对于运行的进程来说，内存就像一个纸箱子, 仅仅是一个暂存数据的地方， 而且空间有限。如果我们想要进程结束之后，数据依然能够保存下来，就不能只保存在内存里，而是应该保存在 外部存储 中。就像图书馆这种地方，不仅空间大,而且能够永久保存。
我们最常用的外部存储就是 硬盘 ，数据是以文件的形式保存在硬盘上的。为了管理这些文件，我们在规划文件系统的时候，需要考虑到以下几点。
第一点,文件系统要有严格的组织形式，使得文件能够 以块为单位进行存储 。这就像图书馆里，我们会给设置一排排书架，然后再把书架分成一个个小格子，有的项目存放的资料非常多，一个格子放不下，就需要多个格子来进行存放。我们把这个区域称为存放原始资料的 仓库区 。
第二点,文件系统中也要有 索引区 ，用来方便查找一个文件分成的多个块都存放在了什么位置。这就好比，图书馆的书太多了,为了方便查找,我们需要专门设置一排书架,这里面会写清楚整个档案库有哪些资料,资料在哪个架子的哪个格子上。这样找资料的时候就不用跑遍整个档案库,在这个书架上找到后，直奔目标书架就可以了。
第三点,如果文件系统中有的文件是热点文件,近期经常被读取和写入，文件系统应该有 缓存层 。这就相当于图书馆里面的热门图书区,这里面的书都是畅销书或者是常常被借还的图书。因为借还的次数比较多,那就没必要每次有人还了之后，还放回遥远的货架，我们可以专门开辟一个区域, 放置这些借还频次高的图书。这样借还的效率就会提高。
第四点,文件应该用 文件夹 的形式组织起来，方便管理和查询。这就像在图书馆里面，你可以给这些资料分门别类,比如分成计算机类.文学类.历史类等等。这样你也容易管理，项目组借阅的时候只要在某个类别中去找就可以了。
在文件系统中，每个文件都有一个名字,这样我们访问一个文件，希望通过它的名字就可以找到。文件名就是一个普通的文本。 当然文件名会经常冲突,不同用户取相同的名字的情况还是会经常出现的。
要想把很多的文件有序地组织起来,我们就需要把它们成为 目录 或者文件夹。这样,一个文件夹里可以包含文件夹,也可以包含文件,这样就形成了一种 树形结构 。而我们可以将不同的用户放在不同的用户目录下，就可以一定程度上避免了命名的冲突问题。
第五点，Linux 内核要在自己的内存里面维护一套数据结构，来保存哪些文件被哪些进程打开和使用 。这就好比，图书馆里会有个图书管理系统，记录哪些书被借阅了，被谁借阅了，借阅了多久,什么时候归还。
文件系统是 *** 作系统中负责管理持久数据的子系统，说简单点,就是负责把用户的文件存到磁盘硬件中,因为即使计算机断电了，磁盘里的数据并不会丢失,所以可以持久化的保存文件。
文件系统的基本数据单位是 文件 ，它的目的是对磁盘上的文件进行组织管理，那组织的方式不同,就会形成不同的文件系统。
Linux最经典的一句话是:“一切皆文件”,不仅普通的文件和目录，就连块设备、管道、socket 等，也都是统一交给文件系统管理的。
Linux文件系统会为每个文件分配两个数据结构: 索引节点(index node) 和 目录项(directory entry) ，它们主要用来记录文件的元信息和目录层次结构。
●索引节点，也就是inode, 用来记录文件的元信息，比如inode编号、文件大小访问权限、创建时间、修改时间、 数据在磁盘的位置 等等。 索引节点是文件的唯一标识 ,它们之间一一对应, 也同样都会被 存储在硬盘 中,所以索引节点同样占用磁盘空间。
●目录项，也就是dentry, 用来记录文件的名字、索引节点指针以及与其他目录项的层级关联关系。多个目录项关联起来，就会形成 目录结构 ，但它与索引节点不同的是,目录项是由内核维护的一个数据结构,不存放于磁盘，而是 缓存在内存 。
由于索引节点唯一标识一个文件，而目录项记录着文件的名，所以目录项和索引节点的关系是多对一,也就是说，一个文件可以有多个别字。比如，硬链接的实现就是多个目录项中的索引节点指向同一个文件。
注意，目录也是文件，也是用索引节点唯一标识，和普通文件不同的是，普通文件在磁盘里面保存的是文件数据，而目录文件在磁盘里面保存子目录或文件。
（PS：目录项和目录不是一个东西！你也不是一个东西（^_=）， 虽然名字很相近，但目录是个文件。持久化存储在磁盘,而目录项是内核一个数据结构,缓存在内存。
如果查询目录频繁从磁盘读，效率会很低，所以内核会把已经读过的目录用目录项这个数据结构缓存在内存，下次再次读到相同的目录时，只需从内存读就可以,大大提高了 文件系统的效率。
目录项这个数据结构不只是表示目录，也是可以表示文件的。）
磁盘读写的最小单位是 扇区 ，扇区的大小只有512B大小，很明显，如果每次读写都以这么小为单位，那这读写的效率会非常低。
所以，文件系统把多个扇区组成了一个 逻辑块 ，每次读写的最小单位就是逻辑块(数据块) , Linux中的逻辑块大小为4KB,也就是一次性读写 8个扇区,这将大大提高了磁盘的读写的效率。
以上就是索引节点、目录项以及文件数据的关系，下面这个图就很好的展示了它们之间的关系:
索引节点是存储在硬盘上的数据，那么为了加速文件的访问，通常会把索引节点加载到内存中。
另外，磁盘进行格式化的时候，会被分成三个存储区域，分别是超级块、索引节点区和数据块区。
●超级块,用来存储文件系统的详细信息，比如块个数、块大小、空闲块等等。
●索引节点区,用来存储索引节点
●数据块区，用来存储文件或目录数据
我们不可能把超级块和索引节点区全部加载到内存,这样内存肯定撑不住，所以只有当需要使用的时候，才将其加载进内存，它们加载进内存的时机是不同的.
