FBDev 用户接口、IOCTL、MMap 与 Sysfs

1. /dev/fbN

字符设备由fbmem Core统一提供，minor对应registered_fb[N]。File operations转发到具体fb_ops。

2. Read/Write

默认fb_sys_read/write或fb_read/write按file offset访问framebuffer：

• 检查screen size和offset；
• 在I/O memory与system memory间选择copy方法；
• 处理partial copy和signal；
• 更新offset。

高性能绘制通常使用mmap，不使用write逐帧复制。

3. MMap

默认或driver fb_mmap把framebuffer/aperture映射给用户。

必须检查：

• offset和length；
• smem_len；
• page alignment；
• overflow；
• MMIO register区域是否允许；
• cache/write-combine属性；
• device移除与VMA生命周期。

把控制寄存器和显存一起映射给非特权进程风险很高。

4. 常用IOCTL

命令	作用
FBIOGET_VSCREENINFO	获取可变mode
FBIOPUT_VSCREENINFO	设置mode
FBIOGET_FSCREENINFO	获取显存、stride、类型
FBIOGETCMAP/PUTCMAP	colormap
FBIOPAN_DISPLAY	改x/y offset
FBIOBLANK	blank/power
FBIO_CURSOR	cursor（依实现）
vendor ioctl	驱动私有扩展

Compat ioctl必须转换含pointer的结构。

5. Pan/Double Buffer

若virtual resolution大于visible resolution，应用可在同一显存中准备多个buffer，再用PAN切换offset。

Pan不保证vblank同步；驱动需实现等待或提供扩展。

6. Pixel Format

fb_var_screeninfo用bits_per_pixel及RGBA bitfield描述格式。它不同于DRM fourcc，应用不能仅凭bpp推断通道顺序。

7. Sysfs

fbsysfs.c暴露：

• bits_per_pixel；
• blank；
• console rotation；
• cursor；
• mode/modes；
• pan；
• virtual size；
• stride；
• name/state等。

写属性最终仍调用fb_ops并经过合法性检查。

8. Deferred I/O

fb_defio通过page fault/page dirty和delayed work收集修改，定时调用driver callback刷新。

适用于SPI/e-paper/USB等慢速设备，不适合高帧率scanout。

9. Colormap

Truecolor常使用pseudo palette；pseudocolor使用硬件cmap。fb_set_cmap逐entry调用setcolreg，需校验start/len。

10. 权限

能mmap /dev/fbN通常可读当前屏幕并覆盖显示内容。产品应：

• 限制node group；
• 不向普通容器透传；
• 避免映射寄存器；
• 清除重新分配的display buffer；
• 防止模式设置影响安全UI。

11. 错误排查

ls -l /dev/fb*
cat /sys/class/graphics/fb0/name
fbset -fb /dev/fb0 -i
cat /proc/fb

若由DRM emulation产生，还应检查/sys/class/drm和DRM日志。