4. Framebuffer 核心数据结构

在 Linux Framebuffer 驱动架构中，用户空间通过 /dev/fbX 设备文件与显示硬件交互，而驱动内部则依赖三个核心数据结构来管理显示参数、硬件能力与内存映射。理解 struct fb_info、struct fb_var_screeninfo 和 struct fb_fix_screeninfo 是编写 Framebuffer 驱动的第一步。

4.1 struct fb_info —— 驱动核心实例

struct fb_info 是 Framebuffer 驱动中最重要的数据结构，每个 Framebuffer 设备对应一个 fb_info 实例。它包含了设备的所有状态信息、操作函数指针、内存映射地址以及指向 var 和 fix 结构体的指针。

struct fb_info {
    struct fb_var_screeninfo var;   /* 可变参数：分辨率、位深、时序 */
    struct fb_fix_screeninfo fix;   /* 固定参数：内存起始、步长、类型 */
    struct fb_ops *fbops;           /* 操作函数集 */
    struct device *device;          /* 关联的设备结构体 */
    char __iomem *screen_base;      /* 显存虚拟地址基址 */
    unsigned long screen_size;      /* 显存总大小（字节） */
    struct fb_pixmap pixmap;        /* 像素映射辅助 */
    struct fb_deferred_io deferred_io; /* 延迟IO支持 */
    /* ... 其他成员 */
};

4.2 struct fb_var_screeninfo —— 可变显示参数

该结构体描述用户可动态调整的显示参数，包括分辨率、颜色深度、像素格式以及时序信息。用户态应用程序通过 FBIOPUT_VSCREENINFO 和 FBIOGET_VSCREENINFO ioctl 命令读写这些参数。

4.3 struct fb_fix_screeninfo —— 固定硬件参数

该结构体描述硬件固定的属性，在驱动初始化时设定，用户态只能读取（通过 FBIOGET_FSCREENINFO），不能修改。它主要提供显存映射信息和硬件能力标识。

struct fb_fix_screeninfo {
    char id[16];                /* 设备标识字符串，如 "s3cfb" */
    unsigned long smem_start;   /* 显存物理起始地址 */
    __u32 smem_len;             /* 显存总长度（字节） */
    __u32 type;                 /* 显示类型：FB_TYPE_PACKED_PIXELS 等 */
    __u32 type_aux;             /* 辅助类型（通常为 0） */
    __u32 visual;               /* 颜色模式：FB_VISUAL_TRUECOLOR 等 */
    __u16 xpanstep;             /* 硬件支持的 x 方向滚动步长 */
    __u16 ypanstep;             /* 硬件支持的 y 方向滚动步长 */
    __u16 ywrapstep;            /* 硬件支持的 y 方向环绕步长 */
    __u32 line_length;          /* 一行像素占用的字节数（步长） */
    unsigned long mmio_start;   /* 内存映射 IO 物理地址 */
    __u32 mmio_len;             /* 内存映射 IO 长度 */
    __u32 accel;                /* 硬件加速类型 */
    __u16 capabilities;         /* 能力标志位 */
    /* ... 保留字段 */
};

4.4 三个结构体的协作关系

在 Framebuffer 驱动中，这三个结构体通过 fb_info 串联成一个整体。用户态 ioctl 操作最终会转化为对 var 和 fix 的读写，而 fbops 中的回调函数则负责验证参数、更新硬件寄存器。

4.5 关键差异对比