6. Область данных видеофункций BIOS

Глава описывает переменные BIOS, размещенные в младших адресах памяти (в так называемой системной области) и используемые видеофункциями BIOS. Знание адресов этих переменных позволяет программе определить количество и тип видеоадаптеров, подключенных к компьютеру, объем видеопамяти, текущий режим работы адаптера.

По содержимому переменных BIOS можно также узнать значения регистров видеоадаптера, используемые по умолчанию в каждом поддерживаемом видеоадаптером режиме.

Переменные в младших адресах памяти

В младших адресах памяти 0000:0400h - 0000:0500h расположены переменные, используемые функциями BIOS. В них находятся основные параметры, определяющие состояние компьютера. Прикладные программы должны осторожно обращаться с этой областью памяти, так как нарушения в ней могут вызвать зависание системы, или другие нежелательные эффекты.

Если вы программируете видеоадаптер непосредственно через регистры, вам следует самостоятельно изменять соответствующие переменные в младших адресах памяти. Это даст вам возможность пользоваться функциями BIOS.

Например, если вы изменили непосредственно через регистры видеоадаптера положение курсора, а потом желаете определить его положение при помощи функций BIOS, то надо сразу после изменения регистра изменить и соответствующую переменную BIOS (ее адрес 0000:0450h).

Адрес и имя	Размер	Содержание
0000:0410h bEquipFlags	Байт	Флаги конфигурации: биты D5 и D4 определяют режим видеоадаптера, используемый сразу после включения компьютера: D5 D4 0 0 зарезервировано; 0 1 40 символов в строке, цветной; 1 0 80 символов в строке, цветной; 1 1 текстовый, монохромный. Если биты D5 и D4 содержат единицы, значит используется монохромный адаптер. Видеопамять начинается по адресу B000:0000h. В противном случае активным является цветной видеоадаптер и видеопамять начинается по адресу B800:0000h. Остальные биты данного байта отвечают за другие подсистемы компьютера. Вы не должны изменять их значения
0000:0449h bVideoMode	Байт	Номер текущего режима работы видеоадаптера
0000:044Ah wColumns	Слово	Количество символов в строке экрана
0000:044Сh wPageLength	Слово	Размер страницы видеопамяти в байтах
0000:044Eh wVidStart	Слово	Смещение отображаемой области видеопамяти от начала видеопамяти (значение регистра начального адреса - SAR)
0000:0450h w8CursorPos	8 слов	Каждое слово определяет координаты курсоров для одной из 8 страниц видеопамяти. Младший байт слова определяет столбец, а старший строку экрана в которой находится курсор
0000:0460h wCursorShape	Слово	Определяет форму курсора (позицию первой и последней линии курсора). Старший байт слова содержит позицию первой строки курсора, а младший - последней. Состояние данной переменной отвечает регистрам начальной и конечной линии курсора (CSR - старший и CER - младший байты соответственно)
0000:0462h bActivePage	Байт	Номер отображаемой (текущей) страницы видеопамяти
0000:0463h wAddrCRT	Слово	Адрес индексного регистра контроллера ЭЛТ. Содержит 3B4h для монохромных или 3D4h для цветных режимов адаптера
0000:0465h bRegMode	Байт	Значение регистра режима для видеоадаптеров CGA и MDA (регистр MCR). Для видеоадаптеров EGA и VGA эмулируется CGA и MDA
0000:0466h bRegPalette	Байт	Значение регистра цветовой палитры CGA (регистр CSR). Для видеоадаптеров EGA и VGA эмулируется CGA и MDA
0000:0484h bRows	Байт	Количество текстовых строк на экране минус единица
0000:0485h wCharHigh	Слово	Высота символов в пикселах
0000:0487h bInfo	Байт	Первый байт информации (для видеоадаптеров EGA и VGA): D0 если бит равен единице, то разрешена эмуляция курсора CGA D1 равен единице, видеоадаптер подсоединен к монохрому монитору D2 единица в этом бите означает, что BIOS будет ожидать обратного вертикального хода луча перед записью в видеопамять (для видеоадаптера EGA). D3 бит установлен, если видеоподсистема неактивна D4 зарезервировано D6 D5 позволяют определить объем видеопамяти, установленной на адаптере EGA. Объем видеопамяти адаптеров VGA и SVGA, как правило, не бывает меньше 256 Кбайт D6 D5 объем видеопамяти: 0 0 64 Кбайт; 0 1 128 Кбайт; 1 0 192 Кбайт; 1 1 256 Кбайт D7 единица означает, что последняя операция выбора режима видеоадаптера не очистила видеопамять
0000:0488h bInfoTwo	Байт	Второй байт информации о EGA: D3-D0 положение переключателей на плате EGA (1 - OFF, 0 - ON) D3 переключатель 4; D2 переключатель 3; D1 переключатель 2; D0 переключатель 1 BIOS видеоадаптера VGA эмулирует переключатели EGA в соответствии с типом используемого монитора; D7-D4 значение регистра управления дополнительным устройством видеоадаптера EGA
0000:0489h bFlags	Байт	Набор различных флагов D7, D4 количество линий развертки для текстовых режимов: D7 D4 0 0 350 линий; 0 1 400 линий; 1 0 200 линий; 1 1 зарезервировано D6 содержит единицу, если переключение мониторов разрешено и ноль в противном случае D5 зарезервировано D3 если данный бит содержит значение 1, значит загрузка палитры по умолчанию запрещена D2 содержит единицу, если используется монохромный монитор и ноль - если используется цветной монитор D1 содержит единицу, если разрешено преобразование серого цвета D0 содержит единицу, если VGA активен и ноль - если не активен
0000:048Ah bDCC	Байт	Индекс таблицы кодов комбинаций мониторов (Display Combination Code table index)
0000:04A8h dwSavePtr	Двойное слово	Адрес таблицы окружения (см. следующий раздел)

