Программирование видеоадаптеров CGA, EGA и VGA

9. Дополнительные средства BIOS для управления EGA и VGA

9.1. Управление регистрами палитры - функция 10h

9.2. Загрузка таблиц знакогенератора - функция 11h

9.3. Определение конфигурации и выбор программы распечатки экрана - функция 12h

9.4. Вывод текстовой сторки - функция 13h

9.5. Чтение/запись конфигурации видеосистемы - функция 1Ah

9.6. Получение данных о состоянии VGA - функция 1Bh

9.7. Сохранение/восстановление состояния видеоадаптера - функция 1Ch

В этой главе описаны остальные функции BIOS, которые реализованы только на видеоадаптерах EGA и VGA. Так же, как и в предыдущей главе, использование каждой группы функций иллюстрируется соответствующими примерами программ.

9.1. Управление регистрами палитры - функция 10h

Функция 10h предоставляет возможность программирования регистров цветовой палитры, таблицы цветов (VGA), а также управляет некоторыми атрибутами символов.

Для EGA эта функция содержит следующие четыре подфункции:

Номер подфункции	Назначение
0	программирование одного регистра палитры
1	программирование регистра цвета рамки
2	программирование всех регистров палитры (таблицы цветов)
3	управление атрибутом мигания и атрибутом интенсивности

VGA поддерживает дополнительно еще 10 подфункций:

Номер подфункции	Назначение
7	чтение одного регистра палитры
8	чтение регистра цвета рамки
9	чтение всех регистров палитры
10h	программирование одного регистра ЦАП
12h	прграммирование нескольких регистров ЦАП
13h	выбор подмножества цветов
15h	чтение одного регистра ЦАП
17h	чтение несколььких регистров ЦАП
1Ah	чтение состояния страницы цветов
1Bh	преобразование регистров ЦАП для работы в монохромном режиме

Установка одного регистра палитры - подфункция 00h

Функция выполняет запись в регистр палитры:

На входе:   AH = 10h - функция 10h;

   AL = 00h - установка регистра палитры;

   BL = номер регистра палитры (0-Fh);

   BH = данные, записываемые в регистр.

На выходе:   Не используются.

Следующий фрагмент записывает в регистр палитры с номером reg_num содержимое переменной data:

   mov   ah,10h      ; функция 10h
   xor   al,al      ; подфункция 0h
   mov   bl,num_reg   ; задаем номер регистра палитры
   mov   bh,data      ; новое значение регистра
   int   10h

Установка цвета рамки - подфункция 01h

Функция выполняет запись значения в регистр цвета рамки контроллера атрибутов. Надо иметь в виду, что эта функция не работает в некоторых режимах EGA.

На входе:   AH = 10h;

   AL = 01h - устновка цвета рамки;

   BH = значение, записываемое в регистр (цвет).

На выходе:   Не используются.

Пример, приведенный ниже, использует подфункцию 01h для изменения цвета рамки экрана:

#include <dos.h>
#include <stdio.h>

void main(void);

void main(void) {

   union REGS   inregs, outregs;
   unsigned char   i;

   // пробуем 16 цветов для рамки

   for(i = 0; i < 16; i++) {

      // функция управления контроллером атрибутов

      inregs.h.ah = 0x10;      

      // подфункция установки цвета рамки

      inregs.h.al = 0x1;   

      // номер нового цвета рамки

      inregs.h.bh = i;

      int86( 0x10, &inregs, &outregs );

      // ожидаем нажатия на любую клавишу

      getch();
   }
}

Установка всех регистров палитры - подфункция 02h

Функция обеспечивает быстрое заполнение новыми значениями всех регистров палитры и регистра цвета рамки. Новые значения регистров записываются в 17-байтовой таблице где-нибудь в оперативной памяти компьютера. Байты 0 - 15 содержат новые значения для регистров палитры, а байт 16 для регистра цвета рамки.

На входе:   AH = 10h;

   AL = 02h - установка регистров палитры и
   регистра цвета рамки;

   ES:DX = адрес таблицы с новыми значениями
   регистров.

