組合語言技巧：圖形模式下螢幕內容的高效保存與恢復（利用 VESA/INT 10h 不清除顯存切換模式）

前言

在 DOS 時代編寫內存駐留程式（TSR）或需要彈出視窗的工具時，常面臨一個難題：如何保存當前圖形模式下的螢幕內容？高解析度、真彩色模式下顯存高達數 MB（如 1024×768×32bpp ≈ 3MB），直接複製到常規記憶體不現實，需用磁碟交換或 XMS，極大增加複雜度。本文介紹一種巧妙技巧：利用 INT 10h AH=00h 位元 7 置位（不清除顯存切換模式） 結合 VESA 功能，將任意圖形模式下的可見畫面「壓縮」保存到約 10KB 緩衝區，後續恢復同樣高效。

核心原理

1. 檢測顯示卡類型：INT 10h AH=1Bh 判斷 VGA+；INT 10h AH=4F00h 判斷 VESA 支援；針對 Trident TVGA 9000、Tseng ET6000 等特定晶片組處理分頁暫存器。
2. 保存視訊狀態：INT 10h AX=1C01h 保存硬體狀態、BIOS 數據區、DAC/調色盤（需 7×64 字節緩衝區）。
3. 記錄原模式：INT 10h AH=0Fh 取得當前模式號。
4. 若非文字模式 3/7：
   • 切換至 VGA 基址（0xB8000）並設定分頁暫存器（VESA/Tseng/Trident 專用代碼）。
   • 將可見畫面（文字模式下的 4000 字節，即 80×25×2）從顯存複製到緩衝區（ram_buffer）。
   • 呼叫 INT 10h AX=0083h 設定模式 3（80×25 彩色文字）不清除顯存（AL 位元 7=1）。此時螢幕顯示亂碼，但原圖形畫面實際仍保留在顯存其他分頁/位置。
   • 清除文字模式螢幕（填入空白屬性 0x57B1）。
5. 若原為文字模式 3/7：直接保存顯存（B8000 或 B0000）至緩衝區，重設模式 3/7 並恢復。

關鍵子程式

1. 顯示卡類型檢測

TEST_VGA PROC
 push 0
 pop ds
 cmp word ptr ds:[33h*4],0
 jz no_mouse
 or cs:flag,10000000b ; has mouse
no_mouse:
 push cs
 pop ds
 mov ah,1bh
 xor bx,bx
 mov di,offset file_end
 int 10h
 cmp al,1bh
 jnz tv_no_vga
 mov ax,4f00h
 mov di,offset file_end
 int 10h
 cmp al,4fh
 jz tv_is_vesa
 ; 檢測 Trident TVGA 9000
 mov dx,3c4h
 mov al,0eh
 out dx,al
 inc dx
 in al,dx
 mov bl,al
 xor al,al
 out dx,al
 in al,dx
 xchg al,bl
 out dx,al
 test bl,2
 jnz tv_is_tvga
 ; 檢測 Tseng ET6000
 mov dx,3cdh
 in al,dx
 mov ah,al
 mov al,11h
 out dx,al
 in al,dx
 xchg ah,al
 out dx,al
 cmp ah,11h
 jz tv_is_tseng
 mov vga_type,4
 ret
tv_is_vesa: mov vga_type,1; ret
tv_is_tvga: mov vga_type,2; ret
tv_is_tseng: mov vga_type,3; ret
tv_no_vga: int 20h
TEST_VGA ENDP

2. 分頁暫存器切換

VGA_PAGE PROC
 cmp vga_type,1 ; VESA
 jnz other_vga1
 cmp ah,1 ; 1=保存 2=恢復
 jz vp_vesa2
 cmp ah,2
 jz vp_vesa1
 mov ax,4f05h
 mov bx,0100h
 int 10h
 mov vga_win1,dx
 mov ax,4f05h
 mov bx,0101h
 int 10h
 mov vga_win2,dx
vp_vesa1:
 mov ax,4f05h
 xor bx,bx
 xor dx,dx
 int 10h
 mov ax,4f05h
 mov bx,0001h
 xor dx,dx
 int 10h
 ret
vp_vesa2:
 mov ax,4f05h
 xor bx,bx
 mov dx,vga_win1
 int 10h
 mov ax,4f05h
 mov bx,0001h
 mov dx,vga_win2
 int 10h
 ret
other_vga1:
 cmp vga_type,3 ; Tseng
 jnz other_vga2
 mov dx,3cdh
 cmp ah,1
 jz vp_tseng2
 cmp ah,2
 jz vp_tseng1
 in al,dx
 mov vga_win3,al
vp_tseng1: xor al,al; out dx,al; ret
vp_tseng2: mov al,vga_win3; out dx,al; ret
other_vga2:
 cmp vga_type,2 ; Trident
 jnz vp_ret
 mov al,0eh; mov dx,03c4h
 cmp ah,1; jz vp_tvga2
 out dx,al; inc dx; in al,dx
 cmp ah,2; jz vp_tvga1
 mov vga_win3,al; xor al,al; out dx,al; ret
vp_tvga1: mov al,2; out dx,al; ret
vp_tvga2: mov ah,vga_win3; out dx,ax; ret
vp_ret: ret
VGA_PAGE ENDP

