VESA 图形页面在保护模式下翻转

Question

我想弄清楚如何在 32 位保护模式下翻页。 我运行0x4F0A并将输出表存储在0x00008100 。 设置 LFB 位置的命令应该位于0x00008102是否0x00008102 ？ 知道这是该命令的位置，我如何在不返回实模式的情况下更改 c 中 LFB 的位置？

void main() {
    char vmem_back_buffer0[3932160];
    char vmem_back_buffer1[3932160];
    char* prot_mode_desc  = (char*)0x00008102;

    /* ... code to file those buffers with data is removed for brevity ... */

    // Here I change the LFB location to vmem_back_buffer0
    // Here I change the LFB location to vmem_back_buffer1

    while (TRUE);
}

Answer 1

我想弄清楚如何在 32 位保护模式下翻页。 我运行 0x4F0A 并将输出表存储在 0x00008100。 设置 LFB 位置的命令应该位于 0x00008102 是否正确？

0x00008102 处的 16 位值可能包含“设置/获取显示开始”功能的偏移量（在 VBE 的代码段中）。 如果是这样，您需要在 GDT 中设置各种描述符（例如“VBE 的 32 位代码段”、“VBE 的数据段”）并使用 32 位远调用来加载带有“32- VBE 的位代码段”，同时在您使用任何 VBE 加载 DS 和/或 ES 后，还加载带有（零扩展到 32 位）“值在 0x00008102”的 EIP。

然而; 对于 VBE 3.0（最新版本和最有可能用于 20 年以上计算机的 VBE 版本）该功能是可选的，可能不存在。 反而; VBE 3.0 增加了“VBE 3.0 保护模式接口”（保护模式的 16 位代码，允许视频 ROM 回收现有代码，不用担心 64 KiB ROM 的空间不足）。

当然，对于非常旧的显卡（VBE 2.0 之前），“VBE 3.0 保护模式接口”将永远不会存在。

这意味着要支持“所有 VBE”，您必须使用实模式、virtual8086 模式或 VBE 1.2 及更早版本的解释器； 并且可以对 VBE 2.0 和 VBE 3.0 使用相同的“实模式、virtual8086 模式或解释器”（以避免处理“VBE 2.0 保护模式接口”和“VBE 3.0 保护模式接口”的额外麻烦）。

还有其他问题； 主要是VBE不提供任何“垂直同步IRQ”，如果你使用“设置垂直同步显示开始”选项（在VBE的“设置/获取显示开始”功能中）它会浪费大量的CPU时间轮询检测垂直同步是否/何时开始，如果你不这样做，你最终会撕裂（避免撕裂是首先进行“翻页”的重点）。 可以通过使用计时器来模拟“垂直同步上的 IRQ”来解决这个问题（具体来说，当计时器到期时调用“设置/获取显示开始”，然后使用“设置/获取显示开始”需要多长时间才能返回到调整下一次计时器何时到期，以便您知道计时器将在垂直同步发生之前到期）。

另一个需要担心的是 VBE 代码中的错误。 一般来说，经常使用的代码（例如设置视频模式）经过更严格的测试并且不太可能有错误，而很少使用的代码（例如设置显示开始）更有可能有错误（和崩溃，并破坏一切） . 我不确定，但我认为可以通过将 VBE 的代码（通过“VBE 保护模式接口”执行）隔离在“CPL=3 沙箱”（如进程）中来减轻一些风险。

当然，对于现代计算机（使用 UEFI）来说，VBE 本身根本不存在； 并且 UEFI 不提供任何替代方法来进行翻页。 这意味着（如果您使用 VBE 和翻页）将很难将操作系统移植到以后仍然相关的硬件上。

由于所有这些原因； 最好使用“引导加载程序使用固件提供的任何内容设置帧缓冲区，内核/操作系统仅使用帧缓冲区而不使用其他任何内容（直到/除非它启动本机视频驱动程序）”； 并避免为（充其量）无法正常工作的事情进行大量工作。

知道这是该命令的位置，我如何在不返回实模式的情况下更改 c 中 LFB 的位置？

大多数 C 编译器不支持分段； 这意味着您必须使用汇编语言存根来加载 VBE 的段（包括加载 VBE 代码段的“远调用”），然后恢复正常的段。

您还需要担心如果在 VBE 的代码运行时发生 IRQ 会发生什么。 你真的不想禁用 IRQ（因为不能保证 VBE 的功能会很快，也不能保证在 VBE 的代码运行时禁用 IRQ 不会破坏所有设备驱动程序的 IRQ 延迟，特别是对于“浪费批次”等待垂直同步时的 CPU 时间”情况）； 所以所有的中断处理程序都希望能够处理中断 VBE 的代码。

除此之外; 您可以将“显示开始”视为发送到显示器的第一个像素所在的 LFB 中的偏移量（请注意，“显示开始”也可用于平滑滚动 - 例如，仅将“显示开始”移动一行像素一次垂直滚动一个像素）。 您还需要一些保护措施（例如，如果 LFB 不足以容纳 2 帧，则回退到“不翻页”，基于 VBE 的“Return”返回的结构的“TotalMemory（64 KiB 块）”字段控制器信息”以及从 VBE 的“获取模式信息”返回的结构中获取的垂直分辨率和“bytesPerLine”）。