vbe_display_api.txt

   1 VBE Display API
   2 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------
   3   This document is part of the Bochs/VBEBios documentation,
   4   it specifies the bochs host <-> vbebios client communication.
   5
   6   That means, the display code implementation and the vbebios code depend
   7   very heavily on each other. As such, this documents needs be synchronised
   8   between bochs CVS and the vgabios CVS.
   9
  10   This document does not describe hwo the VBEBios implements the VBE2/3 spec.
  11   This document does not describe how the Bochs display code will display gfx based upon this spec.
  12
  13
  14 API History
  15 -----------
  16 0xb0c0            supports the following VBE_DISPI_ interfaces (present in Bochs 1.4):
  17                   VBE_DISPI_INDEX_ID
  18                   VBE_DISPI_INDEX_XRES
  19                   VBE_DISPI_INDEX_YRES
  20                   VBE_DISPI_INDEX_BPP
  21                   VBE_DISPI_INDEX_ENABLE
  22                   VBE_DISPI_INDEX_BANK
  23
  24                   Bpp format supported is:
  25                   VBE_DISPI_BPP_8
  26
  27 0xb0c1            supports 0xb0c0 VBE_DISPI_ interfaces, additional interfaces (present in Bochs 2.0):
  28                   VBE_DISPI_INDEX_VIRT_WIDTH
  29                   VBE_DISPI_INDEX_VIRT_HEIGHT
  30                   VBE_DISPI_INDEX_X_OFFSET
  31                   VBE_DISPI_INDEX_Y_OFFSET
  32
  33 0xb0c2            supports 0xb0c1 VBE_DISPI_ interfaces, interfaces updated for additional features:
  34                   VBE_DISPI_INDEX_BPP supports >8bpp color depth (value = bits)
  35                   VBE_DISPI_INDEX_ENABLE supports new flags VBE_DISPI_NOCLEARMEM and VBE_DISPI_LFB_ENABLED
  36
  37
  38
  39 History
  40 -------
  41   Version 0.6     2002 Nov 23  Jeroen Janssen
  42                   - Added LFB support
  43                   - Added Virt width, height and x,y offset
  44
  45   Version 0.5     2002 March 08   Jeroen Janssen
  46                   - Added documentation about panic behaviour / current limits of the data values.
  47                   - Changed BPP API (in order to include future (A)RGB formats)
  48                   - Initial version (based upon extended display text of the vbe bochs display patch)
  49
  50
  51 Todo
  52 ----
  53   Version 0.6     - add virtual width, height, x offset, y offset in bios & bochs
  54                     (for set/get logical scan line length and set/get display start)
  55
  56   Version 0.6+    [random order]
  57                   - Add lots of different (A)RGB formats
  58
  59 References
  60 ----------
  61   [VBE3]          VBE 3 Specification at
  62                   http://www.vesa.org/vbe3.pdf
  63
  64   [BOCHS]         Bochs Open Source IA-32 Emulator at
  65                   http://bochs.sourceforge.net
  66
  67   [VBEBIOS]       VBE Bios for Bochs at
  68                   http://savannah.gnu.org/projects/vgabios/
  69
  70   [Screenshots]   Screenshots of programs using the VBE Bios at
  71                   http://japj.org/projects/bochs_plex86/screenshots.html
  72
  73 Abbreviations
  74 -------------
  75   VBE             Vesa Bios Extension
  76   DISPI           (Bochs) Display Interface
  77   BPP             Bits Per Pixel
  78   LFB             Linear Frame Buffer
  79
  80
  81 #defines
  82 --------
  83   #define VBE_DISPI_TOTAL_VIDEO_MEMORY_MB 4
  84   #define VBE_DISPI_BANK_ADDRESS          0xA0000
  85   #define VBE_DISPI_BANK_SIZE_KB          64
  86
  87   #define VBE_DISPI_MAX_XRES              1024
  88   #define VBE_DISPI_MAX_YRES              768
  89
  90   #define VBE_DISPI_IOPORT_INDEX          0xFF80
  91   #define VBE_DISPI_IOPORT_DATA           0xFF81
  92
  93   #define VBE_DISPI_INDEX_ID              0x0
  94   #define VBE_DISPI_INDEX_XRES            0x1
  95   #define VBE_DISPI_INDEX_YRES            0x2
  96   #define VBE_DISPI_INDEX_BPP             0x3
  97   #define VBE_DISPI_INDEX_ENABLE          0x4
  98   #define VBE_DISPI_INDEX_BANK            0x5
  99   #define VBE_DISPI_INDEX_VIRT_WIDTH      0x6
 100   #define VBE_DISPI_INDEX_VIRT_HEIGHT     0x7
 101   #define VBE_DISPI_INDEX_X_OFFSET        0x8
 102   #define VBE_DISPI_INDEX_Y_OFFSET        0x9
 103
 104   #define VBE_DISPI_ID0                   0xB0C0
 105   #define VBE_DISPI_ID1                   0xB0C1
 106   #define VBE_DISPI_ID2                   0xB0C2
 107
 108   #define VBE_DISPI_DISABLED              0x00
 109   #define VBE_DISPI_ENABLED               0x01
 110   #define VBE_DISPI_VBE_ENABLED           0x40
 111   #define VBE_DISPI_NOCLEARMEM            0x80
 112
 113   #define VBE_DISPI_LFB_PHYSICAL_ADDRESS  0xE0000000
 114
 115 API
 116 ---
 117   The display api works by using a index (VBE_DISPI_IOPORT_INDEX) and
 118   data (VBE_DISPI_IOPORT_DATA) ioport. One writes the index of the parameter to the index port.
