mini2440驅動分析之LCD

[日期：2011-10-04]

來源：Linux社區  作者：yaozhenguo2006

二. 模塊初始化
  1.s3c2410fb.c是內核的一個模塊，在模塊初始化函數中只是簡單的調用了platform_driver_register把自己註冊成爲platform驅動。初始化函數如下：

int __init s3c2410fb_init(void)
{
    int ret = platform_driver_register(&s3c2410fb_driver);

    if (ret == 0)
        ret = platform_driver_register(&s3c2412fb_driver);

    return ret;
}

platform_driver_register是platform類型驅動的註冊函數，他傳入一個platform_driver結構體。mini2440lcd驅動初始化了這樣一個結構體。如下：

static struct platform_driver s3c2410fb_driver = {
    .probe      = s3c2410fb_probe,
    .remove     = s3c2410fb_remove,
    .suspend    = s3c2410fb_suspend,
    .resume     = s3c2410fb_resume,
    .driver     = {
        .name   = "s3c2410-lcd",
        .owner  = THIS_MODULE,
    },
};

  可以看出這裏初始化了相應的函數，以及設備名稱和擁有模塊。其中 name="s3c2410-lcd"這個很重要，他是platform核心尋找相應platform設備的的依據。初始化的各個函數都需要lcd驅動程序編寫。
三. linux設備模型相關函數
  1. 對應上面的platform_driver初始化用的函數：
s3c2410fb_probe      
s3c2410fb_remove
s3c2410fb_suspend,
s3c2410fb_resume,
    其中s3c2410fb_probe函數是調用platform_driver_register時，由platform_bus的match函數找到合適的lcd設備成功後調用的函數，完成初始化工作。下面重點分析這個函數。
  2. s3c2410fb_probe 函數分析
這個函數只有一條語句就是調用s3c24xxfb_probe，下面是s3c24xxfb_probe函數，這個是lcd驅動最關鍵的函數。

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;
    struct resource *res;
    int ret;
    int irq;
    int i;
    int size;
    u32 lcdcon1;

    mach_info = pdev->dev.platform_data;
        //在/arch/arm/mach-s3c2440/mach-mini2440.c的mini2440_machine_init函數中，調用s3c24xx_fb_set_platdata(&mini2440_fb_info)
        //將mini2440_fb_info賦值給pdev->dev.paltform_data,所以這裏得到的是mini2440_fb_info
    if (mach_info == NULL) {
        dev_err(&pdev->dev,
            "no platform data for lcd, cannot attach\n");
        return -EINVAL;
    }

    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 = mach_info->displays + mach_info->default_display;
        //mach_info->displays = 0,mach_info->default_display = mini2440_lcd_cfg
        //所以display = mini2440_lcd_cfg
    irq = platform_get_irq(pdev, 0);
        //pdev是platfoem_device結構，這個函數是從platform_device佔用的資源裏取出irq號
    if (irq < 0) {
        dev_err(&pdev->dev, "no irq for device\n");
        return -ENOENT;
    }

    fbinfo = framebuffer_alloc(sizeof(struct s3c2410fb_info), &pdev->dev);
        //framebuffer_alloc所做的事就是分配一個fb_info結構體，因爲這個結構體最後有個通用指針*par,這個是設備自定義結構，在這裏是s3c24fb_info
        //所以分配內存的時候在fb_info結構的大小基礎上必須加上s3c2410fb_info結構的大小，這樣纔是這裏的fb_info真正的大小
    if (!fbinfo)
        return -ENOMEM;

    platform_set_drvdata(pdev, fbinfo);

    info = fbinfo->par; //將info(s3c2410fb_info結構)指向新分配的fbinfo的par位置
    info->dev = &pdev->dev;
    info->drv_type = drv_type;

    res = platform_get_resource(pdev, IORESOURCE_MEM, 0);
        //得到lcd控制器io內存的物理地址
    if (res == NULL) {
        dev_err(&pdev->dev, "failed to get memory registers\n");
        ret = -ENXIO;
        goto dealloc_fb;
    }

    size = (res->end - res->start) + 1;
    info->mem = request_mem_region(res->start, size, pdev->name);
        //向內核請求所用的io內存，這裏主要防止其他模塊競爭，如果其他模塊佔用這塊內存,函數就會返回NULL
    if (info->mem == NULL) {
        dev_err(&pdev->dev, "failed to get memory region\n");
        ret = -ENOENT;
        goto dealloc_fb;
    }

    info->io = ioremap(res->start, size);
        //將物理內存映射成虛擬地址，以供內核使用
    if (info->io == NULL) {
        dev_err(&pdev->dev, "ioremap() of registers failed\n");
        ret = -ENXIO;
        goto release_mem;
    }

    info->irq_base = info->io + ((drv_type == DRV_S3C2412) ? S3C2412_LCDINTBASE : S3C2410_LCDINTBASE);
        // irq_base是lcd中斷控制器寄存器對應的虛擬地址
    dprintk("devinit\n");

    strcpy(fbinfo->fix.id, driver_name);