Имена переменных видеофункций BIOS, которые мы привели в таблице соответствуют названиям полей структуры BIOS_VAR. Структура BIOS_VAR определена во включаемом файле SYSGRAPH.H. Вы можете просмотреть этот файл в листинге 3.3.

В конце данной главы мы приведем пример использования структуры BIOS_VAR для доступа к переменным видеофункций BIOS (листинг 6.1).

Таблица окружения

Адрес таблицы окружения содержится в области переменных видеофункций BIOS (см. выше, переменная по адресу 0000:04A8h). Таблица окружения содержит пять двойных слов, представляющих собой указатели на различные структуры (таблицы и буфера памяти), используемые BIOS видеоадаптера.

Таблица окружения, используемая сразу после загрузки компьютера, располагается в ПЗУ BIOS. Поэтому чтобы изменить какие-либо элементы этой таблицы, вы должны сначала перенести ее в оперативную память. Обычно для этого копируется уже существующая таблица и затем в копию вносятся необходимые изменения. Если надо сохранить в памяти новую таблицу окружения после окончания работы программы, то ее оставляют резидентной в памяти.

Вы можете заменить таблицу окружения, записав указатель на новую таблицу по адресу 0000:04A8h. Таким образом, вы можете изменить шрифты и некоторые другие параметры, устанавливаемые BIOS при выборе режима работы видеоадаптера.

Ниже описаны элементы таблицы окружения:

Смещение	Размер	Описание
00h	Двойное слово	Указатель на таблицу параметров, содержащую значения регистров EGA/VGA, устанавливаемые BIOS по умолчанию
04h	Двойное слово	Указатель на область сохранения значений некоторых регистров EGA/VGA, доступных только для чтения
08h	Двойное слово	Указатель на таблицу символов текстового режима
0Ch	Двойное слово	Указатель на таблицу символов графического режима
10h	Двойное слово	Указатель на дополнительную таблицу окружения, используемую для расширения таблицы окружения (доступна только для видеоадаптеров VGA и SVGA)
14h	Двойное слово	Зарезервировано
18h	Двойное слово	Зарезервировано

Сразу после загрузки компьютера заполняются только два элемента таблицы окружения - указатель на таблицу параметров и указатель на дополнительную таблицу окружения. Остальные указатели имеют нулевое значение и не используются.

