3. fbdev 核心数据结构详解

Framebuffer 设备驱动通过三个核心数据结构向用户空间暴露显示能力：struct fb_info（设备实例）、struct fb_var_screeninfo（可变参数）和 struct fb_fix_screeninfo（固定参数）。理解这三者的关系与字段含义，是调试 fbdev 故障的基础。

3.1 struct fb_info：设备实例核心

struct fb_info 是 Framebuffer 驱动的顶层结构，每个注册的设备对应一个实例。它聚合了所有控制信息、操作函数指针和状态标志。

3.2 struct fb_var_screeninfo：可变参数详解

该结构描述用户可动态调整的显示参数，包括分辨率、颜色深度、虚拟屏大小和时序。每次模式切换（如 fbset 1024x768-60）都会修改此结构。

3.3 struct fb_fix_screeninfo：固定参数详解

该结构描述硬件固定的显示属性，用户空间只能读取不能修改。它提供了显存物理地址、行字节长度和内存布局等关键信息。

3.4 三结构协同工作流程

用户空间程序通过 ioctl 与这三个结构交互，典型流程如下：

1. 打开设备：fd = open("/dev/fb0", O_RDWR)
2. 读取固定参数：ioctl(fd, FBIOGET_FSCREENINFO, &fix)，获取 smem_start、line_length、smem_len
3. 读取可变参数：ioctl(fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &var)，获取当前分辨率、位深、时序
4. 修改模式（可选）：修改 var 字段后调用 ioctl(fd, FBIOPUT_VSCREENINFO, &var)
5. 映射显存：mmap(NULL, fix.smem_len, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0)
6. 绘制与刷新：直接操作映射内存，必要时调用 FBIOPAN_DISPLAY 切换显示偏移

/* 典型用户空间读取流程示例 */
#include <linux/fb.h>
#include <sys/mman.h>
#include <fcntl.h>

int fd;
struct fb_var_screeninfo var;
struct fb_fix_screeninfo fix;
char *fbp;

fd = open("/dev/fb0", O_RDWR);
if (fd < 0) { perror("open"); return -1; }

/* 读取固定参数 */
ioctl(fd, FBIOGET_FSCREENINFO, &fix);
printf("line_length: %u\n", fix.line_length);
printf("smem_len: %u\n", fix.smem_len);

/* 读取可变参数 */
ioctl(fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &var);
printf("resolution: %ux%u @ %u bpp\n",
       var.xres, var.yres, var.bits_per_pixel);

/* 映射显存 */
fbp = mmap(NULL, fix.smem_len,
           PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
if (fbp == MAP_FAILED) { perror("mmap"); close(fd); return -1; }

/* 绘制像素（将屏幕左上角设为红色） */
*(unsigned int *)(fbp + 0) = 0x00FF0000;  /* 小端 RGB */

munmap(fbp, fix.smem_len);
close(fd);

3.5 常见故障与数据结构关联