linux lcd设备驱动剖析二

上一节中，分析了s3c2410fb,c的入口出口函数，以及一些重要结构体的分析，初步知道了这是一个平台驱动的架构。

上一节文章链接：http://blog.csdn.net/lwj103862095/article/details/18188259

上一节讲到probe函数就没继续往下深究了，这一节里，我们来详细分析s3c24xxfb_probe函数，整体分析如下：

[cpp] view
plain?

1. static int __init s3c24xxfb_probe(struct platform_device *pdev,
2. enum s3c_drv_type drv_type)
3. {
4. struct s3c2410fb_info *info;
5. struct s3c2410fb_display *display;
6. struct fb_info *fbinfo;
7. struct s3c2410fb_mach_info *mach_info;  /* 包含s3c2410fb_display */
8. struct resource *res;
9. int ret;
10. int irq;
11. int i;
12. int size;
13. u32 lcdcon1;
14. /*  s3c24xx_fb_set_platdata()里会设置platform_data
15. *  tq2440_machine_init()函数调用s3c24xx_fb_set_platdata(&tq2440_fb_info);
16. *  所以这里传入来的platform_data就是tq2440_fb_info结构体实例
17. */
18. mach_info = pdev->dev.platform_data;
19. /* 执行完上面的语句后mach_info指向tq2440_fb_info结构体，而不为NULL  */
20. if (mach_info == NULL) {
21. dev_err(&pdev->dev,
22. "no platform data for lcd, cannot attach\n");
23. return -EINVAL;     /* 表示无效的参数 */
24. }
25. /* tq2440_fb_info设置了default_display = 0，num_displays = 1，故这句不会执行 */
26. if (mach_info->default_display >= mach_info->num_displays) {
27. dev_err(&pdev->dev, "default is %d but only %d displays\n",
28. mach_info->default_display, mach_info->num_displays);
29. return -EINVAL;
30. }
31. /* display指向tq2440_lcd_cfg，关于LCD屏相关参数的设置 */
32. display = mach_info->displays + mach_info->default_display;
33. /* 通过平台设备platform_device获得IRQ
34. * platform_get_irq其实是调用platform_get_resource(dev, IORESOURCE_IRQ, num)
35. */
36. irq = platform_get_irq(pdev, 0);
37. if (irq < 0) {
38. dev_err(&pdev->dev, "no irq for device\n");
39. return -ENOENT;
40. }
41. /*  分配一个fb_info结构体,第一参数不为0表示，额外多申请的空间
42. *  用来存放额外的数据，这里用来存放s3c2410fb_info额外的数据
43. *  比如:clk，resource，io,irq_base,drv_type等额外信息
44. */
45. fbinfo = framebuffer_alloc(sizeof(struct s3c2410fb_info), &pdev->dev);
46. if (!fbinfo)
47. return -ENOMEM;     /* 返回NULL表示失败 */
48. /* 相当于pdev->dev->driver_data = fbinfo */
49. platform_set_drvdata(pdev, fbinfo);
50. /* 在framebuffer_alloc函数里info->par指向了额外多申请内存空间的首地址 */
51. info = fbinfo->par;          /* 将私有数据赋给info指针变量 */
52. info->dev = &pdev->dev;       /* 指定struct s3c2410fb_info中dev为平台设备中的dev */
53. info->drv_type = drv_type;   /* 驱动类型， DRV_S3C2410还是DRV_S3C2412 */
54. /*  通过平台设备platform_device获得资源(IO) */
55. res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
56. if (res == NULL) {
57. dev_err(&pdev->dev, "failed to get memory registers\n");
58. ret = -ENXIO;
59. goto dealloc_fb;
60. }
61. size = (res->end - res->start) + 1;       /* 资源的大小 */
62. /* 申请以res->start地址开始大小为size的I/O内存 */
63. info->mem = request_mem_region(res->start, size, pdev->name);
64. if (info->mem == NULL) {
65. dev_err(&pdev->dev, "failed to get memory region\n");
66. ret = -ENOENT;
67. goto dealloc_fb;
68. }
69. /* 映射I/O地址，其实就是将S3C2440的LCD首寄存器(LCDCON1)的物理地址映射为虚拟地址 */
70. info->io = ioremap(res->start, size);
71. if (info->io == NULL) {
72. dev_err(&pdev->dev, "ioremap() of registers failed\n");
73. ret = -ENXIO;
74. goto release_mem;
75. }
76. /* 这里相当于info->irq_base = info->io + 0x54，刚好是LCDINTPND寄存器的地址 */
77. info->irq_base = info->io + ((drv_type == DRV_S3C2412) ? S3C2412_LCDINTBASE : S3C2410_LCDINTBASE);
78. dprintk("devinit\n");
79. /* 驱动名，fbinfo->fix.id = s3c2410fb */
80. strcpy(fbinfo->fix.id, driver_name);
81. /* Stop the video */
82. lcdcon1 = readl(info->io + S3C2410_LCDCON1);
83. /* 禁止Video output */
84. writel(lcdcon1 & ~S3C2410_LCDCON1_ENVID, info->io + S3C2410_LCDCON1);
85. /* 设置fb_info结构体通用的固定参数fb_fix_screeninfo结构体 */
86. fbinfo->fix.type         = FB_TYPE_PACKED_PIXELS;
87. fbinfo->fix.type_aux     = 0;
88. fbinfo->fix.xpanstep     = 0;
89. fbinfo->fix.ypanstep     = 0;