●超级块:当文件系统挂载时进入内存
●索引节点区:当文件被访问时进入内存
文件系统的种类众多，而 *** 作系统希望 对用户提供一个统一的接口 ，于是在用户层与文件系统层引入了中间层，这个中间层就称为 虚拟文件系统(Virtual File System, VFS) 。
VFS定义了一组所有文件系统都支持的数据结构和标准接口,这样程序员不需要了解文件系统的工作原理，只需要了解VFS提供的统一接口即可。
在Linux文件系统中，用户空间、系统调用、虚拟机文件系统、缓存、文件系统以及存储之间的关系如下图:
Linux支持的文件系统也不少，根据存储位置的不同，可以把文件系统分为三类:
●磁盘的文件系统，它是直接把数据存储在磁盘中,比如Ext 2/3/4. XFS 等都是这类文件系统。
●内存的文件系统，这类文件系统的数据不是存储在硬盘的,而是占用内存空间，我们经常用到的/proc 和/sys文件系统都属于这一类,读写这类文件,实际上是读写内核中相关的数据。
●网络的文件系统,用来访问其他计算机主机数据的文件系统，比如NFS. SMB等等。
文件系统首先要先挂载到某个目录才可以正常使用，比如Linux系统在启动时,会把文件系统挂载到根目录。
在 *** 作系统的辅助之下，磁盘中的数据在计算机中都会呈现为易读的形式，并且我们不需要关心数据到底是如何存放在磁盘中,存放在磁盘的哪个地方等等问题，这些全部都是由 *** 作系统完成的。
那么，文件数据在磁盘中究竟是怎么样的呢?我们来一探究竟!
磁盘中的存储单元会被划分为一个个的“ 块 ”，也被称为 扇区 ,扇区的大小一般都为512byte.这说明即使一块数据不足512byte,那么它也要占用512byte的磁盘空间。
而几乎所有的文件系统都会把文件分割成固定大小的块来存储，通常一个块的大小为4K。如果磁盘中的扇区为512byte,而文件系统的块大小为4K,那么文件系统的存储单元就为8个扇区。这也是前面提到的一个问题，文件大小和占用空间之间有什么区别?文件大小是文件实际的大小，而占用空间则是因为即使它的实际大小没有达到那么大,但是这部分空间实际也被占用，其他文件数据无法使用这部分的空间。所以我们 写入1byte的数据到文本中,但是它占用的空间也会是4K。
这里要注意在Windows下的NTFS文件系统中，如果一开始文件数据小于 1K,那么则不会分配磁盘块来存储，而是存在一个文件表中。但是一旦文件数据大于1K,那么不管以后文件的大小，都会分配以4K为单位的磁盘空间来存储。
与内存管理一样,为了方便对磁盘的管理,文件的逻辑地址也被分为一个个的文件块。于是文件的逻辑地址就是(逻辑块号，块内地址)。用户通过逻辑地址来 *** 作文件, *** 作系统负责完成逻辑地址与物理地址的映射。
不同的文件系统为文件分配磁盘空间会有不同的方式，这些方式各自都有优缺点。
连续分配要求每个文件在磁盘上有一组连续的块，该分配方式较为简单。
通过上图可以看到，文件的逻辑块号的顺序是与物理块号相同的,这样就可以实现随机存取了，只要知道了第一个逻辑块的物理地址, 那么就可以快速访问到其他逻辑块的物理地址。那么 *** 作系统如何完成逻辑块与物理块之间的映射呢?实际上,文件都是存放在目录下的，而目录是一种有结构文件, 所以在文件目录的记录中会存放目录下所有文件的信息，每一个文件或者目录都是一个记录。 而这些信息就包括文件的起始块号和占有块号的数量。
那么 *** 作系统如何完成逻辑块与物理块之间的映射呢? (逻辑块号, 块内地址) ->(物理块号, 块内地址)，只需要知道逻辑块号对应的物理块号即可,块内地址不变。
用户访问一个文件的内容, *** 作系统通过文件的标识符找到目录项FCB, 物理块号=起始块号+逻辑块号。 当然，还需要检查逻辑块号是否合法,是否超过长度等。因为可以根据逻辑块号直接算出物理块号，所以连续分配支持 顺序访问和随机访问 。
因为读/写文件是需要移动磁头的，如果访问两个相隔很远的磁盘块,移动磁头的时间就会变长。使用连续分配来作为文件的分配方式，会使文件的磁盘块相邻，所以文件的读/写速度最快。
连续空间存放的方式虽然读写效率高，但是有 磁盘空间碎片 和 文件长度不易扩展 的缺陷。
如下图，如果文件B被删除，磁盘上就留下一块空缺，这时，如果新来的文件小于其中的一个空缺，我们就可以将其放在相应空缺里。但如果该文件的大小大于所
有的空缺，但却小于空缺大小之和，则虽然磁盘上有足够的空缺，但该文件还是不能存放。当然了，我们可以通过将现有文件进行挪动来腾出空间以容纳新的文件,但是这个在磁盘挪动文件是非常耗时，所以这种方式不太现实。
另外一个缺陷是文件长度扩展不方便，例如上图中的文件A要想扩大一下，需要更多的磁盘空间,唯一的办法就只能是挪动的方式，前面也说了，这种方式效率是非常低的。
那么有没有更好的方式来解决上面的问题呢?答案当然有，既然连续空间存放的方式不太行，那么我们就改变存放的方式，使用非连续空间存放方式来解决这些缺陷。
非连续空间存放方式分为 链表方式 和 索引方式 。
链式分配采取离散分配的方式，可以为文件分配离散的磁盘块。它有两种分配方式:显示链接和隐式链接。
隐式链接是只目录项中只会记录文件所占磁盘块中的第一块的地址和最后一块磁盘块的地址, 然后通过在每一个磁盘块中存放一个指向下一 磁盘块的指针， 从而可以根据指针找到下一块磁盘块。如果需要分配新的磁盘块,则使用最后一块磁盘块中的指针指向新的磁盘块,然后修改新的磁盘块为最后的磁盘块。
我们来思考一个问题, 采用隐式链接如何将实现逻辑块号转换为物理块号呢?