3. 設定 VGA 基址（解鎖所有顯存平面）

VGA_BASE PROC
 mov dx,3c4h
 mov ax,402h; out dx,ax
 mov ax,704h; out dx,ax
 mov dx,3ceh
 mov ax,0ff08h; out dx,ax
 mov ax,0c06h; out dx,ax
 mov ax,204h; out dx,ax
 mov ax,5; out dx,ax
 ret
VGA_BASE ENDP

4. 保存/恢復螢幕主流程

SAVE_SCR PROC
 push ds; push es
 test flag,10000000b
 jz ss_no_mouse
 mov ax,16h; mov dx,offset mouse_buffer; int 33h ; 保存滑鼠
ss_no_mouse:
 mov ax,1c01h; mov bx,offset video_buffer; mov cx,7; int 10h ; 保存視訊狀態
 mov ah,0fh; int 10h; mov video_mode,al ; 保存原模式
 cmp al,3; jz ss_mode3
 cmp al,7; jz ss_mode7
 xor ax,ax
 call vga_page
 call vga_base
 call save_vram
 mov ax,0083h; int 10h ; 設模式 3 不清顯存
 push 0b800h; pop ds
 xor si,si; mov cx,1000h; mov di,offset ram_buffer
 push cs; push ds; cld; rep movsb ; 保存可見畫面
 xor di,di; mov cx,80*25; mov ax,57b1h; cld; rep stosw ; 清文字螢幕
scr_ret: pop es; pop ds; ret
ss_mode3: call save_vram; jmp scr_ret
ss_mode7: push 0b000h; pop ds; call save_vram1
 mov ax,3; int 10h; call restore_vram; jmp scr_ret
SAVE_SCR ENDP

RESTORE_SCR PROC
 push cs; pop ds
 mov al,video_mode
 cmp al,3; jz rs_mode3
 cmp al,7; jz rs_mode7
 push 0b800h; pop es
 push cs; pop ds
 mov si,offset ram_buffer; xor di,di; mov cx,1000h; cld; rep movsb
 mov ah,2; call vga_page
 call vga_base
 call restore_vram
 xor ah,ah; mov al,video_mode; or al,80h; int 10h ; 恢復原模式不清顯存
 mov ah,1; call vga_base
 jmp rs_mode31
rs_mode3: call restore_vram
rs_mode31:
 push cs; pop es; push cs; pop ds
 mov ax,1c02h; mov bx,offset video_buffer; mov cx,7; int 10h ; 恢復視訊狀態
 test flag,10000000b; jz rs_no_mouse
 mov ax,17h; mov dx,offset mouse_buffer; int 33h ; 恢復滑鼠
rs_no_mouse: ret
rs_mode7: mov ax,7; int 10h
 push 0b000h; pop es; call restore_vram1; jmp rs_mode31
RESTORE_SCR ENDP

適用範圍與限制

• 適用：保存螢幕後，自身程式僅使用文字模式 3（如彈出文字視窗、選單）。支援所有 VESA 相容顯示卡（PCI/AGP/PCIe 時代均可），唯獨早期 TVGA 9000 因 VESA 實作不完整可能失效。
• 不適用：若自身程式需進入圖形模式繪圖，仍須完整保存全部顯存（需 XMS/磁碟）。

總結

這個技巧巧妙利用「不清除顯存切換模式」這一鮮為人知的特性，將龐大的圖形顯存問題轉化為僅保存文字模式可見區域（4KB）的輕量操作，極大簡化了 TSR/彈出式工具在圖形環境下的開發難度。它體現了組合語言程式設計師對硬體特性的深度洞察與創造性利用。