30天自制作業系統學習-第4天
阿新 • • 發佈：2018-12-13
1 用C語言寫入記憶體
前三天的學習我們順利讓一個大小1440kb的helloos.img映象檔案執行起來，顯示出hello world字樣，可是這樣的螢幕一片漆黑，
顯示更我們熟悉的windos，linux等系統相去甚遠，這次我們嘗試讓螢幕顯示出一點“顏色”出來，往naskfunc.nas裡新增一個我們
用來顯示顏色的函式吧：
_write_mem8: ; void write_mem8(int addr, int data); MOV ECX,[ESP+4] ; [ESP+4]中存放的是地址，將其讀入ECX MOV AL,[ESP+8] ; [ESP+8]中存放的是資料，將其讀入AL MOV [ECX],AL RET
在這個_write_mem8中我們對函式引數給出說明,第一個引數addr用於控制畫素顯示的位置，第二個引數data送入的是控制顯示的
顏色。其中由於int為32位整數(4個位元組，雙字),故兩個引數相差4個儲存單元。
void io_hlt(void); void write_mem8(int addr, int data); void HariMain(void) { int i; /* 變數宣告：i是一個32位整數，佔4個儲存單元，即彙編中的雙字 */ for (i = 0xa0000; i <= 0xaffff; i++) { write_mem8(i, 15); /* MOV BYTE [i],15 */ } for (;;) { io_hlt(); } }
在C中我們呼叫這個naskfunc.nas中的write_mem8函式，通過一個for迴圈寫入從記憶體單元0xa0000~0xaffff中，15為白色,執行make run命令，效果如下:
嗯，一片白色。
2 條紋圖案
使用邏輯與運算子將高四位全部變成0，低四位原封不動:
void io_hlt(void); void write_mem8(int addr, int data); void HariMain(void) { int i; /*變數宣告，32位整數 */ for (i = 0xa0000; i <= 0xaffff; i++) { write_mem8(i, i & 0x0f); } for (;;) { io_hlt(); } }
所以寫入的值是:00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f 00 01 02 03.......每隔16個畫素，色號就重複,執行結果:
3 挑戰指標
嘗試不使用匯編中的write_mem8函式，直接使用C寫入記憶體:
void io_hlt(void);
void HariMain(void)
{
int i; /* 變數宣告，變數i是32位整數 */
char *p; /*變數p，用於byte型地址*/
for (i = 0xa0000; i <= 0xaffff; i++) {
p = i; /* 代入地址 */
*p = i & 0x0f;
/* 這裡可以替代write_mem8(i, i & 0x0f); */
}
for (;;) {
io_hlt();
}
}
3 介面
我們並不需要顯示條紋，這樣說實話有點醜，為此需要製作一個能顯示天空藍之類的顏色就好啦:
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);
#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();初始化色號
vram = (char *) 0xa0000;
xsize = 320;
ysize = 200;
boxfill8(vram, xsize, COL8_008484, 0, 0, xsize - 1, ysize - 29);
boxfill8(vram, xsize, COL8_C6C6C6, 0, ysize - 28, xsize - 1, ysize - 28);
boxfill8(vram, xsize, COL8_FFFFFF, 0, ysize - 27, xsize - 1, ysize - 27);
boxfill8(vram, xsize, COL8_C6C6C6, 0, ysize - 26, xsize - 1, ysize - 1);
boxfill8(vram, xsize, COL8_FFFFFF, 3, ysize - 24, 59, ysize - 24);
boxfill8(vram, xsize, COL8_FFFFFF, 2, ysize - 24, 2, ysize - 4);
boxfill8(vram, xsize, COL8_848484, 3, ysize - 4, 59, ysize - 4);
boxfill8(vram, xsize, COL8_848484, 59, ysize - 23, 59, ysize - 5);
boxfill8(vram, xsize, COL8_000000, 2, ysize - 3, 59, ysize - 3);
boxfill8(vram, xsize, COL8_000000, 60, ysize - 24, 60, ysize - 3);
boxfill8(vram, xsize, COL8_848484, xsize - 47, ysize - 24, xsize - 4, ysize - 24);
boxfill8(vram, xsize, COL8_848484, xsize - 47, ysize - 23, xsize - 47, ysize - 4);
boxfill8(vram, xsize, COL8_FFFFFF, xsize - 47, ysize - 3, xsize - 4, ysize - 3);
boxfill8(vram, xsize, COL8_FFFFFF, xsize - 3, ysize - 24, xsize - 3, ysize - 3);
for (;;) {
io_hlt();
}
}
void init_palette(void)
{
static unsigned char table_rgb[16 * 3] = {
0x00, 0x00, 0x00, /* 0:黒 */
0xff, 0x00, 0x00, /* 1:亮紅 */
0x00, 0xff, 0x00, /* 2:亮綠色*/
0xff, 0xff, 0x00, /* 3:亮黃 */
0x00, 0x00, 0xff, /* 4:亮青 */
0xff, 0x00, 0xff, /* 5:亮紫 */
0x00, 0xff, 0xff, /* 6:明亮的水色 */
0xff, 0xff, 0xff, /* 7:白 */
0xc6, 0xc6, 0xc6, /* 8:明灰色 */
0x84, 0x00, 0x00, /* 9:暗赤 */
0x00, 0x84, 0x00, /* 10:暗緑 */
0x84, 0x84, 0x00, /* 11:暗黃色 */
0x00, 0x00, 0x84, /* 12:暗青 */
0x84, 0x00, 0x84, /* 13:暗紫 */
0x00, 0x84, 0x84, /* 14:暗水色 */
0x84, 0x84, 0x84 /* 15:暗灰色 */
};
set_palette(0, 15, table_rgb);
return;
/* STAtic charcher命令，只能在資料上使用，但相當於DB命令
*/
}
void set_palette(int start, int end, unsigned char *rgb)
{
int i, eflags;
eflags = io_load_eflags(); /* 記錄中斷許可標誌的值 */
io_cli(); /* 以許可標誌為0，禁止插手 */
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); /* 把中斷許可標誌還原 */
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;
}
修改後的naskfuc.nas:
; naskfunc
; TAB=4
[FORMAT "WCOFF"] ; 建立物件檔案的模式
[INSTRSET "i486p"] ; 到486的命令要使用的記述
[BITS 32] ; 製作32位模式用的機器語言
[FILE "naskfunc.nas"] ; 原始檔名資訊
GLOBAL _io_hlt, _io_cli, _io_sti, _io_stihlt
GLOBAL _io_in8, _io_in16, _io_in32
GLOBAL _io_out8, _io_out16, _io_out32
GLOBAL _io_load_eflags, _io_store_eflags
[SECTION .text]
_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 的意思
POP EAX
RET
_io_store_eflags: ; void io_store_eflags(int eflags);
MOV EAX,[ESP+4]
PUSH EAX
POPFD ; POP EFLAGS 的意思
RET
其中naskfuc.nas新增的函式用於設定色號，執行結果:
大致就是這樣。