屈中山-任务周计划与进展（4.7~4.14）

[QuZhongshan]

下周计划

• 调研Linux系统如何初始化屏幕的分辨率，调查是否是由X Server来完成这项工作
• 查看相关源代码，如果顺利的话进行相关的编译与调试

[chyyuu]

请参考 #8
修改题目，内容，能够反映你下周要做的事情，以及每天的进展。

[QuZhongshan]

4.7号进展

• 调研了X Window System和Linux系统开机初始化的过程
• 调研Ubuntu发行版的深入了解X Window，发现显示系统的显示过程为内核加载——>Init程序启动——>显示管理器运行——>X Server运行，Ubuntu中的显示管理器为lightdm，怀疑系统显示的初始化过程在显示管理器lightdm中实现或者在X Server中实现

下一步计划

• 深入调研Ubuntu中的显示管理器lightdm和X Server，确定系统的显示初始化过程具体在哪里实现

[chyyuu]

如果有比较详细的调研结果，请把调研的分析结果写到此git repo中，并在上面的issues中给出链接，便于其他人能够看到。

[QuZhongshan]

4.9号进展

• 通过深入调研，可以确定Linux发行版本的显示系统初始化工作是由X server来完成的。基本流程为Linux系统启动之后，首先启动init进程，之后init进程调用显示管理器，显示管理器启动X server，最后由X server读取配置文件完成显示系统的初始化，配置文件中包含的是显示设备规格、屏幕的分辨率等等基本信息
• 通过查阅资料发现Ubuntu系统的X server启动之后读取的配置文件为xorg.conf，但在系统当中查找之后并没有发现这个文档，之后读取X server的启动日志文件/var/log/Xorg.0.log，发现其配置文件在/usr/share/X11/xorg.cof.d/文件夹下，且并没有xorg.conf
• 深入调研之后发现，Ubuntun系统以及最新的几乎各个Linux发行版中已经取消了xorg.conf配置文件的，当系统启动之后，X server会自动检测系统的分辨率、屏幕类型等等，然后自行搭配最佳化的驱动程序加载。不过现在仍然可以自己手动创建配置文件xorg.conf来进行X server的配置

下一步计划

• 通过手动编写X server的配置文件xorg.conf来进行实验，验证其是否可以改变显示系统的分辨率等，写出较为详细的调研结果并提交

[QuZhongshan]

4.10进展

• 进行Ubuntu显示系统设置的实验，撰写调研报告
• 调研报告

疑惑

• Android x86是否使用的是X Window System
• Linux发行版的显示系统的这套机制能否运用于Android x86，调研是否有价值

[chyyuu]

Android x86不使用X Window System
底层都用的同样的drv, 我们要分析到syscall，所以调研有价值
所以，还需扩展现有调研报告，了解是linux如何访问drv，完成初始化配置分辨率等。
提示：看看KMS（kernel mode setting），也许有帮助

[QuZhongshan]

4.13号进展

• 了解Linux的KMS模块，资料很少，进度有些慢
• 了解Linux如何访问驱动程序

[QuZhongshan]

4.14号进展

• 确定下一步计划，从framebuffer入手，了解framebuffer，学习如何通过framebuffer这个设备来直接对显存进行操作，将结果反应在屏幕上
• 完成一个demo，撰写实验报告

[QuZhongshan]

4.15号进展

• 完成了一个使用framebuffer的demo，首先使Ubuntu系统开机时不启动X Window System，直接进入命令行模式，接着执行已经写好的示例程序，该程序会直接对显存进行读写，进行绘图，示例程序如下：

  #include   
  #include "unistd.h"  
  #include "stdio.h"  
  #include "fcntl.h"  
  #include "linux/fb.h"  
  #include "sys/mman.h"  
  int main()  
  {  
  int fbfd = 0;  
  struct fb_var_screeninfo vinfo;  
  struct fb_fix_screeninfo finfo;  
  long int screensize = 0;  
  char _fbp = 0;  
  int x = 0, y = 0;  
  long int location = 0;  
  fbfd = open("/dev/fb0", O_RDWR);  
  if (!fbfd) {  
  printf("Error: cannot open framebuffer device.\n");  
  exit(1);  
  }  
  printf("The framebuffer device was opened successfully.\n");  
  if (ioctl(fbfd, FBIOGET_FSCREENINFO, &finfo)) {  
  printf("Error reading fixed information.\n");  
  exit(2);  
  }  
  if (ioctl(fbfd, FBIOGET_VSCREENINFO, &vinfo)) {  
  printf("Error reading variable information.\n");  
  exit(3);  
  }  
  printf("%dx%d, %dbpp\n", vinfo.xres, vinfo.yres, vinfo.bits_per_pixel );  
  screensize = vinfo.xres \* vinfo.yres \* vinfo.bits_per_pixel / 8;  
  fbp = (char *)mmap(0, screensize, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,  
  fbfd, 0);  
  if ((int)fbp == -1) {  
  printf("Error: failed to map framebuffer device to memory.\n");  
  exit(4);  
  }  
  printf("The framebuffer device was mapped to memory successfully.\n");  
  x = 100;
  y = 100;  
  for ( y = 100; y < 300; y++ )  
  for ( x = 100; x < 300; x++ ) {  
  location = (x+vinfo.xoffset) \* (vinfo.bits_per_pixel/8) +  
  (y+vinfo.yoffset) \* finfo.line_length;  
  if ( vinfo.bits_per_pixel == 32 ) {  
  *(fbp + location) = 100;
  *(fbp + location + 1) = 15+(x-100)/2;  
  *(fbp + location + 2) = 200-(y-100)/5;
  *(fbp + location + 3) = 0;  
  } else  {  
  int b = 10;  
  int g = (x-100)/6;  
  int r = 31-(y-100)/16;  
  unsigned short int t = r<<11 | g << 5 | b;  
  *((unsigned short int_)(fbp + location)) = t;  
  }  
  }  
  munmap(fbp, screensize);  
  close(fbfd);  
  return 0;  
  } 

• demo效果链接：https://github.com/openthos/display-analysis/blob/master/repo/framebuffer%E7%9A%84demo%E7%BB%93%E6%9E%9C.pdf

小结

• 帧缓冲（framebuffer）是Linux为显示设备提供的一个接口，把显存抽象后的一种设备，他允许上层应用程序在图形模式下直接对显示缓冲区进行读写操作。Linux发行版的X Server其本质就是使用framebuffer这个接口来绘制窗口

下一步计划

• 进一步了解framebuffer，尝试使用ioctl来对屏幕的分辨率等进行设置
• 了解Linux显示系统的基本机制之后，将其应用到Android系统中，完成Android系统的显示设置