCD设备,注意这里挂起LCD时并没有保存LCD控制器的各种状态,所以在恢复后LCD不会继续显示挂起前的内容 若要继续显示挂起前的内容,则要在这里保存LCD控制器的各种状态,这里就不讲这个了,以后讲到电源管理再讲*/ struct fb_info *fbinfo = platform_get_drvdata(pdev); struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;
/*停止LCD控制器的工作*/ my2440fb_lcd_enable(fbvar, 0);
msleep(1);
/*停止时钟*/ clk_disable(fbvar->lcd_clock);
return 0; }
static int lcd_fb_resume(struct platform_device *pdev) { /*恢复挂起的LCD设备*/ struct fb_info *fbinfo = platform_get_drvdata(pdev); struct my2440fb_var *fbvar = fbinfo->par;
/*开启时钟*/ clk_enable(fbvar->lcd_clock);
/*初始化LCD控制器之前要延迟一段时间*/ msleep(1);
/*恢复时重新初始化LCD各寄存器*/ my2440fb_init_registers(fbinfo);
/*重新激活fb_info中所有的参数配置,该函数定义在第③步中再讲*/ my2440fb_activate_var(fbinfo);
/*正与挂起时讲到的那样,因为没保存挂起时LCD控制器的各种状态, 所以恢复后就让LCD显示空白,该函数定义也在第③步中再讲*/ my2440fb_blank(FB_BLANK_UNBLANK, fbinfo);
return 0; } #else /*如果配置内核时没选上电源管理,则平台设备的驱动就不支持挂起和恢复功能,这两个函数也就无需实现了*/ #define lcd_fb_suspend NULL #define lcd_fb_resume NULL #endif
fbinfo->flags = FBINFO_FLAG_DEFAULT;
fbinfo->pseudo_palette = &fbvar->pseudo_pal;
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