VESA编程——GUI离我们并不遥远

VESA编程——GUI离我们并不遥远分类：操作系统相关 2010-09-20 17:01 1602人阅读评论(2) 收藏举报VESA编程——GUI离我们并不遥远自从学习操作系统开发以来，所接触到的操作系统开发资料都是关于文本模式的。

然而黑色的命令行始终没有色彩斑斓的图形界面吸引眼球，所以查阅了很多资料后终于找到了真正的图形界面实现方法——VESA。

先上图：这是一个800X600分辨率32位色（实际上是一个24位色，最高字节没用）的demo，当然你也可以把分辨率设置成1024X768或者1280X1024。

什么是VBE？VBE的全称是VESA BIOS Extension。

什么是VESA？VESA的全称是Video Electronics Standards Association即视频电子标准协会，是由代表来自世界各地的、享有投票权利的超过165家成员公司的董事会领导的非盈利国际组织。

VESA致力于开发、制订和促进个人计算机（PC）、工作站以及消费类电子产品的视频接口标准，为显示及显示接口业界提供及时、开放的标准，保证其通用性并鼓励创新和市场发展。

VBE视频模式先来看看VBE的模式号及其对应的分辨率与颜色：VBE最高可以支持1280X1024的分辨率，24位真彩色，完全可以满足我们创建图形化操作系统的需求。

下面是一张视频标准图：只可惜VBE 的标准比较老，不支持宽屏显示器。

用到的VBE 函数要实现图形模式就要用到vbe 函数，vbe 函数标准定义了一系列VGA ROM BIOS 服务扩展。

这些vbe 函数可以在实模式下通过10h 中断调用或者直接通过高性能的32位程序和操作系统调用。

我们的demo 是通过实模式下的int 10h 中断来调用VBE 函数的。

我们将使用以下三个函数：功能00h – 返回控制器信息1 输入：2 AX = 4F00h 返回VBE 控制器信息3 ES:DI = 指向存放VbeInfoBlock 结构体的缓冲区指针45 输出：6 AX = VBE 返回状态78 备注： 其他的寄存器被保留。

这个函数返回一个VbeInfoBlock 结构体，该结构体定义如下：01 // Vbe Info Block02 typedef struct {03 unsigned char vbe_signature;04 unsigned short vbe_version;05 unsigned long oem_string_ptr;06 unsigned char capabilities;07 unsigned long video_mode_ptr;08 unsigned short total_memory;09 unsigned short oem_software_rev;10 unsigned long oem_vendor_name_ptr;11 unsigned long oem_product_name_ptr; 12 unsigned long oem_product_rev_ptr;13 unsigned char reserved[222];14 unsigned char oem_data[256];15 } VbeInfoBlock;我解释一下上面的结构体中比较重要的几个变量。

vbe_signature 是VBE 标识，应该填充的是”VESA”vbe_version 是VBE 版本，如果是0300h 则表示3.0版本oem_string_ptr 是指向oem 字符串的指针，该指针是一个16位的selector:offset 形式的指针，在实模式下可以直接使用。

video_mode_ptr 是指向视频模式列表的指针，与oem_string_ptr 类型一样 total_memory 是64kb 内存块的个数oem_vendor_name_ptr 是指向厂商名字符串的指针oem_product_name_ptr 是指向产品名字符串的指针功能01 – 返回VBE 模式信息1 输入：2 AX = 4F01h 返回VBE 模式信息3 CX = 模式号4 ES:DI = 指向ModeInfoBlock 结构体的指针56 输出：7 AX = VBE 返回状态89 备注： 所有其他的寄存器保留。

这个函数返回一个ModeInfoBlock 结构体，该结构体定义如下：01 // Vbe Mode Info Block02 typedef struct {03 // Mandatory information for all VBE revisions04 unsigned short mode_attributes;05 unsigned char wina_attributes;06 unsigned char winb_attributes;07 unsigned short win_granularity;08 unsigned short win_size;09 unsigned short wina_segment;10 unsigned short winb_segment;11 unsigned long win_func_ptr;12 unsigned short bytes_per_scan_line;1314 // Mandatory information for VBE 1.2 and above15 unsigned short xresolution;16 unsigned short yresolution;17 unsigned char xchar_size;18 unsigned char ychar_size;19 unsigned char number_of_planes;20 unsigned char bits_per_pixel;21 unsigned char number_of_banks;22 unsigned char memory_model;23 unsigned char bank_size;24 unsigned char number_of_image_pages;25 unsigned char reserved1;2627 // Direct Color fields (required for direct/6 and YUV/7 memorymodels)28 unsigned char red_mask_size;29 unsigned char red_field_position;30 unsigned char green_mask_size;31 unsigned char green_field_position;32 unsigned char blue_mask_size;33 unsigned char blue_field_position;34 unsigned char rsvd_mask_size;35 unsigned char rsvd_field_positon;36 unsigned char direct_color_mode_info;3738 // Mandatory information for VBE 2.0 and above39 unsigned long phys_base_ptr;40 unsigned long reserved2;41 unsigned short reserved3;4243 // Mandatory information for VBE 3.0 and above44 unsigned short lin_bytes_per_scan_line;45 unsigned char bnk_number_of_image_pages;46 unsigned char lin_number_of_image_pages;47 unsigned char lin_red_mask_size;48 unsigned char lin_red_field_position;49 unsigned char lin_green_mask_size;50 unsigned char lin_green_field_position;51 unsigned char lin_blue_mask_size;52 unsigned char lin_blue_field_position;53 unsigned char lin_rsvd_mask_size;54 unsigned char lin_rsvd_field_position;55 unsigned long max_pixel_color;56 unsigned char reserved4[189];5758 } VbeModeInfoBlock;解释一下几个我们要用到的比较重要的字段。

首先是mode_attributes字段，这个字段描述了图形模式的一些重要属性。

其中最重要的是第4位和第7位。

第4位为1表示图形模式 (Graphics mode)，为0表示文本模式(Text mode)。

第7位为1表示线性帧缓冲模式(Linear frame buffer mode)，为0表示非线性帧缓冲模式。

我们主要要检查这两个位。

xresolution，表示该视频模式的X分辨率。

yresolution，表示该视频模式的Y分辨率。

bits_per_pixel，表示该视频模式每个像素所占的位数。

phys_base_ptr，这是一个非常重要的字段，它给出了平坦内存帧缓冲区的物理地址，你可以理解为显存的首地址。

如果每个像素占32位的话，屏幕左上角第一个点所占的缓冲区就是phys_base_ptr所指的第一个4个字节。

按照先行后列的顺序，每个像素点所占缓冲区依次紧密排列。

我们要想在屏幕上画出像素点，就得操作以phys_base_ptr为起始的物理内存空间。

功能02 –设置VBE模式01 输入：02 AX = 4F02h 设置VBE模式03 BX = 需要设置的模式04 D0 - D8 = 模式号05 D9 - D10 = 保留（必须为0）06 D11 = 0 使用当前缺省刷新率07 = 1 使用用户指定的CRTC值为刷新率08 D12 - D13 = 为VBE/AF保留（必须为0）09 D14 = 0 使用窗口帧缓冲区模式10 = 1 使用线性/平坦帧缓冲区模式11 D15 = 0 清除显示内存12 = 1 不清除显示内存13 ES:DI = 指向CRTCInfoBlock结构体的指针1415 输出：16 AX = VBE返回状态1718 备注：所有其他的寄存器保留这个函数就是用来设置我们的视频模式，通过用功能01查找我们所需要模式，然后用功能02即可设置我们所需要的模式。