組み込みLinuxでスクリーンショットを撮影する

組み込みLinuxはデスクトップ環境が無いので
スクリーンショットを取るアプリも無い。
でも操作画面(LCD)はあるからドキュメントを作るのにスクリーンショットが欲しい！

という上司からの要望があった。
半日でスクリーンショット撮影するツールを作らされたのでここにメモっておく。

フレームバッファを読みだしたRawファイルに、
ビットマップのヘッダをつけたらビットマップファイルとして開けた。

作ったものはgithubに置いてあります。
github.com

結論までの経緯とやったことを書いておく。

Linuxはフレームバッファにデータを書き込むとカーネルがいい感じに勝手に描画してくれる。
つまりディスプレイの情報はフレームバッファに入っている。
カーネルが書き込んだフレームバッファをどう処理しているのかはわからない(そのうち理解したい)。

手元のUbuntuマシンでは/dev/fb0があった。

フレームバッファの情報は以下のコマンドで確認できるらしい。

$ cat /sys/class/graphics/fb0/bits_per_pixel
32

$ cat /sys/class/graphics/fb0/virtual_size 
1920,1080

以下のコマンドでフレームバッファを取得する。

$ cat /dev/fb0 > temp.raw

IrfanViewでrawファイルを開く。
ソフトを起動して、ドラッグ＆ドロップでrawファイルをぶち込むとrawファイルを開く設定ができる。

今回は以下の設定でrawファイルを正常に表示できた。

rawファイルでスクリーンショットを撮影することはできた。
でもrawファイルは一般的な画像ビューアで表示できないし、ドキュメントに貼り付けることもできない。

...と参ってたら、チームのすごい人から
「昔、bitmapでスクリーンショット撮るツールあった気がする。ツール見つけられないけど確かbitmapヘッダをくっつけてただけだった気がする。」
と、神の導きを頂いたので、とりあえずbitmapヘッダを作ってみることにした。

bitmapのヘッダは、ファイルヘッダ(14byte)と情報ヘッダ(40byte)の54byteでできているらしい。
とりあえず空のバイナリファイルを作る。

dd if=/dev/zero of=bmp_head.bin bs=54 count=1

vscodeの拡張機能「vscode-hexdump」でヘッダにデータを入れていく。

ファイルタイプ以外はすべてリトルエンディアンでデータを入れる。
以下は実際に入れたデータ

必死こいてポチポチ計算してヘッダファイル作ったらあとは、rawファイルにくっつけるだけ。

cat bmp_head.bin temp.raw > test.bmp

これで何故かbitmapファイルでスクリーンショットが作れてしまった。
f:id:gari30:20210505033140p:plain

フレームバッファにbitmapヘッダをつけたら上手くいく理由がいまいち理解できていない。
けど何故かできてしまった。(絶対良くないやつ)
ggっても関連する話が全く出てこなかったので、理由をご存じの方いらっしゃったら教えて下さい。。

とりあえず動けばいいツールだし、ユーザ空間でデバイスファイルのReadしかしていないので
OSに影響も無いだろうから一旦これで良いことにしておく。
理由の理解は今後の課題。

びぼうろく