自制操作系统（四） 新世界用调色板绘制界面

qq：992591601 欢迎交流

2016.04.20

首先，assemblyFunc.nas里面新添加内容：

; naskfunc
; TAB=4
; author:      无    名
; date:        2016.06.04
; description: assembly functions

           
[FORMAT "WCOFF"]                ;  目标文件制作模式    
[INSTRSET "i486p"]                ;  这个程序是486
[BITS 32]                    ;  制作32位模式用的机械语言
[FILE "assemblyFunc.nas"]                    ;  源文件名    

        GLOBAL    _io_hlt,_write_mem8

[SECTION .text]        

_io_hlt:    ; void io_hlt(void);
        HLT
        RET

_write_mem8:    ; void write_mem8(int addr,int data)
        mov ecx,[esp + 4]          ; [esp + 4]中存放的是地址，将其读入ecx
        mov al,[esp + 8]           ; [esp + 8]中存放的是数据，将其读入al
        mov [ecx],al
        ret

添加一个write_mem8的函数，用来向内存写入。

[INSTRSET "i486p"]这句表明是486模式。

c_main.c :

void io_hlt(void);
void write_mem8(int addr, int data);

void HariMain(void)
{
    int i; 

    for (i = 0xa0000; i <= 0xaffff; i++) 
    {
        write_mem8(i, i & 0x0f); 
    }

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

于是，画面会显示一片白色。因为第15种颜色就是纯白。

若改成

for(i = 0xa0000; i <= 0xaffff; i++){

        write_mem8( i , i & 0x0f);

}

会呈现条纹图案，因为低4位保留原样，而高4位全部变为0。

特定位变为1    --------   OR

特定位变为0    --------   AND

特定位反转      --------   XOR(与1相同为0，否则为1)

已知目前画面模式为320 * 200的8位颜色模式，色号使用8位（2进制）， 0 - 255。

所以做出一个调色板一切会方便很多。

8位彩色模式，即是程序员随意指定0~255的数字所对应的颜色的。这种方式叫做调色板。

为了使用INOUT指令以及读取、保存、复原sti，cli，flags，而写的汇编函数

_io_hlt:    ; void io_hlt(void);
        HLT
        RET

_io_cli:    ; void io_cli(void);
        CLI
        RET

_io_sti:    ; void io_sti(void);
        STI
        RET

_io_stihlt:    ; void io_stihlt(void);
        STI
        HLT
        RET

_io_in8:    ; int io_in8(int port);
        MOV        EDX,[ESP+4]        ; port
        MOV        EAX,0
        IN        AL,DX
        RET

_io_in16:    ; int io_in16(int port);
        MOV        EDX,[ESP+4]        ; port
        MOV        EAX,0
        IN        AX,DX
        RET

_io_in32:    ; int io_in32(int port);
        MOV        EDX,[ESP+4]        ; port
        IN        EAX,DX
        RET

_io_out8:    ; void io_out8(int port, int data);
        MOV        EDX,[ESP+4]        ; port
        MOV        AL,[ESP+8]        ; data
        OUT        DX,AL
        RET

_io_out16:    ; void io_out16(int port, int data);
        MOV        EDX,[ESP+4]        ; port
        MOV        EAX,[ESP+8]        ; data
        OUT        DX,AX
        RET

_io_out32:    ; void io_out32(int port, int data);
        MOV        EDX,[ESP+4]        ; port
        MOV        EAX,[ESP+8]        ; data
        OUT        DX,EAX
        RET

_io_load_eflags:    ; int io_load_eflags(void);
        PUSHFD                                ; PUSH EFLAGS 
        POP        EAX
        RET

_io_store_eflags:    ; void io_store_eflags(int eflags);
        MOV        EAX,[ESP+4]
        PUSH    EAX
        POPFD                                ; POP EFLAGS 
        RET

vga相关

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 draw_box(unsigned char *vram, int xsize, unsigned char c, int x0, int y0, int x1, int y1);

#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;

    init_palette();
    vram = (char *) 0xa0000;
    xsize = 320;
    ysize = 200;

    draw_box(vram,xsize,COL8_FFFF00,40,40,50,50);

    draw_box(vram,xsize,COL8_FFFFFF,60,60,70,70);

    draw_box(vram,xsize,COL8_FF0000,80,80,90,90);

    draw_box(vram,xsize,COL8_00FF00,100,100,110,110);

    draw_box(vram,xsize,COL8_0000FF,120,100,130,110);

    draw_box(vram,xsize,COL8_FF00FF,140,100,150,110);

    draw_box(vram,xsize,COL8_00FFFF,160,100,170,110);

    draw_box(vram,xsize,COL8_C6C6C6,100,120,110,130);

    draw_box(vram,xsize,COL8_840000,120,120,130,130);

    draw_box(vram,xsize,COL8_008400,140,120,150,130);

    draw_box(vram,xsize,COL8_848400,160,120,170,130);

    draw_box(vram,xsize,COL8_000084,180,140,190,150);

    draw_box(vram,xsize,COL8_840084,200,160,210,170);

    draw_box(vram,xsize,COL8_008484,220,160,170,170);

    draw_box(vram,xsize,COL8_848484,240,140,170,150);

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

void init_palette(void)
{
    static unsigned char table_rgb[16 * 3] = {
        0x00, 0x00, 0x00,    /*  0:黑 */
        0xff, 0x00, 0x00,    /*  1:亮红 */
        0x00, 0xff, 0x00,    /*  2:亮绿 */
        0xff, 0xff, 0x00,    /*  3:亮黄 */
        0x00, 0x00, 0xff,    /*  4:亮蓝 */
        0xff, 0x00, 0xff,    /*  5:亮紫 */
        0x00, 0xff, 0xff,    /*  6:浅亮蓝 */
        0xff, 0xff, 0xff,    /*  7:白 */
        0xc6, 0xc6, 0xc6,    /*  8:亮灰 */
        0x84, 0x00, 0x00,    /*  9:暗红 */
        0x00, 0x84, 0x00,    /* 10:暗绿 */
        0x84, 0x84, 0x00,    /* 11:暗黄 */
        0x00, 0x00, 0x84,    /* 12:暗青 */
        0x84, 0x00, 0x84,    /* 13:暗紫 */
        0x00, 0x84, 0x84,    /* 14:浅暗蓝 */
        0x84, 0x84, 0x84    /* 15:暗灰 */
    };
    set_palette(0, 15, table_rgb);
    return;
}

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();                     /* 将中断许可标志 */
    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);    /* 复原中断许可标志 */
    return;
}

void draw_box(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;
}