Таблица параметров

Таблица параметров используется функциями BIOS для установки регистров видеоадаптера при изменении режимов его работы. Таблица содержит описания для каждого поддерживаемого адаптером режима (по 64 байта на каждый режим):

Смещение	Размер	Содержание
0	Байт	Количество символов в строке
1	-"-	Количество текстовых строк на экране
2	-"-	Высота символов в пикселах
3	Слово	Объем страницы видеопамяти в байтах

Синхронизатор

5	Байт	Регистр режима синхронизации (CMR)
6	-"-	Регистр разрешения записи цветового слоя (CPWER)
7	-"-	Регистр выбора знакогенератора (CGSR)
8	-"-	Регистр определения структуры памяти (MMR)
9	-"-	Регистр определения различных режимов работы (MOR)

Контроллер ЭЛТ

0Ah	Байт	Общая длина линии горизонтальной развертки (HTR)
0Bh	-"-	Длина отображаемой части горизонтальной развертки (HDER)
0Ch	-"-	Начало импульса гашения луча горизонтальной развертки (SHBR)
0Dh	-"-	Конец импульса гашения луча горизонтальной развертки (EHBR)
0Eh	-"-	Начало импульса горизонтального обратного хода луча (SHRR)
0Fh	-"-	Конец импульса горизонтального обратного хода луча (EHRR)
10h	-"-	Количество горизонтальных линий растра (VTR)
11h	-"-	Дополнительный регистр (OVR)
12h	-"-	Предварительная установка горизонтальной развертки (PRSR)
13h	-"-	Высота символов текста (MSLR)
14h	-"-	Начальная линия курсора (CSR)
15h	-"-	Конечная линия курсора (CER)
16-19h	4 Байта	Не используются
1Ah	Байт	Начало обратного вертикального хода луча (VRSR)
1Bh	-"-	Конец обратного вертикального хода луча (VRER)
1Ch	-"-	Начало гашения вертикальной развертки (VDER)
1Dh	-"-	Логическая ширина экрана (OFR)
1Eh	-"-	Положение подчеркивания символа (ULR)
1Fh	-"-	Начало импульса гашения вертикальной развертки (SVBR)
20h	-"-	Конец импульса гашения вертикальной развертки (EVBR)
21h	-"-	Управление режимом (MCR)
22h	-"-	Разделение экрана монитора (LCR)

Контроллер атрибутов

23-32h	Байт	Регистры цветовой палитры (0-15) (CPR)
33h	-"-	Регистр управления режимом (MCR)
34h	-"-	Регистр цвета рамки экрана (SBCR)
35h	-"-	Регистр разрешения цветового слоя (CPER)
36h	-"-	Регистр горизонтального панорамирования (HPR)

Графический контроллер

37h	Байт	Регистр установки/сброса (SRR)
38h	-"-	Регистр разрешения установки/сброса (SRER)
39h	-"-	Регистр сравнения цветов (CCR)
3Ah	-"-	Регистр циклического сдвига и выбора функции (DRFS)
3Bh	-"-	Регистр выбора читаемого слоя (RPSR)
3Ch	-"-	Регистр режима работы (MDR)
3Dh	-"-	Регистр смешанного назначения (MIR)
3Eh	-"-	Регистр маскирования цветовых слоев (CDCR)
3Fh	-"-	Регистр битовой маски (BMR)

В таблице параметров различные режимы размещаются в следующем порядке:

Смешение от начала таблицы параметров	Номер режима видеоадаптера
+00h	0h
+40h	1h
+80h	2h
+C0h	3h
+100h	4h
+140h	5h
+180h	6h
+1C0h	7h
+200h	8h
+240h	9h
+280h	Ah
+2C0h	Bh
+300h	Ch
+340h	Dh
+380h	Eh
+3C0h	Fh (адаптер EGA, имеющий 64 Кбайт памяти)
+400h	10h (адаптер EGA, имеющий 64 Кбайт памяти)
+440h	Fh
+480h	10h
+4C0h	0*h
+500h	1*h
+540h	2*h
+580h	3*h
+5C0h	0h+,1h+
+600h	2h+,3h+
+640h	7h+
+680h	11h
+6C0h	12h
+700h	13h

Область сохранения

В таблице области сохранения хранятся значения регистров цветовой палитры и регистра цвета рамки. Когда функции BIOS изменяют содержимое этих регистров, они одновременно обновляют таблицу области сохранения.

Для видеоадаптера EGA регистры цветовой палитры и регистр цвета рамки доступны только для записи. Через таблицу в область сохранения программа может определить значения этих регистров.

Смещение в байтах	Размер, байт	Содержимое
0	16	Список значений 16 регистров цветовой палитры
10h	1	Значение регистра цвета рамки экрана
11h-0FFh	239	Не используется

Таблица символов текстового режима

Когда BIOS устанавливает текстовый режим работы видеоадаптера, он загружает таблицу знакогенератора шрифтами, записанными в ПЗУ. Если определена таблица символов текстового режима, то шрифты загружаются из нее, а не из ПЗУ. Таблица символов текстового режима может отсутствовать. Если соответствующий указатель в таблице окружения равен нулю, то она не используется.

