操作系统与网络实现 之六

图形模式

图形模式可以为我们显示的图片，显示汉字，为我们带来色彩艳丽、内容丰富的界面。

首先介绍设置显卡模式中断：int 10h

查看文档找到下面资料：
Int 10/AX=4F02h - VESA SuperVGA BIOS - SET SuperVGA VIDEO MODE

这时是设置为SuperVGA模式

AX = 4F02h

BX = new video mode

我们设置成800*600模式 16位色

 

Int 10/AX=4F01h - VESA SuperVGA BIOS - GET SuperVGA MODE INFORMATION

这时是读取SuperVGA模式参数

AX = 4F01h

CX = SuperVGA video mode

ES:DI指向预先保留的256字节空间，这里将保存int 10h传来的参数，其中第40个字节开始存有显存地址的32位值。

在kernelloader.asm中又将此地址存入指定的0x10050处（值e0000000）

显示原理很简单，向显存地址填入一个16位值，代表颜色，就可以在800X600的框架里显示一个点。

下面看程序实现：

 

修改kernelloader.asm，源码如下：

 

[BITS16]

jmp main

gdt_entriesequ3;共有三个段描述符：null,os code32,os data32

peequ1;bit PE in CR0

nullequ0h

os_code32_selequ8h;1,gdt,rpl=00

os_data32_selequ10h;2,gdt,rpl=00

VESA:times256db0;分配一块区域存放 vesa 返回的信息，大小256，我们只需要其中的一个32位值

pdescrtimes6db0

gdt_tabletimes(gdt_entries*8)db0

 

set_video_mode:;设置显卡模式

pushes

 

;设置显卡模式

movax,0x4f02

movbx,0x4114;800 * 600 ( 5:6:5 ) 16位色彩

int0x10

;取得该模式下显存线性地址

movbx,0x1000

moves,bx

movdi, VESA ;es:di指向256空间，int 10h将在此填写数据

movax,0x4f01

movcx,0x114

int0x10

;第40个字节开始存有显存地址0xe0000000,将此地址再存入指定的地址0x10050

moveax,[es:VESA+40]

;将此地址再存入指定的地址0x10050,

mov[es:0x50],eax;eax内容为 0xe0000000

 

popes

ret

read_kernel:;读入 kernel 程序

pushes

 

.rk:

movax,0x8000;kernel.bin所在的段基址

moves,ax

movbx,0;写入到内存0x8000:0000物理地址=0x80000

movah,2

movdh,0;磁头

movdl,0;驱动器号

movch,0;磁道0

movcl,4;第4个扇区开始

moval,2;读入扇区数,每个扇区为 512B

int0x13

jc .rk

 

popes

ret

 

main:

movax,1000h

movds,ax

;设置显卡模式

call set_video_mode

;读入 kernel

call read_kernel

;打开 A 20地址线

movax,0x2401

int0x15

;[1]built up GDT table

cli

moveax,gdt_table

;item 0:null descriptor,

movdword[eax],0

movdword[eax+4],0

addeax,8

;item 1,OS code32 descriptor,

;Base=00000000h,limit=0ffh,G=1,D=1,type=a,dpl=0

movword[eax],0ffh

movword[eax+2],0

movbyte[eax+4],00h

movbyte[eax+5],09ah

movbyte[eax+6],0c0h

movbyte[eax+7],00h

addeax,8

;item 2,OS data32 descriptor

;Base=00000000h,Limit=0fffffh,G=1,D=1,Type=2,DPL=0

movword[eax],0ffffh

movword[eax+2],0000h

movbyte[eax+4],00h

movbyte[eax+5],092h

movbyte[eax+6],0cfh;高四位是G D 0 AVL，此处为1100 = c ,低四位是limit bit 16-19此处为f

movbyte[eax+7],00h

addeax,8

;[2]built false GDT descriptor

movword[pdescr+0],(gdt_entries*8)

movdword[pdescr+2],gdt_table+00010000h

lgdt[pdescr]

;[3]enter into protected mode

;刷新CR0

moveax,cr0

oreax,pe

movcr0,eax

jmp flush

flush:

movax,os_data32_sel

movds,ax

moves,ax

movss,ax

movfs,ax

movgs,ax

jmpdword os_code32_sel:0x80000;跳转到0x8000:0000保护模式物理地址0x80000

 

 

kernel.asm，源码如下：

 

[BITS32]

jmp start

start:

moveax,0x10050;参见kernelloader.asm显卡地址指定存在这里

movedx,dword[eax]

addedx,80600;加上偏移量

movcx,50;循环50次

movax,0x7ff;蓝色值，

next:

movword[edx],ax;向地址e0013ad8存入值07ff

incedx

incedx

deccx

jnz next;cx不为0则继续

jmp$

 

 

boot.asm

[BITS16];编译成16位的指令

[ORG0x7C00]

jmp main

 

read_kernelloader:;读入 kernelloader 程序

pushes

 

.rk:

movax,0x1000;kernelloader.bin所在的段基址

moves,ax

movbx,0

movah,2

movdl,0

movch,0

movcl,2

moval,2;读入扇区数,每个扇区为 512B

int0x13

jc .rk

 

popes

ret

 

main:;主程序

movax,0x0;boot.bin程序的段基址

movds,ax

 

call read_kernelloader;读入 kernelloader程序

 

jmpdword0x1000:0;跳转到 kernelloader 处执行

times510-($-$$)db0

db0x55

db0xAA

 

 

makefile

######################

#声明要编译的所有组成,这里的xxx是本工程名称，可以取任何名字，这里就用xxx

######################

xxx:out/boot.bin out/kernelloader.bin out/kernel.bin out/creat_img.exe out/write_in_img.exe A B C D (注意这里无回车)

#开始对各部分编译，注意不是空格是Tab键

 

out/boot.bin:code/boot.asm

nasm code/boot.asm -o out/boot.bin

out/kernelloader.bin:code/kernelloader.asm

nasm code/kernelloader.asm -o out/kernelloader.bin

out/kernel.bin:code/kernel.asm

nasm code/kernel.asm -o out/kernel.bin

#制作内核映象文件

out/creat_img.exe:code/creat_img.c

gpp code/creat_img.c -o out/creat_img.exe

#执行dos命令，在final目录下生成a.img文件

A:

out/creat_img.exe final/a.img

 

#写入文件,argv[1]=目标文件 argv[2]=源文件 argv[3]=写入偏移量

#在DOS下用法: write.exe a.img kernelloader.bin 512

out/write_in_img.exe:code/write_in_img.c

gpp code/write_in_img.c -o out/write_in_img.exe

#执行dos命令，向a.img写入代码，内容是boot.bin

#写入磁盘位置从0偏移量起始,占1个扇区512字节

B:

out/write_in_img.exe final/a.img out/boot.bin 0

#执行dos命令，向a.img写入代码，内容是kernelloader.bin

# boot.bin已经占用了512字节,写入磁盘位置从512偏移量起始,占2个扇区1024字节

C:

out/write_in_img.exe final/a.img out/kernelloader.bin 512

#执行dos命令，向a.img写入代码，内容是kernel.bin

# boot.bin+kernelloader.bin已经占用了512+1024 = 1536字节,写入磁盘位置从1536偏移量起始，占1个扇区512字节

D:

out/write_in_img.exe final/a.img out/kernel.bin 1536

######################

 

 

运行模拟器，结果显示一条直线：