90. fbinfo->fix.ywrapstep        = 0;
91. fbinfo->fix.accel            = FB_ACCEL_NONE;    /* 无硬件加速 */
92. /* 设置fb_info结构体通用的可变参数fb_var_screeninfo结构体 */
93. fbinfo->var.nonstd           = 0;
94. fbinfo->var.activate     = FB_ACTIVATE_NOW;
95. fbinfo->var.accel_flags     = 0;
96. fbinfo->var.vmode            = FB_VMODE_NONINTERLACED;
97. /* 设置fb_ops结构体 */
98. fbinfo->fbops                = &s3c2410fb_ops;
99. fbinfo->flags                = FBINFO_FLAG_DEFAULT;
100. /* 设置假调色板 */
101. fbinfo->pseudo_palette      = &info->pseudo_pal;
102. /* palette_buffer[i] = 0x80000000，清空调色板 */
103. for (i = 0; i < 256; i++)
104. info->palette_buffer[i] = PALETTE_BUFF_CLEAR;
105. /* 申请中断，s3c2410fb_irq是中断处理函数 */
106. ret = request_irq(irq, s3c2410fb_irq, IRQF_DISABLED, pdev->name, info);
107. if (ret) {
108. dev_err(&pdev->dev, "cannot get irq %d - err %d\n", irq, ret);
109. ret = -EBUSY;
110. goto release_regs;
111. }
112. /* 获取lcd时钟 */
113. info->clk = clk_get(NULL, "lcd");
114. if (!info->clk || IS_ERR(info->clk)) {
115. printk(KERN_ERR "failed to get lcd clock source\n");
116. ret = -ENOENT;
117. goto release_irq;
118. }
119. /* 使能lcd时钟 */
120. clk_enable(info->clk);
121. dprintk("got and enabled clock\n");
122. msleep(1);
123. /* find maximum required memory size for display */
124. /* 计算出lcd的显存大小，显存大小为width * height * bpp所以还要左移3位，
125. * 即刚好一帧大小空间，前面计算出来的是多少bit，计算出显存为多少字节。
126. * 显示配置有可能有多个，所以呢，这个for循环计算出的是最大显存大小。
127. */
128. for (i = 0; i < mach_info->num_displays; i++) {           /* 这里mach_info->num_displays = 1 */
129. unsigned long smem_len = mach_info->displays[i].xres;    /* x方向分辨率 */
130. smem_len *= mach_info->displays[i].yres;             /* y方向分辨率 */
131. smem_len *= mach_info->displays[i].bpp;                  /* bpp */
132. smem_len >>= 3;                                           /* smem_len除以8 */
133. if (fbinfo->fix.smem_len < smem_len)
134. fbinfo->fix.smem_len = smem_len;
135. }
136. /* Initialize video memory */
137. ret = s3c2410fb_map_video_memory(fbinfo);   /* 分配显存 */
138. if (ret) {
139. printk(KERN_ERR "Failed to allocate video RAM: %d\n", ret);
140. ret = -ENOMEM;
141. goto release_clock;
142. }
143. dprintk("got video memory\n");
144. /* display指向tq2440_lcd_cfg */
145. fbinfo->var.xres = display->xres;         /* 设置x方向的分辨率 */
146. fbinfo->var.yres = display->yres;         /* 设置y方向的分辨率 */
147. fbinfo->var.bits_per_pixel = display->bpp;    /* 设置bpp位数 */
148. /* 初始化LCD相关的寄存器 */
149. s3c2410fb_init_registers(fbinfo);
150. /* 检查可变参数 */
151. s3c2410fb_check_var(&fbinfo->var, fbinfo);
152. /* 注册fb_info结构体 */
153. ret = register_framebuffer(fbinfo);
154. if (ret < 0) {
155. printk(KERN_ERR "Failed to register framebuffer device: %d\n",
156. ret);
157. goto free_video_memory;
158. }
159. /* create device files */
160. ret = device_create_file(&pdev->dev, &dev_attr_debug);
161. if (ret) {
162. printk(KERN_ERR "failed to add debug attribute\n");
163. }
164. /* TQ2440开发板内核启动时打印的信息,fb0: s3c2410fb frame buffer device  */
165. printk(KERN_INFO "fb%d: %s frame buffer device\n",
166. fbinfo->node, fbinfo->fix.id);
167. return 0;
168. free_video_memory:
169. s3c2410fb_unmap_video_memory(fbinfo);
170. release_clock:
171. clk_disable(info->clk);              /* 禁止lcd时钟 */
172. clk_put(info->clk);                  /* 删除lcd时钟 */
173. release_irq:
174. free_irq(irq, info);                /* 释放IRQ */
175. release_regs:
176. iounmap(info->io);                   /* 解除映射 */
177. release_mem:
178. release_resource(info->mem);     /* 释放资源 */
179. kfree(info->mem);                    /* 释放刚申请的内存 */
180. dealloc_fb:
181. platform_set_drvdata(pdev, NULL);   /* 相当于pdev->dev->driver_data = NULL */
182. framebuffer_release(fbinfo);        /* 释放fb_info结构体 */
183. return ret;
184. }