Формат таблицы символов текстового режима:

Смещение (байт)	Размер	Содержание
0	Байт	Количество байт, используемых для определения одного символа шрифта
1	Байт	Номер таблицы знакогенератора (для видеоадаптера EGA 0-3, для VGA 0-7)
2	Слово	Количество символов в таблице знакогенератора (обычно 256)
4	Слово	Номер первого символа, определяемого таблицей
6	Двойное слово	Указатель на таблицу символов (см. описание INT 1Fh)
0Ah	Байт	Высота символов в пикселах
0Bh	Массив байт переменной длины	Список режимов, использующих данную таблицу символов. На каждый номер режима отводится один байт. Должен оканчиваться числом 0FFh

Вы можете использовать эту таблицу для установки собственных наборов шрифтов.

Таблица символов графического режима

Назначение таблицы символов графического режима практически полностью соответствует назначению таблицы символов текстового режима. За исключением того, что она используется при выборе графических режимов работы видеоадаптера.

Таблица символов графического режима может отсутствовать. Если соответствующий указатель в таблице окружения равен нулю, то она не используется.

Формат таблицы символов графического режима видеоадаптера:

Смещение, байт	Размер	Содержание
0	Байт	Количество строк символов на экране
1	Слово	Количество байт, используемых при определении одного символа шрифта
3	Двойное слово	Указатель на таблицу символов
7	Массив байт переменной длины	Список режимов, использующих данную таблицу символов. На каждый номер режима отводится один байт. Должен оканчиваться числом 0FFh

Дополнительная таблица окружения

Последний элемент таблицы окружения содержит указатель на дополнительную таблицу окружения. Эта таблица содержит несколько дальних указателей на структуры данных, используемые BIOS видеоадаптеров VGA и SVGA.

Дополнительная таблица окружения (также как таблица окружения), используемая сразу после загрузки компьютера, располагается в ПЗУ BIOS. Чтобы изменить какие-либо элементы этой таблицы, вы должны сначала перенести ее в оперативную память (см. раздел "Таблица окружения").

Ниже описаны элементы дополнительной таблицы окружения:

Смещение	Размер	Описание
00h	Слово	Длина дополнительной таблицы окружения в байтах
02h	Двойное слово	Указатель на таблицу кодов комбинаций мониторов
06h	"-"	Указатель на вторую таблицу символов текстового режима
0Ah	"-"	Указатель на таблицу настройки палитры
0Eh	"-"	Зарезервировано
12h	"-"	"-"
16h	"-"	"-"

После загрузки компьютера заполняются только один элемент таблицы окружения - указатель на таблицу кодов комбинаций мониторов. Остальные указатели имеют нулевое значение и не используются.

Вторая таблица символов текстового режима

Для видеоадаптера VGA вы можете определить второй набор из 256 символов. Формат второй таблицы символов текстового режима полностью соответствует таблице символов текстового режима.

Таблица кодов комбинаций мониторов

Таблица кодов комбинаций мониторов содержит список всех комбинаций видеоподсистем, которые поддерживает BIOS (см. прерывание INT 10h, функция 1Ah). Формат таблицы представлен ниже:

Смещение	Размер	Описание
00h	Байт	Количество элементов в массиве комбинаций кодов (см. смещение 04h)
01h	"-"	Номер версии таблицы кодов комбинаций мониторов
02h	"-"	Максимальный код комбинаций мониторов
03h	"-"	Зарезервировано
04h	Массив слов	Каждое слово в массиве описывает пару видеоподсистем, поддерживаемых BIOS

Таблица настройки палитры

Таблица настройки палитры содержит значения, загружаемые при выборе режима работы видеоадаптера в регистр положения подчеркивания символа (регистра ULR), регистры палитры, и регистры таблицы цветов.

