5、结构体、文字显示与GDT/IDT初始化

来源：互联网发布：物性数据库编辑：程序博客网时间：2024/05/07 10:15

接收启动信息
bootpack.c节选

void HariMain(void)  //程序从此处开始运行，函数名不能改{    char *vram;  //BYTE类型地址    int xsize, ysize;    short *binfo_scrnx, *binfo_scrny;  //WORD类型地址    int *binfo_vram;   //DWORD类型地址    init_palette();    //设置调色板    binfo_scrnx = (short *) 0x0ff4;   //0x0ff4是为了与asmhead.nas保持一致出现的    binfo_scrny = (short *) 0x0ff6;    binfo_vram = (int *) 0x0ff8;    xsize = *binfo_scrnx;    ysize = *binfo_scrny;    vram = (char *) *binfo_vram;    init_screen(vram, xsize, ysize);  //显示背景    for (;;)     {        io_hlt();    }}

试用结构体
bootpack.c节选

struct BOOTINFO {    char cyls, leds, vmode, reserve;    short scrnx, scrny;    char *vram;};void HariMain(void){    char *vram;    int xsize, ysize;    struct BOOTINFO *binfo;    init_palette();    binfo = (struct BOOTINFO *) 0x0ff0;    xsize = (*binfo).scrnx;    ysize = (*binfo).scrny;    vram = (*binfo).vram;    init_screen(vram, xsize, ysize);    for (;;)     {        io_hlt();    }}

试用箭头记号
bootpack.c节选

void HariMain(void)  //程序从此处开始运行，函数名不能改{    struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) 0x0ff0;    init_palette();    init_screen(binfo->vram, binfo->scrnx, binfo->scrny); //显示背景     for (;;)     {        io_hlt();    }}

显示字符
bootpack.c节选

void HariMain(void)  //程序从此处开始运行，函数名不能改{    struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) 0x0ff0;    static char font_A[16] =  //存储字符A    {               0x00, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x24, 0x24, 0x24,        0x24, 0x7e, 0x42, 0x42, 0x42, 0xe7, 0x00, 0x00    };    init_palette();    init_screen(binfo->vram, binfo->scrnx, binfo->scrny); //显示背景     putfont8(binfo->vram, binfo->scrnx, 10, 10, COL8_FFFFFF, font_A);  //输出字符A    for (;;)     {        io_hlt();    }}//x,y表示起始像素点位置void putfont8(char *vram, int xsize, int x, int y, char c, char *font){    int i;    char *p, d;    for (i = 0; i < 16; i++)  //字符的存储：每行8位，共16行，所以一个字符用16个字节    {        p = vram + (y + i) * xsize + x;        d = font[i];        if ((d & 0x80) != 0) { p[0] = c; }        if ((d & 0x40) != 0) { p[1] = c; }        if ((d & 0x20) != 0) { p[2] = c; }        if ((d & 0x10) != 0) { p[3] = c; }        if ((d & 0x08) != 0) { p[4] = c; }        if ((d & 0x04) != 0) { p[5] = c; }        if ((d & 0x02) != 0) { p[6] = c; }        if ((d & 0x01) != 0) { p[7] = c; }    }    return;}

make run
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增加字体
沿用OSASK的字体数据
hankaku.txt中的节选

char 0x41...........**......**......**......**.....*..*....*..*....*..*....*..*...******..*....*..*....*..*....*.***..***................char 0x42........****.....*..*....*...*...*...*...*...*...*..*....****....*...*...*....*..*....*..*....*..*...*..*****...

Makefile中的变动

MAKEFONT = $(TOOLPATH)makefont.exeBIN2OBJ  = $(TOOLPATH)bin2obj.exe#使用makefont.exe编译hankaku.txt字库hankaku.bin : hankaku.txt Makefile    $(MAKEFONT) hankaku.txt hankaku.bin#然后连接所必须的接口信息，生成目标文件hankaku.obj，这样就可以与bootpack.obj连接了hankaku.obj : hankaku.bin Makefile    $(BIN2OBJ) hankaku.bin hankaku.obj _hankaku#使用obj2bim.exe将bootpack.obj生成二进制映像文件bootpack.bim,#这一步是因为C语言不能编写所有的程序，有一部分用汇编来写，然后链接到C语言程序上 bootpack.bim : bootpack.obj naskfunc.obj hankaku.obj Makefile    $(OBJ2BIM) @$(RULEFILE) out:bootpack.bim stack:3136k map:bootpack.map \        bootpack.obj naskfunc.obj hankaku.obj# 3MB+64KB=3136KB

