Android Framebuffer介绍及使用

来自： Android技术特工队
作者： Aaron
主页： http://www.wxtlife.com/
原文连接：http://www.wxtlife.com/2017/06/07/Android-framebuffer/

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FrameBuffer结构图

ioctl中request参数：

• FBIOGET_VSCREENINFO 表示用户获取屏幕的可变参数；
• FBIOPUT_VSCREENINFO 表示用户设置可变的屏幕参数；
• FBIOGET_FSCREENINFO 表示用户获得屏幕的固定参数；
• FBIOBLANK表示调用sep4020fb_blank函数清空液晶屏；
• FBIOPUTCMAP 表示设置屏幕的颜色表；
• FBIOGETCMAP 表示获得颜色表。

双缓冲机制

Android 使用SurfaceFlinger作为屏幕合成引擎。它管理来自各个窗口的Surface objects，然后将其写入到framebuffer去。SurfaceFlinger使用前buffer来合成，后buffer来绘制。一旦绘制完成，Android通过页翻转操作，交换Y轴坐标的偏移量，选择不同buffer。在EGL显示服务初始化时，如果虚拟Y轴分辨率大于实际Y轴分辨率，说明framebuffer可以直接使用双缓冲。否则，后buffer要复制到前buffer，这样会导致页交换延迟。为了提高系统性能，Framebuffer驱动最好提供双缓冲机制。

双缓冲机制的原理

所有画图操作将它们画图的结果保存在一块系统内存区域中，这块区域通常被称作“后缓冲区（backbuffer）”，当所有的绘图操作结束之后，系统通过换页机制将绘制区域指向先前的后缓冲区，然后进行绘制显示，而原来的绘制缓冲区就变为“后缓冲区”，之后按照这种情况不停循环切换。这个复制操作通常要跟显示器的光栈束同步，以避免撕裂。双缓冲机制必须要求有比单缓冲更多的显示内存和CPU消耗时间，因为“后缓冲区”需要显示内存，而复制操作和等待同步需要CPU时间。

FrameBuffer1
framebuffer2

双缓冲是一种画图技术，使用这种技术可以使得画图没有（至少是减少）闪烁、撕裂等不良效果，并减少等待时间。

缓冲区切换步骤:

1. 把fb驱动的framebuffer通过mmap映射到应用空间的内存地址map_base，一般来说framebuffer size是2*framesize或者3*framesize 大小（和平台相关）
2. 把第一帧数据写入map_base
3. 调用FBIOPAN_DISPLAY显示
4. 把第二帧数据写入map_base+framesize处
5. 调用FBIOPAN_DISPLAY
6. 重复step2~step5

FBIOPAN_DISPLAY 在linux的注释里是“平移显示”的意思,调用FBIOPAN_DISPLAY时，会传一个y坐标偏移量yoffset给驱动，然后驱动会把当前显存的指针偏移 “yoffset X 屏幕宽度 X 位色字节数” 个字节，这样就好像实现了图像的y坐标平移，也就是“平移显示”。当这个yoffset等于屏幕高度的时候，就实现了显存的切换。

参考链接

http://www.cnblogs.com/armlinux/archive/2012/02/25/2396760.html
http://blog.csdn.net/yangwen123/article/details/12096483

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