Vesa mode что это

Какой размер VESA у моего ТВ? Что такое стандарт VESA для кронштейнов

Содержание

Содержание

С появлением технологии жидкокристаллических экранов компании начали производить недорогие плоские модели ТВ, сделав их общедоступными. Такие телевизоры зачастую нельзя поставить на подставку или мебель. Крепить их надо на стене или даже под потолком. Специально для этой задачи придумали стандарт креплений VESA. Что это такое и как подобрать кронштейн под свой телевизор? Подробности – в этом материале.

Что такое VESA

Нынешний стандарт креплений для плоских телевизоров разработала ассоциация VESA – в честь которой он и получил свое название. Полное его наименование – VESA FDMI (Flat Display Mounting Interface). Грубо говоря, это квадрат или прямоугольник с четырьмя отверстиями для болтов. Стандарт определяет взаиморасположение и размеры этих отверстий – исходя из этого, можно подобрать нужный кронштейн и крепеж. Почти все телевизоры, которые крепятся на стене или на потолке, имеют специальные отверстия по стандарту VESA.

В зависимости от расстояния между крайними точками, могут использоваться крепежи M4, M6 и М8. Последние два обычно применяются в VESA размером от 200 мм × 200 мм. Болты M4 используются для квадратных креплений размером 100 мм × 100 мм и меньше. В комплекте с кронштейном или ТВ также могут идти специальные шайбы.

Классификация стандартов VESA FDMI

Если вы подбираете кронштейн под свой телевизор, обязательно стоит изучить стандарты VESA FDMI. Многие изделия имеют сразу несколько наборов отверстий под разные типоразмеры. Обычно установка не вызывает трудностей – достаточно совместить отверстия между кронштейном и телевизором, после чего закрутить крепежи. Обязательно стоит заранее узнать, какой максимальный вес выдерживает нужный вам кронштейн. Если производитель по какой-то причине не указал эту информацию, ориентируйтесь на общепринятый стандарт.

При покупке кронштейна нужно, в первую очередь, ориентироваться на вес и диагональ телевизора. По массе нужен запас хотя бы в 25%, чтобы нагрузка на крепеж не доходила до критической. Ограничения по диагонали важны, если телевизор будет поворачиваться в какой-либо плоскости.

На кронштейны можно вешать не только телевизоры, но и компьютерные мониторы, если они имеют крепежи согласно стандарту VESA

В маркировке VESA для кронштейна или телевизора может стоять еще одна дополнительная буква. Она обозначает расположение крепления не панели. В большинстве случаев используется вариант C – центральное расположение. Однако встречаются и варианты: L (слева), R (справа) или T (сверху). Учитывайте это при выборе.

Что делать, если на вашем ТВ и имеющемся кронштейне разные типоразмеры VESA? Решить проблему помогут специальные переходники. Их используют для перехода с одного типоразмера на другой. Другая, не менее востребованная функция – подсоединение кронштейнов VESA к мониторам без подходящих креплений. Последнее часто актуально для техники от Apple.

Так что выбрать нужный кронштейн VESA – довольно легко. Достаточно заказать модель, в которой имеются отверстия с нужной конфигурацией. Если вы устанавливаете какую-то нестандартную технику, то в первую очередь ориентируйтесь на максимально допустимый вес для выбранного кронштейна.

Разновидности кронштейнов: что выбрать?

Все разнообразие моделей кронштейнов можно разделить на три основных категории.

Источник

Как запустить программу без операционной системы: часть 3: Графика

В этой части попробуем сделать “невозможное”: научимся использовать графический дисплей без операционной системы. На самом деле это задача не из легких, особенно в случае работы в 32-х битном защищенном режиме, и особенно если хочется использовать приличное разрешение экрана а не 320x200x8. Но все по порядку: раз хотим графику – значит нужно работать с видеокартой.

Современные графические карты – это практически полноценные компьютеры по мощности не уступающие основному: тут и декодирование MPEG2 в качестве 1080p, поддержка 3D графики и шейдеров, технологии вроде CUDA, и многое другое. Это все выглядит весьма сложно. С другой стороны видеокарты – это всего лишь очередной PCI девайс, такой же, как и остальные. Это устройство мы даже “нашли” в предыдущей статье с номером класса устройства 0x03 (class_name=graphics adapter). Как и с любым, устройством с видеокартой можно работать при помощи портов ввода-вывода или MMIO областей памяти, а сама видеокарта может использовать DMA и прерывания для взаимодействия с основным процессором. Если посмотреть на диапазон портов ввода-вывода, доступных у видео карт, то мы увидим, что всего ей выделяется менее 50-ти байт – не так уж и много с учетом огромной функциональности, которой обладают современные видеокарты.

