【读书笔记-《30天自制操作系统》-13】Day14

相比前几篇的内容，本篇不仅内容更为简单，而且与显示相关，更为有趣。首先通过调用VBE的显示模式提高显示画面的分辨率，然后分别实现按下键盘按键显示对应的字符，以及通过鼠标移动窗口。因为是以前面讲过的很多内容为基础，程序代码很简单，而且能切实看到成果，也更有趣。

1. 提高画面分辨率

现在要把显示画面的分辨率提高到640x480，就又要修改BIOS的画面模式设定所用的汇编语言代码了。

c 复制代码

; 设定画面模式

		MOV		BX,0x4101		; VBE的640x480x8bit彩色
		MOV		AX,0x4f02
		INT		0x10
		MOV		BYTE [VMODE],8	; 记录下画面模式
		MOV		WORD [SCRNX],640
		MOV		WORD [SCRNY],480
		MOV		DWORD [VRAM],0xe0000000

记得之前切换画面模式用的汇编语言指令是"AH = 0, AL = 画面模式号码"，但是上面这段代码却有所不同，用的是AX = 0x4f02。这是什么原因呢？

从前电脑的规格是以IBM公司为中心决定的，IBM规定了画面显示模式的规格，各家显卡公司也按照这一规格来进行实现。而后来各个显卡公司开发出了更多性能更好的显卡，具有各种画面显示模式，设置和使用的方法也各不相同，导致程序员比较无所适从。于是多家显卡公司进行协商，成立了VESA协会。这个协会制定了几乎可以通用的设置方法，制作了专门的BIOS，这个追加的BIOS被称为VESA BIOS extension，简称为VBE。利用它就可以扩展显卡的显示模式了。

VBE的画面模式号码如下：

0x101: 640x480x8bit 彩色
0x103: 800x600x8bit 彩色
0x105: 1024x768x8bit 彩色
0x107: 1280x1024x8bit 彩色

为了在真机上使用VBE的显示模式，我们还需要进行一些确认。

(1) 确认是否支持VBE?

有些公司的产品仍然不支持VBE，因此无法使用VBE的显示模式。我们通过如下操作来进行确认：

c 复制代码

; 确认VBE是否存在

		MOV		AX,0x9000
		MOV		ES,AX
		MOV		DI,0
		MOV		AX,0x4f00
		INT		0x10
		CMP		AX,0x004f
		JNE		scrn320

这里给ES赋值0x9000，给DI赋值为0，给AX赋值为0x4f00，再执行INT 0x10，如果有VBE的话，AX就会变成0x004f。否则说明没有VBE，仍然只能使用之前320x200的画面。而为ES和DI进行赋值，是因为此显卡能利用的VBE信息将要写入内存中以ES:DI开始的512字节中。

(2) 确认VBE的版本是否在2.0以上

使用高分辨率，也需要VBE的版本在2.0以上。

c 复制代码

; VBE版本确认

		MOV		AX,[ES:DI+4]
		CMP		AX,0x0200
		JB		scrn320			; if (AX < 0x0200) goto scrn320

(3) 即使VBE版本在2.0以上，也还是需要确认画面模式0x105是否能够使用：

c 复制代码

; 获取画面模式信息

		MOV		CX,VBEMODE
		MOV		AX,0x4f01
		INT		0x10
		CMP		AX,0x004f
		JNE		scrn320

这里对AX的值进行了确认，如果是0x004f以外的值，所指定的画面模式就不能使用。

此次取得的画面模式信息也被写入内存从ES:DI开始的256字节中，这样刚才VBE的版本信息会被覆盖。但确认VBE版本之后这个信息就不需要了，因此没什么影响。

(4) 其他画面模式信息确认

这还没完，还有最后的几项信息需要确认：

颜色数是否为8
是否为调色板模式
画面模式号码是否可以加上0x4000再进行指定

c 复制代码

; 画面模式信息确认

		CMP		BYTE [ES:DI+0x19],8
		JNE		scrn320
		CMP		BYTE [ES:DI+0x1b],4
		JNE		scrn320
		MOV		AX,[ES:DI+0x00]
		AND		AX,0x0080
		JZ		scrn320			; 模式属性的bit7是0，放弃

以上这些信息如果都确认OK，那么就可以使用VBE的画面模式了。如果确认不通过，则还是只能使用之前的分辨率。

c 复制代码

; 画面模式切换

		MOV		BX,VBEMODE+0x4000
		MOV		AX,0x4f02
		INT		0x10
		MOV		BYTE [VMODE],8	; 
		MOV		AX,[ES:DI+0x12]
		MOV		[SCRNX],AX
		MOV		AX,[ES:DI+0x14]
		MOV		[SCRNY],AX
		MOV		EAX,[ES:DI+0x28]
		MOV		[VRAM],EAX
		JMP		keystatus

scrn320:
		MOV		AL,0x13			; VGA图，320x200x8bit彩色
		MOV		AH,0x00
		INT		0x10
		MOV		BYTE [VMODE],8	; 
		MOV		WORD [SCRNX],320
		MOV		WORD [SCRNY],200
		MOV		DWORD [VRAM],0x000a0000

