фреймбуфер /dev/fb

Вопросы программного кода и архитектуры Linux

Модератор: Olej

Аватара пользователя
Olej
Писатель
Сообщения: 13885
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 14:22
Откуда: Харьков
Контактная информация:

Re: фреймбуфер /dev/fb

Непрочитанное сообщение Olej » 06 мар 2019, 15:50

Olej писал(а):Смешно? :-o ;-)
Но это ещё далеко не всё! :-(
Olej писал(а):Очень небольшая статья, с примерами кода, которая показывает как а). отобразить фреймбуфер на буферную область памяти, б). как через эту буферную область отрисовать цветной пиксель на экране через фреймбуфер и в). как использовать текстовый фонт для вывода текста через фреймбуфер.
Разбираюсь с фонтами из этой статьи:
In order to display text as pixels we’ll need a font. Bitmap fonts for the console are provided by kbd in /usr/share/kbd/consolefonts. Most of these are in PSF2 format, defined in psf.h. The files are gzipped, so we’ll need to use the stdio wrappers from zlib:

Код: Выделить всё

gzFile font = gzopen("/usr/share/kbd/consolefonts/default8x16.psfu.gz", "r");
assert(font);
struct psf2_header header;
assert(1 == gzfread(&header, sizeof(header), 1, font));
assert(PSF2_MAGIC_OK(header.magic));
uint8_t glyphs[header.length][header.charsize];
assert(header.length == gzfread(glyphs, header.charsize, header.length, font);
1. Это понятно, что для этого должен быть установлен пакет zlib (проверяем)...
2. Каталог /usr/share/kbd/consolefonts/ существует в Fedora 27:

Код: Выделить всё

[olej@dell consolefonts]$ ls -l /lib/kbd/consolefonts/*psfu.gz | wc -l
121

[olej@dell consolefonts]$ ls -l /lib/kbd/consolefonts/default8x*
-rw-r--r-- 1 root root 2076 авг  3  2017 /lib/kbd/consolefonts/default8x16.psfu.gz
-rw-r--r-- 1 root root 1879 авг  3  2017 /lib/kbd/consolefonts/default8x9.psfu.gz
3. Но его "на дух" нет во всём, что производное от Debian!

Код: Выделить всё

olej@ACER:~/2019_WORK/own.WORK/AplitSoft/FaceDL/cloud$ ls /usr/share/kbd/
ls: невозможно получить доступ к '/usr/share/kbd/': Нет такого файла или каталога
4. Нигде! Ни там ни там, я пока не могу найти ничего похожего на psf.h или пакет в репозитории, содержащий psf.h.

Аватара пользователя
Olej
Писатель
Сообщения: 13885
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 14:22
Откуда: Харьков
Контактная информация:

Re: фреймбуфер /dev/fb

Непрочитанное сообщение Olej » 09 мар 2019, 21:00

Olej писал(а): Вот, подсказали - Curtis McEnroe:
Programming the Linux Framebuffer
Tuesday, 30 January, 2018
...
Очень небольшая статья, с примерами кода, которая показывает как а). отобразить фреймбуфер на буферную область памяти, б). как через эту буферную область отрисовать цветной пиксель на экране через фреймбуфер и в). как использовать текстовый фонт для вывода текста через фреймбуфер.
Вообще то, в этой публикации исходники - не собирающиеся.
Но там есть ссылка на GIT репозиторий автора: https://github.com/programble/src
Качаем оттуда...

Аватара пользователя
Olej
Писатель
Сообщения: 13885
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 14:22
Откуда: Харьков
Контактная информация:

Re: фреймбуфер /dev/fb

Непрочитанное сообщение Olej » 09 мар 2019, 21:12

Olej писал(а): 4. Нигде! Ни там ни там, я пока не могу найти ничего похожего на psf.h или пакет в репозитории, содержащий psf.h.
И только в Fedora-28:

Код: Выделить всё

[olej@xenix bin]$ lsb_release -a
LSB Version:    :core-4.1-amd64:core-4.1-noarch
Distributor ID: Fedora
Description:    Fedora release 28 (Twenty Eight)
Release:        28
Codename:       TwentyEight

