linux lcd设备驱动剖析二

mutougeda · 发表于 2020-4-23 09:42

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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：linux lcd设备驱动剖析一

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：

static int __init s3c24xxfb_probe(struct platform_device *pdev,
                              enum s3c_drv_type drv_type)
{
      struct s3c2410fb_info *info;
      struct s3c2410fb_display *display;
      struct fb_info *fbinfo;
      struct s3c2410fb_mach_info *mach_info;  /* 包含s3c2410fb_display */
      struct resource *res;
      int ret;
      int irq;
      int i;
      int size;
      u32 lcdcon1;

      /*  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
      */
      mach_info = pdev->dev.platform_data;

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

      /* tq2440_fb_info设置了default_display = 0，num_displays = 1，故这句不会执行 */
      if (mach_info->default_display >= mach_info->num_displays) {
            dev_err(&pdev->dev, "default is %d but only %d displays\n",
                     mach_info->default_display, mach_info->num_displays);
            return -EINVAL;
      }

      /* display指向tq2440_lcd_cfg，关于LCD屏相关参数的设置 */
      display = mach_info->displays + mach_info->default_display;

      /* 通过平台设备platform_device获得IRQ
      * platform_get_irq其实是调用platform_get_resource(dev, IORESOURCE_IRQ, num)
      */
      irq = platform_get_irq(pdev, 0);
      if (irq < 0) {
            dev_err(&pdev->dev, "no irq for device\n");
            return -ENOENT;
      }

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

      /* 相当于pdev->dev->driver_data = fbinfo */
      platform_set_drvdata(pdev, fbinfo);

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

      /*  通过平台设备platform_device获得资源(IO) */
      res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
      if (res == NULL) {
            dev_err(&pdev->dev, "failed to get memory registers\n");
            ret = -ENXIO;
            goto dealloc_fb;
      }

      size = (res->end - res->start) + 1;             /* 资源的大小 */

      /* 申请以res->start地址开始大小为size的I/O内存 */
      info->mem = request_mem_region(res->start, size, pdev->name);
      if (info->mem == NULL) {
            dev_err(&pdev->dev, "failed to get memory region\n");
            ret = -ENOENT;
            goto dealloc_fb;
      }

      /* 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 */
      info->io = ioremap(res->start, size);
      if (info->io == NULL) {
            dev_err(&pdev->dev, "ioremap() of registers failed\n");
            ret = -ENXIO;
            goto release_mem;
      }

      /* 这里相当于info->irq_base = info->io + 0x54，刚好是LCDINTPND寄存器的地址 */
      info->irq_base = info->io + ((drv_type == DRV_S3C2412) ? S3C2412_LCDINTBASE : S3C2410_LCDINTBASE);

      dprintk("devinit\n");

      /* 驱动名，fbinfo->fix.id = s3c2410fb */
      strcpy(fbinfo->fix.id, driver_name);

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

      /* 设置fb_info结构体通用的固定参数fb_fix_screeninfo结构体 */
      fbinfo->fix.type                         = FB_TYPE_PACKED_PIXELS;
      fbinfo->fix.type_aux          = 0;
      fbinfo->fix.xpanstep          = 0;
      fbinfo->fix.ypanstep          = 0;
      fbinfo->fix.ywrapstep          = 0;
      fbinfo->fix.accel                   = FB_ACCEL_NONE;       /* 无硬件加速 */

      /* 设置fb_info结构体通用的可变参数fb_var_screeninfo结构体 */
      fbinfo->var.nonstd                   = 0;
      fbinfo->var.activate          = FB_ACTIVATE_NOW;
      fbinfo->var.accel_flags    = 0;
      fbinfo->var.vmode                   = FB_VMODE_NONINTERLACED;

      /* 设置fb_ops结构体 */
      fbinfo->fbops                         = &s3c2410fb_ops;

      fbinfo->flags                         = FBINFO_FLAG_DEFAULT;

      /* 设置假调色板 */
      fbinfo->pseudo_palette    = &info->pseudo_pal;

      /* palette_buffer = 0x80000000，清空调色板 */
      for (i = 0; i < 256; i++)
            info->palette_buffer = PALETTE_BUFF_CLEAR;

      /* 申请中断，s3c2410fb_irq是中断处理函数 */
      ret = request_irq(irq, s3c2410fb_irq, IRQF_DISABLED, pdev->name, info);
      if (ret) {
            dev_err(&pdev->dev, "cannot get irq %d - err %d\n", irq, ret);
            ret = -EBUSY;
            goto release_regs;
      }

      /* 获取lcd时钟 */
      info->clk = clk_get(NULL, "lcd");
      if (!info->clk || IS_ERR(info->clk)) {
            printk(KERN_ERR "failed to get lcd clock source\n");
            ret = -ENOENT;
            goto release_irq;
      }

      /* 使能lcd时钟 */
      clk_enable(info->clk);
      dprintk("got and enabled clock\n");

      msleep(1);

