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uefi_3

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GraphicsOutPutProtocol图形输出协议

GraphicsOutPutProtocol作为学习的第一个协议，它的头文件位于MdePkg/Include/Protocol/GraphicsOutput.h，Guid如下：

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GLOBAL_REMOVE_IF_UNREFERENCED EFI_GUID gEfiGraphicsOutputProtocolGuid = { 0x9042A9DE, 0x23DC, 0x4A38, { 0x96, 0xFB, 0x7A, 0xDE, 0xD0, 0x80, 0x51, 0x6A }};

除去最后一个PixelFormatMax用于范围检查，GraphicsOutPut总计提供了4种可选格式，小端存储下使用32位扩展RGB888格式的应该选择第二个PixelBlueGreenRedReserved8BitPerColor，而使用24位RGB888、16位RGB565、RGB555或其他格式的则应该选择第三个PixelBitMask，这点需要注意。

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typedef struct {
  UINT32    RedMask;
  UINT32    GreenMask;
  UINT32    BlueMask;
  UINT32    ReservedMask;
} EFI_PIXEL_BITMASK;
typedef enum {
  // PhysicalFrameBuffer的RGBA格式，字节0-2分别为红绿蓝，字节3保留。
  PixelRedGreenBlueReserved8BitPerColor,
  // PhysicalFrameBuffer的BGRA格式，字节0-2分别为蓝绿红，字节3保留。
  PixelBlueGreenRedReserved8BitPerColor,
  // PhysicalFrameBuffer的BitMask格式，需要EFI_PIXEL_BITMASK确定各颜色位置
  PixelBitMask,
  // 不支持PhysicalFrameBuffer意味着无法直接通过物理内存地址写入，仅支持Blt操作
  PixelBltOnly,
  // 格式范围检查
  PixelFormatMax
} EFI_GRAPHICS_PIXEL_FORMAT;

对比传统BIOS下VESA的定义（不了解VESA的需要重点看下面内容），X对应Width，Y对应Height，像素格式对应BPP（Bits Per Pixel），每行像素数量对应Pitch（Bytes Per Scanline）。

不使用Blt直接操作FrameBuffer时需要注意，Pitch并不一定等于Width，因为各种原因（比如内存对齐，像素格式等），像素数据不一定是连续的，像素行与像素行之间可能存在填充（Padding），所以在计算第Y行，第X列像素的偏移时，计算公式应该是：Offset =（Y * Pitch + X）* BPP，禁止将Pitch替换为Width避免出现花屏等问题。

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typedef struct {
  // 版本号固定放在开头，值为0代表当前的EFI_GRAPHICS_OUTPUT_MODE_INFORMATION
  UINT32                       Version;
  // 视频屏幕的水平方向X的像素尺寸
  UINT32                       HorizontalResolution;
  // 视频屏幕的垂直方向Y的像素尺寸
  UINT32                       VerticalResolution;
  // 像素格式
  EFI_GRAPHICS_PIXEL_FORMAT    PixelFormat;
  // 仅像素格式为BitMask此位有效，置位的bit定义了哪些位是红、绿、蓝或保留。
  EFI_PIXEL_BITMASK            PixelInformation;
  // 定义视频屏幕每行包含的像素单元数量
  UINT32                       PixelsPerScanLine;
} EFI_GRAPHICS_OUTPUT_MODE_INFORMATION;

过段时间再写：）

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// 返回图形设备和当前视频输出设备组合所支持的可用图形模式信息
typedef
EFI_STATUS // 发生硬件错误返回EFI_DEVICE_ERROR，模式编号无效（超出范围）返回EFI_INVALID_PARAMETER
(EFIAPI *EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL_QUERY_MODE)(
  IN  EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL          *This, // 第一个参数必须是EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL指针模拟This指针
  IN  UINT32                                ModeNumber, // 要查询的模式编号
  OUT UINTN                                 *SizeOfInfo, // 指向缓冲区大小的指针
  OUT EFI_GRAPHICS_OUTPUT_MODE_INFORMATION  **Info // 指向Info缓冲区大小的指针，注意它由驱动程序使用AllocatePool()分配内存，完成调用后，必须使用FreePool()释放内存避免内存泄漏
  );
// 将视频设备设置为指定模式，并将屏幕可见区域清空为黑色
typedef
EFI_STATUS // 发生硬件错误返回EFI_DEVICE_ERROR，不支持此模式编号返回EFI_UNSUPPORTED
(EFIAPI *EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL_SET_MODE)(
  IN  EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL *This, // This指针
  IN  UINT32                       ModeNumber // 目标视频模式的编号
  );
// 在图形屏幕上Blt一个像素矩形，Blt表示块传输（Block Transfer）
typedef
EFI_STATUS // 发生硬件错误返回EFI_DEVICE_ERROR，BltOperation参数无效返回EFI_INVALID_PARAMETER
(EFIAPI *EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL_BLT)(
  IN  EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL            *This, // This指针
  IN  EFI_GRAPHICS_OUTPUT_BLT_PIXEL           *BltBuffer    OPTIONAL, // 要传输到屏幕的数据缓冲区，要求大小至少要Width * Heigth * BPP
  IN  EFI_GRAPHICS_OUTPUT_BLT_OPERATION       BltOperation, // 执行复制操作的具体类型
  IN  UINTN                                   SourceX, // 源X坐标
  IN  UINTN                                   SourceY, // 源Y坐标
  IN  UINTN                                   DestinationX, // 目的X坐标
  IN  UINTN                                   DestinationY, // 目的Y坐标
  IN  UINTN                                   Width, // 矩形的宽度
  IN  UINTN                                   Height, // 矩形的高度
  IN  UINTN                                   Delta         OPTIONAL // 对于EfiBltVideoFill或EfiBltVideoToVideo无效，如果Delta为0，表示操作整个BltBuffer，如果使用的是BltBuffer的子矩阵，则Delta表示BltBuffer每行的字节跨度（Stride）
  );
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typedef struct {
  // QueryMode()和SetMode()支持的模式数量
  UINT32                                  MaxMode;
  // 图形设备的当前模式，有效编号为0到最大-1
  UINT32                                  Mode;
  // 指向只读的EFI_GRAPHICS_OUTPUT_MODE_INFORMATION数据的指针
  EFI_GRAPHICS_OUTPUT_MODE_INFORMATION    *Info;
  // Info结构的大小（单位为Byte）
  UINTN                                   SizeOfInfo;
  // FrameBuffer基地址，偏移量0表示显示器的左上角像素
  EFI_PHYSICAL_ADDRESS                    FrameBufferBase;
  // 支持当前模式所需的帧缓冲区大小，由PixelsPerScanLine * VerticalResolution * PixelElementSize定义
  UINTN                                   FrameBufferSize;
} EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL_MODE;
typedef struct _EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL;
// 提供抽象层，用于设置视频模式以及在图形控制器的帧缓冲区之间复制像素
struct _EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL {
  EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL_QUERY_MODE    QueryMode;
  EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL_SET_MODE      SetMode;
  EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL_BLT           Blt;
  // 指向EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL_MODE数据的指针
  EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL_MODE          *Mode;
};