拆分详解：

一、获得平台数据

[cpp] view
plain?

1. mach_info = pdev->dev.platform_data;
2. /* 执行完上面的语句后mach_info指向tq2440_fb_info结构体，而不为NULL  */
3. if (mach_info == NULL) {
4. dev_err(&pdev->dev,
5. "no platform data for lcd, cannot attach\n");
6. return -EINVAL;     /* 表示无效的参数 */
7. }

s3c24xx_fb_set_platdata()里会设置platform_data，tq2440_machine_init()函数调用s3c24xx_fb_set_platdata(&tq2440_fb_info);

所以这里传入来的platform_data就是tq2440_fb_info结构体实例。

[cpp] view
plain?

1. static void __init tq2440_machine_init(void)
2. {
3. /* 初始化tq2440_fb_info实体结构体 */
4. s3c24xx_fb_set_platdata(&tq2440_fb_info);
5. s3c_i2c0_set_platdata(NULL);
6. /* 添加tq2440_devices到内核，它是platform_device类的设备 */
7. platform_add_devices(tq2440_devices, ARRAY_SIZE(tq2440_devices));
8. EmbedSky_machine_init();
9. s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPG12, 0);
10. s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG12, S3C2410_GPIO_OUTPUT);
11. s3c24xx_udc_set_platdata(&EmbedSky_udc_cfg);
12. }

s3c24xx_fb_set_platdata函数将tq2440_fb_info拷贝到s3c2410fb_mach_info，并将s3c_device_lcd.dev.platform_data指向tq2440_fb_info

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1. void __init s3c24xx_fb_set_platdata(struct s3c2410fb_mach_info *pd)
2. {
3. struct s3c2410fb_mach_info *npd;
4. /* 申请分配s3c2410fb_mach_info大小的内存 */
5. npd = kmalloc(sizeof(*npd), GFP_KERNEL);
6. if (npd) {
7. /* 拷贝s3c2410fb_mach_info型实体给npd */
8. memcpy(npd, pd, sizeof(*npd));
9. /* 最后将s3c2410fb_mach_info型实体赋给platform_data */
10. s3c_device_lcd.dev.platform_data = npd;
11. } else {
12. printk(KERN_ERR "no memory for LCD platform data\n");
13. }
14. }

二、设置s3c2410fb_display指向tq2440_lcd_cfg

[cpp] view
plain?