      /* find maximum required memory size for display */

      /* 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，
   * 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。
   * 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。
      */
      for (i = 0; i < mach_info->num_displays; i++) {                         /* 这里mach_info->num_displays = 1 */
            unsigned long smem_len = mach_info->displays.xres;       /* x方向分辨率 */

            smem_len *= mach_info->displays.yres;                               /* y方向分辨率 */
            smem_len *= mach_info->displays.bpp;                                     /* bpp */
            smem_len >>= 3;                                                                                     /* smem_len除以8 */
            if (fbinfo->fix.smem_len < smem_len)
                     fbinfo->fix.smem_len = smem_len;
      }

      /* Initialize video memory */
      ret = s3c2410fb_map_video_memory(fbinfo);       /* 分配显存 */
      if (ret) {
            printk(KERN_ERR "Failed to allocate video RAM: %d\n", ret);
            ret = -ENOMEM;
            goto release_clock;
      }

      dprintk("got video memory\n");

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

      /* 初始化LCD相关的寄存器 */
      s3c2410fb_init_registers(fbinfo);

      /* 检查可变参数 */
      s3c2410fb_check_var(&fbinfo->var, fbinfo);

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

      /* create device files */
      ret = device_create_file(&pdev->dev, &dev_attr_debug);
      if (ret) {
            printk(KERN_ERR "failed to add debug attribute\n");
      }

      /* TQ2440开发板内核启动时打印的信息,fb0: s3c2410fb frame buffer device  */
      printk(KERN_INFO "fb%d: %s frame buffer device\n",
            fbinfo->node, fbinfo->fix.id);

      return 0;

free_video_memory:
      s3c2410fb_unmap_video_memory(fbinfo);
release_clock:
      clk_disable(info->clk);                               /* 禁止lcd时钟 */
      clk_put(info->clk);                                     /* 删除lcd时钟 */
release_irq:
      free_irq(irq, info);                               /* 释放IRQ */
release_regs:
      iounmap(info->io);                                     /* 解除映射 */
release_mem:
      release_resource(info->mem);             /* 释放资源 */
      kfree(info->mem);                                     /* 释放刚申请的内存 */
dealloc_fb:
      platform_set_drvdata(pdev, NULL);       /* 相当于pdev->dev->driver_data = NULL */
      framebuffer_release(fbinfo);             /* 释放fb_info结构体 */
      return ret;
}
拆分详解：
一、获得平台数据

      mach_info = pdev->dev.platform_data;

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

static void __init tq2440_machine_init(void)
{
      /* 初始化tq2440_fb_info实体结构体 */
      s3c24xx_fb_set_platdata(&tq2440_fb_info);
      s3c_i2c0_set_platdata(NULL);

      /* 添加tq2440_devices到内核，它是platform_device类的设备 */
      platform_add_devices(tq2440_devices, ARRAY_SIZE(tq2440_devices));
      EmbedSky_machine_init();
      s3c2410_gpio_setpin(S3C2410_GPG12, 0);
      s3c2410_gpio_cfgpin(S3C2410_GPG12, S3C2410_GPIO_OUTPUT);
      s3c24xx_udc_set_platdata(&EmbedSky_udc_cfg);
}
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

void __init s3c24xx_fb_set_platdata(struct s3c2410fb_mach_info *pd)
{
      struct s3c2410fb_mach_info *npd;

      /* 申请分配s3c2410fb_mach_info大小的内存 */
      npd = kmalloc(sizeof(*npd), GFP_KERNEL);
      if (npd) {
            /* 拷贝s3c2410fb_mach_info型实体给npd */
            mEMCpy(npd, pd, sizeof(*npd));

            /* 最后将s3c2410fb_mach_info型实体赋给platform_data */
            s3c_device_lcd.dev.platform_data = npd;
      } else {
            printk(KERN_ERR "no memory for LCD platform data\n");
      }
}
二、设置s3c2410fb_display指向tq2440_lcd_cfg

      /* tq2440_fb_info设置了default_display = 0，num_displays = 1，故这句不会执行 */
      if (mach_info->default_display >= mach_info->num_displays) {
            dev_err(&pdev->dev, "default is %d but only %d displays\n",
                     mach_info->default_display, mach_info->num_displays);
            return -EINVAL;
      }

      /* display指向tq2440_lcd_cfg，关于LCD屏相关参数的设置 */
      display = mach_info->displays + mach_info->default_display;
三、获得IRQ资源

      irq = platform_get_irq(pdev, 0);
      if (irq < 0) {
            dev_err(&pdev->dev, "no irq for device\n");
            return -ENOENT;
      }
四、分配fb_info内存
fbinfo = framebuffer_alloc(sizeof(struct s3c2410fb_info), &pdev->dev);
      if (!fbinfo)
            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

/* 相当于pdev->dev->driver_data = fbinfo */
      platform_set_drvdata(pdev, fbinfo);