 119   Next, the parameter value can be read or written.
 120
 121 [0xb0c0]
 122   * VBE_DISPI_INDEX_ID  : WORD {R,W}
 123     This parameter can be used to detect the current display API (both bochs & vbebios).
 124     The bios writes VBE_DISPI_ID0 to the dataport and reads it back again.
 125     This way, the display code knows the vbebios 'ID' and the vbebios can check if the correct
 126     display code is present.
 127     As a result, a PANIC can be generated if an incompatible vbebios/display code combination is detected.
 128     This panic can be generated from the bochs display code (NOT the bios, see Notes).
 129
 130     Example values: VBE_DISPI_ID0
 131
 132   * VBE_DISPI_INDEX_XRES : WORD {R,W}
 133     This parameter can be used to read/write the vbe display X resolution (in pixels).
 134     It's illegal to set the XRES when the VBE is enabled (display code should generate PANIC).
 135
 136     If the value written exceeds VBE_DISPI_MAX_XRES, the display code needs to generate a PANIC.
 137
 138     Example values:   320,640,800,1024
 139
 140   * VBE_DISPI_INDEX_YRES : WORD {R,W}
 141     This parameter can be used to read/write the vbe display Y resolution (in pixels).
 142     It's illegal to set the YRES when the VBE is enabled (display code should generate PANIC).
 143
 144     If the value written exceeds VBE_DISPI_MAX_YRES, the display code needs to generate a PANIC.
 145
 146     Example values:   200,400,480,600,768
 147
 148   * VBE_DISPI_INDEX_BPP : WORD {R,W}
 149     This parameter can be used to read/write the vbe display BPP.
 150     It's illegal to set the BPP when the VBE is enabled (display code should generate PANIC).
 151
 152     If the value written is an incompatible BPP, the display code needs to generate a PANIC.
 153
 154     Example values:   VBE_DISPI_BPP_8
 155
 156   * VBE_DISPI_INDEX_ENABLE : WORD {R,W}
 157     This parameter can be used to read/write the vbe ENABLED state.
 158     If the bios writes VBE_DISPI_ENABLED then the display code will setup a hostside display mode
 159     with the current XRES, YRES and BPP settings.
 160     If the bios write VBE_DISPI_DISABLED then the display code will switch back to normal vga mode behaviour.
 161
 162     Example values: VBE_DISPI_ENABLED, VBE_DISPI_DISABLED
 163
 164   * VBE_DISPI_INDEX_BANK : WORD {R,W}
 165     This parameter can be used to read/write the current selected BANK (at 0xA0000).
 166     This can be used for switching banks in banked mode.
 167
 168 [0xb0c1]
 169   * VBE_DISPI_INDEX_VIRT_WIDTH : WORD {R,W}
 170     This parameter can be used to read/write the current virtual width.
 171     Upon enabling a mode, this will be set to the current xres
 172     Setting this field during enabled mode will result in the virtual width to be changed.
 173     Value will be adjusted if current setting is not possible.
 174
 175   * VBE_DISPI_INDEX_VIRT_HEIGHT : WORD {R}
 176     This parameter can be read in order to obtain the current virtual height.
 177     This setting will be adjusted after setting a virtual width in order to stay within limit of video memory.
 178
 179   * VBE_DISPI_INDEX_X_OFFSET : WORD {R,W}
 180     The current X offset (in pixels!) of the visible screen part.
 181     Writing a new offset will also result in a complete screen refresh.
 182
 183   * VBE_DISPI_INDEX_Y_OFFSET : WORD {R,W}
 184     The current Y offset (in pixels!) of the visible screen part.
 185     Writing a new offset will also result in a complete screen refresh.
 186
 187
 188 [0xb0c2]
 189   * VBE_DISPI_INDEX_BPP : WORD {R,W}
 190     The value written is now the number of bits per pixel. A value of 0 is treated
 191     the same as 8 for backward compatibilty. These values are supported: 8, 15,
 192     16, 24 and 32. The value of 4 is not handled in the VBE code.
 193   * VBE_DISPI_INDEX_ENABLE : WORD {R,W}
 194     The new flag VBE_DISPI_NOCLEARMEM allows to preserve the VBE video memory.
 195     The new flag VBE_DISPI_LFB_ENABLED indicates the usage of the LFB.
 196
 197 Displaying GFX
 198 --------------
 199   Currently Linear Frame Buffer support is not available yet.
 200   The only other way of displaying (VBE) graphics is using banked modi.
 201
 202   What happens is that the total screen is devided in banks of 'VBE_DISPI_BANK_SIZE_KB' KiloByte in size.
 203   If you want to set a pixel you can calculate its bank by doing:
 204
 205     offset = pixel_x + pixel_y * resolution_x;
 206     bank = offset / 64 Kb (rounded 1.9999 -> 1)
 207
 208     bank_pixel_pos = offset - bank * 64Kb
 209
 210   Now you can set the current bank and put the pixel at VBE_DISPI_BANK_ADDRESS + bank_pixel_pos
 211
 212
 213 Notes
 214 -----
 215   * Since the XRES/YRES/BPP may not be written when VBE is enabled, if you want to switch from one VBE mode
 216     to another, you will need to disable VBE first.
 217
 218   * Note when the bios doesn't find a valid DISPI_ID, it can disable the VBE functions. This allows people to
 219     use the same bios for both vbe enabled and disabled bochs executables.