30天自制操作系统学习-第5天

其他 2018-10-08 23:02:47 阅读次数: 0

1 保存启动信息

接受启动信息，我们以指针形式取得asmhead.nas中的信息保存，在系统出现故障时仍有余地还原。并且将初始化画面的代码封装为一个函数init_screen，便于维护,修改后的bootpack.c:

void io_hlt(void);
void io_cli(void);
void io_out8(int port, int data);
int io_load_eflags(void);
void io_store_eflags(int eflags);

void init_palette(void);
void set_palette(int start, int end, unsigned char *rgb);
void boxfill8(unsigned char *vram, int xsize, unsigned char c, int x0, int y0, int x1, int y1);
void init_screen(char *vram, int x, int y);

#define COL8_000000		0
#define COL8_FF0000		1
#define COL8_00FF00		2
#define COL8_FFFF00		3
#define COL8_0000FF		4
#define COL8_FF00FF		5
#define COL8_00FFFF		6
#define COL8_FFFFFF		7
#define COL8_C6C6C6		8
#define COL8_840000		9
#define COL8_008400		10
#define COL8_848400		11
#define COL8_000084		12
#define COL8_840084		13
#define COL8_008484		14
#define COL8_848484		15

void HariMain(void)
{
	char *vram;
	int xsize, ysize;
	short *binfo_scrnx, *binfo_scrny;
	int *binfo_vram;

	init_palette();
	binfo_scrnx = (short *) 0x0ff4;
	binfo_scrny = (short *) 0x0ff6;
	binfo_vram = (int *) 0x0ff8;
	xsize = *binfo_scrnx;
	ysize = *binfo_scrny;
	vram = (char *) *binfo_vram;

	init_screen(vram, xsize, ysize);

	for (;;) {
		io_hlt();
	}
}

void init_palette(void)
{
	static unsigned char table_rgb[16 * 3] = {
		0x00, 0x00, 0x00,	/*  0:黒 */
		0xff, 0x00, 0x00,	/*  1:明るい赤 */
		0x00, 0xff, 0x00,	/*  2:明るい緑 */
		0xff, 0xff, 0x00,	/*  3:明るい黄色 */
		0x00, 0x00, 0xff,	/*  4:明るい青 */
		0xff, 0x00, 0xff,	/*  5:明るい紫 */
		0x00, 0xff, 0xff,	/*  6:明るい水色 */
		0xff, 0xff, 0xff,	/*  7:白 */
		0xc6, 0xc6, 0xc6,	/*  8:明るい灰色 */
		0x84, 0x00, 0x00,	/*  9:暗い赤 */
		0x00, 0x84, 0x00,	/* 10:暗い緑 */
		0x84, 0x84, 0x00,	/* 11:暗い黄色 */
		0x00, 0x00, 0x84,	/* 12:暗い青 */
		0x84, 0x00, 0x84,	/* 13:暗い紫 */
		0x00, 0x84, 0x84,	/* 14:暗い水色 */
		0x84, 0x84, 0x84	/* 15:暗い灰色 */
	};
	set_palette(0, 15, table_rgb);
	return;

	/* static char 命令，只能在数据上使用，但相当于DB命令 */
}

void set_palette(int start, int end, unsigned char *rgb)
{
	int i, eflags;
	eflags = io_load_eflags();	/* 记录中断许可标志的值 */
	io_cli(); 					/* 许可标志为0 */
	io_out8(0x03c8, start);
	for (i = start; i <= end; i++) {
		io_out8(0x03c9, rgb[0] / 4);
		io_out8(0x03c9, rgb[1] / 4);
		io_out8(0x03c9, rgb[2] / 4);
		rgb += 3;
	}
	io_store_eflags(eflags);	/* 把中断许可标志还原 */
	return;
}

void boxfill8(unsigned char *vram, int xsize, unsigned char c, int x0, int y0, int x1, int y1)
{
	int x, y;
	for (y = y0; y <= y1; y++) {
		for (x = x0; x <= x1; x++)
			vram[y * xsize + x] = c;
	}
	return;
}

void init_screen(char *vram, int x, int y)
{
	boxfill8(vram, x, COL8_008484,  0,     0,      x -  1, y - 29);
	boxfill8(vram, x, COL8_C6C6C6,  0,     y - 28, x -  1, y - 28);
	boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF,  0,     y - 27, x -  1, y - 27);
	boxfill8(vram, x, COL8_C6C6C6,  0,     y - 26, x -  1, y -  1);

	boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF,  3,     y - 24, 59,     y - 24);
	boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF,  2,     y - 24,  2,     y -  4);
	boxfill8(vram, x, COL8_848484,  3,     y -  4, 59,     y -  4);
	boxfill8(vram, x, COL8_848484, 59,     y - 23, 59,     y -  5);
	boxfill8(vram, x, COL8_000000,  2,     y -  3, 59,     y -  3);
	boxfill8(vram, x, COL8_000000, 60,     y - 24, 60,     y -  3);

	boxfill8(vram, x, COL8_848484, x - 47, y - 24, x -  4, y - 24);
	boxfill8(vram, x, COL8_848484, x - 47, y - 23, x - 47, y -  4);
	boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF, x - 47, y -  3, x -  4, y -  3);
	boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF, x -  3, y - 24, x -  3, y -  3);
	return;
}

