记录今天面试中遇到的一个提问,当时没有答上来
感谢面试官(弓总)的提问,让我认识到了目前的不足,下午又深入的学习了一下,在这里做一下补充
mmap为什么能直接操作LCD显示
- 首先在内核空间申请一段或多段内存作为显存,即Framebuffer
- 然后使用mmap把这段内存的物理地址映射到应用程序的地址空间
- 相当于应用中也有一块内存,这两块内存的虚拟地址不一样(一个虚拟地址是内核空间的,一个是用户空间的),但是对应同一块物理地址(既真实的内存地址 – 例如DDR)
- framebuffer帧缓冲(简称fb)是linux内核中虚拟出的一个设备(/dev/fbn — n=0,1,2…)
- 另外有个叫 LCD控制器 的东西已经集成在了芯片内,我们需要告诉LCD控制器Framebuffer的地址、图像的尺寸信息、像素大小等等
- LCD控制器就会自动将Framebuffer的数据搬到LCD上显示出来
- 在用户空间对mmap返回的指针进行操作,实际上就直接操作到了内核中的Framebuffer
- 但是Framebuffer只存在于内核的 虚拟地址 中,那又是如何将数据写到真实的显存物理地址上的呢?
- 这就是 MMU(内存管理单元) 的干的事情了,MMU 负责将这些虚拟地址转换为物理地址,从而使得内核能够正确地访问到显存。
- 然后再有 LCD控制器 的帮助,就可以直接在应用程序中操作指针,修改LCD的显示内容了
- 优点: 减少了内核态与用户态的切换,加快了速度。