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Asked:2025-01-04 02:34:58 +0800 CST2025-01-04 02:34:58 +0800 CST

UEFI后如何配置VGA？

  • 772

我使用 UEFI 启动（无 BIOS）。之后，控制权转移到我的操作系统的内核，我配置分页。 GOP（图形输出协议）变得不可用，任何屏幕输出也随之变得不可用。

要自己配置一切，我目前看到以下算法：

  1. 我们在 PCI 上找到任何与 VGA 兼容的显卡
  2. 我们得到视频内存开头的物理地址（对我来说，就像0x81020000在 BAR 中一样，它寻址最大的空间）
  3. 设置命令寄存器中的内存空间和 I/O 空间位 ( https://wiki.osdev.org/PCI )
  4. 我们将找到的地址“绑定”到虚拟地址（例如0xA0000）
  5. 我们将VGA寄存器设置为图形模式，例如12h（我只是将它们放在某些端口上，没有任何连接到PCI、显卡或其他任何东西）。
  6. 我们向虚拟地址 ( 0xA0000) 写入一些值，它应该显示在屏幕上

在执行完该地址的所有操作后，0xA0000会出现连贯的无意义内容 ( QEMU Monitor...)，但屏幕上没有任何反应。此外，由于某种原因，无法将该值写入反射内存。

这是我的代码。最主要的是pci.c和vga.c。我在设置分页时，在检测到分页之前绑定内存，基于这样的假设：在启动之间同一个模拟器上不会发生任何变化。

我缺少什么？

c

3 个回答

  1. 0xA0000是我绑定显卡LFB物理地址的物理地址（0x81020000）

    您不能像您的情况那样将一个 PFN 物理帧分配给两个物理地址A0000=81020000。您可以将2个不同的帧分配给一个虚拟地址（经典映射+ CopyOnWrite）。由于分页后所有地址都已经是虚拟的，因此访问物理地址LFB=0xA0000需要将其 PFN 存储在页目录的 PTE 记录中。

    但还有另一种选择——只需从VGA适配器的ROM中复制现成的图形支持，并在IDT表中恢复中断向量INT-10h。这在各个方面都更加有效。 v/card 供应商为我们提供了其解决方案，那么为什么不使用它呢？

    在 PCI-Config-Space 中，偏移量 30h 处有一个寄存器xROMBAR，其值的确定方式与 BAR 相同（写入 -1，然后读取，位 0 激活访问）。 VGA-ROM 内容格式在D. Salikhan 所著《BIOS：设计、修改、编程》第 (7) 章中进行了描述。这样我们就可以立即获得字体字形和所有维护程序，甚至支持 SVGA/VESA 模式。这也适用于其他带有 ROM 的引导设备，例如 HDD 和 LAN。

    在没有分页的实模式下，系统 BIOS/EFI 将 VGA-ROM 复制到以 开头的物理地址C000:0000，然后是 HDD-ROM 等，直到地址 为止D000:0000。这是它在带有内置卡的 x64_Win7 机器上的外观（由RWE实用程序制作的用于 disasm 的 ROM 转储）：

    在此输入图像描述

    编辑者：

    以及将复制哪些代码？ 16 位？

    ROM 中的代码是 32 位的，但无法在 x64 上运行。在这种情况下，您必须通过 VGA 端口执行所有基本操作，并将数据直接发送到视频内存（按照您的计划）。Zubkov有一个关于这个主题的很好的文档（参见第 5.10.4 节），但是包含分页会增加很多问题。例如，CPU 可能会隐藏大部分以前可用的物理内存区域，并且必须将它们恢复。据我所知，有一些细微差别：

    1. VRAM和I/O端口的物理地址存储在BAR PCI-Cfg中，并且来自BAR的端口将被映射到CPU端口03C0-03CFh。
    2. 在 PCI-Cfg“命令”寄存器中，设置 IO/MIO/BusMaster = 7 位。

    在此输入图像描述

    1. VGA 控制器端口中的位 (1)03CCh允许 CPU 访问 VRAM（对我来说是 0xD0000000，见上文）。
    2. MSR寄存器“MTRR_PhyBase/Mask”（共10对）可以设置物理内存区域的缓存类型，其中隐藏着拒绝写访问WP=5。这些属性在寄存器的低字节中指示MTRR_PHYMASK_xx- 从下面的屏幕截图中可以看出，我的区域VRAM=0xD0000000（以及其他所有人）设置为“Uncacheable=0”，尽管 Windows 可能已经设置了此设置，因此需要检查。
    • 0 = 不可缓存 (UC)
    • 1 = 写组合 (WC)
    • 4 = 直写式 (WT)
    • 5 = 写保护 (WP)
    • 6 = 回写 (WB)