用户给出需要访问的逻辑块号i, *** 作系统需要找到所需访问文件的目录项FCB.从目录项中可以知道文件的起始块号，然后将逻辑块号0的数据读入内存,由此知道1号逻辑块的物理块号，然后再读入1号逻辑块的数据进内存，此次类推，最终可以找到用户所需访问的逻辑块号i。访问逻辑块号i,总共需要i+ 1次磁盘1/0 *** 作。
得出结论: 隐式链接分配只能顺序访问，不支持随机访问，查找效率低 。
我们来思考另外一个问题，采用隐式链接是否方便文件拓展?
我们知道目录项中存有结束块号的物理地址，所以我们如果要拓展文件，只需要将新分配的磁盘块挂载到结束块号的后面即可，修改结束块号的指针指向新分配的磁盘块，然后修改目录项。
得出结论: 隐式链接分配很方便文件拓展。所有空闲磁盘块都可以被利用到，无碎片问题，存储利用率高。
显示链接是把用于链接各个物理块的指针显式地存放在一张表中，该表称为文件分配表(FAT, File Allocation Table)。
由于查找记录的过程是在内存中进行的,因而不仅显著地 提高了检索速度 ，而且 大大减少了访问磁盘的次数 。但也正是整个表都存放在内存中的关系，它的主要的缺点是 不适 用于大磁盘 。
比如，对于200GB的磁盘和1KB大小的块，这张表需要有2亿项，每一项对应于这2亿个磁盘块中的一个块,每项如果需要4个字节，那这张表要占用800MB内存,很显然FAT方案对于大磁盘而言不太合适。
一直都在，加油！（*゜Д゜）σ凸←自爆按钮
链表的方式解决了连续分配的磁盘碎片和文件动态打展的问题，但是不能有效支持直接访问(FAT除外) ,索引的方式可以解决这个问题。
索引的实现是为每个文件创建一个 索引数据块 ，里面存放的 是指向文件数据块的指针列表 ,说白了就像书的目录一样,要找哪个章节的内容,看目录查就可以。
另外， 文件头需要包含指向索引数据块的指针 ,这样就可以通过文件头知道索引数据块的位置，再通过索弓|数据块里的索引信息找到对应的数据块。
创建文件时，索引块的所有指针都设为空。当首次写入第i块时，先从空闲空间中取得一个块， 再将其地址写到索引块的第i个条目。
索引的方式优点在于:
●文件的创建、增大、缩小很方便
●不会有碎片的问题
●支持顺序读写和随机读写
由于索引数据也是存放在磁盘块的，如果文件很小，明明只需一块就可以存放的下，但还是需要额外分配一块来存放索引数据，所以缺陷之一就是存储索引带来的开销。
如果文件很大，大到一个索引数据块放不下索引信息，这时又要如何处理大文件的存放呢?我们可以通过组合的方式，来处理大文件的存储。
先来看看 链表+索引 的组合，这种组合称为 链式索引块 ，它的实现方式是在 索引数据块留出一个存放下一个索引数据块的指针 ，于是当一个索引数据块的索引信息用完了，就可以通过指针的方式，找到下一个索引数据块的信息。那这种方式也会出现前面提到的链表方式的问题，万一某个指针损坏了，后面的数据也就会无法读取了。
还有另外一种组合方式是 索引+索引 的方式，这种组合称为多级索引块，实现方式是通过一个索引块来存放多个索引数据块,一层套一层索引， 像极了俄罗斯套娃是吧๑乛◡乛๑
前面说到的文件的存储是针对已经被占用的数据块组织和管理，接下来的问题是，如果我要保存一个数据块, 我应该放在硬盘上的哪个位置呢?难道需要将所有的块扫描一遍，找个空的地方随便放吗?