      /* 在framebuffer_alloc函数里info->par指向了额外多申请内存空间的首地址 */
      info = fbinfo->par;                      /* 将私有数据赋给info指针变量 */
      info->dev = &pdev->dev;             /* 指定struct s3c2410fb_info中dev为平台设备中的dev */
      info->drv_type = drv_type;       /* 驱动类型， DRV_S3C2410还是DRV_S3C2412 */
六、获取IO资源，映射IO

/*  通过平台设备platform_device获得资源(IO) */
      res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
      if (res == NULL) {
            dev_err(&pdev->dev, "failed to get memory registers\n");
            ret = -ENXIO;
            goto dealloc_fb;
      }

      size = (res->end - res->start) + 1;             /* 资源的大小 */

      /* 申请以res->start地址开始大小为size的I/O内存 */
      info->mem = request_mem_region(res->start, size, pdev->name);
      if (info->mem == NULL) {
            dev_err(&pdev->dev, "failed to get memory region\n");
            ret = -ENOENT;
            goto dealloc_fb;
      }

      /* 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 */
      info->io = ioremap(res->start, size);
      if (info->io == NULL) {
            dev_err(&pdev->dev, "ioremap() of registers failed\n");
            ret = -ENXIO;
            goto release_mem;
      }

      /* 这里相当于info->irq_base = info->io + 0x54，刚好是LCDINTPND寄存器的地址 */
      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

      /* Stop the video */
      lcdcon1 = readl(info->io + S3C2410_LCDCON1);
      /* 禁止Video output */
      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

/* 设置fb_info结构体通用的固定参数fb_fix_screeninfo结构体 */
      fbinfo->fix.type                         = FB_TYPE_PACKED_PIXELS;
      fbinfo->fix.type_aux          = 0;
      fbinfo->fix.xpanstep          = 0;
      fbinfo->fix.ypanstep          = 0;
      fbinfo->fix.ywrapstep          = 0;
      fbinfo->fix.accel                   = FB_ACCEL_NONE;       /* 无硬件加速 */

      /* 设置fb_info结构体通用的可变参数fb_var_screeninfo结构体 */
      fbinfo->var.nonstd                   = 0;
      fbinfo->var.activate          = FB_ACTIVATE_NOW;
      fbinfo->var.accel_flags    = 0;
      fbinfo->var.vmode                   = FB_VMODE_NONINTERLACED;

      /* 设置fb_ops结构体 */
      fbinfo->fbops                         = &s3c2410fb_ops;

      fbinfo->flags                         = FBINFO_FLAG_DEFAULT;

      /* 设置假调色板 */
      fbinfo->pseudo_palette    = &info->pseudo_pal;

      /* palette_buffer = 0x80000000，清空调色板 */
      for (i = 0; i < 256; i++)
            info->palette_buffer = PALETTE_BUFF_CLEAR;
九、申请中断、获取LCD时钟，使能LCD时钟
      /* 申请中断，s3c2410fb_irq是中断处理函数 */
      ret = request_irq(irq, s3c2410fb_irq, IRQF_DISABLED, pdev->name, info);
      if (ret) {
            dev_err(&pdev->dev, "cannot get irq %d - err %d\n", irq, ret);
            ret = -EBUSY;
            goto release_regs;
      }

      /* 获取lcd时钟 */
      info->clk = clk_get(NULL, "lcd");
      if (!info->clk || IS_ERR(info->clk)) {
            printk(KERN_ERR "failed to get lcd clock source\n");
            ret = -ENOENT;
            goto release_irq;
      }

      /* 使能lcd时钟 */
      clk_enable(info->clk);
      dprintk("got and enabled clock\n");
十、计算显存大小、分配显存内存

      /* 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，
   * 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。
   * 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。
      */
      for (i = 0; i < mach_info->num_displays; i++) {                         /* 这里mach_info->num_displays = 1 */
            unsigned long smem_len = mach_info->displays.xres;       /* x方向分辨率 */

            smem_len *= mach_info->displays.yres;                               /* y方向分辨率 */
            smem_len *= mach_info->displays.bpp;                                     /* bpp */
            smem_len >>= 3;                                                                                     /* smem_len除以8 */
            if (fbinfo->fix.smem_len < smem_len)
                     fbinfo->fix.smem_len = smem_len;
      }

      /* Initialize video memory */
      ret = s3c2410fb_map_video_memory(fbinfo);       /* 分配显存 */
      if (ret) {
            printk(KERN_ERR "Failed to allocate video RAM: %d\n", ret);
            ret = -ENOMEM;
            goto release_clock;
      }
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

      /* display指向tq2440_lcd_cfg */
      fbinfo->var.xres = display->xres;                      /* 设置x方向的分辨率 */
      fbinfo->var.yres = display->yres;                      /* 设置y方向的分辨率 */
      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

/* 初始化LCD相关的寄存器 */
      s3c2410fb_init_registers(fbinfo);

      /* 检查可变参数 */
      s3c2410fb_check_var(&fbinfo->var, fbinfo);
十三、注册fb_info结构体

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

CCxiaom · 发表于 2020-4-23 13:37

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