2 使用结构体指针箭头符号

我们在HariMain()主函数中使用指针获取数据的形式看起来不是那么简洁,为此，我们可以尝试使用C中的结构体配合箭头符号使用，这样使我们的程序更加简洁：

struct BOOTINFO {
	char cyls, leds, vmode, reserve;
	short scrnx, scrny;
	char *vram;
};

void HariMain(void)
{
	struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) 0x0ff0;

	init_palette();
	init_screen(binfo->vram, binfo->scrnx, binfo->scrny);

	for (;;) {
		io_hlt();
	}
}

 3 显示字符串

添加一个hankaku.txt文本文件，这个文本文件存放字符字体。使用makefont.exe读取到bootpack.c文件中用于显示字符串,为此需要设计一个用于显示字符，显示字符串的函数:

void io_hlt(void);
void io_cli(void);
void io_out8(int port, int data);
int io_load_eflags(void);
void io_store_eflags(int eflags);

void init_palette(void);
void set_palette(int start, int end, unsigned char *rgb);
void boxfill8(unsigned char *vram, int xsize, unsigned char c, int x0, int y0, int x1, int y1);
void init_screen(char *vram, int x, int y);
void putfont8(char *vram, int xsize, int x, int y, char c, char *font);
void putfonts8_asc(char *vram, int xsize, int x, int y, char c, unsigned char *s);

#define COL8_000000		0
#define COL8_FF0000		1
#define COL8_00FF00		2
#define COL8_FFFF00		3
#define COL8_0000FF		4
#define COL8_FF00FF		5
#define COL8_00FFFF		6
#define COL8_FFFFFF		7
#define COL8_C6C6C6		8
#define COL8_840000		9
#define COL8_008400		10
#define COL8_848400		11
#define COL8_000084		12
#define COL8_840084		13
#define COL8_008484		14
#define COL8_848484		15

struct BOOTINFO {
	char cyls, leds, vmode, reserve;
	short scrnx, scrny;
	char *vram;
};

void HariMain(void)
{
	struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) 0x0ff0;

	init_palette();
	init_screen(binfo->vram, binfo->scrnx, binfo->scrny);
	putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx,  8,  8, COL8_FFFFFF, "ABC 123");
	putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 31, 31, COL8_000000, "Haribote OS.");
	putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 30, 30, COL8_FFFFFF, "Haribote OS.");

	for (;;) {
		io_hlt();
	}
}

void init_palette(void)
{
	static unsigned char table_rgb[16 * 3] = {
		0x00, 0x00, 0x00,	/*  0:黒 */
		0xff, 0x00, 0x00,	/*  1:明るい赤 */
		0x00, 0xff, 0x00,	/*  2:明るい緑 */
		0xff, 0xff, 0x00,	/*  3:明るい黄色 */
		0x00, 0x00, 0xff,	/*  4:明るい青 */
		0xff, 0x00, 0xff,	/*  5:明るい紫 */
		0x00, 0xff, 0xff,	/*  6:明るい水色 */
		0xff, 0xff, 0xff,	/*  7:白 */
		0xc6, 0xc6, 0xc6,	/*  8:明るい灰色 */
		0x84, 0x00, 0x00,	/*  9:暗い赤 */
		0x00, 0x84, 0x00,	/* 10:暗い緑 */
		0x84, 0x84, 0x00,	/* 11:暗い黄色 */
		0x00, 0x00, 0x84,	/* 12:暗い青 */
		0x84, 0x00, 0x84,	/* 13:暗い紫 */
		0x00, 0x84, 0x84,	/* 14:暗い水色 */
		0x84, 0x84, 0x84	/* 15:暗い灰色 */
	};
	set_palette(0, 15, table_rgb);
	return;

	/* static char 命令只在数据上使用，但相当于DB命令 */
}

void set_palette(int start, int end, unsigned char *rgb)
{
	int i, eflags;
	eflags = io_load_eflags();	/* 记录中断许可标志的值 */
	io_cli(); 					/* 许可标志为0 */
	io_out8(0x03c8, start);
	for (i = start; i <= end; i++) {
		io_out8(0x03c9, rgb[0] / 4);
		io_out8(0x03c9, rgb[1] / 4);
		io_out8(0x03c9, rgb[2] / 4);
		rgb += 3;
	}
	io_store_eflags(eflags);	/* 把中断许可标志还原 */
	return;
}

void boxfill8(unsigned char *vram, int xsize, unsigned char c, int x0, int y0, int x1, int y1)
{
	int x, y;
	for (y = y0; y <= y1; y++) {
		for (x = x0; x <= x1; x++)
			vram[y * xsize + x] = c;
	}
	return;
}