На выходе:   Не используются.

Управление атрибутом мигания и атрибутом интенсивности - подфункция 03h

Управляет битом D7 байта атрибутов символа (см. главу "Атрибуты символов"):

На входе:   AH = 10h;

   AL = 03h - управление битом D7 байта атрибутов;

   BL = 0 - бит D7 управляет интенсивностью фона,
      1 - бит D7 управляет миганием символа.

На выходе:   Не используются.

/**
*.Name         ControlBlinkIntens
*.Title        Управление атрибутом мигания/интенсивности
*
*.Descr        Эта функция управляет назначением бита D7 байта 
*              атрибутов символа. 
*
*.Proto        void ControlBlinkIntens(unsigneg char  blink)
*
*.Params       unsigneg char  blink - если параметр функции
*         равен нулю, то бит D7 будет определять
*         интенсивность фона символа. Если параметр равен
*         единице, то бит D7 управляет миганием символа.
*
*.Return       Не определено.
**/

ControlBlinkIntens(unsigneg char  blink) {

   union REGS   inregs, outregs;

   // функция управления контроллером атрибутов

   inregs.h.ah = 0x10;

   // подфункция управления атрибутом мигания/интенсивности

   inregs.h.al = 0x3;

   inregs.h.bl = blink;
   int86( 0x10, &inregs, &outregs );

}

Чтение регистра палитры - подфункция 07h

Функция поддерживается только видеоадаптером VGA. Она позволяет прочитать содержимое любого регистра палитры:

На входе:   AH = 10h;

   AL = 07h - чтение регистра палитры;

   BL = номер читаемого регистра палитры (0-15).

На выходе:   BH = содержимое регистра палитры.

   ...
   mov   ah,10h
   mov   al,7h
   mov   bl,num_reg
   int   10h

   mov   reg_value,bh
   ...

Чтение регистра цвета рамки - подфункция 08h

Функция поддерживается только видеоадаптером VGA. Позволяет прочитать содержимое регистра цвета рамки:

На входе:   AH = 10h;

   AL = 08h - чтение регистра цвета рамки.

На выходе:   BH = содержимое регистра цвета рамки.

Чтение всех регистров палитры - подфункция 09h

Для видеоадаптера VGA данная функция позволяет прочитать значения всех регистров палитры и регистра цвета рамки. Для чтения регистров надо зарезервировать участок памяти (17 байт). После вызова функции байты 0 - 15 будут содержать значения соответствующих регистров палитры, а байт 16 - значение регистра цвета рамки.

На входе:   AH = 10h;

   AL = 9 - чтение всех регистров палитры;

   ES:DX  - указатель на 17-байтовую таблицу.

На выходе:   По адресу ES:DX содержится таблица, заполненная
   значениями из регистров палитры.

Приведем фрагмент программы, который считывает значения всех регистров палитры и регистра цвета рамки в буфер памяти buffer:

; определяем адрес буфера для записи значений регистров 
; палитры и регистра цвета рамки   

mov   ax,SEG buffer      
mov   es,ax         
mov   dx,OFFSET buffer    

; считываем значения всех регистров палитры и регистра
; цвета рамки

mov   ah,10h
mov   al,9            
int   10h

Установка одного регистра таблицы цветов (регистров ЦАП) - подфункция 10h

Функция производит запись 18-битной величины в один из 256 регистров таблицы цветов:

На входе:   AH = 10h;

   AL = 10h - установка регистра таблицы цветов;

   BX = номер регистра таблицы цветов (0-255);

   DH = интенсивность красного цвета (6 бит);

   CH = интенсивность зеленого цвета (6 бит);

   CL = интенсивность синего цвета (6 бит).

На выходе:   Не используются.

