Linux 4.19.133
[linux/fpc-iii.git] / Documentation / fb / fbcon.txt
blob62af30511a95247549b7334093122e35884cbab8
1 The Framebuffer Console
2 =======================
4         The framebuffer console (fbcon), as its name implies, is a text
5 console running on top of the framebuffer device. It has the functionality of
6 any standard text console driver, such as the VGA console, with the added
7 features that can be attributed to the graphical nature of the framebuffer.
9          In the x86 architecture, the framebuffer console is optional, and
10 some even treat it as a toy. For other architectures, it is the only available
11 display device, text or graphical.
13          What are the features of fbcon?  The framebuffer console supports
14 high resolutions, varying font types, display rotation, primitive multihead,
15 etc. Theoretically, multi-colored fonts, blending, aliasing, and any feature
16 made available by the underlying graphics card are also possible.
18 A. Configuration
20         The framebuffer console can be enabled by using your favorite kernel
21 configuration tool.  It is under Device Drivers->Graphics Support->Frame
22 buffer Devices->Console display driver support->Framebuffer Console Support.
23 Select 'y' to compile support statically or 'm' for module support.  The
24 module will be fbcon.
26         In order for fbcon to activate, at least one framebuffer driver is
27 required, so choose from any of the numerous drivers available. For x86
28 systems, they almost universally have VGA cards, so vga16fb and vesafb will
29 always be available. However, using a chipset-specific driver will give you
30 more speed and features, such as the ability to change the video mode
31 dynamically.
33         To display the penguin logo, choose any logo available in Graphics
34 support->Bootup logo.
36         Also, you will need to select at least one compiled-in font, but if
37 you don't do anything, the kernel configuration tool will select one for you,
38 usually an 8x16 font.
40 GOTCHA: A common bug report is enabling the framebuffer without enabling the
41 framebuffer console.  Depending on the driver, you may get a blanked or
42 garbled display, but the system still boots to completion.  If you are
43 fortunate to have a driver that does not alter the graphics chip, then you
44 will still get a VGA console.
46 B. Loading
48 Possible scenarios:
50 1. Driver and fbcon are compiled statically
52          Usually, fbcon will automatically take over your console. The notable
53          exception is vesafb.  It needs to be explicitly activated with the
54          vga= boot option parameter.
56 2. Driver is compiled statically, fbcon is compiled as a module
58          Depending on the driver, you either get a standard console, or a
59          garbled display, as mentioned above.  To get a framebuffer console,
60          do a 'modprobe fbcon'.
62 3. Driver is compiled as a module, fbcon is compiled statically
64          You get your standard console.  Once the driver is loaded with
65          'modprobe xxxfb', fbcon automatically takes over the console with
66          the possible exception of using the fbcon=map:n option. See below.
68 4. Driver and fbcon are compiled as a module.
70          You can load them in any order. Once both are loaded, fbcon will take
71          over the console.
73 C. Boot options
75          The framebuffer console has several, largely unknown, boot options
76          that can change its behavior.
78 1. fbcon=font:<name>
80         Select the initial font to use. The value 'name' can be any of the
81         compiled-in fonts: 10x18, 6x10, 7x14, Acorn8x8, MINI4x6,
82         PEARL8x8, ProFont6x11, SUN12x22, SUN8x16, VGA8x16, VGA8x8.
84         Note, not all drivers can handle font with widths not divisible by 8,
85         such as vga16fb.
87 2. fbcon=scrollback:<value>[k]
89         The scrollback buffer is memory that is used to preserve display
90         contents that has already scrolled past your view.  This is accessed
91         by using the Shift-PageUp key combination.  The value 'value' is any
92         integer. It defaults to 32KB.  The 'k' suffix is optional, and will
93         multiply the 'value' by 1024.
95 3. fbcon=map:<0123>
97         This is an interesting option. It tells which driver gets mapped to
98         which console. The value '0123' is a sequence that gets repeated until
99         the total length is 64 which is the number of consoles available. In
100         the above example, it is expanded to 012301230123... and the mapping
101         will be:
103                 tty | 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ...
104                 fb  | 0 1 2 3 0 1 2 3 0 ...
