30天自制操作系统——Day11实验报告

一、实验主要内容

1、 内容1：鼠标显示问题

重点总结：修改鼠标移动功能，使鼠标可以向右或向下移动到画面之外隐藏起来。
（1）修改鼠标位置修正代码
原鼠标修正代码如下图所示：

先修改成如下内容，使鼠标绝大部分能够超出画面下侧和右侧：

（2）结果

很奇怪，只要鼠标图层到画面外侧时就会出现问题。

2、 内容2： 实现画面外的支持

重点总结：在修改鼠标位置矫正程序使得鼠标能够隐藏在右侧和下侧边框后，出现了画面显示问题。修改图层刷新函数sheet_refreshsub，实现不刷新超出画面范围部分图层。
（1）更改图层刷新函数，让它不刷新画面以外的部分

Vx0, vx1, vy0, vy1表示图层的边界坐标。当( Vx0 || vy0 < 0) 时，将对应部分修改为0。当( vx1 || vy1 > srn->x/y )时，将对应部分修改为边界值。
（2）结果

3、内容3： shtctl指定省略

重点总结：图层函数要求必须指定ctl，太麻烦了。于是在结构体SHEET中加入ctl，改善此问题
（1） 在结构体SHEET中加入ctl

（2）修改图层函数

4、 内容4： 显示窗口

重点总结：尝试制作窗口。和制作背景与鼠标类似，需要先准备一张图层，然后再缓冲区内描绘窗口图像。
（问题：制作一个图像窗口的步骤？）
（1）定义图层与缓冲区变量

（2）准备图层并初始化缓冲区

（3）设置图层透明色

（4）画图写字

其中画图就是通过将图形矩阵通过if判断将不同颜色写入缓冲区。然后通过boxfill函数再进行初始的边界设置。
（5）设置图层位置

（6）设置图层高度

（7）结果

5、 内容5：小实验

重点总结：在内容4的基础上，把窗口图层放在最上面，光标图层放在其次，会变成什么样？
（1）调换鼠标与窗口

（2）结果

6、 内容6：高速计数器

重点总结： 做一个能够计数，并将技术结果显示出来的窗口。通过新建一个窗口，并在窗口中显示计数结果就可以实现一个简单的计数器了。
（1）实现一个计数器
定义计数变量：

创建一个新的counter窗口

在窗口上显示计数结果：

（2）结果

成功实现了一个计数器，但是屏幕上显示的内容总是在闪烁。

7、 内容7：消除闪烁（1）

重点总结： 为什么会出现闪烁？如果图层的内容没有发生变化却也要刷新就会很浪费。因此可以仅对refresh对象及其以上的图层进行刷新就可以了。
（1）更新图层刷新函数sheet_refreshsub

从循环遍历所有图层变成只遍历从h0到top的图层，极好的减少了需要刷新图层的数量。因此需要增加一个函数参数h表示刷新图层的高度。
因为更新了sheet_refreshsub函数因此需要更新使用到它的函数。
（2）sheet_refresh函数

（3）sheet_slide函数

（4）sheet_updow函数

图层移动时可能会导致下面的图层露出，所以需要从下面的节点刷新。
当变换高度时，当old > height时：因为变换后低于当前的图层在变换前也低于当前图层，因此无需对当前图层进行刷新。只需要对height+1高度开始的图层进行刷新即可。

当 old < height时：因为原先部分高于当前的图层会相对降低，因此需要从当前高度height其开始刷新。
记住，优化后仅刷新refresh本身及其以上图层。
（5）结果

数字不再闪烁，但是当鼠标靠近数字时，鼠标又出现了闪烁现象。

8、 内容8：消除闪烁（2）

重点总结： 鼠标闪烁是因为一会儿描绘一会儿消除造成的。因此在刷新窗口时避开鼠标所在地方对VRAM进行写入处理，这样速度也能响应提高。
（1）定义地图map

Map用于表示画面上的点是那个图层的像素：

（2）地图刷新sheet_refreshmap函数

Map刷新函数与图层刷新函数类似，只是需要额外计算图层编号sid，并将所属位置像素标记位sid。Map刷新完毕后，屏幕中各像素就有了各自对应的图层了。

（3）图层刷新sheet_refreshsub函数

相对于之前的图层刷新函数，因为已经通过map指定了每个像素的归属，因此只需要刷新指定图层即可。

因为更新了图层刷新函数，因此也要更新使用到其的函数
（4）图层移动sheet_slide函数

图层在旧位置处消失，因此在移动前的地方较低的图层可能会露出，因此需要更新从0开始的map，然后刷新从0 -> height-1高度的图层
图层在新位置处出现，因为在低于新位置的图层也低于旧位置的图层，因此仍然会被覆盖。所以只需要刷新从height开始的map，然后刷新当前图层即可（较高图层的覆盖在map刷新时就实现了）。
（问题：为什么图层移动时新位置只需要刷新图层本身就行了？）
理解：较低图层的露出需要map刷新与sheet刷新并举。而较高图层的覆盖只需要map刷新后就能实现。这也是为什么移动到较低位置后，只需要刷新图层本身的原因

（5）图层换高度sheet_updown函数


（6）结果

鼠标和数字都不再闪烁，我们成功消除了闪烁！

二、遇到的问题及解决方法

填写说明：分条目列出本次的实验过程中遇到的问题和解决方法（可注明是哪位同学帮忙解决问题），描述问题时应配上相关的截图和标记，描述解决方法时应先分析出现该问题的原因再讲解决方法，尽量详细。

1、 描述问题1：制作一个图像窗口的步骤？

（1）定义图层与缓冲区变量

（2）准备图层并初始化缓冲区

（3）设置图层透明色

（4）画图写字

其中画图就是通过将图形矩阵通过if判断将不同颜色写入缓冲区。然后通过boxfill函数再进行初始的边界设置。
（5）设置图层位置

（6）设置图层高度

2、 描述问题2：为什么图层移动时新位置只需要刷新图层本身就行了？

较低图层的露出需要map刷新与sheet刷新并举。而较高图层的覆盖只需要map刷新后就能实现。这也是为什么移动到较低位置后，只需要刷新图层本身的原因

三、程序设计创新点

填写说明：分条目列出本次实验过程中对教材的哪些部分进行了创新或者修改，写清楚为什么要这样做，这么做会得到怎样的结果等，附上关键代码和截图。这部分是重点，占实验日志总分的20%。

1、 描述创新点1，实现一个画图工具

（1） 内容描述
Step1：设计颜色版图标

Step2：实现画笔功能
点击颜色板图表，能够在主界面通过左键画画
通过点击不同颜色位置，实现不同颜色画笔


Step3：实现橡皮擦功能
设计橡皮擦图案，并在点击橡皮擦图案后，将鼠标颜色设为背景色，从而实现擦拭功能。


Step4：实现画笔、橡皮擦粗细缩放功能
首先设计画笔粗细缩放标志+、-

再设计点击缩放设置

注意需要限制橡皮擦的最大最小值。范围是 r ∈ [ 1 , 8 ] 可选项1、2、4、8

Step5：放置矩形
首先设计矩形生成标记，点击标记后能够在指定位置生成默认大小的矩形

矩形可以通过新建一个矩形图层实现，矩形图层背景颜色为明灰色。点击后在draw图层中心生成初始大小为len*wid的矩形。

（1）实现矩形移动
设置两个标志位pressFirst, pressCon。当在矩形区域内按下鼠标左键时，记录鼠标状态。根据鼠标状态以及相对位置修改移动后的位置。


Step6：矩阵颜色的填充

当在矩形图窗中按下右键，将会按照当前画笔颜色对矩形填充。