По стандарту VGA для работы с видеокартой будут использоваться именно два диапазона портов ввода вывода: 0x03B0-0x03BB и 0x3C0-0x3DF. Помимо этих диапазонов есть еще диапазон видеопамяти (0xA0000-0xBFFFF), отображаемой в основную память.

Видеопамять — это представление графического экрана в виде обычной памяти. Получается, что бы нарисовать пиксель или символ на экране, нужно записать байты в этот диапазон памяти.
Поскольку есть стандарт, которому соответствуют современные видеокарты, ожидается, что при помощи стандарта можно будет использовать видео карту, не вдаваясь в детали ее реализации.

К сожалению, есть одно но: VGA — стандарт старый и рассчитан на использование простых графических дисплеев с малым, по современным меркам, разрешением экрана. В стандарте определено пару десятков различных графических и текстовых режимов (посмотреть все можно тут), среди которых самыми “крутыми” являются: 320×200 на 256 цветов и 640×480 на 16 цветов. При этом в стандарт входят только функции переключения режимов и функции для работы с палитрой. А где же нормальные разрешения экранов: 1920×1080 24 бита, ну или хотя бы 800×600 24 бита? Где поддержка MPEG2 графики? Где 3D графика? В стандарте VGA этого нет. Про графические режимы еще можно сказать, что они входят в стандарт SVGA работа с которым, осуществляется через расширения BIOS VBE, про которые речь пойдет дальше. А 3D, MPEG2, CUDA и другие модные фишки поддерживаются каждым производителем видеокарт по-своему. Предельное разрешение экрана в 640×480 в стандарте VGA, помимо рассчета на старые дисплеи, обусловлено размером видеопамяти: всего 128 килобайт (для работы с большим разрешением требуется гораздо больше места: 1920×1080 24бит – это более 6Mb). Значит нужно, чтобы была еще область видеопамяти большого размера, и у современных видео карт такая область есть:

Один из приведенных выше диапазонов используется как Linear Frame Buffer (LFB) – тоже видеопамять. Второй диапазон адресов используется для отображения сотен регистров и битовых полей, которые используются для настройки видеокарты. Причем набор регистров и способы работы с ними уникальны не только у каждого производителя видео карт — они могут значительно отличаться как между сериями, так и даже моделями одного производителя, и все это нужно, чтобы обеспечить работу CUDA, MPEG2, 3D,… Исходники всех графических драйверов в ОС Linux занимают более 8 мегабайт:

А вот пример драйвера видеокарты для одного из производителей:

Остальные содержат еще больше кода И это еще без дополнительных библиотек в Linux, которые используются в драйверах.

Значит, чтобы обеспечить поддержку 3D или потокового видео, нужно очень много поработать. Как говориться: если у вас есть еще одна жизнь, чтобы потратить ее, то …

Впрочем, в этой статье мы сосредоточимся на том, чтобы просто включить приличный графический режим и нарисовать в нем что-нибудь красивое: например, фрактал. Посмотрим насколько это просто.

Начнем с того, что приличные графические режимы относятся к стандарту SVGA и доступны для включения через расширение BIOS VBE (VESA BIOS Extension). VBE – это расширение BIOS, код которого располагается на самой видео карте и позволяет работать с ней. Стандарт расширений VBE включает в себя несколько функций, которыми можно пользоваться:
1. Получение информации о графическом устройстве. Поддерживается ли VESA, объем видео памяти на видео карте итд.
2. Получение по номеру режима информации о нем: разрешение экрана, указатель на LFB и битность.
3. Включение видео режима по его номеру.
4. Включение банка для видео режима по номеру банка, о них ниже.
5. Другие функции в том числе для управления палитрой, что нужно для 8-ми битных режимов.

Полную спецификацию можно найти здесь. Мы же кратко опишем то, с чем предстоит работать.