[olej@xenix fb]$ inxi -G
Graphics:  Device-1: Intel 4 Series Integrated Graphics driver: i915 v: kernel 
           Display: x11 server: Fedora Project X.org 1.19.6 driver: modesetting unloaded: fbdev,vesa 
           resolution: 1920x1080~60Hz 
           OpenGL: renderer: Mesa DRI Intel G41 v: 2.1 Mesa 18.0.5 

[olej@xenix bin]$ ls -l /dev/fb*
crw-rw---- 1 root video 29, 0 мар  9 18:22 /dev/fb0
- fbclock.c (после нескольких небольших модификаций авторского кода):

Код: Выделить всё

/* Copyright (C) 2018  C. McEnroe <june@causal.agency>
 *
 * This program is free software: you can redistribute it and/or modify
 * it under the terms of the GNU Affero General Public License as published by
 * the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
 * (at your option) any later version.
 *
 * This program is distributed in the hope that it will be useful,
 * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
 * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
 * GNU Affero General Public License for more details.
 *
 * You should have received a copy of the GNU Affero General Public License
 * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
 */

#include <assert.h>
#include <err.h>
#include <fcntl.h>
#include <linux/fb.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sysexits.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#include <zlib.h>

static const uint32_t PSF2Magic = 0x864AB572;
struct PSF2Header {
	uint32_t magic;
	uint32_t version;
	uint32_t headerSize;
	uint32_t flags;
	uint32_t glyphCount;
	uint32_t glyphSize;
	uint32_t glyphHeight;
	uint32_t glyphWidth;
};

int main() {
	size_t len;

	const char *fontPath = getenv("FONT");
	if (!fontPath) {
		fontPath = "/usr/lib/kbd/consolefonts/Lat2-Terminus16.psfu.gz";
	}

	gzFile font = gzopen(fontPath, "r");
	if (!font) err(EX_NOINPUT, "%s", fontPath);

	struct PSF2Header header;
	len = gzfread(&header, sizeof(header), 1, font);
	if (!len && gzeof(font)) errx(EX_DATAERR, "%s: missing header", fontPath);
	if (!len) errx(EX_IOERR, "%s", gzerror(font, NULL));

        printf( "magic=%X\n", header.magic );
	if (header.magic != PSF2Magic) {
		errx(
			EX_DATAERR, "%s: invalid header magic %08X",
			fontPath, header.magic
		);
	} 
	if (header.headerSize != sizeof(struct PSF2Header)) {
		errx(
			EX_DATAERR, "%s: weird header size %d",
			fontPath, header.headerSize
		);
	}

	uint8_t glyphs[128][header.glyphSize];
	len = gzfread(glyphs, header.glyphSize, 128, font);
	if (!len && gzeof(font)) errx(EX_DATAERR, "%s: missing glyphs", fontPath);
	if (!len) errx(EX_IOERR, "%s", gzerror(font, NULL));

	gzclose(font);

	const char *fbPath = getenv("FRAMEBUFFER");
	if (!fbPath) fbPath = "/dev/fb0";

	int fb = open(fbPath, O_RDWR);
	if (fb < 0) err(EX_OSFILE, "%s", fbPath);

	struct fb_var_screeninfo info;
	int error = ioctl(fb, FBIOGET_VSCREENINFO, &info);
	if (error) err(EX_IOERR, "%s", fbPath);

	size_t size = 4 * info.xres * info.yres;
	uint32_t *buf = mmap(NULL, size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fb, 0);
	if (buf == MAP_FAILED) err(EX_IOERR, "%s", fbPath);

	for (;;) {
		time_t t = time(NULL);
		if (t < 0) err(EX_OSERR, "time");
		const struct tm *local = localtime(&t);
		if (!local) err(EX_OSERR, "localtime");

		char str[64];
		len = strftime(str, sizeof(str), "%H:%M", local);
		assert(len);

		for (int i = 0; i < (60 - local->tm_sec); ++i, sleep(1)) {
			uint32_t left = info.xres - header.glyphWidth * len;
			uint32_t bottom = header.glyphHeight;

			for (uint32_t y = 0; y < bottom; ++y) {
				buf[y * info.xres + left - 1] = 0xFFFFFF;  // DarkWhite
			}
			for (uint32_t x = left - 1; x < info.xres; ++x) {
				buf[bottom * info.xres + x] = 0xFFFFFF;    // DarkWhite

