RK3568 kernel阶段播放开机动画方案实现

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方案介绍

基于 RK3568 在 kernel 阶段显示开机 logo 动画，本质原理是将 logo 图片采用刷新的方式演示成为开机动画的效果。kernel 版本采用 4.19 版本（5.10 同样适用）。

本文将首先描述如何将一张自定义的图片修改添加到 kernel 中称为 kernel 的开机动画（该方式将不仅仅是在 kernel 路径下替换 logo.bmp 这么简单）。本文主要内容如下：

• kernel 层开机 logo 显示
• 修改代码，实现开机动画效果
• 基于 RK3568 SDK 下配置增加 logo 图片资源分区，实现后期简单可替换的 logo 开机动画方式

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kernel 层开机 logo 显示

这里采用 Linux kernel 自身设定的开机 logo 方式，所以 logo 的文件名为 logo_linux_clut224.ppm，该文件一般会存放在 kernel/drivers/video/logo/ 路径下。采用 netpbm 工具生成想要替换的 logo（注意图片的尺寸大小，参考显示屏幕的尺寸）。

1. logo 格式转换（Linux 只支持 ppm 格式的图片，需要将 png / bmp 格式转换成 ppm）

# png 格式
pngtopnm logo.png > logo.pnm
# bmp 格式
bmptopnm logo.bmp > logo.pnm
# 下面步骤一致
pnmquant 224 logo.pnm > logo224.pnm
pnmtoplainpnm logo224.pnm > logo_linux_clut224.ppm
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以上转换完成后，将生成的 logo_linux_clut224.ppm 放入 kernel/drivers/video/logo/ 路径下（会替换原有的 logo_linux_clut224.ppm），在编译时会生成对应的 .c 文件和 .o 文件，可能会出现如下错误：

kernel/drivers/video/logo/logo_linux_clut224.ppm: Binary PNM is not supported
Use pnmnoraw(1) to convert it to ASCII PNM
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以上错误是因为 ppm 图片是 bin 格式，需要转换成 ASCII 格式，方法如下：

pnmnoraw logo_linux_no_ascii_clut224.ppm > logo_linux_clut224.ppm
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替换目录中的文件重新编译即可。

2. 调整显示位置
   默认是左上角对齐，调整为中心对齐的方法如下：
   修改 drivers/video/fbmem.c 文件的 fb_show_logo_line() 函数：
   
   修改其中画住位置的代码如下：

image.dx = (info->var.xres / 2) - (image.width / 2); //中心
image.dy =  (info->var.yres / 2) - (image.height/ 2); //中心
image.width = logo->width;
image.height = logo->height;
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注意：info->var.xres 和 info->var.yres 是分辨率大小，image.width 、image.height 是 logo 图片的大小。

图片显示起点位置修改，修改 drivers/video/console/fbcon.c 文件的 fbcon_prepare_logo() 函数：
根据图片大小修改起点位置如下：

logo_height = fb_prepare_logo(info, ops->rotate);
logo_height += (info->var.yres / 2) - (logo_height / 2);
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3. 配置 kernel config ，启用 kernel logo：

Device Drivers--->
	Graphics support--->
		[*]Boot logo--->
			[*]Standard 224-color Linux logo
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需要添加支持 kernel console，不选会看不到 logo：

Device Drivers--->
	Graphics support--->
		Console display driver support--->
			<*>Framebuffer Console support
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全屏显示时，屏幕左上角会有光标闪烁的问题，解决方法如下：
修改 drivers/video/fbdev/core/bitblit.c 中的 bit_cursor() 函数：

将这个判断注释掉，或者将 err 改为 0， 如下：

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修改代码，实现开机动画效果

通过分析代码，可以发现显示 logo 的位置在 drivers/video/fbdev/core/fbcon.c 文件中的 fbcon_switch() 函数中，具体位置如下：

可以看到其中的 fb_show_logo() 函数，进入这个函数，位置在 drivers/video/fbdev/core/fbmem.c ,代码如下：
通过以上函数可以发现，显示 logo 资源数据来自 fb_logo.logo，在这里，我们只需要修改 fb_logo.logo 资源就可以实现动态的 logo 显示。

通过查找代码，发现加载 logo 资源的代码来自于 drivers/video/fbdev/core/fbcon.c 文件的 fbcon_prepare_logo() 函数中，参考流程如下：

fbcon_prepare_logo()
	--->fb_prepare_logo()
		--->fb_find_logo() [这个函数位于 drivers/video/logo/logo.c 中]
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通过上面的代码执行流程可以得到 fb_logo.logo 资源。所以，如果想要实现动态 logo 显示，只需要使用多个 logo 资源来循环显示就可以实现动画效果。因此，我们可以循环调用 fb_find_logo() 来实现。问题来了，现在我们 fb_find_logo(int depth) 的参数是 depth 这个值，本身 kernel 查找 logo 资源是通过这个值来找到不同颜色深度的图片资源，通常系统中使用 depth 这个值只会用到低 16 位，我们可以使用这个 depth 参数的高 16 位用于传递动态显示图片的图片序号值。

在 drivers/video/logo/logo.c 文件中的 fb_find_logo() 函数修改如下：
可以看出，通过提取 depth 的高 16 位作为 num 来标识图片序号。至于后面的 logo 数据，参考这里的 logo_linux_clut224（上一章内容中添加 logo 资源的方式进行添加）。

注意：编译配置为：Standard 224-color Linux logo 时，logo 资源数据文件一定要以 _clut224.ppm 结尾，否则 Makefile 识别不到，具体内容可以参考 drivers/video/logo/ 路径下的 Makefile 文件中关于 ppm 文件的编译规则：

到这里，我们就可以编写函数来实现循环获取 logo 资源用于动画显示了。这里我们不修改 fbcon_prepare_logo() 函数，重新实现一个获取 logo 资源的 fb_get_logo() 函数，这是因为在 fbcon_prepare_logo() 中有很多操作是不需要我们去修改的，所以仅仅在 fb_show_logo 之前更新 fb_logo.logo 资源即可。

在 drivers/video/fbdev/core/fbmem.c 文件中添加如下的新函数：
需要注意我们使用该函数的位置是在 drivers/video/fbdev/core/fbcon.c 中，所以在这里还需要使用 EXPORT_SYMBOL(fb_get_logo); 将这个函数导出，否则编译的时候会提示未定义的引用。

现在一切就绪，我们就可以做动态显示了。回到 logo 显示的 drivers/video/fbdev/core/fbcon.c 文件中的 fbcon_switch()函数中，做如下修改：

static int fbcon_switch(struct vc_data *vc)
{
	... ...
	if(logo_shown == FBCON_LOGO_DRAW) {
		logo_shown = fg_console;
		/* This is protected above by initmem_freed*/
		for(i = 0; i <
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