106                 ('cat /proc/fb' should tell you what the fb numbers are)
108         One side effect that may be useful is using a map value that exceeds
109         the number of loaded fb drivers. For example, if only one driver is
110         available, fb0, adding fbcon=map:1 tells fbcon not to take over the
111         console.
113         Later on, when you want to map the console the to the framebuffer
114         device, you can use the con2fbmap utility.
116 4. fbcon=vc:<n1>-<n2>
118         This option tells fbcon to take over only a range of consoles as
119         specified by the values 'n1' and 'n2'. The rest of the consoles
120         outside the given range will still be controlled by the standard
121         console driver.
123         NOTE: For x86 machines, the standard console is the VGA console which
124         is typically located on the same video card.  Thus, the consoles that
125         are controlled by the VGA console will be garbled.
127 4. fbcon=rotate:<n>
129         This option changes the orientation angle of the console display. The
130         value 'n' accepts the following:
132               0 - normal orientation (0 degree)
133               1 - clockwise orientation (90 degrees)
134               2 - upside down orientation (180 degrees)
135               3 - counterclockwise orientation (270 degrees)
137         The angle can be changed anytime afterwards by 'echoing' the same
138         numbers to any one of the 2 attributes found in
139         /sys/class/graphics/fbcon:
141                 rotate     - rotate the display of the active console
142                 rotate_all - rotate the display of all consoles
144         Console rotation will only become available if Framebuffer Console
145         Rotation support is compiled in your kernel.
147         NOTE: This is purely console rotation.  Any other applications that
148         use the framebuffer will remain at their 'normal' orientation.
149         Actually, the underlying fb driver is totally ignorant of console
150         rotation.
152 5. fbcon=margin:<color>
154         This option specifies the color of the margins. The margins are the
155         leftover area at the right and the bottom of the screen that are not
156         used by text. By default, this area will be black. The 'color' value
157         is an integer number that depends on the framebuffer driver being used.
159 6. fbcon=nodefer
161         If the kernel is compiled with deferred fbcon takeover support, normally
162         the framebuffer contents, left in place by the firmware/bootloader, will
163         be preserved until there actually is some text is output to the console.
164         This option causes fbcon to bind immediately to the fbdev device.
166 C. Attaching, Detaching and Unloading
168 Before going on to how to attach, detach and unload the framebuffer console, an
169 illustration of the dependencies may help.
171 The console layer, as with most subsystems, needs a driver that interfaces with
172 the hardware. Thus, in a VGA console:
174 console ---> VGA driver ---> hardware.
176 Assuming the VGA driver can be unloaded, one must first unbind the VGA driver
177 from the console layer before unloading the driver.  The VGA driver cannot be
178 unloaded if it is still bound to the console layer. (See
179 Documentation/console/console.txt for more information).
181 This is more complicated in the case of the framebuffer console (fbcon),
182 because fbcon is an intermediate layer between the console and the drivers:
184 console ---> fbcon ---> fbdev drivers ---> hardware
186 The fbdev drivers cannot be unloaded if bound to fbcon, and fbcon cannot
187 be unloaded if it's bound to the console layer.
189 So to unload the fbdev drivers, one must first unbind fbcon from the console,
190 then unbind the fbdev drivers from fbcon.  Fortunately, unbinding fbcon from
191 the console layer will automatically unbind framebuffer drivers from
192 fbcon. Thus, there is no need to explicitly unbind the fbdev drivers from
193 fbcon.
195 So, how do we unbind fbcon from the console? Part of the answer is in
196 Documentation/console/console.txt. To summarize:
198 Echo a value to the bind file that represents the framebuffer console
199 driver. So assuming vtcon1 represents fbcon, then:
201 echo 1 > sys/class/vtconsole/vtcon1/bind - attach framebuffer console to
202                                            console layer
203 echo 0 > sys/class/vtconsole/vtcon1/bind - detach framebuffer console from
204                                            console layer
206 If fbcon is detached from the console layer, your boot console driver (which is
207 usually VGA text mode) will take over.  A few drivers (rivafb and i810fb) will
208 restore VGA text mode for you.  With the rest, before detaching fbcon, you
209 must take a few additional steps to make sure that your VGA text mode is
210 restored properly. The following is one of the several methods that you can do:
212 1. Download or install vbetool.  This utility is included with most
213    distributions nowadays, and is usually part of the suspend/resume tool.