调整分辨率后，画面明显变大了。

2. 键盘输入与鼠标移动窗口

前面已经讲过关于键盘和鼠标的内容了。但是键盘只是实现了按下按键显示按键码，而鼠标也只是实现了移动鼠标箭头，其实还没有什么实用的功能。本篇中来实现按下键盘按键显示对应的字符，以及通过鼠标移动窗口的功能。

2.1 键盘信息输入

前面已经讲过，按下一个键盘按键，会显示一个按键码，松开的时候也会显示一个按键码。利用这一点，我们来实现按键显示对应字符的功能。

比如按下按键A时，显示的按键码是1E，按下B的时候，显示的按键码是30，......，关于每个按键的按键码形成了一张对照表。根据表中的按键码数值，可以编写keytable对照表，根据按键码来显示按键的字符。

c 复制代码

static char keytable[0x54] = {
		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) { /* 键盘数据 */
			sprintf(s, "%02X", i - 256);
			putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 16, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 2);
			if (i < 256 + 0x54) {
				if (keytable[i - 256] != 0) {
					s[0] = keytable[i - 256];
					s[1] = 0;
					putfonts8_asc_sht(sht_win, 40, 28, COL8_000000, COL8_C6C6C6, s, 1);
				}
			}
		}

目前的程序还只能显示一个字符，再对程序进行修改，使其可以显示多个字符，并且修改了显示画面。

c 复制代码

int mx, my, i, cursor_x, cursor_c;

make_textbox8(sht_win, 8, 28, 144, 16, COL8_FFFFFF);
cursor_x = 8;
cursor_c = COL8_FFFFFF;
......
for (;;) {
		io_cli();
		if (fifo32_status(&fifo) == 0) {
			io_stihlt();
		} else {
			i = fifo32_get(&fifo);
			io_sti();
			if (256 <= i && i <= 511) { /* 键盘数据 */
				sprintf(s, "%02X", i - 256);
				putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 16, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 2);
				if (i < 0x54 + 256) {
					if (keytable[i - 256] != 0 && cursor_x < 144) { /* 一般字符 */
						/* 显示一个字符就前移一次光标 */
						s[0] = keytable[i - 256];
						s[1] = 0;
						putfonts8_asc_sht(sht_win, cursor_x, 28, COL8_000000, COL8_FFFFFF, s, 1);
						cursor_x += 8;
					}
				}
				if (i == 256 + 0x0e && cursor_x > 8) { /* backspace */
					/* 用空格键把光标消去后，后移一次光标 */
					putfonts8_asc_sht(sht_win, cursor_x, 28, COL8_000000, COL8_FFFFFF, " ", 1);
					cursor_x -= 8;
				}
				/* 光标再显示 */
				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) { 
				if (mouse_decode(&mdec, i - 512) != 0) {
					sprintf(s, "[lcr %4d %4d]", mdec.x, mdec.y);
					if ((mdec.btn & 0x01) != 0) {
						s[1] = 'L';
					}
					if ((mdec.btn & 0x02) != 0) {
						s[3] = 'R';
					}
					if ((mdec.btn & 0x04) != 0) {
						s[2] = 'C';
					}
					putfonts8_asc_sht(sht_back, 32, 16, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 15);
					mx += mdec.x;
					my += mdec.y;
					if (mx < 0) {
						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);
					putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 0, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 10);
					sheet_slide(sht_mouse, mx, my);
				}
			} else if (i == 10) { 
				putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 64, COL8_FFFFFF, COL8_008484, "10[sec]", 7);
			} else if (i == 3) { 
				putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 80, COL8_FFFFFF, COL8_008484, "3[sec]", 6);
			} else if (i <= 1) {
				if (i != 0) {
					timer_init(timer3, &fifo, 0);
					cursor_c = COL8_000000;
				} else {
					timer_init(timer3, &fifo, 1);
					cursor_c = COL8_FFFFFF;
				}
				timer_settime(timer3, 50);
				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);
			}
		}
	}

cursor_x用来记住光标显示的位置，输入一个字符后，变量就递增8，cursor_c则表示光标的颜色，并且每0.5s变化一次，产生闪烁效果。显示效果如下：

不过我这里遇到一个问题，按下一个按键松开之后，输入框中会一直重复输入这个字符，把输入框占满，而此时再按backspace键也没有反应。暂时还没找到原因，先继续往下学，看看后续能否解决这个问题

键盘显示字符做完了，鼠标也修改一下，程序也很简单，只需要在主程序鼠标处理的部分增加几行代码：

c 复制代码

	if ((mdec.btn & 0x01) != 0) {
			/* 按下左键之后，就移动sht_win窗口 */
			sheet_slide(sht_win, mx - 80, my - 8);
		}

这样只要点击鼠标，窗口就会移动到鼠标点击的位置。

这一篇的内容可以说是非常简单了，而且实现效果立竿见影。不过从下一篇开始就要进入多任务的学习了，这部分内容是个难点，还是提前做好准备吧。