Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия: Совсем прямое обращение к видеопамяти.
Форум «Всё о Паскале» > Pascal, Object Pascal > Теоретические вопросы
TarasBer
В режиме 640 на 480 видеопамять состоит из 4 цветовых слоёв. Которые в оперативной памяти расположены... по одному и тому же адресу! Для доступа к тому или иному слою надо записать какое-то значение в порты. Но тогда получается, что физическое расположение видеопамяти - это вовсе не $A000: $0000, ведь иначе один слой затирал бы информацию о другом. Можно ли обратиться к видеопамяти ещё более непосредственно, минуя механизм обращения по известному адрему? Или это на уровне железа так сделано, и по другому никак? Ведь помню, когда с портами баловался - экран покрывался цветными пятнами, причём разрешение экрана было довольно высокое.
andriano
Цитата(TarasBer @ 4.03.2009 23:18) *

В режиме 640 на 480 видеопамять состоит из 4 цветовых слоёв. Которые в оперативной памяти расположены... по одному и тому же адресу!
Совершенно верно.
Цитата
Для доступа к тому или иному слою надо записать какое-то значение в порты. Но тогда получается, что физическое расположение видеопамяти - это вовсе не $A000: $0000, ведь иначе один слой затирал бы информацию о другом.
С какой стати?
Во-первых, сам по себе "слой" ничего затереть не может, т.к. ничего никуда не пишет. А пишет и, соответственно, может затереть - только процессор (или другое устройство, которое можно настроить на работу с видеопамятью). И когда рпоцессор пишет некоторое число в адресное пространоство памяти, это число оказывается записанным одновременно в несколько "слоев": от 0 до 4. В зависимости от настроек видеоадаптера в данный момент.
Цитата
Можно ли обратиться к видеопамяти ещё более непосредственно, минуя механизм обращения по известному адрему?
Это самый прямой из всех известных способов доступа к памяти.
Цитата
Или это на уровне железа так сделано, и по другому никак?
Можно придумать и другие способы, но явно не более простые.
Цитата
Ведь помню, когда с портами баловался - экран покрывался цветными пятнами, причём разрешение экрана было довольно высокое.
Ну, для баловства вполне закономерный результат. Чтобы сделать что-то осмысленное, нужно понимать, что делаешь.

PS. Режимы с 4 цветовыми слоями сегодня представляют лишь академический (или исторический) интерес. Так что если интерес имеет практический характер, советую забыть о 16-цветных режимах как о кошмарном сне.
TarasBer
Цитата(andriano @ 8.03.2009 14:51) *

С какой стати?
Во-первых, сам по себе "слой" ничего затереть не может, т.к. ничего никуда не пишет.


Я про то место, где видеоадаптер на самом деле хранит картинку. Адрес А000:0000 это всего лишь "окно".

Цитата

PS. Режимы с 4 цветовыми слоями сегодня представляют лишь академический (или исторический) интерес. Так что если интерес имеет практический характер, советую забыть о 16-цветных режимах как о кошмарном сне.


А вдруг аналогичные методы потом можно и к другим режимам применить.
andriano
Цитата(TarasBer @ 8.03.2009 17:26) *

Я про то место, где видеоадаптер на самом деле хранит картинку. Адрес А000:0000 это всего лишь "окно".
Нет, это ни в коей мере не "окно".
Организация памяти внутри видеоадаптера и то, как она видна в адресном пространстве процессора - разные вещи. Видеоадаптер может подключать к к одному и тому же адресу разные ячейки памяти, одну и ту же - по разным адресам, а также по-разному формировать байты, видимые процессором, из имеющихся у него битов видеопамяти.
Если говорить точнее, то "окно" он лишь со стороны процессора - окно, через которое видеоадаптеру РАЗРЕШЕНО подключать видеопамять к адресному пространству процессора. Из каких участков видеопамяти будет скомпоновано это окно (включая составление байтов из битов, а также параллельную запись в несколько мест по одному адресу), а также какая часть этого "окна" будет использоваться, а какая - свободна, - целиком на совести видеоадаптера. Видеоадаптер может, например, в режиме 32-разрядного цвета подключать к каждому двойному слову адресного пространства лишь 24 бита видеопамяти.
Возможно, ты не совсем ясно выразился и хотел сказать, что содержимым памяти должен заведовать видеоадаптер, а не центральный процессор? Если так, тогда все 3D-ускоители именно этим и занимаются. (собственно, 2D-ускорители - тоже)
Цитата
А вдруг аналогичные методы потом можно и к другим режимам применить.
Хотелось бы получить описание "метода" прежде, чем пытаться найти что-то ему "аналогичное".
TarasBer
Цитата(andriano @ 9.03.2009 10:21) *

