Windows 开机BOOT绘图

背景介绍

这次说的开机BOOT绘图，是在哪个阶段呢？时间起点：Windows内核正在初始化，内建驱动初始化完毕。时间终点：会话管理器加载win32.sys，启动winlogon进入系统。

给两个图：

前者是Windows自身的开机LOGO图，后者是运行时机是在autochk.exe运行的时候，江民在这里类似的做了自己的应用BootScan。把应用写在这里的好处是什么呢？

这个时候用户程序除了Boot与System类型的驱动，其它的都还没有机会运行。几乎没有文件句柄的干扰。

上面江民做界面比较粗糙，再看一张图：

这是分区助手在调整系统磁盘分区的界面，运行时机也是一样的。在这个时候做分区调整最合适。不过它做的更好看一些，一会我们慢慢来分析。

从上层一直向下分析，最简单这个就是BootScan它使用的与autochk.exe相同的界面。这个时候写的程序都叫Native程序，3环但可依赖的只有ntdll.dll。autochk.exe是通过设置注册表项：HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\ 值名为BootExecute。这是一个多值字符串的项，加进去的程序启动路径和参数。在内核初始化成之后，第一个启动的就是会话管理器smss.exe（第一个三环进程），它会读取这个注册表键值，按顺序启动。需要注意的一点是尽管这是3环的程序，只要崩溃，也会蓝屏。

通过对autochk.exe代码的分析发现，它们输出文字使用的是NtDisplayString.在三环也就只有这么一个能用有用的函数。而且只能输出英文。这也是为什么之前江民的BootScan界面做的如此粗糙的原因。

那么分区助手是怎么做的呢？把大背景换了，还有进度条，还有文字想显示在哪就可以显示在哪？不象上面autochk.exe那个就是一个蓝色的控制台。分区小助手还自带一系统启动的驱动，功能很简单只是做了3环到0环的通信把内核的函数调用了一下。NTKRLOS.exe导出了一系列的绘图函数。Inbv系列的函数：

InbvDisplayString显示字符串，还带有坐标（其中NtDisplayString就是调用的它）。

InbvSetScrollRegion设置滚动区域（autochk那个控制台是用这个来实现的）。

InbvSetTextColor设置字体颜色。

InbvSolidColorFill填充实体颜色，说白了画一实体色的矩形，有坐标信息。

通过以上几个函数，特别是这个矩形的，都可以完成。有一点不友好的是，不对三环导出，所以只能写一个驱动做转发。细心的同学会发现，分区助手里面的图形好简单呀，我想画一个圆呢？还有Windows开机那个多帅呀！

在Inbv系列的导出函数中能用的没几个了，但是在非导出函数中有InbvBitBlt可以把一位图贴到指定的坐标矩形中。只有这些了想要做透明效果的只能自己做位图运算了。

一起看看Windows的开机画面是怎么做到的，在开机过程中ntoskrl.exe调用DisplayBootBitmap来显示开机画面。它是找自己的资源位图（类似于FindResource...），然后InbvBitBlt出来。

windows的开机效果就是这么来的。

这样应该能明白了，但是还是会有不甘心的同学会问，Inbv系列的函数到底是怎么搞到屏幕上去的？

可见Inbv系列的函数会调用到Vid系列的函数，而Vid系列的函数呢？是bootvid.dll，这个模块才提供最终的屏幕绘制操作。

看一下VidSolidColorFill的实现：

整个逻辑其实不少，以上只是一个片段。不过能看到具体操作，用一段内存来放显示数据：VgaBase表示显存的首地址..，只要把相应的数据写到这段内存就显示出来了。其中___imp_WRITE_REGISTER_UCHAR的实现只是一个加lock的内存读写操作。

如果大家再问为什么写到这个内存里屏幕就显示出来了呢？大家需要去了解APCI总线了，硬件就是这么设计的。

总结：

三环NTDLL导出接口：

1. NtDisplayString

只能输出字符串，位置在设定好的滚动区里

内核ntoskrl.exe导出的接口：

1. InbvAcquireDisplayOwnership

2. InbvCheckDisplayOwnership

3. InbvDisplayString

4. InbvEnableBootDriver

5. InbvEnableDisplayString

6. InbvInstallDisplayStringFilter

7. InbvIsBootDriverInstalled

8. InbvNotifyDisplayOwnershipLost

9. InbvResetDisplay

10. InbvSetScrollRegion

11. InbvSetTextColor

12. InbvSolidColorFill

13. InitSafeBootMode

内核导出的只能做简单绘图，像分区助手一样，类似DOS下面的带单纯颜色的矩形框，还有带颜色的文字。另外坐标可以自定义。

能继续深挖到的接口---Ntoskrl.exe内部的函数还有一个InbvBitBlt可以把Bitmap绘到屏幕上去，使用的是Bootvid.dll里的导出函数VidBitBlt，就像WindowsXp带滚动条的开机界面。

限制：

Bitmap是以资源形式的，最高质量为16位，屏幕分辨率只能为480*640。

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