VESA BIOS Extensions

«VBE» перенаправляется сюда. Чтобы узнать о других значениях, см. VBE (значения) .

Расширения VESA BIOS ( VBE ) — это стандарт VESA , в настоящее время версия 3, который определяет интерфейс, который может использоваться программным обеспечением для доступа к совместимым видеоплатам с высоким разрешением и битовой глубиной. Это противоположность «традиционным» вызовам INT 10h BIOS , которые ограничены разрешением 640×480 пикселей и глубиной 16 цветов (4 бита) или меньше. VBE доступен через BIOS видеокарты , который устанавливает некоторые прерываний векторы , указывающие на него во время загрузки .

Большинство новых карт реализуют более функциональный стандарт VBE 3.0. Старые версии VBE предоставляют только интерфейс реального режима , который нельзя использовать без значительного снижения производительности в операционных системах с защищенным режимом . Следовательно, стандарт VBE практически никогда не использовался для написания драйверов видеокарты; Таким образом, каждому производителю пришлось изобрести собственный протокол для связи со своей собственной видеокартой. Несмотря на это, драйвер обычно использует прерывание реального режима, чтобы инициализировать режимы экрана и получить прямой доступ к линейному буферу кадров карты , поскольку в противном случае эти задачи потребовали бы обработки многих сотен собственных вариаций, существующих от карты к карте. карта.

В системах EFI 1.x INT 10H и расширения VESA BIOS (VBE) заменяются протоколом EFI UGA. В широко используемых системах UEFI 2.x INT 10H и VBE заменяются UEFI GOP .

Стандарты

Ранний VBE

VBE 1.0 (VS891001) был определен в 1989 году. VBE 1.1 (VS900602) был определен в 1990 году. VBE 1.2 (VS911022) был определен в 1991 году. Для работы этих версий VBE требуется реальный режим.

VBE определяет несколько новых функций, вызываемых через INT 10H . Нумерация функций начинается с AX=4F00 или (AH=4F, AL=00) для функции 00h . От 00h до 05h были определены в VBE 1.0, 06h и 07h в 1.1 и 08h в 1.2.

VESA BIOS Extensions (VBE core) 2.0 (November 1994)

Этот стандарт обеспечивает основные функции расширений VESA BIOS. Он позволяет приложениям определять возможности видеокарты и предоставляет возможность устанавливать найденные режимы отображения. VBE 2.0 добавляет некоторые новые функции по сравнению с предыдущим стандартом VBE 1.2, включая доступ к линейному кадровому буферу и банковское обслуживание в защищенном режиме . Некоторые из VBE Core 2.0 особенности включают в себя:

Линейный доступ к кадровому буферу

Обеспечивает прямой доступ к кадровому буферу в защищенном режиме как к одной большой области памяти вместо менее эффективных более мелких фрагментов.

Защищенный режим банкинга

Разрешает доступ к кадровому буферу из защищенного режима без «перехода» в реальный режим . Это реализовано с помощью новой функции 0Ah .

Super VGA Перелистывание страниц

Обеспечивает более высокую производительность анимации для обеспечения плавной анимации в компьютерных играх и других высокопроизводительных графических программах.

Виртуальные экраны Super VGA

Позволяет программному обеспечению настраивать разрешение виртуального дисплея , превышающее фактическое разрешение дисплея, а также плавно прокручивать или перемещать увеличенное изображение.

High Color и TrueColor Режимы

Стандартные 16-битные и 24-битные графические режимы для разрешений от 320×200 до 1600 × 1200 .

VESA BIOS Extensions (VBE core) 3.0 (September 1998)

Расширение стандарта VBE 2.0. Этот стандарт добавляет к стандарту VBE 2.0 управление частотой обновления , возможности для стереоочков , улучшенную мультибуферизацию и другие функции.

Тройная буферизация

Позволяет высокоскоростным приложениям выполнять мультибуферизацию с меньшим мерцанием экрана и без необходимости ждать графического контроллера.

Управление частотой обновления с использованием таймингов GTF.

Это позволяет приложениям и утилитам операционной системы стандартным образом изменять частоту обновления на всех графических контроллерах VBE 3.0. Это важно для стереоприложений, поскольку при включении стереоэффекта эффективная частота обновления пользователя снижается вдвое.

