30天自制操作系统笔记第4天
用C语言实现内存读入
条纹实现‘
void io_hlt(void);
void write_mem8(int addr, int data);
void HariMain(void)
{
int i; //变量声明，i是一个32位的整数
for (i = 0xa0000; i <= 0xaffff; i++) {
write_mem8(i, i&0x0f); /* MOV BYTE [i],15 */
}
for (;;) {
io_hlt();
}
}write_mem8(i, i&0x0f);的含义是在从上到下的第i个像素的颜色是i&0x0f。
这样使得每个像素的颜色分别是
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0a 0b 0c 0d 0e 0f
也就是将i的前低四位保持不变高四位变为0。每16个像素就会翻转一次。
挑战指针
write_mem3(i,i&0x0f)可以用如下c语言替代：
*i= i & 0x0f
但我们替换之后make run会出现如下错误：
invalid type argument of `unary *’
这时一种类型错误。
因为 *i= i & 0x0f相当于
mov [i] ,(i& 0xo0f)这个汇编语句。这句话的意思就是将一个数字放入某个内存中，但是[i]有可能是byte，也可能是word或者dword。
所以我们应该告诉计算机这时byte类型。
我们可以这样写那个C函数：
**void HariMain(void)
{
int i;
char *p;
for (i = 0xa0000; i <= 0xaffff; i++) {
p=i;
*p= i & 0x0f;
}
for (;;) {
io_hlt();
}
}**这时候能够生成条纹图案了，但是我们在make run时发现如下警告：
warning: assignment makes pointer from integer without a cast
在C语言中，普通数值和表示内存的数值呗认为是两种不同的东西。所以我们可以把i强转为指针
p=(char ) i;当然也可以不用p，直接用（char ）i= i & 0x0f;
色号设定
用从#000000到#ffffff共24位2进制表示颜色。RGB模式。其中#000000表示黑色，#ffffff表示白色。
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);
//声明
void init_palette(void);
void set_palette(int start, int end, unsigned char *rgb);
void HariMain(void)
{
int i; /* 声明变量 */
char *p; /* 变量p为地址 */
init_palette(); /*设定调色板 */
p = (char *) 0xa0000; /* 指定地址 */
for (i = 0; i <= 0xffff; i++) {
p[i] = i & 0x0f;
}
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;
/* C语言中的static char语句只能用于数据，相当于汇编中的DB指令*/
}
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(); /*将中断许可标志设置为0禁止中断 */
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;
}
其中：io_out8(0x03c9, rgb[0] / 4);表示的将要设定的调色板号码写入0x03c8，紧接着，按照RGB的顺序写入0x03c9。
下面是naskfunc.nas
; naskfunc
; TAB=4
[FORMAT "WCOFF"] ; 制作目标文件的模式
[INSTRSET "i486p"] ;使用到486未知的指令
[BITS 32] ;制作32位模式用的机器指令
[FILE "naskfunc.nas"] ; 原程序文件名
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 という意味
POP EAX
RET
_io_store_eflags: ; void io_store_eflags(int eflags);
MOV EAX,[ESP+4]
PUSH EAX
POPFD ; 指POP EFLAGS
RET
绘制矩形
1.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);
#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 *p; /* pという変数は、BYTE [...]用の番地 */
init_palette(); /* 设置调色板 */
p = (char *) 0xa0000; /* 将地址赋值 */
boxfill8(p, 320, COL8_FF0000, 20, 20, 120, 120);
boxfill8(p, 320, COL8_00FF00, 70, 50, 170, 150);
boxfill8(p, 320, COL8_0000FF, 120, 80, 220, 180);
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;
}
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(); /*将中断许可标志设置为0禁止中断 */
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 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;
}
画面上有320*200个像素，函数boxfill8就是用来制作绘制矩形的函数。