    寄存器MTRR_PHY允许您为任意存储区域设置属性，还有 11 个附加寄存器MTRR_FIX_xx为严格预定义的区域设置标志，包括。和 VRAM 帧缓冲区MTRR_FIX16K_A0000。

    在此输入图像描述

    至于分页...我可能只是混淆了物理地址和虚拟地址:)此外，由于某种原因我无法将值写入反射内存。

    这是因为您在“Paging.c”文件中错误地创建了 PML4 目录。现在，您在 PML4 和 PDP 中拥有 1 个“条目”记录，然后是 32 个 PDE 记录和 16384 个 PTE 记录。那么原来可寻址内存页的计数是从PD目录开始的。

    物理帧（PFN）和虚拟页（Page）的大小始终相同，均为 4096 字节。由于i它以增量方式移动0x1000，并且您将其放入 PTE 记录中，因此您的虚拟地址与物理地址一致 - 这是正常的。但问题是，如果Page=4096字节，一条“Entry”记录大小为8字节，那么PML4/PDP/PD/PT目录的一页最多只能有4096/8=512条记录。在 x64 模式下，这总共提供：(512*512*512*512)*4096=256 ТераБайт，用户和核心各 128 个。

    现在我们计算您的值：(32*16384)*4096=2.147.483.648=0x80000000（2 gig），而您的 VRAM 位于0x81020000.没关系，你的页目录无法寻址VRAM，表中的条目数PT = 16384，而最大值为512。对于寻址4GB，现在只需将值纠正即可(4*512*512)*4096=0xFFFFFFFF，留下PML4 不变（如果在 QEMU 中测试，则在设置中也需要 4GB）。理想情况下，这应该由操作系统的“内存管理器”完成，在启动时计算当前 RAM 值。要将虚拟内存分为用户内存和内核内存（环 0/3），只需在 PTE 记录中设置 U/S 位即可 - 如果该值为零，则用户将无法访问该页（Win 设置该页的下半部分）公共池至 1)。

    在此输入图像描述

    • 3

  2. 我修改代码的结果是半死不活的12h。/中的最少代码。vga.cvga.h

    算法如下：

    1. 我们不涉及 PCI 或分页。
    2. 设置寄存器是必要且充分的
    3. 通用寄存器：写入端口0x3C2
    4. 定序器：将索引写入0x3C4，值 - 0x3C5
    5. CRTC寄存器：索引- 0x3D4，值-0x3D5
    6. 图形控制器：索引- 0x3CE，值-0x3CF
    7. 属性控制器：索引- 0x3C0，值- 0x3C0。在放置索引之前，0x3C0您必须读取0x3DA以便端口开始接受索引。这里的前 16 个寄存器负责调色板。
    8. 设置模式后，显存将显示在标准地址处—— 0xA0000

    这是结果（虽然与 640x480 不太相似，可能是由于清屏时写入内存不正确）：在此输入图像描述

    • 1
  3. Best Answer

    答案有点偏离主题，但仍然与图形有关（这就是VGA 的设计目的）。

    如果我们通过UEFI启动，则可以使用GOP ，而不是VGA。为此，我们假设UEFI配置了 1 对 1 寻呼，它应该是这样的：

    UEFI 使用身份映射。您不必猜测物理内存地址是什么：它与其虚拟地址相同。

    在这种情况下，您可以将虚拟地址视为FrameBufferAddress物理地址（它们将匹配）并将其绑定到另一个虚拟地址（我绑定到0x400000）。

    因此，我们将能够访问整个屏幕分辨率（而不是最大640x480 VGA）和 24 位颜色 + 8 位 alpha。但这个解决方案是否有效仅取决于具体的UEFI

    我的代码。

    结果：在此输入图像描述

    • 0

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