Linux framebuffer －－－double buffer

【什麼是FrameBuffer】

FrameBuffer直譯就是，幀緩衝。

Frame幀：你所看到的螢幕的映像，或者在一個視窗中的映像，就叫一幀。

Buffer緩衝：一段RAM，用來暫存映像資料，這些資料會被直接寫入到顯示裝置。

幀緩衝就相當於介於 圖形操作 和 映像輸出中間的一個中間人。將程式對圖形資料的處理操作，反饋到顯示輸出上。

顯卡（顯存中的資料） <-> 幀緩衝（程式對其中的資料進行處理） <-> 顯示器（輸出映像）

幀緩衝可用於，實現原先視訊卡並不支援的解析度。

顯卡可能並不支援你當前某個更大解析度的顯示器，但是可以通過幀緩衝擷取顯卡的顯存中的資料，處理之後，實現更大的解析度的映像，然後將資料直接輸出到顯示器上。

【雙顯示器例子】

一個例子，可能就是雙顯示，最近剛剛看到實際某開發人員的系統，就是兩個顯示器，滑鼠移動超過單個顯示器，到最右邊的時候，就跑到另一個顯示器了。對於常常用多系統或者需要開啟很多東西的開發人員，這個功能很實用。

幀緩衝可以用於 頁面交換page flipping（也常叫做 雙緩衝double buffering），許多遊戲都是採用此技術，以實現更流暢的視頻輸出，以便使用者獲得更好的遊戲體驗。此技術也被用於3D圖形加速。

【雙緩衝的主要實現原理】

假如你的顯示器是VGA模式，640×400，也就是虛擬解析度是640X800，也就是800線（每一行的資料，稱為一條線，也就是640X1 的資料了）。800線的資料存放區於Framebuffer，而實際的顯示內容，只是400線，Linux核心中的Framebuffer模型中，對應有個變數yoffset，就是表示的這個具體的縱座標，預設是0，所以顯示的內容就是，0－399線，由於和實際顯示頁面大小等同，所以此處可以簡稱為第一幀。如果yoffset改變了，比如此例中變為400，那就是顯示剩餘的部分，400－799線。此處簡稱為第二幀。

在系統顯示第一幀的時候，系統在後台悄悄地準備第二幀的資料，所以，等第一幀顯示完成，多數時候，第二幀的資料也準備好了，就可以直接顯示，同時系統又在準備接下來的一幀的資料，這樣就可以大大提高顯示效率。

【平滑地滾動頁面的實現原理】

同上，在顯示完第一幀資料的時候，也就是0－399線的時候，將yoffset設定為1，就可以顯示1－400線的資料了，顯示完成後，再設定 yoffset為2，就顯示2－401線的資料，這樣，就可以一點點地，平滑地顯示整個滾動畫面了。其實也就是畫面在垂直方向的滾動。其中yoffset 的增加，可以使用定時器，各個一段時間，比如10us，增加1，系統自動會更新顯示對應的內容，這樣我們所看到的內容就是滾動的畫面了。

此外，Linux中的Framebuffer模型中，提供了一些ioctl功能，給定一些參數，然後系統可以實現對應的功能，其中有個參數就是FBIOPAN_DISPLAY。具體也就是類似如下調用：

ioctl (framebuffer_handler, FBIOPAN_DISPLAY, &variable_info);
而這個調用，如果顯示不支援framebuffer的雙緩衝的話，那麼其framebuffer的緩衝大小，就是和物理上的顯示器大小等同，那麼對應的yoffset也就不會像雙緩衝那樣變化了。

也就是說，如果顯卡/顯示屏控制器不支援雙緩衝，那麼yoffset就應該一直為0，並且在運行時候，也不應該改變，也不應該去給FBIOPAN_DISPLAY的參數調用ioctl。