那这种方式效率就太低了，所以针对磁盘的空闲空间也是要引入管理的机制，接下来介绍几种常见的方法:
●空闲表法
●空闲链表法
●位图法
空闲表法
空闲表法就是为所有空闲空间建立一张表，表内容包括空闲区的第一个块号和该空闲区的块个数，注意，这个方式是连续分配的。如下图:
当请求分配磁盘空间时，系统依次扫描空闲表里的内容，直到找到一个合适的空闲区域为止。当用户撤销一个文件时，系统回收文件空间。这时，也需顺序扫描空闲表,寻找一个空闲表条目并将释放空间的第一个物理块号及它占用的块数填到这个条目中。
这种方法仅当有少量的空闲区时才有较好的效果。因为，如果存储空间中有着大量的小的空闲区,则空闲表变得很大,这样查询效率会很低。另外，这种分配技术适用于建立连续文件。
空闲链表法
我们也可以使用链表的方式来管理空闲空间，每一个空闲块里有一个指针指向下一个空闲块，这样也能很方便的找到空闲块并管理起来。如下图：
当创建文件需要一块或几块时，就从链头上依次取下一块或几块。反之，当回收空间时，把这些空闲块依次接到链头上。
这种技术只要在主存中保存一个指针, 令它指向第一个空闲块。其特点是简单,但不能随机访问，工作效率低，因为每当在链上增加或移动空闲块时需要做很多1/0 *** 作,同时数据块的指针消耗了一定的存储空间。
空闲表法和空闲链表法都不适合用于大型文件系统，因为这会使空闲表或空闲链表太大。
位图法
位图是利用二进制的一位来表示磁盘中一个盘块的使用情况，磁盘上所有的盘块都有一个二进制位与之对应。
当值为0时，表示对应的盘块空闲，值为1时，表示对应的盘块已分配。它形式如下:
在Linux文件系统就采用了位图的方式来管理空闲空间,不仅用于数据空闲块的管理,还用于inode空闲块的管理，因为inode也是存储在磁盘的，自然也要有对其管理。
前面提到Linux是用位图的方式管理空闲空间，用户在创建一个新文件时， Linux 内核会通过inode的位图找到空闲可用的inode,并进行分配。要存储数据时，会通过块的位图找到空闲的块，并分配，但仔细计算一下还是有问题的。
数据块的位图是放在磁盘块里的，假设是放在一个块里,一个块4K,每位表示一个数据块,共可以表示4 * 1024 * 8 = 2^15个空闲块,由于1个数据块是4K大小，那么最大可以表示的空间为2^15 * 4 * 1024 = 2^27个byte,也就是128M。
也就是说按照上面的结构，如果采用（一个块的位图+ 一系列的块），外加一（个块的inode的位图+一系列的inode）的结构能表示的最大空间也就128M,
这太少了，现在很多文件都比这个大。
在Linux文件系统，把这个结构称为一个 块组 ，那么有N多的块组,就能够表示N大的文件。
最终,整个文件系统格式就是下面这个样子。
最前面的第一个块是引导块,在系统启动时用于启用引导，接着后面就是一个一个连续的块组了,块组的内容如下:
● 超级块 ,包含的是文件系统的重要信息，比如inode总个数、块总个数、每个块组的inode个数、每个块组的块个数等等。
● 块组描述符 ,包含文件系统中各个块组的状态,比如块组中空闲块和inode的数目等，每个块组都包含了文件系统中「所有块组的组描述符信息」。
● 数据位图和inode位图 ，用于表示对应的数据块或inode是空闲的，还是被使用中。
● inode 列表 ，包含了块组中所有的inode, inode 用于保存文件系统中与各个文件和目录相关的所有元数据。
● 数据块 ，包含文件的有用数据。
你可以会发现每个块组里有很多重复的信息，比如 超级块和块组描述符表，这两个都是全局信息，而且非常的重要 ，这么做是有两个原因:
●如果系统崩溃破坏了超级块或块组描述符,有关文件系统结构和内容的所有信息都会丢失。如果有冗余的副本,该信息是可能恢复的。
●通过使文件和管理数据尽可能接近，减少了磁头寻道和旋转,这可以提高文件系统的性能。
不过，Ext2 的后续版本采用了稀疏技术。该做法是，超级块和块组描述符表不再存储到文件系统的每个块组中,而是只写入到块组0、块组1和其他ID可以表示为3、5、7的幂的块组中。
在前面，我们知道了一个普通文件是如何存储的，但还有一个特殊的文件,经常用到的目录，它是如何保存的呢?
基于Linux 一切切皆文件的设计思想，目录其实也是个文件,你甚至可以通过vim打开它，它也有inode, inode 里面也是指向一些块。
和普通文件不同的是， 普通文件的块里面保存的是文件数据，而目录文件的块里面保存的是目录里面一项一项的文件信息 。
在目录文件的块中，最简单的保存格式就是 列表 ，就是一项一项地将目录下的文件信息(如文件名、文件inode.文件类型等)列在表里。
列表中每一项就代表该目录下的文件的文件名和对应的inode,通过这个inode,就可以找到真正的文件。
通常，第一项是「则」，表示当前目录,第二项是.，表示上一级目录, 接下来就是一项一项的文件名和inode。
如果一个目录有超级多的文件,我们要想在这个目录下找文件,按照列表一项一项的找,效率就不高了。
于是，保存目录的格式改成 哈希表 ，对文件名进行哈希计算,把哈希值保存起来,如果我们要查找一个目录下面的文件名，可以通过名称取哈希。如果哈希能够匹配上,就说明这个文件的信息在相应的块里面。
Linux系统的ext文件系统就是采用了哈希表，来保存目录的内容,这种方法的优点是查找非常迅速，插入和删除也较简单,不过需要一些预备措施来避免哈希冲突。
目录查询是通过在磁盘上反复搜索完成，需要不断地进行/0 *** 作,开销较大。所以,为了减少/0 *** 作,把当前使用的文件目录缓存在内存，以后要使用该文件时只要在内存中 *** 作，从而降低了磁盘 *** 作次数,提高了文件系统的访问速度。
感谢您的阅读，希望您能摄取到知识！加油！冲冲冲！（发现光，追随光，成为光，散发光！）我是程序员耶耶！有缘再见。<－biubiu－⊂(`ω´∩)
1) 在LCD上显示BMP或JPEG图片的主流程图首先，在程序开始前。要在nfs/dev目录下创建LCD的设备结点，设备名fb0,设备类型为字符设备，主设备号为29，次设备号为0。命令如下：
mknod fb0 c 29 0
在LCD上显示图象的主流程图如图1所示。程序一开始要调用open函数打开设备，然后调用ioctl获取设备相关信息，接下来就是读取图形文件数据，把图象的RGB值映射到显存中，这部分是图象显示的核心。对于JPEG格式的图片，要先经过JPEG解码才能得到RGB数据，本项目中直接才用现成的JPEG库进行解码。对于bmp格式的图片，则可以直接从文件里面提取其RGB数据。要从一个bmp文件里面把图片数据阵列提取出来，首先必须知道bmp文件的格式。下面来详细介绍bmp文件的格式。
图1
2) bmp位图格式分析
位图文件可看成由四个部分组成：位图文件头、位图信息头、彩色表和定义位图的字节阵列。如图2所示。
图2
文件头中各个段的地址及其内容如图3。
图3
位图文件头数据结构包含BMP图象文件的类型，显示内容等信息。它的数据结构如下定义：