bootpack.c节选

void HariMain(void)  //程序从此处开始运行，函数名不能改{    struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) 0x0ff0;    extern char hankaku[4096];   //在源程序以外准备的数据，都需要加上extern    init_palette();    //设置调色板    init_screen(binfo->vram, binfo->scrnx, binfo->scrny);  //设置背景    //显示字符    putfont8(binfo->vram, binfo->scrnx,  8, 8, COL8_FFFFFF, hankaku + 'A' * 16);    putfont8(binfo->vram, binfo->scrnx, 16, 8, COL8_FFFFFF, hankaku + 'B' * 16);    putfont8(binfo->vram, binfo->scrnx, 24, 8, COL8_FFFFFF, hankaku + 'C' * 16);    putfont8(binfo->vram, binfo->scrnx, 40, 8, COL8_FFFFFF, hankaku + '1' * 16);    putfont8(binfo->vram, binfo->scrnx, 48, 8, COL8_FFFFFF, hankaku + '2' * 16);    putfont8(binfo->vram, binfo->scrnx, 56, 8, COL8_FFFFFF, hankaku + '3' * 16);    for (;;)     {        io_hlt();    }}

make run
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显示字符串
bootpack.c节选

void HariMain(void)  //程序从此处开始运行，函数名不能改{    struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) 0x0ff0;    extern char hankaku[4096];   //在源程序以外准备的数据，都需要加上extern    init_palette();    //设置调色板    init_screen(binfo->vram, binfo->scrnx, binfo->scrny);  //设置背景    //显示字符串    putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx,  8,  8, COL8_FFFFFF, "ABC 123");    putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 31, 31, COL8_000000, "Haribote OS.");    putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 30, 30, COL8_FFFFFF, "Haribote OS.");    for (;;)     {        io_hlt();    }}void putfonts8_asc(char *vram, int xsize, int x, int y, char c, unsigned char *s){    extern char hankaku[4096];      for (; *s != 0x00; s++)    //字符串都是以0x00结尾的    {        putfont8(vram, xsize, x, y, c, hankaku + *s * 16);        x += 8;    }    return;}

make run
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显示变量值
bootpack.c中的变动

#include <stdio.h>void HariMain(void)  //程序从此处开始运行，函数名不能改{    struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) 0x0ff0;    extern char hankaku[4096];   //在源程序以外准备的数据，都需要加上extern    char s[40];    init_palette();    //设置调色板    init_screen(binfo->vram, binfo->scrnx, binfo->scrny);  //设置背景    //显示字符串    putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx,  8,  8, COL8_FFFFFF, "ABC 123");    putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 31, 31, COL8_000000, "Haribote OS.");    putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 30, 30, COL8_FFFFFF, "Haribote OS.");    //sprintf不是按指定格式输出，只是将输出内容作为字符串写在内存中，可应用于所有操作系统    sprintf(s, "scrnx = %d", binfo->scrnx);      putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 16, 64, COL8_FFFFFF, s);    for (;;)     {        io_hlt();    }}void putfonts8_asc(char *vram, int xsize, int x, int y, char c, unsigned char *s){    extern char hankaku[4096];      for (; *s != 0x00; s++)    //字符串都是以0x00结尾的    {        putfont8(vram, xsize, x, y, c, hankaku + *s * 16);        x += 8;    }    return;}

make run
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显示鼠标指针
与显示字符的思想类似。
bootpack.c变动

void HariMain(void)  //程序从此处开始运行，函数名不能改{    struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) 0x0ff0;    char s[40], mcursor[256];    int mx, my;    init_palette();    //设置调色板    init_screen(binfo->vram, binfo->scrnx, binfo->scrny);  //设置背景    //显示鼠标    mx = (binfo->scrnx - 16) / 2;     my = (binfo->scrny - 28 - 16) / 2;    init_mouse_cursor8(mcursor, COL8_008484);    putblock8_8(binfo->vram, binfo->scrnx, 16, 16, mx, my, mcursor, 16);    sprintf(s, "(%d, %d)", mx, my);    putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 0, 0, COL8_FFFFFF, s);    for (;;)     {        io_hlt();    }}//制作要显示的字符void init_mouse_cursor8(char *mouse, char bc){    static char cursor[16][16] =     {        "**************..",        "*OOOOOOOOOOO*...",        "*OOOOOOOOOO*....",        "*OOOOOOOOO*.....",        "*OOOOOOOO*......",        "*OOOOOOO*.......",        "*OOOOOOO*.......",        "*OOOOOOOO*......",        "*OOOO**OOO*.....",        "*OOO*..*OOO*....",        "*OO*....*OOO*...",        "*O*......*OOO*..",        "**........*OOO*.",        "*..........*OOO*",        "............*OO*",        ".............***"    };    int x, y;    for (y = 0; y < 16; y++)     {        for (x = 0; x < 16; x++)         {            if (cursor[y][x] == '*')                 mouse[y * 16 + x] = COL8_000000;  //黑色            if (cursor[y][x] == 'O')                 mouse[y * 16 + x] = COL8_FFFFFF;  //白色            if (cursor[y][x] == '.')                 mouse[y * 16 + x] = bc;           //背景色        }    }    return;}//进行显示，只需将buf中的数据复制到vram中//vxsize与vysize与vram有关，vysize=0xa0000, vxsize=320//pxsize与pysize是想要显示图像的大小，因为鼠标指针大小为16*16，所以两个值都为16//buf指定图形存放地址，bxsize指定每一行含有的像素值，与pxsize大体相同//px0与py0为要显示字符的起始像素点void putblock8_8(char *vram, int vxsize, int pxsize,    int pysize, int px0, int py0, char *buf, int bxsize){    int x, y;    for (y = 0; y < pysize; y++)     {        for (x = 0; x < pxsize; x++)             vram[(py0 + y) * vxsize + (px0 + x)] = buf[y * bxsize + x];    }    return;}

