funatogawa様

解説ありがとうございます。

BIOSがモニタに出力する方法といいますか、そこらへんを詳しく知りたいなと
思います。
BIOS、カーネルがモニタ出力するところのソースといいますか、ハードをどのように
制御して出力しているのかなど。

また、アクセラレーターとは具体的にどのようなことを意味しますか？
よく緊急モード？だったかVGA出力だけで立ち上がるときなど（windows）
グラフィックドライバを使わずに出力することがありますが、そこらへんの
ハードとソフトの詳細がわかるとうれしいです。

ハードを制御するのはOSだと思いますが、OSのハードへのアクセスの仕方？
CPUへのレジスタのアクセスも具体的にどのような感じになってるのか知りたいです。

これ、Offtopicじゃないのかなぁ。
コードを書かない人間には知る必要がないことで、書ける人ならソースコードで実装例を見てしまった方がグダグダ説明を受けるよりも解ると思うのだけど。
少なくともPC/AT互換機（というか、Windows機）の場合は、表示周りのBIOSには規格があり、BIOSコールをした場合、ハードウェアの違いにかかわらず、一定の動作をするようになっていますので、そこでハードウェアの違いは吸収されます。
ですから、古いPCIのグラフィックカードだろうと、最新のグラフィックカードだろうと、テキストと、ある程度のグラフィック表示については同じように動作するので、本体BIOSが、ビデオカードのBIOSをコールすることで、POST画面の表示などは行われます。
CUIの場合も、BIOSがテキストモードをサポートするので、英数字と記号については、同じように表示されます。
従って互換性を考えた場合は、表示にはハードウェア制御を直接行わず、BIOSをコールすることになります。ただ、正しく実装されていないBIOSも多く、出来るといった解像度が無効であったりすることは意外にザラです。

普通はコンソールや、CUIはテキストモードで、テキストデータとして取り扱います。
但し、アルファベット以外はビデオBIOSがフォントを持っていませんので、日本語表示はソフトウェア的にラップすることによってテキストではなくグラフィックとして表示を行います。内部的には文字ですが、実装としては絵として取り扱っています。
日本語以外でも、表示桁を増やすなど、フレームバッファをCUIに使うこともあります。
ちらっと出てきた98x1等の国産機の一部は、グラフィックスプレーン以外に、日本語フォントと漢字VRAMを持っているため、表示に必要なコードを該当部分に書き込むだけでパターンの転送は必要なく、グラフィックスプレーンとは、ハードウェアによってプライオリティー指定と、合成が行われていました。

制御については、基本的に特定のアドレスに対してウィンドウを開き、データを書き込むことによって、表示装置とのやりとりを行います。
従ってモード変更がうまくいかないなど、書き込むデータやアドレスと、実際の画面モードが異なる場合、
https://forums.ubuntulinux.jp/viewtopic.php?id=9557
の様な現象が発生することがあります。
Windowsの場合は、OS選択のメニュー直前まではテキストモード。漢字表示されるOS選択メニューなどはフレームバッファで表示をしています。

実際の描画の演算をCPUが全てやるのには負担が掛かりますので、グラフィックチップには多くの機能があります。
しかし、それらは、BIOSのサポート外に有りますので、OSや、GUIをサポートするシステムのネイティヴドライバに切り替わったときに、BIOS等ではなく、直接ハードウェアを制御する形で処理は移ります。
それらの恩恵を受け、マウスカーソルの制御や、表示効果などを実現しています。
制御については、接続にもよりますが、基本的には、メモリ空間やI/O空間にマッピングされたハードウェアのレジスタに対して規定の値を書き込むことや、それらによってアドレス空間に開けたウィンドウに対して所定のデータを書き込むことで表示を行います。
それらはハードウェア固有の物であり、そのため、ハードウェアには対応したドライバがOSでは必要になりますし、便宜上表示を行う場合には、VESABIOSをコールすることで、ハードウェアの差異を意識せずに同じコードで表示を行います。
Xの場合は、xforcevesaのそれが近いです。それ故、表示を行うという動作は多くの場合正常に行われる物の、固有の機能は無効であるため、チップが持つ機能を有効にすることは出来ず、パフォーマンスは低下します。

微妙に嘘くさいのですが、厳密な説明に意味があるとも思えませんし、実際にコードを書くなり、読むなりすれば済むことなので、「こんな感じ」と解れば充分です。

vbe3の資料が有った筈なんだけども、見あたらないので、
http://www.monstersoft.com/tutorial1/VESA_intro.html
BIOS経由での制御はこんな風。
MEGADEMOと呼ばれる物にもソースコードが付属している物もあり、それらも古い物はVBEを使っているので、参考になるかもしれません。

どんなに説明されるより実際のコードの方がわかりやすいはずですしその方が解りづらい人には多分知る必要がないことです。
実際の制御は説明しても一行たりともコードは書けないでしょうし理解には至らないと思います。

まとめとしては、
・BIOSは低レベルなグラフィックスと、テキストの表示をサポートする。
・ハードウェア自体は不定であるため、BIOSを介すことで、その差異を吸収し、便宜上の表示は行うことが可能であり、パフォーマンスよりも互換性を重視する場合にはそういった実装を行うし、それ故直接の制御は必ずしも行っていない。
・但し、それらはVBE(VESABIOS)で規定された内容のみであり、場合によっては未実装の物もあるため、或程度の互換性は期待できるが信用は禁物。
・ハードウェアの性能を引き出すにはBIOSの制御によらず、直接ハードウェアを制御することによって、チップが持つ補助機能を利用することが出来るため、パフォーマンスは向上するが特定のハードウェアに依存するため、ハードウェアごとに適切なドライバを書く必要がある。
・動作をするためには制御は必ずあり、ドライバがないのではなく、別の物が制御しているだけである。

>指定の場所に書かれた情報を一定のクロックでモニタに出力し続ける？でよろしいでしょうか？
DRAMのリフレッシュもCPUがソフトウェア的にやるとでも？
そこまで周辺デバイスに気が利かないわけありません。周辺デバイスもまた、自身が規定の動作をするハードウェアであって、普通のPCにおいては、CPUから見た場合すべてのロジックを形成するような動作ではなく、適宜周辺デバイスに必要な要素を共有している信号を使って渡すことになります。
これは表示装置以外でも同じです。

例外的に古いゲーム機とか、ハードウェアがフレームバッファに足るメモリを持っていない場合はトリッキーなコーディングとして走査線レベルでそういうことをしているケースもありますが、普通はそんな必要ありませんし、しません。

よって、電源を供給したまま、制御を切断すると、
http://symzing.way-nifty.com/blog/2005/11/post_8206.html
こんな挙動を示します。
ハングアップしたマシンを前に作りかけの書類を前にして悲しそうな顔をいくらしても、そこからは文章を取り出せないのと一緒です。

ハードウェア制御をするなら、半田ごても握ってデジタル回路もちょっと知ってるとマシかも知れませんね。

crushさま

解説詳細ありがとうございます。

ハードとソフト周りを含めた学習用キットなどでお勧めがあれば是非お伺いしたいですが、

昔、某大学の情報系で簡単なキットを使ってバス周りやメモリ、CPUなどを制御する学習の
ためにどこかのキットを使っていたのをwebで観たのですが、どこだか忘れてしまいました。
何かお勧めなどwebや秋葉などで簡単で安く入手できるものがあれば是非ご参考までに
教えていただけるとありがたいです。

Crushさま

ご返信ありがとうございます。

カーネル本とあわせて、確認したいとおもいます。