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

    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;
        //以上初始化fb_fix_screeninfo結構
    fbinfo->var.nonstd       = 0;
    fbinfo->var.activate     = FB_ACTIVATE_NOW;
    fbinfo->var.accel_flags     = 0;
    fbinfo->var.vmode        = FB_VMODE_NONINTERLACED;
        //以上初始化fb_var_screeninfo結構
    fbinfo->fbops            = &s3c2410fb_ops;
        // 這裏將我們實現的函數與frambuffer核心的操作聯繫上
    fbinfo->flags            = FBINFO_FLAG_DEFAULT;
    fbinfo->pseudo_palette      = &info->pseudo_pal;

    for (i = 0; i < 256; i++)
        info->palette_buffer[i] = PALETTE_BUFF_CLEAR;

    ret = request_irq(irq, s3c2410fb_irq, IRQF_DISABLED, pdev->name, info);
        //註冊中斷處理函數，一般的lcd操作基本不需要中斷
    if (ret) {
        dev_err(&pdev->dev, "cannot get irq %d - err %d\n", irq, ret);
        ret = -EBUSY;
        goto release_regs;
    }

    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;
    }

    clk_enable(info->clk);
        //以上操作使能lcd時鐘
    dprintk("got and enabled clock\n");

    msleep(1);

    info->clk_rate = clk_get_rate(info->clk);
    /* find maximum required memory size for display */
    for (i = 0; i < mach_info->num_displays; i++) {
        unsigned long smem_len = mach_info->displays[i].xres; // = 240

        smem_len *= mach_info->displays[i].yres; // = 320
        smem_len *= mach_info->displays[i].bpp;  // = 16
        smem_len >>= 3;                          //將位的個數轉換成字節個數
        if (fbinfo->fix.smem_len < smem_len)
            fbinfo->fix.smem_len = smem_len;
    }

    /* Initialize video memory */
    ret = s3c2410fb_map_video_memory(fbinfo);
        //這個函數主要功能就是分配一塊內存，大小爲上面計算的smem_len，並且將分配的內存的物理地址賦值給fbinfo->fix.smem_start
        //將虛擬地址賦值給fbinfo->screen_base
    if (ret) {
        printk(KERN_ERR "Failed to allocate video RAM: %d\n", ret);
        ret = -ENOMEM;
        goto release_clock;
    }

    dprintk("got video memory\n");

    fbinfo->var.xres = display->xres;
    fbinfo->var.yres = display->yres;
    fbinfo->var.bits_per_pixel = display->bpp;
        //這三個初始化很重要，對於下面的s3c2410fb_check_var尤其重要
    s3c2410fb_init_registers(fbinfo);
        //初始化lcd控制器的GPIO接口控制寄存器

    s3c2410fb_check_var(&fbinfo->var, fbinfo);
        //這個函數根據fbinfo->var的xres，yres和bits_per_pixel選擇相應的s3c2410fb_display結構，並將這個結構的各個域的值賦值給
        //fbinfo->var的相應成員。因爲mini2440lcd驅動只有一個s3c2410fb_display結構就是mini2440_lcd_cfg，所以賦值的就是mini2440_lcd_cfg
    ret = s3c2410fb_cpufreq_register(info);
    if (ret < 0) {
        dev_err(&pdev->dev, "Failed to register cpufreq\n");
        goto free_video_memory;
    }

    ret = register_framebuffer(fbinfo);
        //將fbinfo結構註冊到frambuffer核心
    if (ret < 0) {
        printk(KERN_ERR "Failed to register framebuffer device: %d\n",
            ret);
        goto free_cpufreq;
    }

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

    printk(KERN_INFO "fb%d: %s frame buffer device\n",
        fbinfo->node, fbinfo->fix.id);

    return 0;

free_cpufreq:
    s3c2410fb_cpufreq_deregister(info);
free_video_memory:
    s3c2410fb_unmap_video_memory(fbinfo);
release_clock:
    clk_disable(info->clk);
    clk_put(info->clk);
release_irq:
    free_irq(irq, info);
release_regs:
    iounmap(info->io);
release_mem:
    release_resource(info->mem);
    kfree(info->mem);
dealloc_fb:
    platform_set_drvdata(pdev, NULL);
    framebuffer_release(fbinfo);
    return ret;
}

從上面分析可以看出，這個函數主要做了下面幾件事：
  （1） 從platform_device中獲得s3c2410fb_mach_info結構體賦值給mach_info。這就得到了lcd控制器的所有初始配置。
  （2） 從mach_info中獲得s3c2410fb_display結構體賦值給display。這樣就得到了顯示相關的初始配置。
  （3） 分配一個fb_info結構體fbinfo和一個s3c2410fb_info結構體info,並且將info指向fbinfo->par
  （4） 由pdev中所用的資源初始化info結構，主要初始化io內存，並映射虛擬地址。
  （5） 關閉lcd顯示
  （6） 初始化fbinfo->fix，fbinfo->var 的部分域（不依賴配置信息的部分）
  （7） 初始化fbinfo->fbops爲s3c2410fb_ops
  （8） 註冊中斷處理程序s3c2410fb_irq
  （9） 使能lcd時鐘
  （10）爲lcd設備分配顯存，顯存開始地址賦值給fbinfo->screen_base
  （11）初始化lcd控制器的io接口控制寄存器
  （12）用display中的值初始化fbinfo->var中相應的值（與顯示配置相關的部分）
  （13）將fbinfo結構註冊到frambuffer核心