Все режимы, поддерживаемые видео картой нумеруются по порядку от 0x000 до 0x1FF. Не все номера заняты и не все номера после 0x100 имеют в стандарте точное значение разрешения экрана: таким образом, по требуемому разрешению экрана номер еще нужно будет найти. Номера режимов до 0x100 определены стандартом VGA и полностью совпадают с ним. LFB – Linear Frame Buffer, это область видеопамяти, рассчитанная на большие разрешения экрана (обычно она располагается за пределами оперативной памяти, но до 4GB).

Без LFB для работы со всеми графическими режимами используется стандартная область видеопамяти с 0xA0000 по 0xC0000. В этом случае будет использоваться режим “банков”. Весь экран разбивается на нумерованные части (банки) и в каждый момент времени область видеопамяти указывает на одну из таких частей. То есть, прежде чем рисовать пиксель на экране, нужно будет установить номер банка, затем нарисовать пиксель, обращаясь к видеопамяти. Таким образом одна и та же область памяти может использоваться повторно для работы с различными областями на дисплее.

Использовать LFB проще и быстрее, поскольку ничего переключать не нужно, и весь дисплей отображается в LFB целиком. Видеопамять в LFB организована линейным образом: счет пикселей начинается построчно с верхнего левого угла экрана. Каждый пиксель представлен одним, двумя, тремя или четырьмя байтами в зависимости от битности текущего графического режима. Байты расположены подряд и в них закодирован цвет пикселя. Самые простые и приличные режимы это 32-х и 24-х битные (трех и четырех байтные). В этих режимах каждый канал цвета (Red, Green, Blue) представлены 1-м байтом. В 32-х битном режиме еще один байт зарезервирован и не используется (можно сказать, что он используется для выравнивания). Еще одна особенность с LFB: по стандарту, чтобы включить LFB в номере режима нужно установить еще один бит: mode_number | 0x4000.

Таким образом, используя функцию номер 2 (в приведенном выше списке), можно будет найти номер режима с LFB и включить его при помощи функции номер 3. Затем можно будет рисовать на экране просто записывая байтики со значениями RGB по нужному смещению в буфере LFB.
Пока все выглядит многообещающе, но, VBE это расширение BIOS и оно представляет собой 16-ти битный код для Real-Mode обрабатывающий определенную функцию BIOS (в нашем случае 10h). Получается, что надо использовать VBE (16 бит Real Mode) из привычного 32- бита Protected Mode, который мы получили в предыдущей статье. Существует три способа, как это сделать:
1. Переключиться в Real Mode, выполнить нужные действия, вернуться обратно в Protected Mode. Нужно писать функции перехода между режимами, сохранять состояние процессора, да и в общем случае нужно еще прерывания корректно обрабатывать.
2. Использовать расширение VBE через 16-ти битный интерфейс из Protected Mode. Для этого нужно настраивать таблицы дескрипторов, создавать call Gate, компилировать 16-ти битный код и настраивать еще одну дополнительную структуру по стандарту VBE. Тоже не очень удобно, к тому же не все видео карты такое расширение поддерживают.
3. Использовать эмулятор 16-бит Real Mode, который работает в Protected Mode. Единственное ограничение этого эмулятора в том, что трудно будет писать обработчики прерываний для самой видео карты, но нам это и не нужно, ибо все функции VBE прерывания видео карты не используют.

Третий способ выглядит самым простым, поскольку можно взять готовый эмулятор x86emu (простой и хорошо переносимый) и использовать его для вызова функций VBE.
Поработать, конечно, придётся, но мы сможем за относительно небольшое количество действий собрать программу, которая на любой современной видеокарте сможет, без операционной системы, включить графический режим и нарисовать фрактал. Пока без шейдеров и 3D но, зато графика.

! ВАЖНО!: Все дальнейшие действия могут успешно осуществляться только после успешного прохождения всех 6-ти шагов из первой части статьи “Как запустить программу без операционной системы”

1. Добавить несколько функций в common, которые нам понадобятся для x86emu и рисования фракталов.
2. Портировать x86emu.
3. Написать несколько функций для работы с VBE.
4. Написать функцию рисования фрактала.
5. Все объединить и запустить.

Шаг 1. Дополняем common стандартными функциями.

Сперва нужно добавить несколько функций работы с 64-х битными числами. Они понадобятся gcc для компиляции x86emu.