Typedef struct
{
int bfType；//表明位图文件的类型，必须为BM
long bfSize；//表明位图文件的大小，以字节为单位
int bfReserved1；//属于保留字，必须为本0
int bfReserved2；//也是保留字，必须为本0
long bfOffBits；//位图阵列的起始位置，以字节为单位
} BITMAPFILEHEADER；
2.1）信息头中各个段的地址及其内容如图4所示。
图4
位图信息头的数据结构包含了有关BMP图象的宽，高，压缩方法等信息，它的C语言数据结构如下:
Typedef struct {
long biSize； //指出本数据结构所需要的字节数
long biWidth；//以象素为单位，给出BMP图象的宽度
long biHeight；//以象素为单位，给出BMP图象的高度
intbiPlanes；//输出设备的位平面数，必须置为1
intbiBitCount；//给出每个象素的位数
long biCompress；//给出位图的压缩类型
long biSizeImage；//给出图象字节数的多少
long biXPelsPerMeter；//图像的水平分辨率
long biYPelsPerMeter；//图象的垂直分辨率
long biClrUsed；//调色板中图象实际使用的颜色素数
long biClrImportant；//给出重要颜色的索引值
} BITMAPINFOHEADER；
2.2）对于象素小于或等于16位的图片，都有一个颜色表用来给图象数据阵列提供颜色索引，其中的每块数据都以B、G、R的顺序排列，还有一个是reserved保留位。而在图形数据区域存放的是各个象素点的索引值。它的C语言结构如图5所示。
图5 颜色表数据结构
2.3）对于24位和32位的图片，没有彩色表，他在图象数据区里直接存放图片的RGB数据，其中的每个象素点的数据都以B、G、R的顺序排列。每个象素点的数据结构如图6所示。
图6 图象数据阵列的数据结构
2.4）由于图象数据阵列中的数据是从图片的最后一行开始往上存放的，因此在显示图象时，是从图象的左下角开始逐行扫描图象，即从左到右，从下到上。
2.5）对S3C2410或PXA255开发板上的LCD来说，他们每个象素点所占的位数为16位，这16位按B：G：R=5：6：5的方式分，其中B在最高位，R在最低位。而从bmp图象得到的R、G、B数据则每个数据占8位，合起来一共24位，因此需要对该R、G、B数据进行移位组合成一个16位的数据。移位方法如下：
b >>= 3g >>= 2r >>= 3
RGBValue = ( r<<11 | g <<5 | b)
基于以上分析，提取各种类型的bmp图象的流程如图7所示
图7
3) 实现显示任意大小的图片
开发板上的LCD屏的大小是固定的，S3C2410上的LCD为：240*320，PXA255上的为：640*480。比屏幕小的图片在屏上显示当然没问题，但是如果图片比屏幕大呢？这就要求我们通过某种算法对图片进行缩放。
缩放的基本思想是将图片分成若干个方块，对每个方块中的R、G、B数据进行取平均，得到一个新的R、G、B值，这个值就作为该方块在LCD屏幕上的映射。
缩放的算法描述如下：
(1)、计算图片大小与LCD屏大小的比例，以及方块的大小。为了适应各种屏幕大小，这里并不直接给lcd_width和lcd_height赋值为240和320。而是调用标准的接口来获取有关屏幕的参数。具体如下：
// Get variable screen information
if (ioctl(fbfd, FBIOGET_VSCREENINFO, &vinfo)) {
printf("Error reading variable information. ")
exit(3)
}
unsigned int lcd_width=vinfo.xres
unsigned int lcd_height=vinfo.yres
计算比例：
widthScale=bmpi->width/lcd_width
heightScale=bmpi->height/lcd_height
本程序中方块的大小以如下的方式确定：
unsigned int paneWidth=
unsigned int paneHeight=
符号 代表向上取整。
(2)、从图片的左上角开始，以(i* widthScale，j* heightScale)位起始点，以宽paneWidth 高paneHeight为一个小方块，对该方块的R、G、B数值分别取平均，得到映射点的R、G、B值，把该点作为要在LCD上显示的第（i , j）点存储起来。
这部分的程序如下：
//-------------取平均--------
for( i=0i<now_heighti++)
{
for(j=0j<now_widthj++)
{
color_sum_r=0
color_sum_g=0
color_sum_b=0
for(m=i*heightScalem<i*heightScale+paneHeightm++)
{
for(n=j*widthScalen<j*widthScale+paneWidthn++)
{
color_sum_r+=pointvalue[m][n].r
color_sum_g+=pointvalue[m][n].g
color_sum_b+=pointvalue[m][n].b
}
}
RGBvalue_256->r=div_round(color_sum_r,paneHeight*paneWidth)
RGBvalue_256->g=div_round(color_sum_g,paneHeight*paneWidth)
RGBvalue_256->b=div_round(color_sum_b,paneHeight*paneWidth)
}
}
4) 图片数据提取及显示的总流程
通过以上的分析，整个图片数据提取及显示的总流程如图8 所示。
图 8
图像显示应用程序:
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <asm/types.h>
#include <linux/videodev2.h>
#include <sys/mman.h>
#include <string.h>
#include <malloc.h>
#include <linux/fb.h>
#include <jpeglib.h>
#include <jerror.h>
struct fb_dev
{
//for frame buffer
int fb
void *fb_mem //frame buffer mmap
int fb_width, fb_height, fb_line_len, fb_size
int fb_bpp
} fbdev
//得到framebuffer的长、宽和位宽，成功则返回0，失败返回－1
int fb_stat(int fd)
{