Стерео перелистывание страниц

При просмотре приложения с использованием стереоочков программному обеспечению приходится перелистывать страницы в два раза чаще, чем обычно, поскольку ему необходимо генерировать отдельные изображения для каждого глаза. Эта новая функция обеспечивает правильное отображение стереосовместимого программного обеспечения.

Аппаратная стереосинхронизация

Позволяет стереопрограмме определить, есть ли на видеокарте пользователя разъем для стереоочков.

В качестве альтернативы функции 0Ah была добавлена ​​новая «Точка входа в защищенный режим» .

VBE/функции ускорителя (VBE/AF) (август 1996 г.)

VBE/AF предоставляет низкоуровневый стандартный интерфейс для общих функций ускорения, доступных на большинстве аппаратных средств. Некоторые из функций, определенных в стандарте, — это доступ к аппаратным курсорам, передаче битовых блоков (Bit Blt), внеэкранным спрайтам , аппаратному панорамированию, рисованию и другим функциям. Он предназначен для работы в 32-битном защищенном режиме. Несмотря на широкое распространение VBE Core, очень немногие устройства поддерживают VBE/AF. Проект FreeBE/AF реализует бесплатные сторонние драйверы VBE/AF для определенных видеокарт.

Дополнительные характеристики

Дополнительные спецификации обеспечивают независимый от устройства интерфейс между прикладным программным обеспечением и оборудованием Super VGA. Номера функций присваиваются Комитетом по стандартам программного обеспечения VESA (SSC).

Расширения управления питанием (PM)

Дополнительная информация: Сигнализация управления питанием дисплея VESA.

DPMS — это аппаратный стандарт, который позволяет видеокартам взаимодействовать с DPMS-совместимыми мониторами через специальную систему сигнализации, которую можно использовать с существующими графическими контроллерами и кабелями монитора. Эта система сигнализации позволяет видеокарте сообщать монитору о переходе в различные состояния управления питанием или энергосбережения, что позволяет монитору автоматически отключаться, когда он не используется.

Расширения интерфейса плоской панели (FP)

Обеспечивает доступ к специальным функциям контроллеров с плоскими панелями.

Расширения аудиоинтерфейса (AI)

Предоставляет стандартные аудиоуслуги.

В настоящее время (версия 1.00) спецификация VBE/AI определяет три класса устройств: WAVE, MIDI и VOLUME. Неохваченные типы устройств:

управление компакт-диском

который покрывается расширениями Microsoft CD-ROM .

Процессоры эффектов

Этот класс устройств будет расширен в будущей версии спецификации VBE/AI.

OEM-расширения

Обеспечивает стандартный доступ к расширениям, специфичным для конкретного поставщика.

Канал данных дисплея (DDC)

Основная статья: Отображение канала данных

Канал данных дисплея или DDC — это цифровое соединение между дисплеем компьютера и графическим адаптером , которое позволяет дисплею передавать свои характеристики адаптеру. Стандарт был создан VESA .

Последовательный интерфейс управления (SCI)

Предоставляет аппаратно-независимые средства для операционной системы и приложения для чтения и записи данных через I²C последовательный интерфейс управления .

Номера режимов VBE

Хотя номер режима представляет собой 16-битное значение, дополнительные номера режимов VBE имеют ширину 14 бит. Бит 15 используется VGA BIOS как флаг очистки или сохранения памяти дисплея. VBE определил номера режимов следующим образом:

Кусочек	Значение
0–8	Номера режимов. Если бит 8 равен 1, это режим VBE, определенный VESA.
9-10	Зарезервировано для расширения. Должен быть установлен на 0.
11	Управление частотой обновления Выберите. Если установлено значение 1, используйте заданные пользователем значения CRTC для частоты обновления, в противном случае используйте частоту обновления BIOS по умолчанию.
12–13	Зарезервировано для VBE/AF. Должен быть установлен на 0.
14	Выбор линейного/плоского кадрового буфера. Если установлено значение 1, используется линейный буфер кадров, в противном случае используется групповой буфер кадров.
15	Сохранить выбор памяти дисплея. Если установлено значение 1, сохраните память дисплея, в противном случае очистите память дисплея.