1. /* tq2440_fb_info设置了default_display = 0，num_displays = 1，故这句不会执行 */
2. if (mach_info->default_display >= mach_info->num_displays) {
3. dev_err(&pdev->dev, "default is %d but only %d displays\n",
4. mach_info->default_display, mach_info->num_displays);
5. return -EINVAL;
6. }
7. /* display指向tq2440_lcd_cfg，关于LCD屏相关参数的设置 */
8. display = mach_info->displays + mach_info->default_display;

三、获得IRQ资源

[cpp] view
plain?

1. irq = platform_get_irq(pdev, 0);
2. if (irq < 0) {
3. dev_err(&pdev->dev, "no irq for device\n");
4. return -ENOENT;
5. }

四、分配fb_info内存

[cpp] view
plain?

1. fbinfo = framebuffer_alloc(sizeof(struct s3c2410fb_info), &pdev->dev);
2. if (!fbinfo)
3. return -ENOMEM;     /* 返回NULL表示失败 */

framebuffer_alloc第一参数不为0表示，额外多申请的空间，用来存放额外的数据，这里用来存放s3c2410fb_info额外的数据，比如:clk，resource，io,irq_base,drv_type等额外信息。

五、设置s3c2410fb_info结构体

[cpp] view
plain?

1. /* 相当于pdev->dev->driver_data = fbinfo */
2. platform_set_drvdata(pdev, fbinfo);
3. /* 在framebuffer_alloc函数里info->par指向了额外多申请内存空间的首地址 */
4. info = fbinfo->par;          /* 将私有数据赋给info指针变量 */
5. info->dev = &pdev->dev;       /* 指定struct s3c2410fb_info中dev为平台设备中的dev */
6. info->drv_type = drv_type;   /* 驱动类型， DRV_S3C2410还是DRV_S3C2412 */

六、获取IO资源，映射IO

[cpp] view
plain?

1. /*  通过平台设备platform_device获得资源(IO) */
2. res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
3. if (res == NULL) {
4. dev_err(&pdev->dev, "failed to get memory registers\n");
5. ret = -ENXIO;
6. goto dealloc_fb;
7. }
8. size = (res->end - res->start) + 1;       /* 资源的大小 */
9. /* 申请以res->start地址开始大小为size的I/O内存 */
10. info->mem = request_mem_region(res->start, size, pdev->name);
11. if (info->mem == NULL) {
12. dev_err(&pdev->dev, "failed to get memory region\n");
13. ret = -ENOENT;
14. goto dealloc_fb;
15. }
16. /* 映射I/O地址，其实就是将S3C2440的LCD首寄存器(LCDCON1)的物理地址映射为虚拟地址 */
17. info->io = ioremap(res->start, size);
18. if (info->io == NULL) {
19. dev_err(&pdev->dev, "ioremap() of registers failed\n");
20. ret = -ENXIO;
21. goto release_mem;
22. }
23. /* 这里相当于info->irq_base = info->io + 0x54，刚好是LCDINTPND寄存器的地址 */
24. info->irq_base = info->io + ((drv_type == DRV_S3C2412) ? S3C2412_LCDINTBASE : S3C2410_LCDINTBASE);

七、读写LCDCON1，禁止视频数据输出

[cpp] view
plain?

1. /* Stop the video */
2. lcdcon1 = readl(info->io + S3C2410_LCDCON1);
3. /* 禁止Video output */
4. writel(lcdcon1 & ~S3C2410_LCDCON1_ENVID, info->io + S3C2410_LCDCON1);

八、设置fb_info结构体的固定参数（fb_fix_screeninfo），可变参数（fb_var_screeninfo），fbops结构体，flags，假调色板（pseudo_palette）等

[cpp] view
plain?

