今日主要学习了缓冲帧。

Framebuffer（帧缓冲）是Linux系统为显示设备提供的一套应用程序接口，它将显存抽象为一种设备，允许上层应用程序在图形模式下直接进行显示缓冲区的读写操作。

原理：通过内存映射技术向显存空间写入RGB颜色值；

1. 基本概念

• 定义：Framebuffer，即“帧缓冲”，是Linux内核针对显示设备提供的接口，抽象了显存，供用户空间进程使用。
• 作用：作为显示内存的映射，Framebuffer使得应用程序能够直接对其进行读写操作，以控制屏幕的显示内容。

2. 组成部分

• 颜色缓冲区：存储每个像素的颜色信息，比如RGBA值。
• 深度缓冲区：存储每个像素的深度信息，用于处理3D场景的遮挡效果。
• 模板缓冲区：用于实现图形遮罩技术，控制哪些像素可以被渲染。
• 多重采样缓冲区（MSAA）：用于减少锯齿边缘的效果，以提高图像质量。

3. 使用方式

1. 打开显示设备（/dev/fb0）；
2. 获取显示设备的相关参数（分辨率、色彩深度）；
3. 建立内存映射；
4. 写入RGB颜色值；
5. 解除映射；
6. 关闭显示设备；

4. 应用场景

• 图形界面显示：在Linux桌面系统中，X Window服务器利用Framebuffer进行窗口的渲染。
• 嵌入式系统：在嵌入式Linux系统中，Framebuffer是控制LCD显示的主要方式。
• 游戏开发：在游戏开发中，Framebuffer用于渲染游戏画面，并通过更新Framebuffer的内容实现动画效果。

5. 优点与缺点

• 优点：
  • 提供了对图形设备的硬件抽象，简化了图形编程的复杂性。
  • 支持离屏渲染，提高图形处理性能。
  • 允许应用程序直接控制屏幕显示内容，灵活性高。
• 缺点：
  • 需要真实的显卡驱动支持，且所有显示任务都由CPU完成，可能导致CPU负担加重。
  • 虽然对物理显存的位置和换页机制进行了抽象，但开发者仍需掌握相关硬件知识以实现高效编程。

6. 编程接口

• open函数：用于打开Framebuffer设备文件（如/dev/fb0）。
• ioctl函数：用于获取和设置Framebuffer的参数，如分辨率、颜色深度等。
• mmap函数：用于将Framebuffer映射到进程的地址空间，以便进行读写操作 

内存映射

画一个像素点

画一个横线

画一个竖线

画一个矩形

清屏

画一个斜线

画一个圆

断开