struct fb_fix_screeninfo fb_finfo
struct fb_var_screeninfo fb_vinfo
if (ioctl(fd, FBIOGET_FSCREENINFO, &fb_finfo))
{
perror(__func__)
return (-1)
}
if (ioctl(fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &fb_vinfo))
{
perror(__func__)
return (-1)
}
fbdev.fb_width = fb_vinfo.xres
fbdev.fb_height = fb_vinfo.yres
fbdev.fb_bpp = fb_vinfo.bits_per_pixel
fbdev.fb_line_len = fb_finfo.line_length
fbdev.fb_size = fb_finfo.smem_len
return (0)
}
//转换RGB888为RGB565（因为当前LCD是采用的RGB565显示的）
unsigned short RGB888toRGB565(unsigned char red, unsigned char green, unsigned char blue)
{
unsigned short B = (blue >>3) &0x001F
unsigned short G = ((green >>2) <<5) &0x07E0
unsigned short R = ((red >>3) <<11) &0xF800
return (unsigned short) (R | G | B)
}
//释放framebuffer的映射
int fb_munmap(void *start, size_t length)
{
return (munmap(start, length))
}
//显示一个像素点的图像到framebuffer上
int fb_pixel(void *fbmem, int width, int height, int x, int y, unsigned short color)
{
if ((x >width) || (y >height))
return (-1)
unsigned short *dst = ((unsigned short *) fbmem + y * width + x)
*dst = color
return 0
}
int main(int argc, char **argv)
{
int fb
FILE *infile
struct jpeg_decompress_struct cinfo
int x,y
unsigned char *buffer
char s[15]
struct jpeg_error_mgr jerr
if ((fb = open("/dev/fb0", O_RDWR)) <0)//打开显卡设备
{
perror(__func__)
return (-1)
}
//获取framebuffer的状态
fb_stat(fb) //获取显卡驱动中的长、宽和显示位宽
printf("frame buffer: %dx%d, %dbpp, 0x%xbyte= %d\n",
fbdev.fb_width, fbdev.fb_height, fbdev.fb_bpp, fbdev.fb_size, fbdev.fb_size)
//映射framebuffer的地址
fbdev.fb_mem = mmap (NULL, fbdev.fb_size, PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED,fb,0)
if ((infile = fopen("lcd.jpg", "rb")) == NULL)
{
fprintf(stderr, "open %s failed\n", s)
exit(-1)
}
ioctl(fb, FBIOBLANK,0) //打开LCD背光
cinfo.err = jpeg_std_error(&jerr)
jpeg_create_decompress(&cinfo)
//导入要解压的Jpeg文件infile
jpeg_stdio_src(&cinfo, infile)
//读取jpeg文件的文件头
jpeg_read_header(&cinfo, TRUE)
//开始解压Jpeg文件，解压后将分配给scanline缓冲区，
jpeg_start_decompress(&cinfo)
buffer = (unsigned char *) malloc(cinfo.output_width
* cinfo.output_components)
y = 0
while (cinfo.output_scanline <cinfo.output_height)
{
jpeg_read_scanlines(&cinfo, &buffer, 1)
if(fbdev.fb_bpp == 16)
{
unsigned short color
for (x = 0x <cinfo.output_widthx++)
{
color = RGB888toRGB565(buffer[x * 3],
buffer[x * 3 + 1], buffer[x * 3 + 2])
fb_pixel(fbdev.fb_mem, fbdev.fb_width, fbdev.fb_height, x, y, color)
}
}
else if(fbdev.fb_bpp == 24)
{
memcpy((unsigned char *)fbdev.fb_mem + y * fbdev.fb_width * 3, buffer,
cinfo.output_width * cinfo.output_components)
}
y++
}
//完成Jpeg解码，释放Jpeg文件
jpeg_finish_decompress(&cinfo)
jpeg_destroy_decompress(&cinfo)
//释放帧缓冲区
free(buffer)
//关闭Jpeg输入文件
fclose(infile)
fb_munmap(fbdev.fb_mem, fbdev.fb_size)//释放framebuffer映射
close(fb)
}
文章是我转载的http://blog.chinaunix.net/uid-25120309-id-3794265.html
但是测试发现编译无法通过，
报错:
LCD.C:(.text+0x384): undefined reference to `jpeg_std_error(jpeg_error_mgr*)'
LCD.C:(.text+0x3a0): undefined reference to `jpeg_CreateDecompress(jpeg_decompress_struct*, int, unsigned int)'