void init_screen(char *vram, int x, int y)
{
	boxfill8(vram, x, COL8_008484,  0,     0,      x -  1, y - 29);
	boxfill8(vram, x, COL8_C6C6C6,  0,     y - 28, x -  1, y - 28);
	boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF,  0,     y - 27, x -  1, y - 27);
	boxfill8(vram, x, COL8_C6C6C6,  0,     y - 26, x -  1, y -  1);

	boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF,  3,     y - 24, 59,     y - 24);
	boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF,  2,     y - 24,  2,     y -  4);
	boxfill8(vram, x, COL8_848484,  3,     y -  4, 59,     y -  4);
	boxfill8(vram, x, COL8_848484, 59,     y - 23, 59,     y -  5);
	boxfill8(vram, x, COL8_000000,  2,     y -  3, 59,     y -  3);
	boxfill8(vram, x, COL8_000000, 60,     y - 24, 60,     y -  3);

	boxfill8(vram, x, COL8_848484, x - 47, y - 24, x -  4, y - 24);
	boxfill8(vram, x, COL8_848484, x - 47, y - 23, x - 47, y -  4);
	boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF, x - 47, y -  3, x -  4, y -  3);
	boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF, x -  3, y - 24, x -  3, y -  3);
	return;
}
/*显示单个字符*/
void putfont8(char *vram, int xsize, int x, int y, char c, char *font)
{
	int i;
	char *p, d /* data */;
	for (i = 0; i < 16; i++) {
		p = vram + (y + i) * xsize + x;
		d = font[i];
		if ((d & 0x80) != 0) { p[0] = c; }
		if ((d & 0x40) != 0) { p[1] = c; }
		if ((d & 0x20) != 0) { p[2] = c; }
		if ((d & 0x10) != 0) { p[3] = c; }
		if ((d & 0x08) != 0) { p[4] = c; }
		if ((d & 0x04) != 0) { p[5] = c; }
		if ((d & 0x02) != 0) { p[6] = c; }
		if ((d & 0x01) != 0) { p[7] = c; }
	}
	return;
}
/*显示字符串*/
void putfonts8_asc(char *vram, int xsize, int x, int y, char c, unsigned char *s)
{
	extern char hankaku[4096];
	for (; *s != 0x00; s++) {
		putfont8(vram, xsize, x, y, c, hankaku + *s * 16);
		x += 8;
	}
	return;
}

这样我们通过调用putfonts8_asc函数可以将字符串输出在背景中:

4 显示变量的值

要是我们能在背景中显示变量的值，这对于我们调试程序是有极大帮助的，C语言中的sprintf函数可以将内容作为字符串写入内存中，我们尝试一下:

sprintf(s, "scrnx = %d", binfo->scrnx);

在主函数中使用输出语句前记得先 #include <stdio.h>导入头文件，运行一下：

5 绘制鼠标图案

嗯，貌似缺少个可以移动的鼠标，刚开始我们的要求不需要那么高，先显示一个鼠标的图案，后续的开发我们再尝试让它移动起来吧，先添加一个鼠标初始化函数：

void init_mouse_cursor8(char *mouse, char bc)
/* 鼠标光标） */
{
	static char cursor[16][16] = {
		"**************..",
		"*OOOOOOOOOOO*...",
		"*OOOOOOOOOO*....",
		"*OOOOOOOOO*.....",
		"*OOOOOOOO*......",
		"*OOOOOOO*.......",
		"*OOOOOOO*.......",
		"*OOOOOOOO*......",
		"*OOOO**OOO*.....",
		"*OOO*..*OOO*....",
		"*OO*....*OOO*...",
		"*O*......*OOO*..",
		"**........*OOO*.",
		"*..........*OOO*",
		"............*OO*",
		".............***"
	};
	int x, y;

	for (y = 0; y < 16; y++) {
		for (x = 0; x < 16; x++) {
			if (cursor[y][x] == '*') {
				mouse[y * 16 + x] = COL8_000000;
			}
			if (cursor[y][x] == 'O') {
				mouse[y * 16 + x] = COL8_FFFFFF;
			}
			if (cursor[y][x] == '.') {
				mouse[y * 16 + x] = bc;
			}
		}
	}
	return;
}

思路跟绘制字符大体差不多，绘制的时候控制下背景色，前景色即可。

主函数中尝试调用一下：

void HariMain(void)
{
	struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) 0x0ff0;
	char s[40], mcursor[256];
	int mx, my;

	init_palette();
	init_screen8(binfo->vram, binfo->scrnx, binfo->scrny);
	mx = (binfo->scrnx - 16) / 2; /*以成为画面中央的坐标计算 */
	my = (binfo->scrny - 28 - 16) / 2;
	init_mouse_cursor8(mcursor, COL8_008484);/*初始化鼠标光标*/
	putblock8_8(binfo->vram, binfo->scrnx, 16, 16, mx, my, mcursor, 16);
	sprintf(s, "(%d, %d)", mx, my);
	putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 0, 0, COL8_FFFFFF, s);

	for (;;) {
		io_hlt();
	}
}

运行结果：

今天的内容大概笔者就学了这么多，还有部分难以理解的就没有深入学习，精力时间有限。

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转载自blog.csdn.net/qq511714326/article/details/82936828
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