Начиная с VBE/Core 2.0, VESA больше не определяет новые номера режимов VESA и больше не требует устройства для реализации старых номеров. Чтобы правильно определить информацию о режиме экрана, используйте функцию 01h — Возврат информации о режиме VBE .

Режим 81FFh — специальный видеорежим, предназначенный для сохранения текущего содержимого памяти и предоставления доступа ко всей видеопамяти.

Режимы, определенные VESA

Начиная со стандарта VBE 2.0, VESA не будет определять новые режимы, а старые режимы больше не являются обязательными. Использование определенных режимов следует считать устаревшим: современные видеокарты могут использовать или не использовать эти номера режимов (хотя большинство из них используют их для обратной совместимости), а современное программное обеспечение не должно их использовать. Правильный способ для программного обеспечения обнаружить доступные режимы отображения — получить список режимов (используя «Функция 00h — возврат информации о контроллере VBE»), а затем проверить каждый режим (используя «Функция 01h: возврат информации о режиме VBE»), пока не найдет режим/ы, которые ему необходимы.

Графические режимы	320×200	640×400	640×480	800×600	1024×768	1280×1024
16-цветная палитра				258 (0102ч), 106 (6Ач)	260 (0104ч)	262 (0106ч)
256-цветная палитра		256 (01:00)	257 (0101ч)	259 (0103ч)	261 (0105ч)	263 (0107ч)
15-битный (5:5:5)	269 ​​(010Dh)		272 (01:10ч)	275 (01:13ч)	278 (0116ч)	281 (0119ч)
16-битный (5:6:5)	270 (010Эх)		273 (0111ч)	276 (01:14ч)	279 (0117ч)	282 (011Ач)
24-битный (8:8:8)	271 (010Fh)		274 (01:12ч)	277 (01:15ч)	280 (0118ч)	283 (011Бч)

Режимы 264–268 — это текстовые режимы. 264 (0108h) — 80 столбцов × 60 строк (80 × 60), 265 (0109h) — 132 × 25, 266 (010Ah) — 132 × 43, 267 (010Bh) — 132 × 50 и 268 (010Ch) — 132 × 60.

Текстовые режимы	Столбцы
Строки	80	132
25		265 (0109ч)
43		266 (010 Ач)
50		267 (010Бч)
60	264 (0108ч)	268 (010Ч)

Другие общедоступные графические режимы

В таблице ниже объединены режимы, определенные VESA (значения обозначены черным цветом), а также широко используемые режимы, которые могут работать не на всех видеокартах, поскольку они не определены ни одним стандартом ( обозначено красным ).

Графические режимы	320×200	640×400	640×480	800×500	800×600	896×672	1,024×640	1,024×768	1152 ×720	1280 × 1024	1360 ×768	1440 ×900	1600 × 1200
16-цветная палитра					258 (0102ч), 106 (6 Ач)			260 (0104ч)		262 (0106ч)
256-цветная палитра		256 (01:00)	257 (0101ч)	367 (016Fh)	259 (0103ч)	303 (012Fh)	362 (016 Ач)	261 (0105ч)	357 (0165ч)	263 (0107ч)		352 (0160ч)	284 (011Ч)
15-битный (5:5:5)	269 ​​(010Dh)	289 (0121ч)	272 (01:10ч)	368 (0170ч)	275 (01:13ч)	304 (01:30ч)	363 (016Бч)	278 (0116ч)	358 (0166ч)	281 (0119ч)		353 (0161ч)	285 (011Dh)
16-битный (5:6:5)	270 (010Эх)	290 (0122ч)	273 (0111ч)	369 (0171ч)	276 (01:14ч)	305 (0131ч)	364 (016Ч)	279 (0117ч)	359 (0167ч)	282 (011Ач)	978 (03д2ч)	354 (0162ч)	286 (011Эх)
24-битный (8:8:8)	271 (010Fh)	291 (0123ч)	274 (01:12ч)	370 (0172ч)	277 (01:15ч)	306 (0132ч)	365 (016-й)	280 (0118ч)	360 (0168ч)	283 (011Бч)		355 (0163ч)	287 (011Fh)
32-битный (8:8:8)		292 (0124ч)	297 (0129ч)	371 (0173ч)	302 (012Эх)	307 (0133ч)	366 (016Эх)	312 (01:38ч)	361 (0169ч)	317(013Dh)	980 (03д4ч)	356 (0164ч)	322 (0142ч)

Обнаружение режима

Было написано несколько инструментов для обнаружения режимов VBE, доступных в системе. Обычно они работают путем вызова функции 01h , что более надежно, чем использование таблицы расширенных режимов, поскольку она является частью самодокументации устройства.

