一、FrameBuffer是什么
简单理解：
FrameBuffer就是一块显存，你往上面画什么，它就会显示什么。可以将它想象成一个二维平面，由一个个像素的组成，其分辨率宽度和高度的乘积就是整个FrameBuffer的像素点。例如：分辨率为800x600的FrameBuffer，就表示这块显存有600行，每行800个像素点。
补充：
FrameBuffer 也称帧缓存，是 Linux 内核将显存进行抽象后的一块缓存(内存)，目的是为了给用户态进程提供一套直接写屏的接口，而不用关心物理显存的位置、换页机制等具体细节。一般在进行Linux系统的图形层开发时需要用到FrameBuffer的相关知识。
FrameBuffer设备文件一般为/dev/fb*，如果系统有多个FrameBuffer设备文件，则表示该系统可能有多个显卡，一个子设备号对应一个显卡。而一些嵌入式芯片平台将FrameBuffer设备与叠加图形层进行关联，下图是海思3531A平台的FrameBuffer设备文件，/dev/fb0表示图形层，/dev/fb3表示鼠标层。
像素格式和分辨率
即使Linux做了抽象，而不需要关系显存的其他细节，但是要往显示器显示图像或者画图，还是需要先设置好一些参数，例如像素格式和分辨率。像素格式包含了一些像素点的信息，如"一个像素点占用多少字节的内存"、“颜色分量起始比特位”、"颜色分量所占比特长度"等等；分辨率则表示了总共有多少个像素点，有了像素格式和分辨率就可以知道这个帧缓存的总大小是多大。
二、FrameBuffer怎么用
2.1 开发流程
前面简单地介绍了FrameBuffer地一些基础知识，最主要的就是要知道 FrameBuffer 是一块缓存(内存)，开发过程中就是进行一些简单设置后，可以对这块缓存(内存)直接读写并将写入的内容显示在屏幕上。一般 FrameBuffer 的开发过程如下：
| FrameBuffer 开发流程 | |
| 1.打开设备 | #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> int framebuf_fd = open(fbPath, O_RDWR); |
| 2.获取物理显存大小、跨度等固定信息 | #include <sys/ioctl.h> ioctl(framebuf_fd, FBIOGET_FSCREENINFO, &finfo) |
| 3.获取并设置像素位深、像素格式、屏幕高宽等参数 | #include <sys/ioctl.h> ioctl(framebuf_fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &vinfo) ioctl(framebuf_fd, FBIOPUT_VSCREENINFO, &vinfo) |
| 4.映射物理显存到用户虚拟内存空间 | #include <sys/mman.h> fbMapMem=(char*)mmap(0, size, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, framebuf_fd, 0); |
| 5.操作虚拟内存，完成具体绘制任务 | fillRect(0xffff0000,0,0,30,30); |
| 6.解除显存映射 | #include <sys/mman.h> munmap(fbMapMem, size); |
| 7.关闭设备 | #include <unistd.h> close(framebuf_fd); |
2.2 FrameBuffer画图最简单代码
跟据上面的开发流程，我写了下面这个在Linux的FrameBuffer上画图的.c文件，主要是更好地理解上面的开发流程，实际使用FrameBuffer应该会复杂一点，但流程差不多。可以直接把这个.c文件复制到Ubuntu或其他Linux平台编译，通过后运行，会看到左上角一直在画30*30大小的方块：
// framebuffer.c #include <stdio.h> #include <linux/fb.h> #include <sys/types.h> #include <sys/stat.h> #include <fcntl.h> #include <sys/mman.h> #include <unistd.h> unsigned int fb_byteW=0, fb_byteH=0; // 用字节表示的宽度和高度 unsigned int bytesPerPixel = 0; // 一个像素占用的字节数 char *fbMapMem = NULL; void fillRect(int color, int x, int y, int w, int h) { int i=0, j=0, offset = 0; if(bytesPerPixel==4) { for(i=0; i<h; i++) { offset = x*bytesPerPixel + (y+i)*fb_byteW; for(j=0; j<w; j++) { int *tmp = (int *)&fbMapMem[offset]; *tmp = color; offset += bytesPerPixel; } } } else printf("error bytesPerPixel=%d\n", bytesPerPixel); } int main(int argc, char *argv[]) { // 1.打开设备 char fbPath[64] = "/dev/fb0"; int framebuf_fd = open(fbPath, O_RDWR); if ( framebuf_fd < 0 ) { printf("[%s:%d] open %s error \n", __FILE__,__LINE__,fbPath); return -1; } // 2.获取设备固定参数 struct fb_fix_screeninfo finfo; if (ioctl(framebuf_fd, FBIOGET_FSCREENINFO, &finfo) < 0) { fprintf(stderr, "ioctl FBIOGET_FSCREENINFO err \r\n"); return -1; } // 3.1 获取虚拟参数 struct fb_var_screeninfo vinfo; if (ioctl(framebuf_fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &vinfo) < 0) { fprintf(stderr, "ioctl FBIOGET_VSCREENINFO err \r\n"); return -1; } // 3.2 设置虚拟参数 bytesPerPixel = vinfo.bits_per_pixel / 8; vinfo.xres = vinfo.xres_virtual = finfo.line_length/bytesPerPixel; if (ioctl(framebuf_fd, FBIOPUT_VSCREENINFO, &vinfo) < 0) { fprintf(stderr, "ioctl FBIOPUT_VSCREENINFO err \r\n"); return -1; } fb_byteW = vinfo.xres * bytesPerPixel; fb_byteH = vinfo.yres * bytesPerPixel; printf("[line:%d] line_length=%d res=[%dx%d], Bpp=%d ByteWH=[%d %d]\n",__LINE__,finfo.line_length,vinfo.xres,vinfo.yres,bytesPerPixel,fb_byteW, fb_byteH); // 4.映射物理显存到用户虚拟内存空间 unsigned long size = vinfo.xres*vinfo.yres*bytesPerPixel; if (NULL == (fbMapMem=(char *)mmap(0, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, framebuf_fd, 0)) ) { fprintf(stderr, "mmap size %ld err \r\n", size); return -1; } // 5.操作虚拟内存，完成具体绘制任务，每隔一秒画一个颜色的正方形 while(1) { fillRect(0xff0000,0,0,30,30);// 红色 sleep(1); fillRect(0x00ff00,0,0,30,30);// 绿色 sleep(1); fillRect(0x0000ff,0,0,30,30);// 蓝色 sleep(1); } // 6.解除显存映射 munmap(fbMapMem, size); // 7.关闭设备 close(framebuf_fd); return 0; }
要运行上面这个程序的话，一定要系统里有/dev/fb0的文件，如果你是比较旧的Ubuntu系统，且没有/dev/fb0文件的话，可以参考这篇文章：虚拟机的 Ubuntu 没有 /dev/fb0 的解决办法。
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