linuxfb0調試

㈠ lcd驅動一定是基於Framebuffer的嗎

合三星公司ARM9系列嵌入式處理器S3C2410，講解如何進行LCD驅動程序模塊化編程及如何將驅動程序靜態載入進系統內核。 LCD（液晶顯示）模塊滿足了嵌入式系統日益提高的要求，它可以顯示漢字、字元和圖形，同時還具有低壓、低功耗、體積小、重量輕和超薄等很多優點。隨著嵌入式系統的應用越來越廣泛，功能也越來越強大，對系統中的人機界面的要求也越來越高，在應用需求的驅使下，許多工作在linux下的圖形界面軟體包的開發和移植工作中都涉及到底層LCD驅動的開發問題。因此在嵌入式系統中開發LCD驅動得以廣泛運用。 本文以三星公司ARM9內核晶元S3C2410的LCD介面為基礎，介紹了在Linux平台上開發嵌入式LCD驅動程序的一般方法。 本文硬體採用三星公司的S3C2410晶元的開發板，軟體採用Linux 2.4.19平台，編譯器為arm-linux-gcc的交叉編譯器，使用640×480解析度的TFT彩色LCD，通過對其Linux驅動程序進行改寫和調試，成功地實現了對該種屏的驅動和顯示。 嵌入式驅動的概念 設備驅動程序是操作系統內核和機器硬體之間的介面，設備驅動程序為應用程序屏蔽了硬體的細節，這樣在應用程序看來，硬體設備只是一個設備文件，應用程序可以像操作普通文件一樣對硬體設備進行操作。設備驅動程序是內核的一部分，它主要完成的功能有：對設備進行初始化和釋放；把數據從內核傳送到硬體和從硬體讀取數據；讀取應用程序傳送給設備文件的數據、回送應用程序請求的數據以及檢測和處理設備出現的錯誤。 Linux將設備分為最基本的兩大類：一類是字元設備，另一類是塊設備。字元設備和塊設備的主要區別是：在對字元設備發出讀/寫請求時，實際的硬體I/O一般就緊接著發生了。字元設備以單個位元組為單位進行順序讀寫操作，通常不使用緩沖技術；塊設備則是以固定大小的數據塊進行存儲和讀寫的，如硬碟、軟盤等，並利用一塊系統內存作為緩沖區。為提高效率，系統對於塊設備的讀寫提供了緩存機制，由於涉及緩沖區管理、調度和同步等問題，實現起來比字元設備復雜得多。LCD是以字元設備方式加以訪問和管理的，Linux把顯示驅動看做字元設備，把要顯示的數據一位元組一位元組地送往LCD驅動器。 Linux的設備管理是和文件系統緊密結合的，各種設備都以文件的形式存放在/dev目錄下，稱為設備文件。應用程序可以打開、關閉和讀寫這些設備文件，完成對設備的操作，就像操作普通的數據文件一樣。為了管理這些設備，系統為設備編了號，每個設備號又分為主設備號和次設備號。主設備號用來區分不同種類的設備，而次設備號用來區分同一類型的多個設備。對於常用設備，Linux有約定俗成的編號，如硬碟的主設備號是3。Linux為所有的設備文件都提供了統一的操作函數介面，方法是使用數據結構struct file_operations。這個數據結構中包括許多操作函數的指針，如open()、close()、read()和write()等，但由於外設的種類較多，操作方式各不相同。Struct file_operations結構體中的成員為一系列的介面函數，如用於讀/寫的read/write函數和用於控制的ioctl等。打開一個文件就是調用這個文件file_operations中的open操作。不同類型的文件有不同的file_operations成員函數，如普通的磁碟數據文件，介面函數完成磁碟數據塊讀寫操作；而對於各種設備文件，則最終調用各自驅動程序中的I/O函數進行具體設備的操作。這樣，應用程序根本不必考慮操作的是設備還是普通文件，可一律當作文件處理，具有非常清晰統一的I/O介面。所以file_operations是文件層次的I/O介面。 LCD控制器 LCD控制器的功能是顯示驅動信號，進而驅動LCD。用戶只需要通過讀寫一系列的寄存器，完成配置和顯示驅動。在驅動LCD設計的過程中首要的是配置LCD控制器，而在配置LCD控制器中最重要的一步則是幀緩沖區（FrameBuffer）的指定。用戶所要顯示的內容皆是從緩沖區中讀出，從而顯示到屏幕上的。幀緩沖區的大小由屏幕的解析度和顯示色彩數決定。驅動幀緩沖的實現是整個驅動開發過程的重點。S3C2410中的LCD控制器可支持STN和TFT兩種液晶。