Пример использования функции установки одного регистра таблицы цветов приведен ниже:

   mov   ah,10h

   ; выбираем функцию установки регистра цветов

   mov   al,ah

   ; устанавливаем номер регистра таблицы цветов

   mov   bx,num_reg

   ; определяем величины красной, зеленой и синей составляющих

   mov   dh,red      
   mov   ch,green      
   mov   cl,blue

   int   10h

Установка нескольких регистров таблицы цветов (регистров ЦАП) - подфункция 12h

Функция производит запись 18-битной величины в несколько последовательно расположенных регистров таблицы цветов:

На входе:   AH = 10h;

   AL = 12h - установка нескольких регистров
            таблицы цветов;

   BX = номер первого регистра таблицы цветов (0
      -255);

   CX = число устанавливаемых регистров (1-256);

   ES:DX    - адрес таблицы цветов.

На выходе:   Не используются.

Таблица цветов содержит по три байта на один регистр таблицы цветов. В каждом байте значимыми являются только 6 младших бит.

Выбор подмножества цветов - подфункция 13h

Функция предназначена для выбора числа подмножеств цветов и выбора активного подмножества:

На входе:   AH = 10h;

   AL = 13h - выбор подмножества цветов;

   BL = 0 - выбор режима:

      BH = 0 - 4 подмножества из 64 цветов;

      BH = 1 - 16 подмножеств из 16 цветов;


   BL = 1 - выбор активного подмножества:

      BH = номер подмножества (0-4 или 0-15).

На выходе:   Не используются.

Приведем фрагмент программы использующий данную функцию:

; выбираем режим (bh = 1)

mov   ah,10h
mov   al,13h
xor   bx,bx
inc   bh
int   10h

; устанавливаем активное подмножество subset_num

mov   ah,10h
mov   al,13h
mov   bl,1
mov   bh,subset_num
int   10h

Чтение регистра таблицы цветов - подфункция 15h

Функция поддерживается только для видеоадаптеров VGA. Она выполняет чтение одного из регистров таблицы цветов:

На входе:   AH = 10h;

   AL = 15h - чтение регистра таблицы цветов;

   BL = номер читаемого регистра (0-255).

На выходе:   DH = интенсивность красного цвета (6 бит);

   CH = интенсивность зеленого цвета (6 бит);

   CL = интенсивность синего цвета (6 бит);

Следующий пример позволяет считать значение регистра таблицы цветов с номером num_color_reg:

   mov   ah,10h
   mov   al,15h
   mov   bx,num_color_reg
   int   10h
   mov   red_data,dh
   mov   green_data,ch
   mov   blue_data,cl

Чтение нескольких регистров таблицы цветов (регистров ЦАП) - подфункция 17h

Функция производит чтение 18-битовых значений из нескольких последовательно расположенных регистров таблицы цветов:

На входе:   AH = 10h;

   AL = 17h - чтение нескольких регистров
            таблицы цветов;

   BL = номер первого регистра таблицы цветов (0
      -255);

   CX = число считываемых регистров (1-256);

   ES:DX    - адрес таблицы цветов;

На выходе:   Данные в таблице по адресу ES:DX.

Таблица цветов содержит по три байта на один регистр таблицы цветов. В каждом байте значащимии являются только младшие 6 бит.

Определение режима подмножества цветов - подфункция 1Ah

Возвращает число текущих цветовых подмножеств:

На входе:   AH = 10h;

   AL = 1Ah - определение числа цветовых
      подмножеств.

На выходе:   BL = 0 - используются 4 цветовых подмножества
          по 64 цвета;

      1 - используются 16 цветовых подмножеств
          по 16 цветов;

   BH - номер подмножества, используемого в данный
      момент.

   mov   ah,10h
   mov   al,1ah
   int   10h
   mov   num_subset,bh

Установка палитры из градаций серого цвета - подфункция 1Bh

Функция заполняет часть таблицы цветов значениями, соответствующими различным оттенкам серого цвета.

Для каждого модифицируемого регистра таблицы цветов сначала читаются записанные в нем данные, а затем записываются обратно по следующему правилу: красного 30 - процентов, зеленого - 59 процентов и голубого - 11 прцентов от считанного значения.