Смещение	Размер	Описание
00h	Байт	Управление подчеркиванием символов в текстовых режимах: 1 подчеркивание разрешено во всех текстовых режимах; 0 подчеркивание разрешено во всех монохромных текстовых режимах; -1 подчеркивание не используется
01h	Байт	Зарезервировано
02h	Слово	Зарезервировано
04h	Слово	Количество регистров контроллера атрибутов, определенных в таблице
06h	Слово	Номер первого регистра контроллера атрибутов
08h	Двойное слово	Адрес таблицы, содержащей значения регистров контроллера атрибутов
0Ch	Слово	Количество регистров таблицы цветов
0Eh	Слово	Номер первого регистра таблицы цветов
10h	Двойное слово	Адрес таблицы, содержащей значения регистров таблицы цветов
14h	Массив байт переменной длины	Список режимов, в которых используется данная таблица. Каждый байт содержит номер режима. Список заканчивается числом 0FFh

Программа BIOSVAR, исходный текст которой представлен в листинге 6.1, считывает из оперативной памяти компьютера значения переменных видеофункций BIOS, а затем отображает их на экране монитора.

Формат вызова программы BIOSVAR имеет следующий вид:


BIOSVAR <номер режима>

Единственный параметр программы BIOSVAR должен задавать режим, в который переводится видеоадаптер перед чтением переменных видеофункций BIOS.

Листинг 6.1. Файл BIOSVAR.С


#include <stdio.h>
#include <dos.h>
#include <mem.h>
#include "sysgraph.h"

int     main( int, char ** );

//===========================================================
// Главная функция программы
//===========================================================
int main( int argc, char * argv[] )
{
        BIOS_VAR _far  *bios_var_ptr;
        BIOS_VAR bios_var_table;

        union  REGS    inregs, outregs;
        int     vmode;

// Проверка командной строки программы
        if( argc != 2 )
        {
                printf( "\nФормат вызова: BIOSVAR <режим>"
                                  "\n   <режим>: режим видеоадаптера \n" );
                return -1;
        }
        sscanf(argv[1],"%d",&vmode);

// Устанавливаем режим работы видеоадаптера,
// заданный параметром vmode
        inregs.h.ah = 0x0;
        inregs.h.al = vmode;
        int86( 0x10, &inregs, &outregs );

// Получаем указатель на область переменных видеофункций BIOS
        bios_var_ptr = (BIOS_VAR _far *) FP_MAKE(0x0000, 0x0410);

// Копируем переменные видеофункций BIOS в структуру
// bios_var_table
        _fmemcpy(&bios_var_table,
                (void far*) bios_var_ptr, sizeof(BIOS_VAR) );

// Устанавливаем текстовые режим видеоадаптера номер 3
        inregs.h.ah = 0x0;
        inregs.h.al = 3;
        int86( 0x10, &inregs, &outregs );

// Отображаем содержимое переменных BIOS
        printf(  "Флаги конфигурации:                  %Xh\n"
                "Текущий режим работы видеоадаптера:        %Xh\n"
                "Количество символов в строке:              %d\n"
                "Размер страницы видеопамяти:               %d\n"
                "Начальный адрес:                           %Xh\n"
                "Координаты курсора нулевой страницы:       %Xh\n"
                "Форма курсора:                             %Xh\n"
                "Активная страница:                         %Xh\n"
                "Адрес индексного регистра контроллера ЭЛТ: %Xh\n"
                "Регистр режима CGA:                        %Xh\n"
                "Цветовая палитра CGA:                      %Xh\n"
                "Количество текстовых строк:                %d\n"
                "Высота символов:                           %d\n"
                "Информация о EGA 1:                        %Xh\n"
                "Информация о EGA 2:                        %Xh\n"
                "Адрес таблицы окружения:                   %Fp\n",

                (unsigned char) bios_var_table.bEquipFlags,
                (unsigned char) bios_var_table.bVideoMode,
                (unsigned) bios_var_table.wColumns,
                (unsigned) bios_var_table.wPageLength,
                (unsigned) bios_var_table.wVidStart,
                (unsigned) bios_var_table.w8CursorPos[0],
                (unsigned) bios_var_table.wCursorShape,
                (unsigned char) bios_var_table.bActivePage,
                (unsigned) bios_var_table.wAddrCRT,
                (unsigned char) bios_var_table.bRegMode,
                (unsigned char) bios_var_table.bRegPalette,
                (unsigned char) bios_var_table.bRows + 1,
                (unsigned) bios_var_table.wCharHigh,
                (unsigned char) bios_var_table.bInfo,
                (unsigned char) bios_var_table.bInfoTwo,
                (void far*) bios_var_table.dwSavePtr
        );

        printf("\nCopyright (C)Frolov G.V., 1992-1995. "
                "E-mail: frolov@glas.apc.org\n");

        return 0;
}

Программирование видеоадаптеров.