215 2. In your kernel configuration, ensure that CONFIG_FRAMEBUFFER_CONSOLE is set
216    to 'y' or 'm'. Enable one or more of your favorite framebuffer drivers.
218 3. Boot into text mode and as root run:
220         vbetool vbestate save > <vga state file>
222         The above command saves the register contents of your graphics
223         hardware to <vga state file>.  You need to do this step only once as
224         the state file can be reused.
226 4. If fbcon is compiled as a module, load fbcon by doing:
228        modprobe fbcon
230 5. Now to detach fbcon:
232        vbetool vbestate restore < <vga state file> && \
233        echo 0 > /sys/class/vtconsole/vtcon1/bind
235 6. That's it, you're back to VGA mode. And if you compiled fbcon as a module,
236    you can unload it by 'rmmod fbcon'.
238 7. To reattach fbcon:
240        echo 1 > /sys/class/vtconsole/vtcon1/bind
242 8. Once fbcon is unbound, all drivers registered to the system will also
243 become unbound.  This means that fbcon and individual framebuffer drivers
244 can be unloaded or reloaded at will. Reloading the drivers or fbcon will
245 automatically bind the console, fbcon and the drivers together. Unloading
246 all the drivers without unloading fbcon will make it impossible for the
247 console to bind fbcon.
249 Notes for vesafb users:
250 =======================
252 Unfortunately, if your bootline includes a vga=xxx parameter that sets the
253 hardware in graphics mode, such as when loading vesafb, vgacon will not load.
254 Instead, vgacon will replace the default boot console with dummycon, and you
255 won't get any display after detaching fbcon. Your machine is still alive, so
256 you can reattach vesafb. However, to reattach vesafb, you need to do one of
257 the following:
259 Variation 1:
261     a. Before detaching fbcon, do
263        vbetool vbemode save > <vesa state file> # do once for each vesafb mode,
264                                                 # the file can be reused
266     b. Detach fbcon as in step 5.
268     c. Attach fbcon
270         vbetool vbestate restore < <vesa state file> && \
271         echo 1 > /sys/class/vtconsole/vtcon1/bind
273 Variation 2:
275     a. Before detaching fbcon, do:
276         echo <ID> > /sys/class/tty/console/bind
279        vbetool vbemode get
281     b. Take note of the mode number
283     b. Detach fbcon as in step 5.
285     c. Attach fbcon:
287        vbetool vbemode set <mode number> && \
288        echo 1 > /sys/class/vtconsole/vtcon1/bind
290 Samples:
291 ========
293 Here are 2 sample bash scripts that you can use to bind or unbind the
294 framebuffer console driver if you are on an X86 box:
296 ---------------------------------------------------------------------------
297 #!/bin/bash
298 # Unbind fbcon
300 # Change this to where your actual vgastate file is located
301 # Or Use VGASTATE=$1 to indicate the state file at runtime
302 VGASTATE=/tmp/vgastate
304 # path to vbetool
305 VBETOOL=/usr/local/bin
308 for (( i = 0; i < 16; i++))
310   if test -x /sys/class/vtconsole/vtcon$i; then
311       if [ `cat /sys/class/vtconsole/vtcon$i/name | grep -c "frame buffer"` \
312            = 1 ]; then
313             if test -x $VBETOOL/vbetool; then
314                echo Unbinding vtcon$i
315                $VBETOOL/vbetool vbestate restore < $VGASTATE
316                echo 0 > /sys/class/vtconsole/vtcon$i/bind
317             fi
318       fi
319   fi
320 done
322 ---------------------------------------------------------------------------
323 #!/bin/bash
324 # Bind fbcon
326 for (( i = 0; i < 16; i++))
328   if test -x /sys/class/vtconsole/vtcon$i; then
329       if [ `cat /sys/class/vtconsole/vtcon$i/name | grep -c "frame buffer"` \
330            = 1 ]; then
331           echo Unbinding vtcon$i
332           echo 1 > /sys/class/vtconsole/vtcon$i/bind
333       fi
334   fi
335 done
336 ---------------------------------------------------------------------------
339 Antonino Daplas <adaplas@pol.net>