《30天自制操作系统》笔记(04)——显示器256色

进度回顾

从最开始的(01)篇到上一篇为止，已经解决了开发环境问题和OS项目的顶层设计问题。

本篇做一个小练习：设置显卡显示256色。

原理

设置显卡模式

调用BIOS中断命令INT 0x10，设置显卡模式为VGA图形模式，320*200*8位彩色模式，调色板模式。代码如下。

1         MOV        AL,0x13            ; VGA图形模式，320*200*8位彩色模式
2         MOV        AH,0x00
3         INT        0x10

设置调色板

256色的调色板是这样一个东西：有256个编号，每个编号对应一个颜色。设置的时候，我说“1号颜色为#FFFFFF，2号颜色为#FFFFCC，……”，显卡会保存这些设置。需要用的时候，我说“把位置A设置为x号颜色（1≤x≤256），把位置B设置为y号颜色（1≤y≤256），……”。

  1 void init_palette(void)
  2 {
  3     static unsigned char table_rgb[256 * 3] = {
  4         0xFF, 0xFF, 0xFF,
  5         0xFF, 0xFF, 0xCC,
  6         0xFF, 0xFF, 0x99,
  7         0xFF, 0xFF, 0x66,
  8         0xFF, 0xFF, 0x33,
  9         0xFF, 0xFF, 0x00,
 10         0xFF, 0xCC, 0xFF,
 11         0xFF, 0xCC, 0xCC,
 12         0xFF, 0xCC, 0x99,
 13         0xFF, 0xCC, 0x66,
 14         0xFF, 0xCC, 0x33,
 15         0xFF, 0xCC, 0x00,
 16         0xFF, 0x99, 0xFF,
 17         0xFF, 0x99, 0xCC,
 18         0xFF, 0x99, 0x99,
 19         0xFF, 0x99, 0x66,
 20         0xFF, 0x99, 0x33,
 21         0xFF, 0x99, 0x00,
 22         0xFF, 0x66, 0xFF,
 23         0xFF, 0x66, 0xCC,
 24         0xFF, 0x66, 0x99,
 25         0xFF, 0x66, 0x66,
 26         0xFF, 0x66, 0x33,
 27         0xFF, 0x66, 0x00,
 28         0xFF, 0x33, 0xFF,
 29         0xFF, 0x33, 0xCC,
 30         0xFF, 0x33, 0x99,
 31         0xFF, 0x33, 0x66,
 32         0xFF, 0x33, 0x33,
 33         0xFF, 0x33, 0x00,
 34         0xFF, 0x00, 0xFF,
 35         0xFF, 0x00, 0xCC,
 36         0xFF, 0x00, 0x99,
 37         0xFF, 0x00, 0x66,
 38         0xFF, 0x00, 0x33,
 39         0xFF, 0x00, 0x00,
 40         0x66, 0xFF, 0xFF,
 41         0x66, 0xFF, 0xCC,
 42         0x66, 0xFF, 0x99,
 43         0x66, 0xFF, 0x66,
 44         0x66, 0xFF, 0x33,
 45         0x66, 0xFF, 0x00,
 46         0x66, 0xCC, 0xFF,
 47         0x66, 0xCC, 0xCC,
 48         0x66, 0xCC, 0x99,
 49         0x66, 0xCC, 0x66,
 50         0x66, 0xCC, 0x33,
 51         0x66, 0xCC, 0x00,
 52         0x66, 0x99, 0xFF,
 53         0x66, 0x99, 0xCC,
 54         0x66, 0x99, 0x99,
 55         0x66, 0x99, 0x66,
 56         0x66, 0x99, 0x33,
 57         0x66, 0x99, 0x00,
 58         0x66, 0x66, 0xFF,
 59         0x66, 0x66, 0xCC,
 60         0x66, 0x66, 0x99,
 61         0x66, 0x66, 0x66,
 62         0x66, 0x66, 0x33,
 63         0x66, 0x66, 0x00,
 64         0x66, 0x33, 0xFF,
 65         0x66, 0x33, 0xCC,
 66         0x66, 0x33, 0x99,
 67         0x66, 0x33, 0x66,
 68         0x66, 0x33, 0x33,
 69         0x66, 0x33, 0x00,
 70         0x66, 0x00, 0xFF,
 71         0x66, 0x00, 0xCC,
 72         0x66, 0x00, 0x99,
 73         0x66, 0x00, 0x66,
 74         0x66, 0x00, 0x33,
 75         0x66, 0x00, 0x00,