			}

			for (const char *s = str; *s; ++s) {
				const uint8_t *glyph = glyphs[(unsigned)*s];
				uint32_t stride = header.glyphSize / header.glyphHeight;
				for (uint32_t y = 0; y < header.glyphHeight; ++y) {
					for (uint32_t x = 0; x < header.glyphWidth; ++x) {
						uint8_t bits = glyph[y * stride + x / 8];
						uint8_t bit = bits >> (7 - x % 8) & 1;
						buf[y * info.xres + left + x] = bit
							? 0xFFFFFF         // DarkWhite
							: 0x000000;        // DarkBlack; 
					}
				}
				left += header.glyphWidth;
			}
		}
	}
}
Собираем:

Код: Выделить всё

[olej@xenix fb]$ gcc -lz fbclock.c -o fbclock
Запускать это в графическом терминале X11 - бессмыслица, вы увидите только:

Код: Выделить всё

[olej@xenix fb]$ ./fbclock 
magic=864AB572
^C
Переключаемся в текстовую консоль - Ctrl+Alt+F2 и запускаем это приложение там ... и видим в правом верхнем углу чёрного экрана белым шрифтом:
20:09
;-) Но это отображение в углу будет на всех текстовых консолях: 2, 3, 4, 5, 6 :-o

P.S. Напоминание для забывчивых: чтобы вернуться назад в графический экран вашего DE, GUI (не паниковать! :lol: ) жмём, в зависимости от вашего дистрибутива Linux, либо Ctrl+Alt+F1, либо Ctrl+Alt+F7.

Аватара пользователя
Olej
Писатель
Сообщения: 13885
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 14:22
Откуда: Харьков
Контактная информация:

Re: фреймбуфер /dev/fb

Непрочитанное сообщение Olej » 09 мар 2019, 21:44

Olej писал(а): И только в Fedora-28:
Попутно делаю такое наблюдение:

Код: Выделить всё

[olej@xenix fb]$ gunzip Lat2-Terminus16.psfu.gz 

[olej@xenix fb]$ ls -l Lat2-Terminus16.psfu 
-rw-r--r-- 1 olej olej 5023 фев  8  2018 Lat2-Terminus16.psfu

[olej@xenix fb]$ hexdump -n16 Lat2-Terminus16.psfu 
0000000 b572 864a 0000 0000 0020 0000 0001 0000
0000010
И это совпадает с тем магическим числом файла фонта, которое ожидает программа fbclock.c :

Код: Выделить всё

static const uint32_t PSF2Magic = 0x864AB572;
Но! что для меня важно и зачем я это делал:

Код: Выделить всё

[olej@xenix consolefonts]$ ls `pwd`/*.psf.gz
/usr/lib/kbd/consolefonts/aply16.psf.gz      /usr/lib/kbd/consolefonts/lat9-08.psf.gz   /usr/lib/kbd/consolefonts/UniCyr_8x14.psf.gz
/usr/lib/kbd/consolefonts/cp866-8x14.psf.gz  /usr/lib/kbd/consolefonts/lat9-10.psf.gz   /usr/lib/kbd/consolefonts/UniCyr_8x16.psf.gz
/usr/lib/kbd/consolefonts/cp866-8x16.psf.gz  /usr/lib/kbd/consolefonts/lat9-12.psf.gz   /usr/lib/kbd/consolefonts/UniCyr_8x8.psf.gz
/usr/lib/kbd/consolefonts/cp866-8x8.psf.gz   /usr/lib/kbd/consolefonts/lat9-14.psf.gz   /usr/lib/kbd/consolefonts/UniCyrExt_8x16.psf.gz
/usr/lib/kbd/consolefonts/koi8-14.psf.gz     /usr/lib/kbd/consolefonts/lat9-16.psf.gz
/usr/lib/kbd/consolefonts/lat7a-16.psf.gz    /usr/lib/kbd/consolefonts/tcvn8x16.psf.gz

[olej@xenix fb]$ gunzip cp866-8x8.psf.gz 

[olej@xenix fb]$ hexdump -n16 cp866-8x8.psf 
0000000 b572 864a 0000 0000 0020 0000 0000 0000
0000010
Это то же самое магическое число!
Т.е. этот код не будет различать консольные шрифты UNICODE и не (.psfu и .psf) ... что важно мне для Debian.