LCD.C:(.text+0x3b0): undefined reference to `jpeg_stdio_src(jpeg_decompress_struct*, _IO_FILE*)'
LCD.C:(.text+0x3c0): undefined reference to `jpeg_read_header(jpeg_decompress_struct*, int)'
LCD.C:(.text+0x3cc): undefined reference to `jpeg_start_decompress(jpeg_decompress_struct*)'
LCD.C:(.text+0x410): undefined reference to `jpeg_read_scanlines(jpeg_decompress_struct*, unsigned char**, unsigned int)'
LCD.C:(.text+0x59c): undefined reference to `jpeg_finish_decompress(jpeg_decompress_struct*)'
LCD.C:(.text+0x5a8): undefined reference to `jpeg_destroy_decompress(jpeg_decompress_struct*)'
collect2: ld returned 1 exit status
经过在网上查找，确定是JPEG解码库问题，我首先在Ubuntu安装了jpeg库
libjpeg 库的安装
在源文件里将
#include <jpeglib.h>
改成
extern "C" {
#include <jpeglib.h>
}
这里是有问题的，注意gcc 会把LCD.C当成c++编译，而把LCD.c当成C语言编译，改成lcd.c后就没有上边红色部分错误
由于是有的是JPEG解码库，链接的时候需要加上-ljpeg 选项
使用命令 arm-linux-gcc -ljpeg LCD.C -o LCD #add -ljpeg option 编译源文件成功，
文章知识点与官方知识档案匹配
CS入门技能树Linux入门初识Linux
23099 人正在系统学习中
点击阅读全文
打开CSDN，阅读体验更佳
开发板lcd上显示图片
#include #include #include "lcd.h" #include "regs.h" extern const unsigned char gImage_6[261120]//extern const unsigned char gImage_5[261120]extern const unsigned char gImage_a[83784]extern const unsigned char test[]static unsigned short drawb[272][480]//it is a public draw area unsigned char mask[]={0x80,0x40,0x20,0x10,0x08,0x04,0x02,0x01}unsigned char mat[]={0x00,0x00,0x10,0x38, 0x6c,0xc6,0xfe,0xc6, 0xc6,0xc6,0xc6,0x00, 0x00,0x00,0x00,0x00 }
lcd屏幕显示bmp、jpg图片
文章目录BMP图片显示：jpeg压缩过程 RGB： ARGB 32bit 4Byte A：【24-31】 R：【16-23】 G：【8-15】 B：【0-7】 图片显示 显示思路： （1）打开液晶屏（open），进行内存映射(mmap) （2）打开图片，读取颜色数据 （3）将读取到的颜色数据映射到液晶屏 （4）关闭图片文件，液晶屏，解除内存映射 BMP图片显示： 没有经过压缩的二进制位图文件，文件较大，获取颜色数据方便 一张800*480的bmp格式的图片 8004803 = 1152000Byt
继续访问
最新发布 【正点原子I.MX6U-MINI应用篇】6、嵌入式Linux在LCD屏幕上显示字符
嵌入式Linux在LCD屏幕上显示字符
继续访问
数码相框(十六、LCD显示JPG格式图片)
注：本人已购买韦东山老师第三期项目视频，内容来源《数码相框项目视频》，只用于学习记录，如有侵权，请联系删除。 1. LCD 如何显示一张图片？ 假如下图是是我们的 JZ2440 开发板，它有一个块显存、LCD控制器、LCD显示屏，LCD是如何显示张图片的呢？ 如上图所示： ① 图片的颜色数据存放在显存，LCD 控制器会自动从显存取出图片的一个个颜色数据发送给LCD，取到最后又从头开始的循环取数据，最终把一张图片的全部颜色数据发送到LCD上，从而在LCD显示出该图片； ② 显存存放的数据是RGB数据；.
继续访问
linux滚动屏幕,基于MIDP1.0实现屏幕滚动（转）
本例介绍了一个常用的编程技巧，就是如何基于MIDP1.0实现屏幕的滚动效果。在MIDP2.0可以借助LayerManager的的“可视窗口”来实现。MIDP1.0通过变化坐标系来实现屏幕的滚动效果，只要借助Graphics.translate()方法。package com.j2medev.translateimport javax.microedition.midlet.*import ja...
继续访问
Linux系统LCD显示图片的原理,linux驱动开发：用户空间 *** 作LCD显示简单的图片【转】...
上一章我们简单介绍了LCD的一些基本原理。当然更深奥的还有，比如gamma，dither，HUE，satuation.OSD等等.我们知道我们是用framebuffer来实现显示的.显存：framebuffer.由DDRAM中划去一部分内存供显存使用.从而 *** 作lcd相当于 *** 作显存.lcd控制器(s5pv210里面有lcd控制器)会周期的获取framebuffer中的数据。经过处理丢给 显示屏的lc...
继续访问
linux中如何在fb上显示
framebuffer 帧缓冲 https://blog.csdn.net/readnap/article/details/83006523 帧缓冲（framebuffer）是Linux 系统为显示设备提供的一个接口，它将显示缓冲区抽象，屏蔽图像硬件的底层差异，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 *** 作。用户不必关心物理显示缓冲区的具体位置及存放方式，这些都由帧缓冲设备驱动本身来完成。 framebuffer机制模仿显卡的功能，将显卡硬件结构抽象为一系列的数据结构，可以通过fra...
继续访问
如何让linux fb0显示命令行,linux – 如何将/ dev / fb0用作来自用户空间的控制台,或者将文本输出到它...