 76         0xCC, 0xFF, 0xFF,
 77         0xCC, 0xFF, 0xCC,
 78         0xCC, 0xFF, 0x99,
 79         0xCC, 0xFF, 0x66,
 80         0xCC, 0xFF, 0x33,
 81         0xCC, 0xFF, 0x00,
 82         0xCC, 0xCC, 0xFF,
 83         0xCC, 0xCC, 0xCC,
 84         0xCC, 0xCC, 0x99,
 85         0xCC, 0xCC, 0x66,
 86         0xCC, 0xCC, 0x33,
 87         0xCC, 0xCC, 0x00,
 88         0xCC, 0x99, 0xFF,
 89         0xCC, 0x99, 0xCC,
 90         0xCC, 0x99, 0x99,
 91         0xCC, 0x99, 0x66,
 92         0xCC, 0x99, 0x33,
 93         0xCC, 0x99, 0x00,
 94         0xCC, 0x66, 0xFF,
 95         0xCC, 0x66, 0xCC,
 96         0xCC, 0x66, 0x99,
 97         0xCC, 0x66, 0x66,
 98         0xCC, 0x66, 0x33,
 99         0xCC, 0x66, 0x00,
100         0xCC, 0x33, 0xFF,
101         0xCC, 0x33, 0xCC,
102         0xCC, 0x33, 0x99,
103         0xCC, 0x33, 0x66,
104         0xCC, 0x33, 0x33,
105         0xCC, 0x33, 0x00,
106         0xCC, 0x00, 0xFF,
107         0xCC, 0x00, 0xCC,
108         0xCC, 0x00, 0x99,
109         0xCC, 0x00, 0x66,
110         0xCC, 0x00, 0x33,
111         0xCC, 0x00, 0x00,
112         0x33, 0xFF, 0xFF,
113         0x33, 0xFF, 0xCC,
114         0x33, 0xFF, 0x99,
115         0x33, 0xFF, 0x66,
116         0x33, 0xFF, 0x33,
117         0x33, 0xFF, 0x00,
118         0x33, 0xCC, 0xFF,
119         0x33, 0xCC, 0xCC,
120         0x33, 0xCC, 0x99,
121         0x33, 0xCC, 0x66,
122         0x33, 0xCC, 0x33,
123         0x33, 0xCC, 0x00,
124         0x33, 0x99, 0xFF,
125         0x33, 0x99, 0xCC,
126         0x33, 0x99, 0x99,
127         0x33, 0x99, 0x66,
128         0x33, 0x99, 0x33,
129         0x33, 0x99, 0x00,
130         0x33, 0x66, 0xFF,
131         0x33, 0x66, 0xCC,
132         0x33, 0x66, 0x99,
133         0x33, 0x66, 0x66,
134         0x33, 0x66, 0x33,
135         0x33, 0x66, 0x00,
136         0x33, 0x33, 0xFF,
137         0x33, 0x33, 0xCC,
138         0x33, 0x33, 0x99,
139         0x33, 0x33, 0x66,
140         0x33, 0x33, 0x33,
141         0x33, 0x33, 0x00,
142         0x33, 0x00, 0xFF,
143         0x33, 0x00, 0xCC,
144         0x33, 0x00, 0x99,
145         0x33, 0x00, 0x66,
146         0x33, 0x00, 0x33,
147         0x33, 0x00, 0x00,
148         0x99, 0xFF, 0xFF,
149         0x99, 0xFF, 0xCC,
150         0x99, 0xFF, 0x99,
151         0x99, 0xFF, 0x66,
152         0x99, 0xFF, 0x33,
153         0x99, 0xFF, 0x00,
154         0x99, 0xCC, 0xFF,
155         0x99, 0xCC, 0xCC,
156         0x99, 0xCC, 0x99,
157         0x99, 0xCC, 0x66,
158         0x99, 0xCC, 0x33,
159         0x99, 0xCC, 0x00,
160         0x99, 0x99, 0xFF,
161         0x99, 0x99, 0xCC,
162         0x99, 0x99, 0x99,
163         0x99, 0x99, 0x66,
164         0x99, 0x99, 0x33,
165         0x99, 0x99, 0x00,