• hwinfo — это инструмент обнаружения оборудования, используемый в SuSE Linux и некоторых других дистрибутивах Linux . Бег hwinfo --framebuffer сообщает графическую информацию, включая режимы VESA, в строке «Режим».
• mdt — это инструмент для Linux или DOS , который использует функции VESA BIOS для чтения данных монитора.
• Интерфейс реального режима Linux (LRMI) имеет vbetest программа, которая распечатывает информацию VESA.
• У SciTech Software было несвязанное vbetest для DOS, выпущенной в 1994 году.
• Версия GNU GRUB 2 для x86 «ПК» имеет vbeinfo команда для распечатки доступных видеорежимов и vbetest за попытку определенного режима. они используют встроенную таблицу Вместо функции 01h . Для других платформ, включая x86 EFI, они заменяются более общими videoinfo и videotest.

Номера видеорежимов Linux

Ядро Linux позволяет пользователю выбирать режим VESA во время загрузки, передавая ядру код из памяти. Загрузчик LILO передает этот код на основе параметра «vga» в своем файле конфигурации. Он принимает форму «vga=XXX», где XXX — десятичное значение, или «vga=0xHHH», где HHH — шестнадцатеричное значение. Однако параметр загрузчика vga= не принимает номера видеорежимов VESA напрямую; скорее, номер видеорежима Linux представляет собой номер VESA плюс 512 (в случае десятичного представления) или плюс 0x200 (в случае шестнадцатеричного представления). Например, определенное значение VESA 257 (0x101), представляющее 640x480 и 256 цветов, имеет эквивалентное значение видеорежима Linux 769 (0x301).

Как указывалось ранее, стандарт VESA определяет ограниченный набор режимов; в частности, не рассматриваются ни одно разрешение выше 1280 × 1024 , и вместо этого их реализация является совершенно необязательной для производителей графических адаптеров. Поскольку поставщики могут использовать любые дополнительные значения по своему усмотрению, это означает, что в таблице ниже режимы обозначенный красным цветом (и выраженный в десятичной форме), может применяться не ко всем графическим адаптерам !

	320×200	640×400	640×480	800×500	800×600	896×672	1024 ×640	1024 ×768	1152 ×720	1280 ×1,024	1400 ×1,050	1440 ×900	1600 ×1,200	1920 × 1080	1920 × 1200
16 цветов					770 0302ч			772 0304ч		774 0306ч
256 цветов		768 0300ч	769 0301h	879 036 Фч	771 0303h	815 032Фч	874 036 Ач	773 0305ч	869	775 0307ч	835	864	796		893
15-битный (5:5:5)	781 030 дирхамов	801 0321ч	784 0310ч	880 0370ч	787 0313ч	816 0330ч	875 036 Госпожа	790 0316ч	870	793 0319ч		865	797
16-битный (5:6:5)	782 030Эч	802 0322ч	785 0311h	881 0371h	788 0314ч	817 0331ч	876 036Ч	791 0317ч	871	794 031 Ач	837	866	798
24-битный (8:8:8)	783 030Фч	803 0323ч	786 0312ч	882 0372ч	789 0315ч	818 0332ч	877 036 дирхамов	792 0318ч	872	795 031 Госпожа	838	867	799
32-битный (8:8:8) 1		804	809	883	814	819	878	824	873	829		868	834	980 03D4h

1: 32-бит на самом деле (8:8:8:8), но итоговое 8-битное число — это «пустой» альфа-канал. В противном случае он равен 24-битному цвету. Многие графические процессоры используют 32-битный цветовой режим вместо 24-битного просто для более быстрого доступа к видеопамяти за счет 32-битного выравнивания памяти.

