3. 检测并初始化VGA文本模式
任务目标
在BIOS启动阶段，检测系统是否存在标准VGA兼容硬件，将其初始化为80x25彩色文本模式，清屏后显示启动信息。本案例聚焦于实模式下的VGA硬件检测与文本模式初始化，不涉及图形模式或扩展显示设备。
实现原理
标准VGA硬件通过INT 10h中断提供显示服务。检测VGA是否存在可通过读取INT 10h返回的设备信息完成；设置80x25文本模式使用AH=00h功能；清屏与光标定位分别使用AH=06h和AH=02h。所有操作均在实模式（16位）下进行，代码使用NASM汇编编写，可直接编译为COM格式在DOS或实模式环境中运行。
完整代码
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; VGA检测与文本模式初始化
; 编译: nasm -f bin vga_init.asm -o vga_init.com
; 运行: DOS实模式或QEMU + FreeDOS
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CPU 8086
BITS 16
ORG 0x0100
start:
; 保存原视频模式
mov ah, 0x0F
int 0x10
mov [old_mode], al
; 检测VGA是否存在
mov ax, 0x1A00 ; VGA设备信息查询
int 0x10
cmp al, 0x1A ; AL=1Ah 表示BIOS支持VGA功能
jne .no_vga
; 检查显示设备代码
cmp bl, 0x07 ; BL=07h 表示VGA彩色显示器
je .vga_detected
cmp bl, 0x08 ; BL=08h 表示VGA单色显示器
je .vga_detected
cmp bl, 0x0A ; BL=0Ah 表示VGA彩色显示器(备用)
je .vga_detected
jmp .no_vga
.vga_detected:
; 设置80x25彩色文本模式(模式03h)
mov ax, 0x0003
int 0x10
; 清屏并设置背景色
mov ax, 0x0600 ; AH=06h 滚动窗口, AL=00h 全屏
mov bh, 0x07 ; 黑底白字
mov cx, 0x0000 ; 左上角(0,0)
mov dx, 0x184F ; 右下角(24,79)
int 0x10
; 定位光标到(0,0)
mov ah, 0x02
mov bh, 0x00 ; 页号0
mov dx, 0x0000 ; 行=0, 列=0
int 0x10
; 显示启动信息
mov si, msg_boot
call print_string
; 显示VGA检测结果
mov si, msg_vga_ok
call print_string
jmp done
.no_vga:
; 恢复原模式并显示错误
mov al, [old_mode]
mov ah, 0x00
int 0x10
mov si, msg_no_vga
call print_string
done:
; 等待按键后退出
mov ah, 0x00
int 0x16
mov ax, 0x4C00
int 0x21
;----------------------------------------------------------
; 打印字符串 (DS:SI指向以'$'结尾的字符串)
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print_string:
mov ah, 0x0E ; TTY模式输出
.loop:
lodsb
cmp al, '$'
je .end
int 0x10
jmp .loop
.end:
ret
;----------------------------------------------------------
; 数据段
;----------------------------------------------------------
old_mode db 0
msg_boot db 'BIOS VGA Initialization', 0x0D, 0x0A, '$'
msg_vga_ok db 'VGA detected: 80x25 text mode active.', 0x0D, 0x0A, '$'
msg_no_vga db 'ERROR: VGA hardware not found!', 0x0D, 0x0A, '$'
编译与运行
- 编译：使用NASM编译生成COM文件：
nasm -f bin vga_init.asm -o vga_init.com - 运行环境：在DOS实模式、FreeDOS或QEMU虚拟机中运行
vga_init.com - QEMU快速验证：
qemu-system-i386 -fda fdos.img（需预先准备含FreeDOS的软盘镜像）
验证方法
- 通过条件：程序运行后屏幕清空，显示两行文本：
BIOS VGA Initialization和VGA detected: 80x25 text mode active.，且无错误信息输出。 - 检测失败路径：在非VGA环境（如纯CGA/EGA模拟器）中运行，应显示
ERROR: VGA hardware not found!并恢复原视频模式。 - 模式验证：程序运行后，可通过INT 10h AH=0Fh查询当前模式，返回值AL应为03h（80x25彩色文本）。
关键说明
INT 10h AH=1Ah功能仅在BIOS支持VGA扩展时有效，返回值AL=1Ah表示功能可用，BL返回设备代码（07h/08h/0Ah均为VGA兼容设备）。若BIOS不支持该功能（AL≠1Ah），程序直接判定为无VGA。清屏操作使用滚动窗口功能（AH=06h）而非直接写显存，这是BIOS标准做法，可确保与所有VGA兼容硬件协同工作。代码中字符串以$结尾，符合INT 21h功能09h的约定，但此处使用INT 10h逐字符输出，避免依赖DOS文件系统。