На входе:   AH = 10h;

   AL = 1Bh - установка палитры из градаций серого
      цвета;

   BX = номер первого регистра таблицы цветов (0
      -255);

   CX =  число модифицируемых регистров (1-256).

На выходе:   Не используются.

Следующий пример демонстрирует, как преобразовать таблицу цветов для отображения различных градаций серого цвета. Модифицируются значения регистров таблицы цветов, имеющих номера от first_num до end_num:

   mov   ah,10h
   mov   al,1Bh
   mov   bx,first_num   ; номер первого модифицируемого регистра
   mov   cx,end_num   ; номер последнего модифицируемого регистра
   sub   cx,bx      ; определяем число изменяемых регистров
   int   10h

9.2. Загрузка таблиц знакогенератора - функция 11h

Функция 11h прерывания 10h предназначена для загрузки в память таблиц знакогенератора (наборов символов). При помощи данной функции можно загружать как стандартные таблицы знакогенератора, так и таблицы, самостоятельно разработанные программистом. Загружается либо вся таблица, либо ее часть. Данная функция позволяет легко "русифицировать" ваш видеоадаптер (если это не CGA или Hercules).

Функция 11h содержит одиннадцать различных подфункций, перечисленных ниже:

Номер подфункции	Назначение
00	загрузка самостоятельно разработанных таблиц знакогенератора
01	загрузка стандартного монохромного набора символов
02	загрузка стандартного набора символов видеоадаптера CGA
03	выбор активных таблиц знакогенератора (EGA)
04	загрузка стандартного набора символов видеоадаптера VGA
20h	установка вектора прерывания 1Fh
21h	использование графического режима для отображения символов пользователя
22h	использование набора символов 8х14 из ПЗУ
23h	использование набора символов 8х8 из ПЗУ
24h	использование набора символов 8х16 из ПЗУ
30h	получение информации об используемом наборе символов

Для подфункций 00, 01, 02, 03, 04 установка бита D4 в регистре AL вызывает перезагрузку регистров контроллера ЭЛТ. Вновь устанавливаются значения принятые по умолчанию для регистров формы курсора и регистра высоты символа текста. Если используется эта особенность, вызов данной функции должен происходить сразу после установки режима работы видеоадаптера. В противном случае вызов функции 11h может привести к непредсказуемым последствиям.

Загрузка набора символов пользователя - подфункция 00h

Функция заменяет текущий набор символов знакогенератора или его часть набором символов, определенных пользователем. Таблица знакогенератора пользователя должна быть загружена в оперативную память до вызова функции. После вызова она может быть удалена из памяти.

На входе:   AH = 11h;

   AL = 00h, 10h - загрузка набора символов
      пользователя;

   ES:BP =   адрес таблицы с новым набором символов;

   CX = число загружаемых символов (1-256);

   DX = смещение в таблице знакогенератора
      (0-255), используется для загрузки части
      набора символов;

   BL = номер загружаемой таблицы знакогенератора
      - для EGA 0-3, для VGA 0-7;

   BH = число байт отводимых на символ в таблице
      символов (1-32);

На выходе:   Не используются.

Загрузка монохромного набора символов - подфункция 01h

Функция загружает стандартный набор символов (8х14 пикселов) из ПЗУ BIOS во второй цветовой слой видеопамяти:

На входе:   AH = 11h;

   AL = 01h, 11h - загрузка монохромного набора
      символов ;

   BL = номер загружаемой таблицы знакогенератора       (для EGA 0-4, для VGA 0-7).

На выходе:   Не используются.

Загрузка стандартного набора символов видеоадаптера CGA - подфункция 02h

Функция загружает стандартный набор символов CGA (8х8 пикселов) из ПЗУ BIOS во второй цветовой слой видеопамяти:

На входе:   AH = 11h;

   AL = 02h, 12h - загрузка набора символов CGA;

   BL = номер загружаемой таблицы знакогенератора       (для EGA 0-4, для VGA 0-7);

На выходе:   Не используются.