Нет, это ни в коей мере не "окно".
Организация памяти внутри видеоадаптера и то, как она видна в адресном пространстве процессора - разные вещи. Видеоадаптер может подключать к к одному и тому же адресу разные ячейки памяти, одну и ту же - по разным адресам, а также по-разному формировать байты, видимые процессором, из имеющихся у него битов видеопамяти.


Хорошо, но есть ли прямой способ подключиться к памяти адаптера? Без посредника.
andriano
На старых компьютерах можно было вынуть микросхемы из "кроваток" на плате видеоадаптера и вставить их в "кроватки" на системной плате.
На современных без пайки - никак.

PS. Строго говоря, подавляющее большинство и современных компьютеров устроены так, что процессор общается с памятью при посреднике, в роли которого выступает северный мост чипсета. А уж с видеопамятью, которая расположена "по другую сторону" от шины PCI Express - без вариантов.
OCTAGRAM
На EGA/VGA можно переключать слой. Чтобы делать продвинутые операции типа вывода спрайта, слои последовательно переключаются с 1 на 4, и в каждый выводится изображение. Спрайт при этом по соображениям эффективности тоже хранится по слоям, а не по пикселам.

Далее, если надо рисовать одним цветом, есть режим записи 2, при котором при записи пикселы, в которые записался ноль, не меняются, а в которые записалась 1, меняются на заданный цвет.

Далее, есть режим копирования 1. При считывании байта он сохраняется в регистр–защёлку, а при записи все восемь пикселов копируются на новое место. Это можно использовать для отрисовки тайлов: Сначала рисуем тайлы в видеопамяти, в невидимой области, а потом копируем куда надо. Тут, правда, проблема, если надо делать гладкую прокрутку по горизонтали, но она решаема: был какой–то регистр, позволяющий прокрутить графическое поле на несколько пикселей. Графическое поле нужно подкручивать так, чтобы тайлы приходились в аккурат по границам байтов.

Для прикидки: видеопамять вмещает в себя примерно поле 640x818. В 640x480 на две страницы пямяти не хватает, зато в 640x350 образуется избыток 640x118.

Учитывая необходимость подкрутки по горизонтали, имеем:
Графическая область (648x350x2) / 8 = 56700 байтов.
65536 - 56700 = 8836

8836 байт -- это 1262 тайла 8x7 или 315 тайлов 16x14 или 78 тайлов 32x28. Формат тайла 8x7 -- это, чтобы скомпенсировать растянутость режима 640x350.

Если честно, очень рад, что больше не надо выкраивать по байту, как бы уместиться на крохотном кусочке видеопамяти. Как и большинство программистов, в детстве мечтал забацать гаму, а в результате потратил кучу времени на изучение видеоконтроллёра, выучил ассемблер, чтобы рисовать спрайты и обрабатывать прерывание клавиатуры, потому что DOS несколько клавиш одновременно не понимает как надо.

И всё это устарело в считанные года, когда современные PC стали доступными и в России тоже. Ни гамы, ни детства smile.gif

В SVGA обращение к видеопамяти очень даже прямое. Но нужно учитывать, что вплоть до VGA, адаптеры были совместимыми и взаимозаменяемыми, а, начиная с SVGA, нужно уже работать по прерываниям, потому что схемы записи/чтения в порты отличаются от модели к модели.

Если использовать работу SVGA, то прямое обращение возможно. Можно адресовать окно $A000, а можно, читал в одной книжке, использовать 32битный хак: спроецировать видеопамять на один цельный кусок в расширенной (выше мегабайта) памяти, затем ненадолго переключиться в защищённый режим, установив GS или FS на начало графического сегмента. В книжке, которую я читал, FS устанавливается на начало памяти, а GS -- на видеопамять.