166         0x99, 0x66, 0xFF,
167         0x99, 0x66, 0xCC,
168         0x99, 0x66, 0x99,
169         0x99, 0x66, 0x66,
170         0x99, 0x66, 0x33,
171         0x99, 0x66, 0x00,
172         0x99, 0x33, 0xFF,
173         0x99, 0x33, 0xCC,
174         0x99, 0x33, 0x99,
175         0x99, 0x33, 0x66,
176         0x99, 0x33, 0x33,
177         0x99, 0x33, 0x00,
178         0x99, 0x00, 0xFF,
179         0x99, 0x00, 0xCC,
180         0x99, 0x00, 0x99,
181         0x99, 0x00, 0x66,
182         0x99, 0x00, 0x33,
183         0x99, 0x00, 0x00,
184         0x00, 0xFF, 0xFF,
185         0x00, 0xFF, 0xCC,
186         0x00, 0xFF, 0x99,
187         0x00, 0xFF, 0x66,
188         0x00, 0xFF, 0x33,
189         0x00, 0xFF, 0x00,
190         0x00, 0xCC, 0xFF,
191         0x00, 0xCC, 0xCC,
192         0x00, 0xCC, 0x99,
193         0x00, 0xCC, 0x66,
194         0x00, 0xCC, 0x33,
195         0x00, 0xCC, 0x00,
196         0x00, 0x99, 0xFF,
197         0x00, 0x99, 0xCC,
198         0x00, 0x99, 0x99,
199         0x00, 0x99, 0x66,
200         0x00, 0x99, 0x33,
201         0x00, 0x99, 0x00,
202         0x00, 0x66, 0xFF,
203         0x00, 0x66, 0xCC,
204         0x00, 0x66, 0x99,
205         0x00, 0x66, 0x66,
206         0x00, 0x66, 0x33,
207         0x00, 0x66, 0x00,
208         0x00, 0x33, 0xFF,
209         0x00, 0x33, 0xCC,
210         0x00, 0x33, 0x99,
211         0x00, 0x33, 0x66,
212         0x00, 0x33, 0x33,
213         0x00, 0x33, 0x00,
214         0x00, 0x00, 0xFF,
215         0x00, 0x00, 0xCC,
216         0x00, 0x00, 0x99,
217         0x00, 0x00, 0x66,
218         0x00, 0x00, 0x33,
219         0x00, 0x00, 0x00
220     };
221     set_palette(0, 255, table_rgb);
222     return;
223 
224     /* static char 命令は、データにしか使えないけどDB命令相当 */
225 }
226 
227 void set_palette(int start, int end, unsigned char *rgb)
228 {
229     int i, eflags;
230     eflags = io_load_eflags();    /* 割り込み許可フラグの値を記録する */
231     io_cli();                     /* 許可フラグを0にして割り込み禁止にする */
232     io_out8(0x03c8, start);
233     for (i = start; i <= end; i++) {
234         io_out8(0x03c9, rgb[0] / 4);
235         io_out8(0x03c9, rgb[1] / 4);
236         io_out8(0x03c9, rgb[2] / 4);
237         rgb += 3;
238     }
239     io_store_eflags(eflags);    /* 割り込み許可フラグを元に戻す */
240     return;
241 }

设置调色板

设置要显示的内容

在bootpack.c的主函数里设置内存0x000a0000~0x000affff的内容，显卡就会对应更新要显示的内容。

 1 void HariMain(void)
 2 {
 3     int i; 
 4     char *p;
 5     int unit = (0xaffff - 0xa0000 + 1) / 256;
 6     int color;
 7     init_palette();
 8 
 9     p = (char *) 0xa0000;
10 
11     for (i = 0; i <= 0xffff; i++) {
12         color = (i + 1) / unit;
13         p[i] = (char)color;
14     }
15 
16     for (;;) {
17         io_hlt();
18     }
19 }