所以我有一个Palm Pre(原始P100EWW)模型,我启用了开发人员模式,并安装了Debian Squeeze chroot.效果很好.我计划将这个用于任何东西(bittorrent peer,web server)但是一部手机.我注意到我是否做了猫/ dev / urandom>/ dev / fb0它实际上将随机像素写入屏幕,直到生成设备错误上没有剩余空格.真棒,现在我可以使用显示...
继续访问
linux 如何查看fb中分辨率_linux下直接写framebuffer(fb0)的方式显示bmp图像
linux下的显示设备就是/dev/fb0，往该设备写入的数据会显示在屏幕上，所以我们可以通过直接写frame buffer这个/dev/fb0设备来实现bmp图像的显示，而不用管是在shell文本方式下还是在其他gnome、qt、gtk、wayland等图形模式下，都能显示出来。当前前提是你的linux下必须具有该设备并支持读写(无特殊处理的linux都有该设备)。代码(支持16位、24位或32...
继续访问
Linux下LCD编程(fb设备_console_汉化)
http://blog.csdn.net/leichelle/article/details/7417367
继续访问
如何改造 Linux 虚拟终端显示文字
CJKTTY 补丁是什么，为什么我写了它 当你不使用 X 的时候，打开电脑，你就在使用虚拟终端。这么多年来它工作的很好，直到它来到了中国。包含中文字符的文件名无法正确显示，中文文档无法阅读。当然可以使用 X , 但是我为什么不能让终端也能显示汉字呢？如果在 X 下我能让屏幕显示汉字，终端下一定也能。为此我开始了 internet 上的搜寻。 我找到了 fbterm，这是个可以利用 /dev/
继续访问
LCD图片显示、触摸屏、音乐播放、缩放图片和播放视频
讲解LCD的原理和mmap函数，BMP格式图片的的显示，触摸屏的概念和原理以及触摸屏输入的解读，以及音乐视频播放和图片缩放。
继续访问
undefined reference to `jpeg_std_error(jpeg_error_mgr*)
背景 linux + QT BMP图片转JPG #include <jpeglib.h>编译错误： root@happy-virtual-machine:/home/happy/Lee/Detector2# make arm-linux-g++ -Wl,-O1 -Wl,-rpath,/opt/qt-4.7.1/lib -o Detector2 main.o...
继续访问
linux屏幕滑动效果实现代码,使用swipe方法模拟屏幕滑动与手势密码绘制
前言App自动化测试中有两个很重要的 *** 作，屏幕滑动与绘制手势密码。目前很多App在启动时，都存在启动时的引导动画或者加载上下文内容时需要手动上滑或者下滑加载页面，所以在自动化测试的过程中模拟手的滑动 *** 作看起来就很重要了；第二个比较重要的是模拟手动绘制九宫格完成手势密码的设置，这种手势密码在我了解的范围内，大多在金融类的app中最常见，还有一些对用户信息保密性较好的app中，所以，模拟绘制手势密码也...
继续访问
Linux下LCD图片放大缩小实现,仿QQ空间滑动图片放大缩小控件
先来看一下效果：scrollzoom_listview.gif一、设计思路与实现步骤1、本例是通过重写ListView来实现的，头部的图片是ListView的HeadView。定义一个headview.xml布局文件，在这个布局文件中放一个ImageView，并给IamgeView设置一个初始高度2、实现下拉图片放大当ListView处于顶部的时候下拉实现图片放大，这里要用的一个核心的方法是ove...
继续访问
无法解析的外部符号 jpeg_std_error
1>dlib.lib(png_loader.obj) : error LNK2001: 无法解析的外部符号 png_set_sig_bytes 1>dlib.lib(png_loader.obj) : error LNK2001: 无法解析的外部符号 png_sig_cmp 1>dlib.lib(png_loader.obj) : error LNK2001: 无法解析的外部符号...
继续访问
Linux LCD驱动(二)——图形显示
BMP和JPEG图形显示程序 1) 在LCD上显示BMP或JPEG图片的主流程图 首先，在程序开始前。要在nfs/dev目录下创建LCD的设备结点，设备名fb0,设备类型为字符设备，主设备号为29，次设备号为0。命令如下： mknod fb0 c 29 0 在LCD上显示图象的主流程图如图1所示。程序一开始要调用open函数打开设备，然后调用ioctl获取设备相关信息，接下来就是读取图形
继续访问
嵌入式Linux下完成LCD屏文字显示(帧缓冲框架)
帧缓冲框架是Linux下专门为显示类设备设计的接口，目的是将硬件和软件层分离开，方便应用层的编程，也方便应用层程序移植。帧缓冲框架向驱动层和应用层分别提供了一套标准接口，驱动层按照框架编写驱动，应用层按照框架编写应用程序。帧缓冲在/dev目录下生成的标准节点是fb，比如：/dev/fb0,/dev/fb1等等。
继续访问
linux 如何查看fb中分辨率_通过Linux FrameBuffer将像素绘制到屏幕上
最近，我对一个奇怪的想法感到震惊，他想从/ dev / urandom中获取输入，将相关字符转换为随机整数，然后使用这些整数作为像素rgb /xy值来绘制到屏幕上。我已经做过一些研究(在StackOverflow和其他地方)，许多建议您可以直接直接写入/ dev /fb0，因为它是设备的文件表示形式。不幸的是，这似乎没有产生任何视觉上明显的结果。我找到了一个来自QT教程(不再可用)的示例C程序
欢迎分享，转载请注明来源：内存溢出
微信扫一扫
支付宝扫一扫
评论列表（0条）