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[原创]IGD Display Switch

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发表于 2009-12-27 13:52:30 | 显示全部楼层 |阅读模式
IGD Display Switch

, p7 x7 @0 s) J% V2 I* v" y
; ?. Q- q* ]0 C" q- P9 I8 u0 W3 l
1. Introduction1 F* q' v4 T$ B( t. R7 M% B

% j& N! L: ^  s7 s' y8 _0 rIGD OpRegionintel为了改善传统的Integrated Graphics DriverBIOS之间的通信机制即SMIINT10存在的缺陷(SMM mode有可能会影响OS的稳定性,Int 10则有可能受限于OS),而引入的一种新的接口。它使用SCI取代传统的SMI机制,取其精华,去其糟粕。* U" n0 l+ x/ q
OpRegion被加载时BIOS会透过GMCHASLS register写入OpRegionbase addressOpRegionMemory layout如下图1所示:
/ T) S3 K8 n! |0 u) G
% I: _8 Y5 H  h: ]% C IGD1.JPG                      
- n; Z' P$ W4 S' v                          1
% m4 e7 M' ]0 j* H: r$ q' w. ]OpRegionSystem BIOSDriver之间交流信息的重要手段,而且我们也可以在OS下透过ASLS这个register,获取OpRegion空间的信息,进而可以用于Debug Graphics driverSystem BIOS之间co-work的一些问题。
8 z! S" ^/ j% B6 I9 o: s# Y6 R
2 W2 o& m  Z; H" G/ S5 i2. Mailbox#1 About Display Switch
; `' Q, N! y% w' U) O
2 }+ M) {+ j! r+ x
Mailbox#1被称之为Public ACPI Methods Mailbox,它包括一堆成员变量,这些变量有些是必须实现的有些则是可选的。它的layout如下图2所示:

% t4 _% W; Z1 j0 e5 _1 R7 c# ~" T5 h/ x
4 J5 s& Y8 l" Q3 B
IGD2.JPG

8 v) z! e: ?, j: `) f
2

& W9 k) I3 l( w
其中与切屏相关的变量有如下几个:
( ~. t6 H) B$ Q  G
0x120h DIDL
( q. h4 O/ S! [! X* T1 m+ T
0x140h CPDL
% z! _$ G3 e+ k9 q% [- L$ \+ M- k: Q9 b
0x160h CADL

9 t( V4 L" n' v- ?5 z2 n9 p) e! @
0x180h NADL
5 G' R3 D: N3 S. M. Z
0x1A4h TIDX

: y2 Q' ]9 a' P
DIDL表示该平台所支持的显示设备列表,最多支持8个设备。Graphics Driver在初始化的会call _DOD method获得所有的支持的设备列表。
- O/ B' y) P7 D& L& }
CPDL表示当前接在VGA上的所有设备。Graphics Driverdetect当前连接的设备,每当hotplugremove时,drvier都会重新detect设备,并将detect的结果写入CPDL,而且该位置对BIOS是只读的(RO)。在Hotkey切屏时video driver会使用CPDL中的device列表去call对应device_DGS function用于决定下一轮的显示设备列表。

' N3 t$ A! n. W
CADL表示当前正在使用的设备ID,在启动和模式切换期间driver都会更新这个位置。BIOS也是只能读取该位置(RO)BIOS可以使用这个位置的值去支援

' A2 J5 f1 \0 r5 R" R

8 v$ C& S9 P2 I; e7 i9 ^' D_DCS Function

; T- _+ t0 o/ n% C
NADL表示当hotkey按下时,driver需要切换到的另一个模式。它的值取决于
5 j; N  W+ d" i8 X) x- j% d* y( C
VBIOS中的toggle list table。在HotKey切屏时_DGS function会根据NADL中的device列表决定下一轮的显示顺序。
4 |2 I" i' ^1 o5 g0 T
TIDX 表示VBIOS中的toggle table index,BIOS可以动态的更新该index值。
2 X6 z2 T8 W: H  P* f
Video driver通过该index决定下一组显示设备的列表。该table存放于VBIOS之中,最多支持4组。OEM端可以通过需要VBIOS改变显示的顺序。
0 s; m  N9 [# P6 \
3. ACPI Extensions For Display Adapters% Z# M& {8 ~  ^0 d1 U% N
; y/ B1 i' y$ B' l+ p
另外一个与切屏密切相关的部分就是ACPI 中有关显示部分的扩展部分,这个部分主要是一下几个function
! [, h2 P( g' t2 M0 Q_DOD function Graphics Driver会在初始化时会callfunciton获取该平台所支持的所有的device id。在windows xpDebug发现如果使用hotkey切屏时,每次按下hotkeyGraphics Driver都会call一次该function。该function返回的数据格式如下图所示:
( |0 D- c0 d4 |$ i8 u( ?7 |
) r& z& E7 X" `8 n& j; o& z1 k' w
IGD6.JPG

