帮忙framebuffer扫盲。
这两天看了一些关于Linux下Gui的介绍，但是对Framebuffer有一些疑问，请高人帮忙解答一下：
1.framebuffer在操作系统中处于什么位置呢？驱动和应用中间？和framebuffer一级的还有什么技术？  
  也就是说在开发一个系统的时候除了framebuffer还有什么别的选择？
2.我们在开发一个新系统的时候如果想要用framebuffer的话，是否还需要自己写相关显示芯片基于framebuffer的驱动呢？
  那么如果我的芯片本身支持一些加速的特殊处理，在freambuffer中怎么体现？
3.如何知道显示芯片是否支持framebuffer的操作？选择framebuffer时候需要注意什么？怎样知道自己的系统是否适合使用framebuffer呢？

在这里先谢谢啦 :)



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帧缓冲设备提供了显卡的抽象描述。他同时代表了显卡上的显存，应用程序通过定义好的接口可以访问显卡，而不需要知道底层的任何操作。该设备使用特殊的设备节点，通常位于/dev目录，如/dev/fb*.

1.用户角度的/dev/fb*
从用户的角度看，帧缓冲设备和其他位于/dev下面的设备类似。他是一个字符设备，通常主设备号是29，次设备号定义帧缓冲的个数。
通常，使用如下方式（前面的数字代码次设备号）

0 = /dev/fb0 First frame buffer
1 = /dev/fb1 Second frame buffer
...
31 = /dev/fb31 32nd frame buffer

考虑到向下兼容，你可以创建符号链接：

/dev/fb0current -> fb0
/dev/fb1current -> fb1

and so on...

帧缓冲设备也是一种普通的内存设备，你可以读写其内容。例如，对屏幕抓屏：

cp /dev/fb0 myfile

你也可以同时有多个显示设备，例如你的主板上出了内置的显卡还有另一独立的显卡。对应的帧缓冲设备(/dev/fb0 and /dev/fb1 etc.)可以独立工作。
应用程序如 X server一般使用/dev/fb0作为默认的显示帧缓冲区。你可以自定把某个设备作为默认的帧缓冲设备，设置$FRAMEBUFFER环境变量即可。在sh/bash：

export FRAMEBUFFER=/dev/fb1

在csh中：

setenv FRAMEBUFFER /dev/fb1

设定后，X server将使用第二个帧缓冲区设备。

2.程序员角度看/dev/fb*
正如你所知，一个帧缓冲设备和内存设备类似/dev/mem，并且有许多共性。你可以read,write,seek以及mmap()。不同仅仅是帧缓冲的内存不是所有的内存区，而是显卡专用的那部分内存。
/dev/fb*也允许尽行ioctl操作，通过ioctl可以读取或设定设备参数。颜色映射表也是通过Ioctl设定。查看<linux/fb.h>就知道有多少ioctl应用以及相关数据结构。

这里给出摘要：
- 你可以获取设备一些不变的信息，如设备名，屏幕的组织（平面，象素,...)对应内存区 的长度和起始地址。
- 也可以获取能够发生变化的信息，例如位深，颜色格式，时序等。如果你改变这些值， 驱动程序将对值进行优化，以满足设备特性（返回EINVAL，如果你的设定，设备不支持）
- 你也可以获取或设定部分颜色表。

所有这些特性让应用程序十分容易的使用设备。X server可以使用/dev/fb*而不需知道硬件的寄存器是如何组织的。 XF68_FBDev是一个用于位映射（单色）X server，唯一要做的就是在应用程序在相应的位置设定是否显示。

在新内核中，帧缓冲设备可以工作于模块中，允许动态加载。这类驱动必须调用register_framebuffer()在系统中注册。使用模块更方便！


详细的介绍参见：
http://www.dzkf.cn/html/qianrushixitong/2007/0429/2025.html
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http://hi.baidu.com/abor/blog/item/8520942b7d5a24f9e6cd40fc.html
FrameBuffer
FrameBuffer 是出现在 2.2.xx 内核当中的一种驱动程序接口。这种接口将显示设
备抽象为帧缓冲区。用户可以将它看成是显示内存的一个映像，将其映射到进程地
址空间之后，就可以直接进行读写操作，而写操作可以立即反应在屏幕上。该驱动
程序的设备文件一般是 /dev/fb0、/dev/fb1 等等。比如，假设现在的显示模式是
1024x768-8 位色，则可以通过如下的命令清空屏幕：
$ dd if=/dev/zero of=/dev/fb0 bs=1024 count=768

在应用程序中，一般通过将 FrameBuffer 设备映射到进程地址空间的方式使用，
比如下面的程序就打开 /dev/fb0 设备，并通过 mmap 系统调用进行地址映射，随
后用 memset 将屏幕清空（这里假设显示模式是 1024x768-8 位色模式，线性内存
模式）：
int fb;
unsigned char* fb_mem;
fb = open ("/dev/fb0", O_RDWR);
fb_mem = mmap (NULL, 1024*768, PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fb,0);
memset (fb_mem, 0, 1024*768);
FrameBuffer 设备还提供了若干 ioctl 命令，通过这些命令，可以获得显示设备
的一些固定信息（比如显示内存大小）、与显示模式相关的可变信息（比如分辨
率、象素结构、每扫描线的字节宽度），以及伪彩色模式下的调色板信息等等。

通过 FrameBuffer 设备，还可以获得当前内核所支持的加速显示卡的类型（通过
固定信息得到），这种类型通常是和特定显示芯片相关的。比如目前最新的内核
（2.4.9）中，就包含有对 S3、Matrox、nVidia、3Dfx 等等流行显示芯片的加速
支持。在获得了加速芯片类型之后，应用程序就可以将 PCI 设备的内存I/O
（memio）映射到进程的地址空间。这些 memio 一般是用来控制显示卡的寄存器，
通过对这些寄存器的操作，应用程序就可以控制特定显卡的加速功能。
PCI 设备可以将自己的控制寄存器映射到物理内存空间，而后，对这些控制寄存器
的访问，给变成了对物理内存的访问。因此，这些寄存器又被称为"memio"。一旦
被映射到物理内存，Linux 的普通进程就可以通过 mmap 将这些内存 I/O 映射到
进程地址空间，这样就可以直接访问这些寄存器了。
当然，因为不同的显示芯片具有不同的加速能力，对memio 的使用和定义也各自不
同，这时，就需要针对加速芯片的不同类型来编写实现不同的加速功能。比如大多
数芯片都提供了对矩形填充的硬件加速支持，但不同的芯片实现方式不同，这时，
就需要针对不同的芯片类型编写不同的用来完成填充矩形的函数。
说到这里，读者可能已经意识到 FrameBuffer 只是一个提供显示内存和显示芯片
寄存器从物理内存映射到进程地址空间中的设备。所以，对于应用程序而言，如果
希望在 FrameBuffer 之上进行图形编程，还需要完成其他许多工作。举个例子来
讲，FrameBuffer 就像一张画布，使用什么样子的画笔，如何画画，还需要你自己
动手完成。 
 
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