1、framebuffer 帧缓冲

帧缓冲（framebuffer）是Linux 系统为显示设备提供的一个接口，它将显示缓冲区抽象，屏蔽图像硬件的底层差异，允许上层应用程序在图形模式下直接对显示缓冲区进行读写操作。用户不必关心物理显示缓冲区的具体位置及存放方式，这些都由帧缓冲设备驱动本身来完成。

framebuffer机制模仿显卡的功能，将显卡硬件结构抽象为一系列的数据结构，可以通过framebuffer的读写直接对显存进行操作。用户可以将framebuffer看成是显存的一个映像，将其映射到进程空间后，就可以直接进行读写操作，写操作会直接反映在屏幕上。

framebuffer是个字符设备，主设备号为29，对应于/dev/fb%d 设备文件。

通常，使用如下方式（前面的数字表示次设备号）
0 = /dev/fb0 第一个fb 设备
1 = /dev/fb1 第二个fb 设备

fb 也是一种普通的内存设备，可以读写其内容。例如，屏幕抓屏：cp /dev/fb0 myfilefb 虽然可以像内存设备（/dev/mem）一样，对其read,write,seek 以及mmap。但区别在于fb 使用的不是整个内存区，而是显存部分。

2、fb与应用程序的交互

对于用户程序而言，它和其他的设备并没有什么区别，用户可以把fb看成是一块内存，既可以向内存中写数据，也可以读数据。fb的显示缓冲区位于内核空间，应用程序可以把此空间映射到自己的用户空间，在进行操作。

在应用程序中，操作/dev/fbn的一般步骤如下：
（1）打开/dev/fbn设备文件。
（2）用ioctl()操作取得当前显示屏幕的参数，如屏幕分辨率、每
个像素点的比特数。根据屏幕参数可计算屏幕缓冲区的大小。
（3）用mmap()函数，将屏幕缓冲区映射到用户空间。
（4）映射后就可以直接读/写屏幕缓冲区，进行绘图和图片显示了。

3、fb的结构及其相关结构体

在linux中，fb设备驱动的源码主要在Fb.h (linux2.6.28\include\linux)和Fbmem.c (linux2.6.28\drivers\video)两个文件中，它们是fb设备驱动的中间层，为上层提供系统调用，为底层驱动提供接口。

在fb.h文件中有fb驱动需要使用的很多结构，我们先对这些结构体进行说明：

（1）、

一个帧缓冲区对应一个struct fb_info结构，它包括了帧缓冲设备的属性和操作的完整集合，每个帧设备都有一个fb_info结构体。源码如下：

struct fb_info {
int node;
int flags;
struct mutex lock;/* Lock for open/release/ioctl funcs */互斥锁
struct fb_var_screeninfo var;/* Current var */当前缓冲区的可变参数
struct fb_fix_screeninfo fix;/* Current fix */固定参数
struct fb_monspecs monspecs;/* Current Monitor specs */当前显示器标志
struct work_struct queue;/* Framebuffer event queue */帧缓冲事件队列
struct fb_pixmap pixmap;/* Image hardware mapper */图像硬件mapper
struct fb_pixmap sprite;/* Cursor hardware mapper */光标硬件mapper
struct fb_cmap cmap;/* Current cmap */当前的调色板
struct list_head modelist; /* mode list */
struct fb_videomode *mode;/* current mode */当前的视频模式


#ifdef CONFIG_FB_BACKLIGHT如果配置了LCD支持背光灯
/* assigned backlight device */
/* set before framebuffer registration,
remove after unregister */背光调整
struct backlight_device *bl_dev;


/* Backlight level curve */
struct mutex bl_curve_mutex;
u8 bl_curve[FB_BACKLIGHT_LEVELS];
#endif
#ifdef CONFIG_FB_DEFERRED_IO
struct delayed_work deferred_work;
struct fb_deferred_io *fbdefio;
#endif


struct fb_ops *fbops;帧缓冲操作函数集
struct device *device;/* This is the parent */父设备
struct device *dev;/* This is this fb device */fb设备
int class_flag; /* private sysfs flags */私有的sysfs标志
#ifdef CONFIG_FB_TILEBLITTING
struct fb_tile_ops *tileops; /* Tile Blitting */图块blitting
#endif
char __iomem *screen_base;/* Virtual address */虚拟基地址
unsigned long screen_size;/* Amount of ioremapped VRAM or 0 */ ioremap的虚拟内存大小
void *pseudo_palette;/* Fake palette of 16 colors */ 伪16位调色板
#define FBINFO_STATE_RUNNING 0
#define FBINFO_STATE_SUSPENDED 1
u32 state; /* Hardware state i.e suspend */硬件的状态
void *fbcon_par; /* fbcon use-only private area */
/* From here on everything is device dependent */
void *par;
};

（2）、

/*
* Frame buffer operations
*
* LOCKING NOTE: those functions must _ALL_ be called with the console
* semaphore held, this is the only suitable locking mechanism we have
* in 2.6. Some may be called at interrupt time at this point though.
*/
fb_ops结构体用来实现对帧缓冲设备的操作，这些函数需要驱动开发人员编写，

struct fb_ops {
/* open/release and usage marking */
struct module *owner;

打开和释放
int (*fb_open)(struct fb_info *info, int user);