3 [2 n9 R8 m! s8 q! X; z
# z) o1 @1 _. ]& s. |
5 h  k* e" ]  W/ t! d4 B
3
  V- z8 f1 M; [3 [4 r
_ADR 用于返回设备的唯一的ID1 q% l- Y( f' }, S1 M" h
_DCS function用于返回当前device的状态,windows xp下面debug发现
  B9 i% B: I& w2 Z: `* T0 Vfunction并不会被call

& V  o  u$ H. v9 f- `_DGS function用于在支持hotkey display switch时,查询输出下一轮输出设备的显示状态。所支持的状态有下述两种:
" _3 w& q/ ^+ k1 d9 J1 h8 @) @% g' `
IGD3.JPG

4 I3 v$ K/ E) `" l
4
7 y0 x2 r6 k3 J  \7 R- e- X2 Q
_DOS function用于决定是否支持输出设备切换。& f& D2 y+ z4 I5 M/ A- V
_DSS 当设备的显示状态已经确定之后,OSPMcallfunction。该函数会带一个参数用于决定设备的输出状态,参数的格式如下图4所示:  M" v+ R5 G2 w2 K7 ^9 C

5 w; i7 n) |) I5 }# h, d- e
IGD4.JPG
+ f8 O  U- L; E' ?( o  s
5

) V) }6 g$ f3 _8 c% b+ _
6 A+ E3 T+ L2 R3 p0 E' I4. Hot Key display switch Process) e# G# I* }* [
3 e% ~& R9 k; s
有了以上的介绍,我们来看看按下hotkey之后设备显示顺序的完整过程。<<Intel Integrated Graphics Driver OpRegion specification>>display switch有非常完整的流程,我将按照这份流程并结合asl code的实际状况做些说明。; C8 [( U7 Q5 b$ W
$ j2 C- I- s& L4 v1 r8 u
IGD5.JPG
5 x8 ]. I( b  U: G7 n3 v
' p7 V5 u" I& Y: F. F! g
6

5 p( ]( j4 a' d0 _# j当我们按下hotkey时,EC会透过Q_EVENT通知BIOSBIOS收到该Q_EVENT后会call IGD.GHDS() functionGHDScall GNOT function,而GNOT最终会call Notify(VGA,0x00)去扫出所有的显示设备,这时_DOS=0会被调用表示始能切屏的功能;然后再call Notify(VGA,0x80)去做切屏的动作。在win xp & 2k下,_DOS=2将会被调用到,表示暂时禁用掉切屏功能(因为现在正在切屏),接下来是然后BIOS会透过_DOD获得支持的所有device idcall对应CPDL 对应的device _ADR fucntion 获得该device的唯一的ID。然后会call _DOS设置输出设备切换始能,下来会用OpRegion中的NADScall _DGS用于决定下一组显示组合。最后再call _DSS确定显示组合,再后来就是Graphics Driver sets new mode
7 w8 J# N. [' f. n  l: T4 Z7 ~3 T+ u以上就是Hotkey display switch的大致过程,希望能够对大家理解IGD Driver Hotkey的处理过程有所帮助。* R7 v  S+ H3 W
参考资料:
- A- o7 Y1 x5 M1. ACPI SPEC 4.0+ e( g5 R# g4 Y% k, s( F: Z5 s
2. Intel IGD OpRegion spec 1.0
: ]% L7 [  A5 Z5 Q( c8 b' ]) y$ X! @: _9 k. G3 a1 A% O, I5 W9 S) s
Peter& T+ P# {4 X% y9 f0 [8 B& L. _
2009-11-22
发表于 2009-12-27 19:38:09 | 显示全部楼层
看来你在Insyde学到不少啊
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发表于 2009-12-28 19:07:26 | 显示全部楼层
謝謝分享,學習一下。
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发表于 2010-2-22 17:37:38 | 显示全部楼层

回复 1# peterhu 的帖子

不错,总结的很好。刚开始接触mailbox的时候也花了很多时间看code去了解每个box有什么用" Q$ Y+ \: O( _* q" p/ I3 }: G
但是楼主提到的只是WinXP而已,到Win7就基本用不上那些mailbox了,而且在Win7下还跟regedit上的一个feature扯上关系了,具体也不是很清楚,希望楼主能够研究分享一下
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