1. Добавляем следующие файлы в папку common: udivdi3.c, umoddi3.c, moddi3.c, qdivrem.c, divdi3.c. Их можно взять здесь.

2. Далее нужно добавить еще файл quad.h в include. Его так же можно взять из www.openbsd.org/cgi-bin/cvsweb/src/lib/libc/quad. В нем нужно заменить строки:

3. Теперь, качаем библиотеку newlib.Она понадобится еще для одной функции. Из исходников библиотеки нужно скопировать файл newlib-2.0.0\newlib\libm\math\s_floor.c в папку common. В нем заменяем строку:

4. Еще нужно добавить функции setjmp/longjmp. Эмулятор x86emu использует эти функции для обработки ошибок. Реализация этих функция приводится ниже, он была создана на основе реализации из newlib, но немного упрощена. Функция позволяет сохранить состояние процессора, а затем его восстановить. По сути похоже на ручную реализацию C++ исключений. Для того, чтобы эти функции появились в нашем коде, надо создать файл setjmp.s в common со следующим содержанием (немного простого ассемблера):

Ассемблерный код просто сохраняет регистры в определнном порядке, а затем их восстанавливает.
5. Теперь функции нужно объявить для языка C. Для этого создаем файл setjmp.h в include со следующим содержанием:

6. Еще один важный набор функций, который потребуется, это функции работы со строками и памятью (memset, strlen итд.). Эти функции готовыми можно взять из bitvisor, поэтому нужно скачать исходники этого гипервизора. Из этих исходников скопируем файл core\string.s в common. В нем заменим строку:

7. Далее нужно скопировать из bitvisor еще файл include\core\string.h в include. В нем заменить строку:

8. Последнее, что понадобиться – это функции работы с портами ввода-вывода. Для этого добавляем файл io.h в каталог include, который без изменений можно взять из того же проекта bitvisor (в исходниках проекта он расположен в include\io.h).
9. Чтобы все скопилировалось, заменяем содержимое include\types.h на следующие:

Эти изменения необходимы для определения ряда типов и макросов, которые нужны в используемых сторонних исходниках. Как видно по коду, все определения тривиальны.

Шаг 2. Портирование x86emu

X86emu входит в состав FreeBSD, поэтому ее нужно оттуда взять и доработать немного. Для этого создаем директорию x86emu в корне и из http://svnweb.freebsd.org/base/vendor-sys/x86emu/dist/ в эту папку копируем следующие файлы: x86emu.c, x86emu.h, x86emu_regs.h, x86emu_util.c.

Теперь, нужно внести несколько изменений в эти исходники:
1. В файле x86emu\x86emu.c заменить строки:

2. В файле x86emu\x86emu.h заменить строки:

3. В файле x86emu\x86emu_util.c заменить строки:

4. Далее необходимо в файл x86emu\x86emu_util.c добавить несколько функций перед функцией x86emu_init_default:

Эти функции представляют собой обертки над функциями обращения к портамм ввода-вывода.

5. В самой же функции x86emu_init_default добавить следующие определения:

Поскольку видеокарта – это устройство и VBE будет работать с ней через порты ввода-вывода при помощи ранее определенных функций, то эмулятору нужно сообщить о их наличии.

Шаг 3. Добавление функций для работы с BIOS.

Теперь можно использовать функции BIOS VBE через x86emu. Осталось сделать несколько функций которые непосредственно выполняют запрос к BIOS. Для этого создаем файл bios.c в папке common со следующим содержанием:

И в папке include файл bios.h со следующим содержанием:

Таким образом мы определили функцию для инициализации работы с bios (VBE_BiosInit), которую нужно будет вызвать в начале работы и функцию вызова функции bios (VBE_BiosInterrupt). Название последней следует из того, что именно через инструкцию int (interrupt) происходит вызов функций BIOS в Real-Mode. При помощи этой функции можно вызывать функции VBE в соответствие со стандартом. Для вызова прерывания необходимо заполнить структуру с состоянием процессора и вызвать эмулятор. Эмлуятор начнет декодировать и эмулировать код из таблицы IVT и собственно кода BIOS. Инструкция за инструкцией эмулятор выполнит весь необходимый код обработчика int 10h. В процессе работы эмулятор будет вызывать функции работы с портами ввода-вывода, которые мы указали ранее, на шаге 2.