對於STN 液晶平板，該LCD控制器可支持4位雙掃描、4位單掃描和8位單掃描三種顯示類型，支持4級和16級灰度級單色顯示模式，支持256色和4096色顯示，可接多種解析度的LCD，例如640×480、320×240和160×160等，在256色顯示模式時，最大可支持4096×1024、2048×2048和1024×4096顯示。TFT液晶平板可支持1-2-4-8bpp（bits per pixel）調色板顯示模式和16bpp非調色板真彩顯示。 幀緩沖區是出現在Linux 2.2.xx及以後版本內核當中的一種驅動程序介面，這種介面將顯示設備抽象為幀緩沖區設備區。幀緩沖區為圖像硬體設備提供了一種抽象化處理，它代表了一些視頻硬體設備,允許應用軟體通過定義明確的界面來訪問圖像硬體設備。這樣軟體無須了解任何涉及硬體底層驅動的東西（如硬體寄存器）。它允許上層應用程序在圖形模式下直接對顯示緩沖區進行讀寫和I/O控制等操作。通過專門的設備節點可對該設備進行訪問，如/dev/fb*。用戶可以將它看成是顯示內存的一個映像，將其映射到進程地址空間之後，就可以進行讀寫操作，而讀寫操作可以反映到LCD。 幀緩沖設備對應的設備文件是/dev/fb*。如果系統有多個顯卡，Linux還支持多個幀緩沖設備，最多可達32個，即/dev/fb0～/dev/fb31。而/dev/fb則指向當前的幀緩沖設備，通常情況下，默認的幀緩沖設備為/dev/fb0。 幀緩沖設備也屬於字元設備，採用「文件層-驅動層」的介面方式。在文件層為之定義了以下數據結構。 Static struct file_operations fb_fops={ ower: THIS_MODULE, read: fb_read, /*讀操作*/ write: fb_write, /*寫操作*/ ioct1: fb_ioct1, /*I/O操作*/ mmap: fb_mmap, /*映射操作*/ open: fb_open, /*打開操作*/ release: fb_release, /*關閉操作*/ } 其成員函數都在linux/driver/video/fbmem.c中定義，其中的函數對具體的硬體進行操作，對寄存器進行設置，對顯示緩沖進行映射。主要結構體還有以下幾個。 ● Struct fb_fix_screeninfo：記錄了幀緩沖設備和指定顯示模式的不可修改信息。它包含了屏幕緩沖區的物理地址和長度。 ● Struct fb_var_screeninfo：記錄了幀緩沖設備和指定顯示模式的可修改信息。它包括顯示屏幕的解析度、每個像素的比特數和一些時序變數。其中變數xres定義了屏幕一行所佔的像素數，yres定義了屏幕一列所佔的像素數，bits_per_pixel定義了每個像素用多少個位來表示。 ● Struct fb_info：Linux為幀緩沖設備定義的驅動層介面。它不僅包含了底層函數，而且還有記錄設備狀態的數據。每個幀緩沖設備都與一個fb_info結構相對應。其中成員變數modename為設備名稱，fontname為顯示字體，fbops為指向底層操作的函數的指針。 LCD驅動開發的主要工作 1 編寫初始化函數 初始化函數首先初始化LCD控制器，通過寫寄存器設置顯示模式和顏色數，然後分配LCD顯示緩沖區。在Linux中可以用kmalloc()函數分配一段連續的空間。緩沖區大小為：點陣行數×點陣列數×用於表示一個像素的比特數/8。緩沖區通常分配在大容量的片外SDRAM中，起始地址保存在LCD控制寄存器中。本文採用的LCD顯示方式為640×480，16位彩色，則需要分配的顯示緩沖區為640×480×2=600kb。最後是初始化一個fb_info結構，填充其中的成員變數，並調用register_framebuffer(&fb_info)，將fb_info登記入內核。 2 編寫成員函數 編寫結構fb_info中函數指針fb_ops對應的成員函數，對於嵌入式系統的簡單實現，只需要下列三個函數就可以了。 struct fb_ops{ …… int (*fb_get_fix)(struct fb_fix_screeninfo *fix, int con, struct fb_info *info); int (*fb_get_var)(struct fb_var_screeninfo *var, int con, struct fb_info *info); int (*fb_set_var)(struct fb_var_screeninfo *var, int con, struct fb_info *info); …… } Struct fb_ops在include/linux/fb.h中定義。