P.S. Только не разархивируйте *.psf.gz в месте их расположения! gunzip замещает исходный файл разархивированным! Копируйте для экспериментов в свой рабочий каталог.

Аватара пользователя
Olej
Писатель
Сообщения: 13885
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 14:22
Откуда: Харьков
Контактная информация:

Re: фреймбуфер /dev/fb

Непрочитанное сообщение Olej » 09 мар 2019, 22:39

Olej писал(а): P.S. Только не разархивируйте *.psf.gz в месте их расположения! gunzip замещает исходный файл разархивированным! Копируйте для экспериментов в свой рабочий каталог.
Debian 10:

Код: Выделить всё

olej@ACER:~/2019_WORK/own.WORK/fb$ lsb_release -a
No LSB modules are available.
Distributor ID:	Debian
Description:	Debian GNU/Linux buster/sid
Release:	testing
Codename:	buster
Теперь поменяем в коде всего лишь:

Код: Выделить всё

...
	if (!fontPath) {
//		fontPath = "/usr/share/consolefonts/CyrAsia-Terminus16.psf.gz";
                fontPath = "/usr/share/consolefonts/CyrKoi-Terminus22x11.psf.gz";
//		fontPath = "/usr/share/consolefonts/CyrKoi-Fixed15.psf.gz";
	}
...
Переключаемся в текстовую консоль Ctrl+Alt+F, запускаем ... и получаем точно так же отображение в правом верхнем углу времени.

Аватара пользователя
Olej
Писатель
Сообщения: 13885
Зарегистрирован: 24 сен 2011, 14:22
Откуда: Харьков
Контактная информация:

Re: фреймбуфер /dev/fb

Непрочитанное сообщение Olej » 10 мар 2019, 16:57

Olej писал(а):Это очень старый механизм Linux (даже дремучий), получивший новую жизнь в связи с SBC, поэтому с ним крайне сложно разбираться:
- публикации на счёт использования FB (API) - старые...
- относящиеся, главным образом, к консольным конфигурациям (без Xorg)...
- а все каталоги и пути с того времени, в разных дистрибутивах, поплыли - всё приходится разыскивать!
Кое-что из более менее информативного:
- Linux Packages Manuals » kbd-1.15.5
For psf2 this is

Код: Выделить всё

 #define PSF2_MAGIC0     0x72
#define PSF2_MAGIC1     0xb5
#define PSF2_MAGIC2     0x4a
#define PSF2_MAGIC3     0x86

/* bits used in flags */
#define PSF2_HAS_UNICODE_TABLE 0x01

/* max version recognized so far */
#define PSF2_MAXVERSION 0

/* UTF8 separators */
#define PSF2_SEPARATOR  0xFF
#define PSF2_STARTSEQ   0xFE

struct psf2_header {
        unsigned char magic[4];
        unsigned int version;
        unsigned int headersize;    /* offset of bitmaps in file */
        unsigned int flags;
        unsigned int length;        /* number of glyphs */
        unsigned int charsize;      /* number of bytes for each character */
        unsigned int height, width; /* max dimensions of glyphs */
        /* charsize = height * ((width + 7) / 8) */
};
- Framebuffer HOWTO
Revision History
Revision v1.3 2010-08-05
Converted to DocBook from LinuxDoc
Revision v1.2 2000-01-22
Last public release
Revision v1.1 1999-07-22
With some additional information
Revision v1.0 1999-06-07
First public release
Как и говорилось, всё это очень древнее, и все URL указанные по тексту - битые. :-(

Ответить

Вернуться в «Linux изнутри»

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость