《30天自制操作系统》14_day_学习笔记
harib11a--harib11c:
继续测试性能：我们在harib10h中进行了定时链表结构的改进“消除了移位处理”。下面我们设定490个定时器（它们都被设定启动50天才超时）来测试一下改进的效果。我们首先编写函数set490()来初始化490个定时器，接着测定他们在真机上的运行结果。分别运行5次，取平均值归纳如下：
（1）追加490个定时器的值set490(&fifo,1);
harib11a：0096521077......harib10g里加入set490(有移位）
harib11b：0096522038......harib10h里加入set490(没有移位（链表），没有哨兵）
harib11c：0096522097.......harib10i里加入set490(没有移位（链表），有哨兵）
（2）不追加490个定时器的值set490(&fifo,0);
harib11a：0096522095......harib10g里加入set490(有移位）
harib11b：0096522038......harib10h里加入set490(没有移位（链表），没有哨兵）
harib11c：0096522101.......harib10i里加入set490(没有移位（链表），有哨兵）
（3）参考：不加入set490()语句的时候
harib10g：0099969263(有移位）
harib10h：0099969184(没有移位（链表），没有哨兵）
harib10i：0099969264(没有移位（链表），有哨兵）
测试结果分析：从上面的结果，我们可以看出，把定时器组织成链表的结构、在链表中加入“哨兵”都有利于系统的改进。对于（2）和（3），在HariMain中，循环执行“count++”的for语句虽然都最终被编译成JMP指令，但是如果前面加上了“set490(&fifo,0)”那么以后各个指令的地址都会相应的错开几个字节，造成JMP指令的地址有很小的变化。因此时间也稍稍延迟，执行结果大约差了3%。
void set490(struct FIFO32 *fifo, int mode) { //定时器设置函数SET490() int i; struct TIMER *timer; //一个TIMER结构体临时变量 if (mode != 0) { //mode不为0；创建490个定时器 for (i = 0; i < 490; i++) { timer = timer_alloc(); //分配一个定时器的空间，并获得地址 timer_init(timer, fifo, 1024 + i);//第i个定时器的数据为1024+i写入FIFO缓冲区 timer_settime(timer, 100 * 60 * 60 * 24 * 50 + i * 100);//设置时间（笔者所说的50天） } } return; }
harib11d：
VBE介绍：由于市面上显卡公司繁多，各个显卡公司在显卡上对画面模式的设定和使用方法各不相同（就是乱七八糟的显卡没有一个统一的标准）。鉴于此，成立了一个VESA协会（Video Electronic Standards Association 视频电子标准协会）这个协会制定了几乎可以通用的画面模式设定方法，制作了专门的BIOS。这个追加的BIOS被称作“VESA BIOS extension”(VESA-BIOS的扩展，简称VBE)利用它，可以提高显卡的分辨率。
VBE模式号码：（注：QEMU模拟器中不能指定VBE的0x107号）
0x101......640 *480 *8bit彩色
0x103......800 *600 *8bit彩色
0x105......1024*768 *8bit彩色
0x107......1280*1024*8bit彩色
//例子：设定VBE的640*480*8bit真彩色模式 MOV BX,0x4101 ; BX = 0x4000 + VBE模式号码 MOV AX,0x4f02 ; AX = 0x4f02(这个是固定值) INT 0x10 ; 调用0x10(2号)中断 MOV BYTE [VMODE],8 ; 记录画面模式的信息（关于画面模式信息，请看下一部分） MOV WORD [SCRNX],640 ; x分辨率 MOV WORD [SCRNY],480 ; y分辨率 MOV DWORD [VRAM],0xe0000000; VRAM地址
harib11e：
上一步，我们已经成功在QEMU模拟器上改变了系统的分辨率。接下来，我们想看看在真机上是否也能运行。因为我们不确定真机上是什么显卡（如果机器上显卡公司没有参与VESA,那么就不能使用VBE了）。笔者在这里主要是想让我们明白VBE的原理，虽然没什么卵用，它只是显卡公司通用的一个规则而已。但认真看理解了还是会有收获的！下面我们一步一步确认。
1、确定VBE是否存在
方法介绍：如果显卡能利用VBE，那么VBE的信息都写在从ES:DI开始的连续512字节中的（这是规定！）。令ES = 0x9000; DI = 0;AX = 4f00; 在调用0x10中断，如果有VBE，AX就会变成0x004f(不要问为什么，这是检查规则！）
;确认VBE是否存在 MOV AX,0x9000; MOV ES,AX ;ES = 0x9000 MOV DI,0 ;DI = 0 MOV AX,0x4f00 ;AX = 4f00 INT 0x10 ;调用0x10中断 CMP AX,0x004f;比较 JNE scrn320 ;不相等跳转AX!=0x004f
2、检查VBE的版本
;如果VBE版本不是2.0以上，一样不能用高分辨率。 MOV AX,[ES:DI+4] CMP AX,0x0200 JB scrn320 ; if (AX < 0x0200) goto scrn320
3、获得某个画面模式的信息
调用0x10中断后，会将画面模式信息保存在ES:DI开始的256字节中。在画面模式信息中，重要的信息由以下6个：
WORD [ES : DI+0x00]：模式属性....第7位不为1（+0x4000）
WORD [ES : DI+0x12]：x的分辨率
WORD [ES : DI+0x14]：y的分辨率
BYTE [ES : DI+0x19]：颜色数....必须为8
BYTE [ES : DI+0x1B]：颜色的指定方法....必须为4（4是标色板模式）
DWORD [ES : DI+0x28]：VRAM的地址
;这里获得VBE号为0x105的画面模式信息 ： VBEMODE EQU 0X105 MOV CX,VBEMODE MOV AX,0x4f01 INT 0x10 CMP AX,0x004f JNE scrn320
4、画面模式信息的确认
;下面确认三个信息：颜色数、调色板模式、模式属性BIT7 CMP BYTE [ES:DI+0x19],8 ;确认颜色数是否为8 JNE scrn320 CMP BYTE [ES:DI+0x1b],4 ;确认调色板模式是否为4 JNE scrn320 MOV AX,[ES:DI+0x00] ;确认模式属性bit7为1 AND AX,0x0080 JZ scrn320
5、画面模式切换
;上面都确认无误，可以进行模式切换（其实上面的确认是多次一举，主要是笔者想让我们理解VBE） MOV BX,VBEMODE+0x4000 ;BX = 0x4000 + VBE模式号码 MOV AX,0x4f02 ;AX = 0x4f02(固定值) INT 0x10 ;调用0x10中断 MOV BYTE [VMODE],8 ; 记下画面模式 MOV AX,[ES:DI+0x12] ; X分辨率 MOV [SCRNX],AX MOV AX,[ES:DI+0x14] ; Y分辨率 MOV [SCRNY],AX MOV EAX,[ES:DI+0x28] ; VRAM地址 MOV [VRAM],EAX JMP keystatus ; 跳到键盘的BIOS
6、最后一步320*200的默认画面
scrn320: MOV AL,0x13 ; VGA图像，320*200 MOV AH,0x00 INT 0x10 MOV BYTE [VMODE],8 ; 记录画面模式信息 MOV WORD [SCRNX],320 MOV WORD [SCRNY],200 MOV DWORD [VRAM],0x000a0000
harib11f：
键盘上的键按下和弹起都会有一个8位的键值。弹起的键值为松开的键值+0x80；至于键盘按下键的键值表，可以看书本的P273，也可以自行上网搜索。下面我们实现按下A键时，显示字母A。“保留？”指的是还未分配的键值，为以后键盘做准备。
void HariMain(void) { //....... i = fifo32_get(&fifo);//从缓冲区获取中断信息 io_sti(); if (256 <= i && i <= 511) { /* 如果是键盘中断 */ sprintf(s, "%02X", i - 256); //显示按下的键的键值 putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 16, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 2); if (i == 0x1e + 256) { //如果按下的键值是0xle（A键）在窗口图层显示“A” putfonts8_asc_sht(sht_win, 40, 28, COL8_000000, COL8_C6C6C6, "A", 1); } } //...... }
harib11g：
这里我们进一步改进，在键盘上按下键时，在窗口上显示相应的字符。方法：首先建立一个键盘字符表，将常用的字符放在里面，接着每按下一个键，根据键值相对字符‘0’的偏移，在表中寻找字符，然后输出到窗口即可。
static char keytable[0x54] = {//字符表 0, 0, '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0', '-', '^', 0, 0, 'Q', 'W', 'E', 'R', 'T', 'Y', 'U', 'I', 'O', 'P', '@', '[', 0, 0, 'A', 'S', 'D', 'F', 'G', 'H', 'J', 'K', 'L', ';', ':', 0, 0, ']', 'Z', 'X', 'C', 'V', 'B', 'N', 'M', ',', '.', '/', 0, '*', 0, ' ', 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, '7', '8', '9', '-', '4', '5', '6', '+', '1', '2', '3', '0', '.' }; if (256 <= i && i <= 511) { /* FIFO中取出的额是键盘中断的数据 */ sprintf(s, "%02X", i - 256); //在背景图层显示键值 putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 16, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 2); if (i < 256 + 0x54) { if (keytable[i - 256] != 0) {//在字符表中索引，输出相应的字符 s[0] = keytable[i - 256]; s[1] = 0; putfonts8_asc_sht(sht_win, 40, 28, COL8_000000, COL8_C6C6C6, s, 1); } } }
harib11h：
这里我们来做一个好玩的东西。在键盘上敲字符，然后输入到窗口中。像一个小的记事本一样的。直接上代码，我们修改bootpack.c中的内容。
//HariMain节选 for (;;) { io_cli(); if (fifo32_status(&fifo) == 0) {//缓冲区没有内容， io_stihlt(); //CPU等着中断 } else { i = fifo32_get(&fifo); //获取缓冲区中断的内容 io_sti(); if (256 <= i && i <= 511) { /* 得到的是键盘的数据 */ sprintf(s, "%02X", i - 256); //把键盘的键值输出到背景图层 putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 16, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 2); if (i < 0x54 + 256) { //获得的键值是一般的字符 if (keytable[i - 256] != 0 && cursor_x < 144) { /* 字符键值没有超出字母表的范围，而且当前窗口已输入字符少于16个（144/8） */ s[0] = keytable[i - 256]; //HASH字符表keytable s[1] = 0; //把字符输出到窗口图层中 putfonts8_asc_sht(sht_win, cursor_x, 28, COL8_000000, COL8_FFFFFF, s, 1); cursor_x += 8; //光标的位置向后移动8个像素（一个字符宽8个像素） } } if (i == 256 + 0x0e && cursor_x > 8) { /* 按下的是Backspace，并且光标没有到行首 */ /* 在光标后面的一个字符用‘ ’覆盖 */ putfonts8_asc_sht(sht_win, cursor_x, 28, COL8_000000, COL8_FFFFFF, " ", 1); cursor_x -= 8; //光标的位置迁移8个像素 } /* 再次显示和刷新光标 */ boxfill8(sht_win->buf, sht_win->bxsize, cursor_c, cursor_x, 28, cursor_x + 7, 43); sheet_refresh(sht_win, cursor_x, 28, cursor_x + 8, 44); } else if (512 <= i && i <= 767) { /* 获取的是鼠标动作的数据 */ if (mouse_decode(&mdec, i - 512) != 0) { //获得鼠标数据放在MEDC中 sprintf(s, "[lcr %4d %4d]", mdec.x, mdec.y);//把鼠标数据的X,Y坐标输出来 if ((mdec.btn & 0x01) != 0) {//点击左键， s[1] = 'L'; } if ((mdec.btn & 0x02) != 0) {//点击右键 s[3] = 'R'; } if ((mdec.btn & 0x04) != 0) {//按下滚轮 s[2] = 'C'; } //显示字符串S putfonts8_asc_sht(sht_back, 32, 16, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 15); mx += mdec.x;//鼠标移动到新的位置，不断跟新鼠标的坐标 my += mdec.y; if (mx < 0) {//这几个是判断鼠标坐标的范围，不能超出窗口图层的范围 mx = 0; } if (my < 0) { my = 0; } if (mx > binfo->scrnx - 1) { mx = binfo->scrnx - 1; } if (my > binfo->scrny - 1) { my = binfo->scrny - 1; } sprintf(s, "(%3d, %3d)", mx, my);//把新的鼠标坐标的位置输出 putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 0, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 10); sheet_slide(sht_mouse, mx, my); //接着调用图层移动函数，把窗口移动到鼠标点击的位置 } } else if (i == 10) { /* 10秒定时器超时，在背景图层显示"10[sec]" */ putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 64, COL8_FFFFFF, COL8_008484, "10[sec]", 7); } else if (i == 3) { /* 3秒定时器超时，在背景图层显示"3[sec]" */ putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 80, COL8_FFFFFF, COL8_008484, "3[sec]", 6); } else if (i <= 1) { /* 光标定时器超时 */ if (i != 0) { timer_init(timer3, &fifo, 0); /* 初始化光标定时器，设置光标颜色白色 */ cursor_c = COL8_000000; } else { timer_init(timer3, &fifo, 1); /* 初始化光标定时器，设置光标颜色黑色 */ cursor_c = COL8_FFFFFF; } timer_settime(timer3, 50); //接着设定光标定时器的时间50次计数 boxfill8(sht_win->buf, sht_win->bxsize, cursor_c, cursor_x, 28, cursor_x + 7, 43); sheet_refresh(sht_win, cursor_x, 28, cursor_x + 8, 44);//刷新。count每计数50光标闪烁一次。 } } }
harib11i：
这里我们使用鼠标来完成窗口的移动吧！还记得我们前面创建的图层移动函数sheet_slide()吗？我们获取鼠标点击位置的坐标，然后把坐标作为参数给函数sheet_slide()来实现窗口图层的移动。好了，我们来看看代码吧！
//HariMain节选 if (mouse_decode(&mdec, i - 512) != 0) {//把鼠标动作的三个字节的数据写到变量mdec中 //.............. if ((mdec.btn & 0x01) != 0) { //如果按下了鼠标的左键 /* 调用图层移动函数，把窗口图层移动到鼠标的位置 */ sheet_slide(sht_win, mx - 80, my - 8); } }
