VESA 圖形頁面在保護模式下翻轉

Question

我想弄清楚如何在 32 位保護模式下翻頁。 我運行0x4F0A並將輸出表存儲在0x00008100 。 設置 LFB 位置的命令應該位於0x00008102是否0x00008102 ？ 知道這是該命令的位置，我如何在不返回實模式的情況下更改 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 位保護模式下翻頁。 我運行 0x4F0A 並將輸出表存儲在 0x00008100。 設置 LFB 位置的命令應該位於 0x00008102 是否正確？

0x00008102 處的 16 位值可能包含“設置/獲取顯示開始”功能的偏移量（在 VBE 的代碼段中）。 如果是這樣，您需要在 GDT 中設置各種描述符（例如“VBE 的 32 位代碼段”、“VBE 的數據段”）並使用 32 位遠調用來加載帶有“32- VBE 的位代碼段”，同時在您使用任何 VBE 加載 DS 和/或 ES 后，還加載帶有（零擴展到 32 位）“值在 0x00008102”的 EIP。

然而; 對於 VBE 3.0（最新版本和最有可能用於 20 年以上計算機的 VBE 版本）該功能是可選的，可能不存在。 反而; VBE 3.0 增加了“VBE 3.0 保護模式接口”（保護模式的 16 位代碼，允許視頻 ROM 回收現有代碼，不用擔心 64 KiB ROM 的空間不足）。

當然，對於非常舊的顯卡（VBE 2.0 之前），“VBE 3.0 保護模式接口”將永遠不會存在。

這意味着要支持“所有 VBE”，您必須使用實模式、virtual8086 模式或 VBE 1.2 及更早版本的解釋器； 並且可以對 VBE 2.0 和 VBE 3.0 使用相同的“實模式、virtual8086 模式或解釋器”（以避免處理“VBE 2.0 保護模式接口”和“VBE 3.0 保護模式接口”的額外麻煩）。

還有其他問題； 主要是VBE不提供任何“垂直同步IRQ”，如果你使用“設置垂直同步顯示開始”選項（在VBE的“設置/獲取顯示開始”功能中）它會浪費大量的CPU時間輪詢檢測垂直同步是否/何時開始，如果你不這樣做，你最終會撕裂（避免撕裂是首先進行“翻頁”的重點）。 可以通過使用計時器來模擬“垂直同步上的 IRQ”來解決這個問題（具體來說，當計時器到期時調用“設置/獲取顯示開始”，然后使用“設置/獲取顯示開始”需要多長時間才能返回到調整下一次計時器何時到期，以便您知道計時器將在垂直同步發生之前到期）。

另一個需要擔心的是 VBE 代碼中的錯誤。 一般來說，經常使用的代碼（例如設置視頻模式）經過更嚴格的測試並且不太可能有錯誤，而很少使用的代碼（例如設置顯示開始）更有可能有錯誤（和崩潰，並破壞一切） . 我不確定，但我認為可以通過將 VBE 的代碼（通過“VBE 保護模式接口”執行）隔離在“CPL=3 沙箱”（如進程）中來減輕一些風險。

當然，對於現代計算機（使用 UEFI）來說，VBE 本身根本不存在； 並且 UEFI 不提供任何替代方法來進行翻頁。 這意味着（如果您使用 VBE 和翻頁）將很難將操作系統移植到以后仍然相關的硬件上。

由於所有這些原因； 最好使用“引導加載程序使用固件提供的任何內容設置幀緩沖區，內核/操作系統僅使用幀緩沖區而不使用其他任何內容（直到/除非它啟動本機視頻驅動程序）”； 並避免為（充其量）無法正常工作的事情進行大量工作。

知道這是該命令的位置，我如何在不返回實模式的情況下更改 c 中 LFB 的位置？

大多數 C 編譯器不支持分段； 這意味着您必須使用匯編語言存根來加載 VBE 的段（包括加載 VBE 代碼段的“遠調用”），然后恢復正常的段。

您還需要擔心如果在 VBE 的代碼運行時發生 IRQ 會發生什么。 你真的不想禁用 IRQ（因為不能保證 VBE 的功能會很快，也不能保證在 VBE 的代碼運行時禁用 IRQ 不會破壞所有設備驅動程序的 IRQ 延遲，特別是對於“浪費批次”等待垂直同步時的 CPU 時間”情況）； 所以所有的中斷處理程序都希望能夠處理中斷 VBE 的代碼。

除此之外; 您可以將“顯示開始”視為發送到顯示器的第一個像素所在的 LFB 中的偏移量（請注意，“顯示開始”也可用於平滑滾動 - 例如，僅將“顯示開始”移動一行像素一次垂直滾動一個像素）。 您還需要一些保護措施（例如，如果 LFB 不足以容納 2 幀，則回退到“不翻頁”，基於 VBE 的“Return”返回的結構的“TotalMemory（64 KiB 塊）”字段控制器信息”以及從 VBE 的“獲取模式信息”返回的結構中獲取的垂直分辨率和“bytesPerLine”）。