Выбор активных таблиц знакогенератора (EGA) - подфункция 03h

Программа через эту функцию может установить активные таблицы знакогенератора. Напомним, что EGA имеет четыре таблицы, одна или две из которых могут быть активными. Каждая таблица содержит 256 символов. Одновременно могут отображаться 512 символов, при этом номер используемой таблицы определяется битом D3 байта атрибутов символа.

На входе:   AH = 11h;

   AL = 03h - выбор активных таблиц
      знакогенератора;

   BL   выбирает активные таблицы:

      D1-D0   номер таблицы, используемой, когда бит D3
         атрибута равен нулю;
   
      D3-D2   номер таблицы используемой, когда бит D3 
         атрибута равен единице;
   
      D4   только для VGA расширение для битов D0 и D1

      D5   только для VGA расширение для битов D2 и D3

      D7-D6   не используются.

На выходе:   Не используются.

Загрузка стандартного набора символов видеоадаптера VGA - подфункция 04h

Функция загружает стандартный набор символов VGA (8х16 пикселов) из ПЗУ BIOS во второй цветовой слой видеопамяти:

На входе:   AH = 11h;

   AL = 04h, 14h - загрузка набора символов CGA;

   BL = номер загружаемой таблицы знакогенератора   (0-7).

На выходе:   Не используются.

Установка вектора прерывания 1Fh - подфункция 20h

Используется в графических режимах 4, 5 и 6 (совместимых с CGA), если необходимо отображать одновременно больше 128 символов. Вектор 1Fh применяется для указания на таблицу с дополнительными 128 символми, имеющими коды ASCII от 127 до 255. Программа должна поддерживать таблицы для дополнителььных символов. Размер символов должн быть 8х8 пикселов.

На входе:   AH = 11h;

   AL = 20h - установка вектора прерывания 1Fh,
            который хранит адрес таблицы
            дополнительных символов;

   ES:BP - адрес таблицы дополнительных символов.

На выходе:   Не используются.

Использование графического режима для отображения символов пользователя - подфункция 21h

Позволяет программе отображать на экране одновременно графику и текст. Адаптер переходит в графический режим и вектор прервания 43h устанавливается так, что используется таблица знакогенератора пользователя.

В таком режиме может отображаться до 43 строк текста на экране. (Для этого необходим улучшенный цветной дисплей.)

На входе:   AH = 11h;

   AL = 21h - установка вектора прерывания 43h;

   ES:BP = адрес таблицы символов;

   CX = количество байт, кодирующих один символ в
      таблице символов;

   BL = количество отображаемых на экране строк
      текста:

      1   -   14 строк,
      2   -   25 строк,
      3   -   43 строки,
      0   -   число строк содержится в регистре
            DL.

На выходе:   Не используются.

Использование набора символов 8х14 из ПЗУ

На входе:   AH = 11h;

   AL = 22h установка вектора прерывания 43h;

   BL = количество отображаемых строк текста:

      1   -   14 строк,
      2   -   25 строк.

На выходе:   Не используются.

Использование набора символов 8х8 из ПЗУ

На входе:   AH = 11h;

   AL = 23h установка вектора прерывания 43h;

   BL = количество отображаемых строк текста:

      2   -   25 строк,
      3   -   43 строки.

На выходе:   Не используются.

Использование набора символов 8х16 из ПЗУ

На входе:   AH = 11h;

   AL = 24h установка вектора прерывания 43h;

   BL = количество отображаемых строк текста:

      1   -   14 строк,
      2   -   25 строк,
      3   -   43 строки.

На выходе:   Не используются.

Получение информации об используемом наборе символов - подфункция 30h

Функция позволяет получить информацию об используемом наборе символов: высоту символа, число текстовых строк на экране и т.д.:

На входе:   AH = 11h;

   AL = 30h;

   BH = вид запрашиваемой информации:

      0 - вернуть содержимое вектора INT 1Fh,

      1 - вернуть содержимое вектора INT 43h,

      2 - вернуть указатель на набор символов
          8х14 пикселов,

      3 - вернуть указатель на набор символов 
          8х8 пикселов,

      4 - вернуть указатель на символы с ASCII
          кодами от 127 до 255 (8х8 пикселов),

      5 - вернуть указатель на альтернативный
          набор символов размером 9х14 пикселов

      6 - вернуть указатель на альтернативный
          набор символов размером 8х16 пикселов

      7 - вернуть указатель на альтернативный
          набор символов размером 9х16 пикселов.