VGA= 864 [ 352 (0160h)] также позволяет выбрать разрешение 1280 × 800 (8 бит) для дисплеев различных ноутбуков.
VGA= 834 [322 (0142h)] — 1400 × 1050.

Доступные режимы в Parallels

Эмуляция VESA BIOS в виртуальной машине Parallels имеет другой набор нестандартных режимов VESA. Начиная со сборки 3214, LRMI vbetest показывает следующие режимы:

	640×400	640×480	720×480	800×500	800×600	896×672	1024 ×640	1024 ×768	1152 ×720	1280 ×1,024	1440 ×900	1600 ×1,200
256 цветовая палитра	256 (01:00)	257 (0101ч)	367 (016Fh)	364 (016Ч)	259 (0103ч)	297 (0129ч)	358 (0166ч)	261 (0105ч)	355 (0163ч)	263 (0107ч)	352 (0160ч)	284 (011Ч)
15-битный (5:5:5)		272 (01:10ч)			275 (01:13ч)			278 (0116ч)		281 (0119ч)		285 (011Dh)
16-битный (5:6:5)	289 (0121ч)	273 (0111ч)	368 (0170ч)	365 (016-й)	276 (01:14ч)	298 (012 Ач)	359 (0167ч)	279 (0117ч)	356 (0164ч)	282 (011Ач)	353 (0161ч)	286 (011Эх)
24-битный (8:8:8)	290 (0122ч)	274 (01:12ч)	369 (0171ч)	366 (016Эх)	277 (01:15ч)	299 (012Бч)	360 (0168ч)	280 (0118ч)	357 (0165ч)	283 (011Бч)	354 (0162ч)	287 (011Fh)

Режимы, доступные в VirtualBox

Эмуляция VESA BIOS в виртуальной машине VirtualBox имеет другой набор нестандартных режимов VESA. Начиная с версии 6.1.38_Ubuntu, сборка r153438, функция VESA BIOS AX=0x4F01 раскрывает следующие режимы (см. также VBETables-gen.c ):

	320x200	640×400	640×480	800×600	1024 ×768	1152 ×864	1280 ×1024	1600 ×1200
4-битная палитра					260 (01:04ч)		262 (01:06ч)
256 цветовая палитра	326 (01:46ч)	256 (01:00)	257 (0101ч)	259 (0103ч)	261 (01:05ч)	328 (01:48ч)	263 (01:07ч)
15-битный (5:5:5)	269 (010дх)		272 (01:10ч)	275 (01:13ч)	278 (01:16ч)	329 (01:49ч)	281 (01:19ч)
16-битный (5:6:5)	270 (010э)		273 (01:11ч)	276 (01:14ч)	279 (01:17ч)	330 (014ah)	282 (011Ах)
24-битный (8:8:8)	271 (010фч)		274 (01:12ч)	277 (01:15ч)	280 (01:18ч)	331 (014бх)	283 (011Бх)
32-битный (x:8:8:8)	320 (01:40ч)	321 (01:41ч)	322 (01:42ч)	323 (01:43ч)	324 (01:44ч)	332 (014ч)	325 (01:45ч)	327 (01:47ч)

См. также

• новое (программное обеспечение)
• УниВБЕ

Дальнейшее чтение

• VESA Super VGA BIOS Extension 1.0 (Standard # VS891001) 1 October 1989
• VESA BIOS Extension 1.2
• VESA BIOS Extension 2.0
• VESA BIOS Extension 3.0
• Доктор Добб изучает спецификацию VESA VBE 2.0
• Как использовать Super VGA (VESA 1.x нелинейный)
• Стандарт последовательного интерфейса управления расширением VESA BIOS на Wayback Machine (архивировано 21 декабря 2005 г.)
• Функции расширения/ускорителя VESA BIOS (VBE/AF) на Wayback Machine (архивировано 9 декабря 2008 г.)
• Интерфейс VESA BIOS

Внешние ссылки

• SuperVGA/VESA programmer's notes
• List of VESA VBE 2.0/3.0 implementing chipsets
• Захват информации о режиме VBE. Исходный пакет vbespy. Архивировано 22 июля 2011 г. на Wayback Machine.
• Как использовать исходный пакет vbespy
• VBETOOL - (пока в архиве) приложение для выполнения кода BIOS видеокарты.