Шаг 4. Добавление функций для работы с VBE.

Теперь все готово, чтобы написать несколько функций для работы с VBE. Сперва добавим файл vbe.h, который будет содержать определения необходимых структур. Его можно взять из кода VirtualBox (http://www.virtualbox.org/svn/vbox/trunk/src/VBox/Devices/Graphics/BIOS/vbe.h). Заменим в нем строки:

Теперь создадим файл vbe.c в папке common со следующим содержанием:

Рассмотрим подробнее функции, объявленые в этом файле:
• VBE_GetGeneralInfo. Эта функция проверяет наличие VBE у видео карты. Она использует функцию BIOS и проверяет возвращаемые значения в соответствие со спецификацией.
• VBE_GetModeInfo. Эта функция спрашивает у видео карты информацию о режиме по номеру. Возвращает информацию об этом режиме в виде структуры. Параметры передаваемые VBE_BiosInterrupt обусловлены спецификацией VBE.
• VBE_SetMode. Эта функция просто включает нужный режим по номеру. Параметры передаваемые VBE_BiosInterrupt обусловлены спецификацией VBE.
• VBE_Setup. Самая важная функция: она перебирает все режимы и ищет тот, который удовлетворяет указанному в параметрах разрешению экрана. Так же функция ищет режим только 24-х и 32-х битные и с поддержкой LFB. В результате поисков она заполняет три глобальных переменные:
o vbe_lfb_addr – адрес LFB. В него можно срезу писать данные для рисования на экране.
o vbe_selected_mode – номер выбранного режима, чтобы его можно было включить.
o vbe_bytes – количество байтов на пиксель (3 или 4).

Все готово для рисования.

Шаг 5. Добавление функции рисования фрактала.

Приступаем к самому интересному: рисуем фрактал. Будем рисовать фрактал на множестве Жюлиа. За основу для рисования фрактала был взят код из этой замечательной статьи. Для рисования фрактала, можно просто создать файл fractal.c в корневой директории с исходниками, со следующим содержанием:

Разберем этот код чуть подробнее. Во-первых, этот код содержит необходимые определения:

Во-вторых, определена функция преобразования цвета HSVtoRGB. Она нужна, чтобы все выглядело красиво. Ее реализация была взята отсюда

Наконец, самая главная функция рисования фрактала DrawFractal. В ней нужно отметить несколько моментов:

1. Сперва в ней определены параметры экрана которые будут использоваться для режима и рисования:
int x = 0, y = 0, w= 800, h = 600;
Вы можете менять эти функции на свой вкус.

2. Затем настраивается VBE:

3. Потом включается найденный графический режим:

4. Далее рисуется фрактал. Для установки точки на экране используется простая запись числа в память, при этом вычислив правильное смещение:

Теперь, когда все готово, надо вызвать эту функцию из main, иначе мы не увидим результаты своих трудов. Вносим изменения в kernel.c:

Шаг 6. Доработка makefile и запуск

Остается доработать только makefile, чтобы все скомпилировалось. Для этого внесем следующие изменения:
1. Обновим OBJFILES:

2. Добавим еще одну директорию include, для этого внесем изменение в строку:

3. Добавим цель для компиляции ассемблера:

4. Теперь можно пересобрать проект:

5. Запускаем проект, чтобы убедиться, что все работает:

Если все сделано правильно, то мы должны увидеть вот такую красоту:

Как и в предыдущих частях статьи, при помощи команды dd можно скопировать образ hdd.img на флешку и проверить работу программы на реальном компьютере.

В итоге получилась программа, которая демонстрирует возможности по использованию видео карт без операционной системы, при этом используя расширение VBE с привычными разрешениями экрана. Для включения графического режима пришлось портировать целый эмулятор инструкций, но оно того стоило, ведь иначе пришлось бы портировать какой-нибудь драйвер видео карты, а это заняло бы гораздо больше времени. Теперь на основе этой программы можно рисовать на экране все что угодно, даже создать собственную игру или построить оконную систему, но об этом в другой раз.

Ссылки на следующие статьи цикла:
«Как запустить программу без операционной системы: часть 4. Параллельные вычисления»
«Как запустить программу без операционной системы: часть 5. Обращение к BIOS из ОС»
«Как запустить программу без операционной системы: часть 6. Поддержка работы с дисками с файловой системой FAT«

Источник