這些函數都是用來設置/獲取fb_info結構中的成員變數的。當應用程序對設備文件進行ioctl操作時候會調用它們。對於fb_get_fix()，應用程序傳入的是fb_fix_screeninfo結構，在函數中對其成員變數賦值，主要是smem_start（緩沖區起始地址）和smem_len（緩沖區長度），最終返回給應用程序。而fb_set_var()函數的傳入參數是fb_var_screeninfo，函數中需要對xres、yres和bits_per_pixel賦值。 對於/dev/fb，對顯示設備的操作主要有以下幾種。 ●讀/寫（read/write）/dev/fb：相當於讀/寫屏幕緩沖區。 ● 映射（map）操作：由於Linux工作在保護模式，每個應用程序都有自己的虛擬地址空間，在應用程序中是不能直接訪問物理緩沖區地址的。為此，Linux在文件操作 file_operations結構中提供了mmap函數，可將文件的內容映射到用戶空間。對於幀緩沖設備，則可通過映射操作，可將屏幕緩沖區的物理地址映射到用戶空間的一段虛擬地址中，之後用戶就可以通過讀寫這段虛擬地址訪問屏幕緩沖區，在屏幕上繪圖了。 ● I/O控制：對於幀緩沖設備，對設備文件的ioctl操作可讀取/設置顯示設備及屏幕的參數，如解析度、顯示顏色數和屏幕大小等。ioctl的操作是由底層的驅動程序< ● I/O控制：對於幀緩沖設備，對設備文件的ioctl操作可讀取/設置顯示設備及屏幕的參數，如解析度、顯示顏色數和屏幕大小等。ioctl的操作是由底層的驅動程序來完成的。在應用程序中，操作/dev/fb的一般步驟如下：打開/dev/fb設備文件；用ioctrl操作取得當前顯示屏幕的參數，如屏幕解析度和每個像素的比特數，根據屏幕參數可計算屏幕緩沖區的大小；將屏幕緩沖區映射到用戶空間；映射後即可直接讀寫屏幕緩沖區，進行繪圖和圖片顯示了。 LCD模塊化驅動 在對S3C2410的LCD編寫模塊化驅動程序時，首先要從內核中去除LCD驅動。這里需要做一些改動，系統調用被加在以下文件中，需去除：/root/usr/src/arm/linux/kernel/sys.c；/root/usr/src/arm/linux/include/arm-arm下的unistd.h和lcd.h；/root/usr/src/arm/linux/arch/arm/kernel下的calls.s。 編寫模塊化驅動程序，有以下幾個關鍵的函數。 ● lcd_kernel_init(void)//當模塊被載入時執行 ● lcd_kernel_exit(void)//當模塊被移出內核空間時被執行 ● lcd_kernel1_ioctl(struct*inode, struct*file, unsigned int cmd, unsigned longarg) //其他功能 每當裝配設備驅動程序時，系統自動調用初始化模塊lcd_kernel_init(void)。 另一個必須提供的函數是lcd_kernel_exit(void)，它在模塊被卸載時調用，負責進行設備驅動程序的工作。 執行insmod lcd.o命令即可將LCD驅動添加到內核中，執行rmmod lcd命令即可從內核中刪除LCD驅動。 靜態載入LCD驅動 將寫好的lcd驅動程序lcd.c放到arm/linux/drivers/char目錄下，修改arm/linux/drivers/char/<a href=" config.in " rel=nofollow> config.in </a>文件，加上一行：Bool』LCD driver support』CONFIG_LCD；修改arm/linux/drivers/char/Makefile文件，加上一行：obj-$(CONFIG_LCD)+=lcd.o。 這樣，當再進行make xconfig時，就會選擇是否將LCD驅動編譯進內核。同樣的辦法也可用在其他設備上。[ 將此文收藏到新浪VIVI]

