参考
https://blog.51cto.com/13475106/category6.html及狄泰软件相关课程
一.屏幕的打印-使用C语言设计一组打印函数，为后续进一步开发内核功能做准备
内核中的屏幕打印模块
这里有三个不同的入口,在screen.模块中是提供保护模式下在屏幕下打印文本的功能，该模块的具体实现是
如图所示有7个接口需要设计，最重要的一个函数为void PrintChar(char c)-打印字符串的函数，由此总结了以上七个函数接口的关系，如下图所示
如图所示中心函数就为上文所说的函数，由此可以得出上图的关系
二.void PrintChar(char c)函数的实现
可以得出最重要的函数为void PrintChar(char c)，所以来实现该函数
1.功能定义:在屏幕上打印一个字符
2.实现原理:直接在显存对应的位置写入数据
由上图可知，写入数据的部分可以用四行汇编的语言来实现，但是通过之前的学习，应该是C语言来实现内核开发的，原因是在屏幕打印字符串使用汇编语言较简单，同时汇编的指令有时是必须由汇编语言来实现，之后在C语言调用。
三.语言中的内嵌汇编-内嵌汇编的语法格式
代码示例
从代码示例可以看到该函数是C语言来编写的，但是通过asm volatile关键字来实现汇编语言的内嵌，在这里需要注意的是因为使用GCC编译器，所以在内嵌汇编时使用的时AT&T汇编格式(与nasm汇编格式不同)
三.屏幕打印的实现
1.首先创建screen.c与screen.h的文件，同时在makefile中进行改动，同时在编译后需要将编译之后的文件保存在后面，所以改代的地方如下
2.screen.h头文件的实现
#ifndef SCREEN_H
#define SCREEN_H
#define SCREEN_WIDTH 80//定义的宽与高-横坐标与纵坐标
#define SCREEN_HEIGHT 25
typedef enum//颜色枚举类型的定义
{
SCREEN_GRAY = 0x07,
SCREEN_BLUE = 0x09,
SCREEN_GREEN = 0x0A,
SCREEN_RED = 0x0C,
SCREEN_YELLOW = 0x0E,
SCREEN_WHITE = 0x0F
} PrintColor;
//接口的声明
void ClearScreen();
int SetPrintPos(short w, short h);
void SetPrintColor(PrintColor c);
int PrintChar(char c);
int PrintString(const char* s);
int PrintIntDec(int n);
int PrintIntHex(unsigned int n);
#endif
3.screen.c的实现-int SetPrintPos与void SetPrintColor
static int gPosW = 0;
static int gPosH = 0;//全局变量的定义
static char gColor = SCREEN_WHITE;
int SetPrintPos(short w, short h)
{
int ret = 0;
if( ret = ((0 <= w) && (w <= SCREEN_WIDTH) && (0 <= h) && (h <= SCREEN_HEIGHT)) )
{
unsigned short bx = SCREEN_WIDTH * h + w;
gPosW = w;
gPosH = h;
asm volatile(
"movw %0, %%bx
"
"movw $0x03D4, %%dx
"
"movb $0x0E, %%al
"
"outb %%al, %%dx
"
"movw $0x03D5, %%dx
"
"movb %%bh, %%al
"
"outb %%al, %%dx
"
"movw $0x03D4, %%dx
"
"movb $0x0F, %%al
"
"outb %%al, %%dx
"
"movw $0x03D5, %%dx
"
"movb %%bl, %%al
"
"outb %%al, %%dx
"
:
: "r"(bx)
: "ax", "bx", "dx"
);
}
return ret;
}
void SetPrintColor(PrintColor c)
{
gColor = c;
}
4.PrintChar函数的实现
int PrintChar(char c)
{
int ret = 0;
if( (c == '
') || (c == '
') )//需要注意这两个字符，当出现这俩个时换行，不进行打印
{
ret = SetPrintPos(0, gPosH + 1);//重新换行
}
else
{
int pw = gPosW;
int ph = gPosH;
if( (0 <= pw) && (pw <= SCREEN_WIDTH) && (0 <= ph) && (ph <= SCREEN_HEIGHT) )
{
int edi = (SCREEN_WIDTH * ph + pw) * 2;//位置的确定
char ah = gColor;//颜色的确定
char al = c;//具体打印的字符
//汇编的嵌入 l四个字节，b为一个字节，w为俩个字节
asm volatile(
"movl %0, %%edi
"
"movb %1, %%ah
"
"movb %2, %%al
"
"movw %%ax, %%gs:(%%edi)"
"
"
:
: "r"(edi), "r"(ah), "r"(al)
: "ax", "edi"
);
pw++;
if( pw == SCREEN_WIDTH )
{
pw = 0;
ph = ph + 1;
}
ret = 1;
}
SetPrintPos(pw, ph);
}
return ret;
}
5.需要将loader.asm进行设置，因为是在32位的保护模式下运行的，选择子也需要改动
6.PrintString的实现
实现方式-循环调用PrintChar直到遇到0结束符
int PrintIntHex的实现
实现方式-将参数n转换为对应的16进制数字字符串，调用PrintString打印转换得到的字符串
int PrintString(const char* s)//需f要对参数进行判断，如果参数为空，返回-1
{
int ret = 0;
if( s != NULL )
{
while( *s )
{
ret += PrintChar(*s++);//不为空时进行循环，直到遇见结束符结束
}
}
else
{
ret = -1;
}
return ret;
}
//在这里需要单独对NULL进行定义 kernel.h
#ifndef KERNEL_H
#define KERNEL_H
#define NULL ((void*)0)
#endif
屏幕清空的操作如下
void ClearScreen()//二重循环对屏幕每一个位置打印空字符
{
int h = 0;
int w = 0;
SetPrintPos(0, 0);
for(h=0; h<SCREEN_HEIGHT; h++)
{
for(w=0; w<SCREEN_WIDTH; w++)
{
PrintChar(' ');
}
}
SetPrintPos(0, 0);
}
PrintIntHex()的实现
int PrintIntHex(unsigned int n)
{
char hex[11] = {'0', 'x', 0};//将整数进行转换
int i = 0;
for(i=9; i>=2; i--)
{
int p = n & 0xF;//位与判断
if( p < 10 )
{
hex[i] = ('0' + p);//将0-9数字转换为字符
}
else
{
hex[i] = ('A' + p - 10);//当低四位大于10，A B C
}
n = n >> 4;//将N右移四位
}
return PrintString(hex);//16进制的字符串打印
}
在之前实现了其中的函数接口，接下来对剩下的函数接口进行实现
int PrintIntDec(int c)--递归推导
代码实现-十进制
int PrintIntDec(int n)
{
int ret = 0;
if( n < 0 )
{
ret += PrintChar('-');//多打印一个字符
n = -n;
ret += PrintIntDec(n);
}
else
{
if( n < 10 )
{
ret += PrintChar('0' + n);
}
else
{
ret += PrintIntDec(n/10);
ret += PrintIntDec(n%10);
}
}
return ret;
}
在保护模式下的光标跟踪-两个不同指定端口的操作
上图所示的是高八位与低八位的光标设置，代码实现已经在int SetPrintPos(short w, short h)函数中进行实现，将光标设置高8位与低8位的汇编代码内嵌到C语言代码中
实验与结果-符合预期的结果
与该实验相关的代码在该地址进行保存，需要可以进行下载https://down.51cto.com/13465106/up
小结
1.GCC编译器只支持AT&T格式的内嵌汇编
2.通过汇编的方式可实现PrintCha()函数
3.PrintCha()是其它屏幕打印函数的基础
4.通过操作0x03D4与0x03D5端口对光标位置进行设置