GRUB的splashimage补丁分析

tbfly

GRUB的splashimage补丁分析(For linuxsir.cn version)
By tbfly
tombowfly@gmail.com

链接附件是我对“ GRUB 源代码分析”帖子的合集：
http://blogimg.chinaunix.net/blog/upfile2/081003000156.pdf

由于前面网友已经分析了GRUB的其它方面。本着不重复发明轮子的精神，本文主要分析splash补丁部分的代码。
不可避免的要参考经典链接：
http://ruslug.rutgers.edu/~mcgrof/grub-images/
其中splashimage指令的用法如下：
splashimage (hd0,0)/grub/images/debian_cooleye-dither.xpm.gz
指定splash image的路径及名称。

链接中详述了splashimage补丁的历史。大意是：Paulo César Pereira de Andrade最先写了这个补丁，给GRUB增加功能。但GRUB的上游代码维护者，不同意将splashimage patch加入到上游代码中。
所以，至今GRUB的代码中，关于splashimage的代码也默认不在其中。这个patch由各家发行版维护。
最早的发行版维护版本大概是：
http://ruslug.rutgers.edu/~mcgro ... 0.93-graphics.patch

本文基于的源码：grub4dos-0.4.4-2008-08-08，其中包含了spashimage补丁。对比了一下，也是基于上面链接的补丁发展而来。
这个patch主要在stage2目录增加了graphics.c文件。并在stage2/asm.S、stage2/builtins.c
等文件中添加graphics模式支持。

对menu.lst中的splashimage指令，解析的函数是：
builtin数据结构中的函数指针：splashimage_func。
splashimage_func先根据menu.list中的配置，读取splash图像的名字。
再通过asm.S中的set_videomode函数，设置视频显示模式。代码中默认，set_videomode函数中的AH=0，AL=0x12（640x480 16色图形EGA）。
再根据splash图像的名称，并解析XPM格式，读取splash图像内容和调试板。通过asm.S中的graphics_set_palette函数设置显示所用的调色板。
读取的图像内容先存放在物理地址：0x3A0000、0x3A9600、0x3B2C00和0x3BC200处，分别存放4字节中的低字节到高字节。

因为显示模式设置为：640x480 16bit，而VGA16显示模式，最小单元为8x16，所以可以显示的所有字符为80x30（HxW）。而图形为16色，所以图形所占空间大小为：80x30x16 = 38400 byte（即0x9600）。
显示的内存物理位置VIDEOMEM为：0xA0000。
最后，通过函数grub_memcpy把图像内容显示出来。

再通过asm.S中的graphics_get_font，显示8x16大小的字符。从而显示mean.lst中各启动选项。
光标选项的移动显示由graphics_cursor、graphics_setxy、graphics_scroll等函数实现。

上面一段，分析了splashimage的实现。该实现比较底层，目前限于VGA-16bit模式，基于framebuffer的splashimage实现目前还没看到。

splashimage是GRUB运行时，图形化的补丁。
实际上，Linux内核加载过程中，支持图形化显示的程序还很不少。其实现在Linux下有多种实现方式。总的可以分成两种：内核态与用户态。
内核态的实现方式：bootsplash，SLED就是采用这个方法。需要给内核打patch，用传统的__setup来处理内核参数splash等。Gentoo用uvesafb支持，打fbcondecor补丁支持fbsplash。
用户态的实现方式：usplash、splashy等。Ubuntu就采用这种方法，无需修改内核。用解析/proc/cmdline的方法处理内核参数splash等。Debian支持usplash也支持splashy。

参考链接：
http://ruslug.rutgers.edu/~mcgrof/grub-images/
http://splashy.alioth.debian.org/wiki/
http://fbsplash.berlios.de/wiki/doku.php
http://packages.qa.debian.org/u/usplash.html
https://launchpad.net/ubuntu/+source/usplash
http://grub.enbug.org/VideoSubsystem
TODO