Фишка в том, что у каждого регистра сегмента (DS, ES, CS, SS, FS, GS) есть теневой регистр, который содержит информацию о настройке сегмента (начало, длина). Поведение сегментного регистра при адресации определяется не режимом (реальный/защищённый), а как раз вот этими теневыми регистрами. Содержимое теневого регистра обновляется только при перезаписи, так что, если в защищённом режиме запрограммировать GS, вернуться в реальный, а потом не трогать GS, он так и останется указывать на видеопамять. При этом можно использовать 32битную адресацию. Встроенный ассемблер TP не сможет, а вот TASM понимает. Если в 16битном коде используются 32битные значения и адреса, TASM генерит префиксы $66 и $67, и это работает.
andriano
OCTAGRAM,
Вроде программирование VGA достаточно подробно описано Фроловыми по ссылке, которую привел Оззя.
Если же говорить об эффективных способах использования 16-цветных режимах (которые по определению неэффективны), то можно вделить 2 момента:
- единственный действительно эффективный режим, позвояющий быстро залить экран одним цветом, т.к. запись возможна одновременно во все цветовые плоскости - при записи одного бйта заполняется до 4 байт видеопамяти.
- режим, в котором записываемый байт поворачивается перпендикулярно цветовым плоскостям. При этом пискель (4 бита) пишется за одно обращение к видеопамяти, а номер пикселя из 8 расположенных по одному адресу выбирается регистром маски. Такой способ попиксельной графики в 2.5-3 раза быстрее стандартного.

По поводу изучения VGA и быстрого устаревания этой инфомации - полностью согласен.

По поводу регистра GS. Дело в том, что в реальном и защищенном режимах по-разному трактуется содержимое сегментного регистра. Если в защищенном - это селектор, т.е. просто адрес в таблице, то в реальном - это физический адрес, сдвинутый на 4 разряда. Поэтому GS с правильно установленным селектором в защищенном режиме при переходе в реальный НЕ БУДЕТ указывать на видеопамять. Единственная польза, которую можно извлечь из такой операции - преодоление ограничения на размер сегмента (и, соответственно,Ю смещения) в 65536 байт. Т.е. По этому сегменту, если установить его в 0, можно только смещением адресовать 4 Гб адресного пространства, используя префиксы $66 и $67. Ну а получив с помощью VESA физический адрес линейного видеобуфера, можно писать в него, испольуя 4-гбайтный сегмент. Т.е. теоретически из приложения реального режима можно использовать линейный видеобуфер, но техника чуть отличается от описанной.
OCTAGRAM
Вот как раз линейный видеобуффер и имелся в виду.

Но, чтобы это работало, надо без EMM загружаться.

Сейчас это разве что при программировании кофейных автоматов может заинтересовать.
andriano
Цитата(OCTAGRAM @ 20.03.2009 21:01) *

Вот как раз линейный видеобуффер и имелся в виду.

Но, чтобы это работало, надо без EMM загружаться.

Сейчас это разве что при программировании кофейных автоматов может заинтересовать.

Вообще-то линейный буфер полезен и целесообразен в 32-разрядном режиме DOS. Где он, собственно, интенсивно использовался. Помнится, любая уважающая себя игра имела в корневом каталоге файл dos4gw.exe.
И, кстати, EMM этому не мешал.
Сейчас же неприятность состоит в том, что WinXP не поддерживает линейный буфер для DOS приложений, и все, что было написано с использованием этого режима, под Виндой не запускается (под 95 запускалось), кроме, разве что, DOSBox.

обратил внимание еще на одну фразу:
Цитата
и обрабатывать прерывание клавиатуры, потому что DOS несколько клавиш одновременно не понимает как надо.
Насколько я помню, проблема была не в распознавании нескольких нажатых клавиш (такая проблема тоже была, но она была исключительно аппаратной, а потому неразрешимой программными средствами), а в отсутствии индикации отпускания клавиши. И свой обработчик прерывания клавиатуры приходилось писать именно для того, чтобы знать, когда клавиша отпущена. И, кстати, это проблема BIOS, а не DOS.
Это текстовая версия — только основной контент. Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, нажмите сюда.