harib11d

[TaiseiIto]

p275 高解像度化

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画面モード一覧 https://www.fountainware.com/EXPL/video_modes.htm

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https://wiki.osdev.org/VESA_Video_Modes この構造体を0x00000600に配置

struct vbe_mode_info_structure {
    uint16 attributes;      // deprecated, only bit 7 should be of interest to you, and it indicates the mode supports a linear frame buffer.
    uint8 window_a;         // deprecated
    uint8 window_b;         // deprecated
    uint16 granularity;     // deprecated; used while calculating bank numbers
    uint16 window_size;
    uint16 segment_a;
    uint16 segment_b;
    uint32 win_func_ptr;        // deprecated; used to switch banks from protected mode without returning to real mode
    uint16 pitch;           // number of bytes per horizontal line
    uint16 width;           // width in pixels
    uint16 height;          // height in pixels
    uint8 w_char;           // unused...
    uint8 y_char;           // ...
    uint8 planes;
    uint8 bpp;          // bits per pixel in this mode
    uint8 banks;            // deprecated; total number of banks in this mode
    uint8 memory_model;
    uint8 bank_size;        // deprecated; size of a bank, almost always 64 KB but may be 16 KB...
    uint8 image_pages;
    uint8 reserved0;

    uint8 red_mask;
    uint8 red_position;
    uint8 green_mask;
    uint8 green_position;
    uint8 blue_mask;
    uint8 blue_position;
    uint8 reserved_mask;
    uint8 reserved_position;
    uint8 direct_color_attributes;

    uint32 framebuffer;     // physical address of the linear frame buffer; write here to draw to the screen
    uint32 off_screen_mem_off;
    uint16 off_screen_mem_size; // size of memory in the framebuffer but not being displayed on the screen
    uint8 reserved1[206];
} __attribute__ ((packed));

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virtual boxで画面が表示されなくなってるのはmainブランチでも同様のようだ

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virtual boxで画面が表示されない問題 issue26では画面が表示される issue27では画面が表示されない

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1a2400520d7b889c9b5a3626ffeea91bff3aae86表示される

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2a56343b663a6068433ae24e05fb44789d98f40d表示される

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b6b63ffcd9bce77a14b77c05097f5d49a8dc6c86表示されない

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fb4443893c2ee598acff3b45d2f39779bf6c8b26表示された

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virtual boxで画面が表示されなくなったのは、b6b63ffcd9bce77a14b77c05097f5d49a8dc6c86以降ということになる。

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以下のコミットでvirtual boxで画面が表示されなくなった https://github.com/TaiseiIto/hariboslinux/commit/b6b63ffcd9bce77a14b77c05097f5d49a8dc6c86

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そしてマウス割り込みも拾えていない

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画面表示されない問題とマウス割り込み拾えない問題は解決

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次に各画面モードが使えるかどうかを調べる

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keyboard stateまではシリアル出力されている これはinitscrn.sの最後で出力されていて、その後mv2prtmd.sに移行してる Hello, mv2prtmd.binは表示されていない

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ソースコード中に0xce00が残ってないかどうか確認しよう

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cのファイルを検索

find . | grep \\.c$

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.c,.sファイルを列挙

find . | grep -e \\.c$ -e \\.s$

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結果なにもなし

cat $(find . | grep -e \\.c$ -e \\.s$) | grep ce00

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initscrn.binのサイズは0x0800ではなく0x0a00になっている

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使用する画面モードの条件

• linear frame buffer (attributes & 0x90)
• direct color mode (memory_model == 0x06)
• 0x18 <= bits per pixel

これらすべての条件を満たすものの中から、画面が最も大きいものを選択

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画面モード探索中にスタックに保存する必要があるもの

• 関数呼び出しの引数領域4bytes
• 現在探索中の画面モードポインタ2bytes
• 現在探索中の画面モード番号2bytes
• 現在の最有力画面モード番号2bytes
• 現在の最有力画面モード番号の幅2bytes
• 現在の最有力画面モード番号の高さ2bytes

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BootInformation構造体に残しておくべきもの

• メモリの大きさ
• ディスクをどこまで読み込んだか
• キーボードの状態

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以下を0x00000700-0x00000705に配置

typedef struct
{
    unsigned short memory_size; // MiB
    unsigned char keyboard_state;
    unsigned char last_loaded_cylinder;
    unsigned char last_loaded_head;
    unsigned char last_loaded_sector;
} __attribute__((packed)) BootInformation;

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実機で乱れた画像が表示されている

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実機での実験結果 The best video mode = 0x8918

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実機での実験結果その2

VBE available
VBE signature = VESA
VBE version = 0x0300
VBE OEM string pointer = 0xc0008ffc
VBE capabilities = 0x00000001
VBE video mode pointer = 0xc00090b9
VBE total memory = 0x03ff

video mode pointerがすごいところに配置されてる

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0xc00090b9番地にアクセスできないっぽいので、protected modeに入ってから画面を切り替えたほうがいいかも

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https://github.com/knusbaum/kernel/blob/master/vesa.c

これによると、video mode pointerは上位4ビットがセグメント、下位4ビットがオフセットを示しているらしく、1MiB協会は超えていないので普通にリアルモードでアクセスできるっぽい

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実機での実験結果 The best video mode = 0x017f

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衝撃的実験結果

The best video mode = 0x017f
attributes = 0x0000
pitch = 0x0000
width = 0x0000
height = 0x0000
bits per pixel = 0x00
memory model = 0x00
red mask = 0x00
red position = 0x00
green mask = 0x00
green position = 0x00
blue mask = 0x00
blue position = 0x00
frame buffer = 0x00000000
off screen mem off = 0x00000000
off screen mem size = 0x0000

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実験結果

The best video mode = 0x017f
attributes = 0x009b
pitch = 0x1e00
width = 0x0780
height = 0x0438
bits per pixel = 0x20
memory model = 0x06
red mask = 0x08
red position = 0x10
green mask = 0x08
green position = 0x08
blue mask = 0x08
blue position = 0x00
frame buffer = 0xe0000000
off screen mem off = 0x00000000
off screen mem size = 0x0000

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まだ実機で画面を映し出せていない。 ピクセル当たり0x20ビットなので、1バイトがアルファ値になっている可能性もある

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実機でVRAMに直接書き込みしてどうなるか

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実機でVRAM直接書き込みでも駄目だった。 おそらく https://wiki.osdev.org/VESA_Video_Modes の Don't Assume The Monitor Supports A Video Mode の項目が当てはまっていると思われる。

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https://wiki.osdev.org/EDID これも参考になりそう

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実機でCPU例外が起きている可能性も考えられる 実機のシリアルポート出力を見る手段はあるだろうか

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whole_memory_segment_selectorとかに入っている値が間違っていることが判明

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実機で0xe0000000番地に直接値を書き込んで白色を表示できることは確認できた。

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init_mouse関数の実行によって画面表示がされなくなるということが分かった