На выходе:   CL = высота символов в пикселах;

   DL = число текстовых строк на экране - 1;

   ES:BP = указатель (смысл зависит от BH).

9.3. Определение конфигурации и выбор программы распечатки экрана - функция 12h

Данная функция содержит девять различных подфункций:

Номер подфункции	Назначение
10h	определение конфигурации EGA/VGA
20h	выбор программы печати экрана
30h	выбор количества линий развертки в текстовом режиме
31h	запрещение переустановки палитры цветов
32h	управление доступом к VGA
33h	управление преобразованием серого цвета
34h	эмуляция курсора CGA
35h	выбор активного дисплея (PS/2)
36h	гашение экрана (VGA)

Определение конфигурации EGA/VGA - подфункция 10h

Функция используется для проверки наличия видеоадаптеров EGA/VGA, а также позволяет получить данные о текущем состоянии видеоадаптера:

На входе:   AH = 12h;

   BL = 10h - опрелделение конфигурации EGA/VGA.

На выходе:   BH = монохромный/цветной режим:

      0 - цветной режим,
      1 - монохромный режим;
   
   BL = объем видеопамяти (для EGA):

      0 - 64К байт,
      1 - 128К байт,
      2 - 192К байт,
      3 - 256К байт;

   CH = биты управления дополнительным
      устройством;

   CL = переключатели на плате EGA.

Если видеоадаптер, установленный на компьютере, не является EGA или VGA, то регистр BX не изменяет своего значения. Это можно использовать для проверки наличия видеоадаптеров EGA/VGA:

mov   ah, 12h

; опрелделение конфигурации EGA/VGA

mov   bl, 10h  
mov   bh, 55h
int   10h

; изменился ли регистр bx

cmp   bx, 5510h

; если нет, то видеоадаптеры EGA и VGA не обнаружены

je   ega_vga_not_found

Выбор программы печати экрана - подфункция 20h

Программа, распечатывающая содержимое экрана по нажатию клавиши PrtScr, не работает в режиме с 43 текстовыми строками. Если вы всеже желает иметь эту полезную возможность, можете выбрать альтернативную программу печати экрана, воспользовавшись подфункцией номер 20h:

На входе:   AH = 12h;

   BL = 20h - выбор альтернативной программы
      печати экрана дисплея.

На выходе:   Не используются.

Выбор количества линий развертки в текстовом режиме - подфункция 30h

Функция используется для получения на VGA текстовых режимов, внешне не отличающихся от CGA или MDA.

На входе:   AH = 12h;

   BL = 30h - выбор числа линий развертки;

   AL = число линий развертки:

      0 - применение двойного сканирования в
      режиме с 200 линиями, размер символа 8х8
      пикселов,


      1 - режим с 350 линиями, размер символа
      8х14 пикселов,


      2 - режим с 400 линиями, размер символа
      8х16 пикселов.

На выходе:   AL = 12h.

Данная функция возвращает в регистре AL значение 12h, если компьютер имеет видеоадаптер VGA. Следовательно эта особенность может использоваться для определения наличия видеоадаптера VGA в системе.

Запрещение переустановки палитры - подфункция 31h

Функция применяется для предотвращения перезагрузки таблицы цветов при выполнении операции выбора режима работы видеоадаптера VGA:

На входе:   AH = 12h;

   BL = 31h - запрещение переустановки палитры;

   AL = разрешение/запрещение переустановки:

      0 - разрешение загрузки палитры операцией
      выбора режима,

      1 - запрещение загрузки палитры операцией
      выбора режима.


На выходе:   AL = 12h.