㈡ systrace詳細介紹

前言

systrace 是分析 Android 設備性能的主要工具，它實際封裝了 atrace 和用於控制用戶空間跟蹤的設備端可執行文件，以及 Linux 內核中的主要跟蹤機制。systrace 通過 atrace 啟用跟蹤，然後讀取 ftrace 緩沖區並將其封裝到一個獨立的 HTML 查看器中。systrace 由 Google Android 和 Google Chrome 團隊所有，作為 Catapult 項目的一部分在開源環境中開發。Catapult 項目還包括其他有用的實用程序，如 ftrace，提供了調試性能問題的高級功能。需要注意的是，硬體中斷不受 CPU 控制，且會在 ftrace 中觸發事件，但提交操作由中斷處理程序完成。CPU 上的活動必須寫入用於記錄硬體變化情況的 ftrace 緩沖區。

運行 systrace

在 Pixel/Pixel XL 上調試抖動問題時，可以通過命令開始。使用 systrace 時，每個事件都是由 CPU 上的活動觸發的。硬體中斷雖然在 ftrace 中觸發事件，但實際的提交操作是由中斷處理程序完成的。因此，CPU 的活動是關鍵要素。systrace 構建於 ftrace 之上，而 ftrace 在 CPU 上運行，因此必須在 CPU 上的活動寫入用於記錄硬體變化情況的 ftrace 緩沖區。

示例：工作幀

此示例介紹了一個正常界面管道的 systrace，涉及 TouchLatency 和界面線程的活動。界面管道包含多個正常幀，圖 1 顯示了一個由多個正常幀圍繞的正常幀，是一個很好的切入點。圖 2 展示了 TouchLatency 的界面線程被與 EventThread 對應的 tid 6843 喚醒。界面線程被喚醒後，執行渲染一個幀並將幀加入隊列供 SurfaceFlinger 使用。在圖 3 中，SurfaceFlinger 的主線程被第二個 EventThread 喚醒，以便它可以將較早的待處理幀輸出到顯示部分。SurfaceFlinger 首先鎖定較早的待處理緩沖區，然後設置構圖並提交最終幀。圖 9 顯示 mdss_fb0 在 CPU 0 上被喚醒，執行渲染過的幀輸出到顯示部分。圖 10 展示了在 Pixel XL 上運行的 TouchLatency，大多數選項已啟用，包括 mdss 和 kgsl 跟蹤點。

示例：非工作幀

此示例介紹了用於調試 Pixel/Pixel XL 抖動問題的 systrace，通過檢查 SurfaceFlinger 下的 FrameMissed 行來查找卡頓。圖 11 顯示了已丟失幀，SurfaceFlinger 在 vsync 間隔時間被短暫喚醒，但在未執行任何任務的情況下返回休眠狀態。圖 12 展示了 SurfaceFlinger 被喚醒並立即進入休眠狀態。圖 13 顯示了 mdss_fb0_retire 柵欄，該柵欄指示幀實際在顯示部分出現的時間。圖 14 和圖 16 分別展示了被損壞幀的上一幀和前一幀。在不易於診斷的情況下，如內核鎖爭用導致顯示關鍵線程進入休眠狀態，您通常無法直接通過跟蹤記錄了解問題的起因。在這種情況下，解決方案可能涉及將關鍵路徑從工作隊列移動到專用的 SCHED_FIFO kthread。

內容補充

關注公眾號：初一十五a 解鎖《Android十三大板塊文檔》，讓學習更貼近未來實戰。已形成PDF版，包括最新Android11位大廠面試專題、音視頻大合集、性能優化大合集、Framework大合集、Flutter大合集、compose大合集、Jetpack大合集、架構大合集、Android基礎篇大合集、Flutter番外篇、高級Android組件化強化實戰、十二模塊之補充部分：其他Android十一大知識體系。敲代碼不易，關注一下吧。

㈢ 虛擬機 Linux 網路下面網路如何配置

可以通過橋接網路：在這種模式下，VMWare虛擬出來的操作系統就像是版區域網中的一台獨立的主權機，它可以訪問網內任何一台機器。

步驟如下：

1、首先看一下虛擬機的網路狀態，顯示網線斷開。