1. /* 设置fb_info结构体通用的固定参数fb_fix_screeninfo结构体 */
2. fbinfo->fix.type         = FB_TYPE_PACKED_PIXELS;
3. fbinfo->fix.type_aux     = 0;
4. fbinfo->fix.xpanstep     = 0;
5. fbinfo->fix.ypanstep     = 0;
6. fbinfo->fix.ywrapstep        = 0;
7. fbinfo->fix.accel            = FB_ACCEL_NONE;    /* 无硬件加速 */
8. /* 设置fb_info结构体通用的可变参数fb_var_screeninfo结构体 */
9. fbinfo->var.nonstd           = 0;
10. fbinfo->var.activate     = FB_ACTIVATE_NOW;
11. fbinfo->var.accel_flags     = 0;
12. fbinfo->var.vmode            = FB_VMODE_NONINTERLACED;
13. /* 设置fb_ops结构体 */
14. fbinfo->fbops                = &s3c2410fb_ops;
15. fbinfo->flags                = FBINFO_FLAG_DEFAULT;
16. /* 设置假调色板 */
17. fbinfo->pseudo_palette      = &info->pseudo_pal;
18. /* palette_buffer[i] = 0x80000000，清空调色板 */
19. for (i = 0; i < 256; i++)
20. info->palette_buffer[i] = PALETTE_BUFF_CLEAR;

九、申请中断、获取LCD时钟，使能LCD时钟

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1. /* 申请中断，s3c2410fb_irq是中断处理函数 */
2. ret = request_irq(irq, s3c2410fb_irq, IRQF_DISABLED, pdev->name, info);
3. if (ret) {
4. dev_err(&pdev->dev, "cannot get irq %d - err %d\n", irq, ret);
5. ret = -EBUSY;
6. goto release_regs;
7. }
8. /* 获取lcd时钟 */
9. info->clk = clk_get(NULL, "lcd");
10. if (!info->clk || IS_ERR(info->clk)) {
11. printk(KERN_ERR "failed to get lcd clock source\n");
12. ret = -ENOENT;
13. goto release_irq;
14. }
15. /* 使能lcd时钟 */
16. clk_enable(info->clk);
17. dprintk("got and enabled clock\n");

十、计算显存大小、分配显存内存

[cpp] view
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1. /* 计算出lcd的显存大小，显存大小为width * height * bpp所以还要左移3位，
2. * 即刚好一帧大小空间，前面计算出来的是多少bit，计算出显存为多少字节。
3. * 显示配置有可能有多个，所以呢，这个for循环计算出的是最大显存大小。
4. */
5. for (i = 0; i < mach_info->num_displays; i++) {           /* 这里mach_info->num_displays = 1 */
6. unsigned long smem_len = mach_info->displays[i].xres;    /* x方向分辨率 */
7. smem_len *= mach_info->displays[i].yres;             /* y方向分辨率 */
8. smem_len *= mach_info->displays[i].bpp;                  /* bpp */
9. smem_len >>= 3;                                           /* smem_len除以8 */
10. if (fbinfo->fix.smem_len < smem_len)
11. fbinfo->fix.smem_len = smem_len;
12. }
13. /* Initialize video memory */
14. ret = s3c2410fb_map_video_memory(fbinfo);   /* 分配显存 */
15. if (ret) {
16. printk(KERN_ERR "Failed to allocate video RAM: %d\n", ret);
17. ret = -ENOMEM;
18. goto release_clock;
19. }

十一、设置fb_info结构体中的可变参数的x、y分辨率以及BPP为tq2440_lcd_cfg中的x、y分辨率和BPP

[cpp] view
plain?

1. /* display指向tq2440_lcd_cfg */
2. fbinfo->var.xres = display->xres;         /* 设置x方向的分辨率 */
3. fbinfo->var.yres = display->yres;         /* 设置y方向的分辨率 */
4. fbinfo->var.bits_per_pixel = display->bpp;    /* 设置bpp位数 */

十二、LCD相关寄存器的设置和fb_info的可变参数的检测

[cpp] view
plain?

1. /* 初始化LCD相关的寄存器 */
2. s3c2410fb_init_registers(fbinfo);
3. /* 检查可变参数 */
4. s3c2410fb_check_var(&fbinfo->var, fbinfo);

十三、注册fb_info结构体

[cpp] view
plain?

1. /* 注册fb_info结构体 */
2. ret = register_framebuffer(fbinfo);
3. if (ret < 0) {
4. printk(KERN_ERR "Failed to register framebuffer device: %d\n",
5. ret);
6. goto free_video_memory;
7. }