make run
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GDT与IDT的初始化
两者都是与CPU有关的设定
GDT global (segment) descriptor table，全局段号记录表
IDT interrupt descriptor table，中断记录表

asmhead.nas需要增加设定，因为之前只是为运行bootpack.c做了一些设定，这一步跳过。

bootpack.c节选

struct BOOTINFO               //12字节{    char cyls, leds, vmode, reserve;    short scrnx, scrny;    char *vram;};struct SEGMENT_DESCRIPTOR {  //8字节    short limit_low, base_low;    char base_mid, access_right;    char limit_high, base_high;};struct GATE_DESCRIPTOR {     //8字节    short offset_low, selector;    char dw_count, access_right;    short offset_high;};void init_gdtidt(void);void set_segmdesc(struct SEGMENT_DESCRIPTOR *sd, unsigned int limit, int base, int ar);void set_gatedesc(struct GATE_DESCRIPTOR *gd, int offset, int selector, int ar);void load_gdtr(int limit, int addr);void load_idtr(int limit, int addr);void init_gdtidt(void){    //0x270000到0x27ffff设为GDT，因为这一块内存没有特殊用途    struct SEGMENT_DESCRIPTOR *gdt = (struct SEGMENT_DESCRIPTOR *) 0x00270000;    //0x26f800到0x26ffff设为IDT      struct GATE_DESCRIPTOR    *idt = (struct GATE_DESCRIPTOR    *) 0x0026f800;      int i;    /* GDT的初始化*/    for (i = 0; i < 8192; i++) {   //完成对8192个段的设定        set_segmdesc(gdt + i, 0, 0, 0);   //将每个段的上限、基址、访问权限都设为0    }    //将1号段上限设为4G，地址为0，表示CPU所能管理的全部内存本身    set_segmdesc(gdt + 1, 0xffffffff, 0x00000000, 0x4092);    //将2号段上限设为512KB，地址为0x280000，正好是bootpack.hrb可以执行的地方    set_segmdesc(gdt + 2, 0x0007ffff, 0x00280000, 0x409a);      load_gdtr(0xffff, 0x00270000); //因为C语言不能给GDTR赋值，所以写成汇编    /* IDT的初始化 */    for (i = 0; i < 256; i++)     {        set_gatedesc(idt + i, 0, 0, 0);    }    load_idtr(0x7ff, 0x0026f800);  //给IDTR赋值    return;}void set_segmdesc(struct SEGMENT_DESCRIPTOR *sd, unsigned int limit, int base, int ar){    if (limit > 0xfffff)     {        ar |= 0x8000;        /* G_bit = 1 */        limit /= 0x1000;    }    sd->limit_low    = limit & 0xffff;    sd->base_low     = base & 0xffff;    sd->base_mid     = (base >> 16) & 0xff;    sd->access_right = ar & 0xff;    sd->limit_high   = ((limit >> 16) & 0x0f) | ((ar >> 8) & 0xf0);    sd->base_high    = (base >> 24) & 0xff;    return;}void set_gatedesc(struct GATE_DESCRIPTOR *gd, int offset, int selector, int ar){    gd->offset_low   = offset & 0xffff;    gd->selector     = selector;    gd->dw_count     = (ar >> 8) & 0xff;    gd->access_right = ar & 0xff;    gd->offset_high  = (offset >> 16) & 0xffff;    return;}

段的地址在CPU中被称为基址，所以用了base这样的变量名，为了兼容，它分为low(2字节），mid(1字节)，high(1字节），然后按顺序填入相应的数值。
段的上限只能使用20位，在段属性中一个标志位Gbit，为1的时候limit的单位不解释成字节（byte)，而解释成页(page)，1页是4KB。20位段的上限分别写入limit_high和limit_low中，再将段属性写入limit_high高4位中。
对于12位段的访问权属性ar（access_right)，高四位放在limit_high高4位中。
0x00：未使用的记录表
0x92：系统专用，可读写的段，不可执行。
0x9a：系统专用，可执行的段，可读不可写。
0xf2 ：应用程序用，可读写的段，不可执行。
0xfa ：应用程序，可执行的段，可读不可写。

naskfunc.nas中添加

GLOBAL _load_gdtr, _load_idtr_load_gdtr:                 ; void load_gdtr(int limit, int addr);        MOV     AX,[ESP+4]  ; limit        MOV     [ESP+6],AX        LGDT    [ESP+6]        RET _load_idtr:                ;void load_idtr(intlimit,int addr);        MOV     AX,[ESP+4]  ; limit        MOV     [ESP+6],AX        LIDT    [ESP+6]        RET

load_getr用来指定段的上限和地址值赋值给名为GDTR的48位寄存器。LGDT指令用来从指定位置读取6个字节，然后赋值给GDTR寄存器。DOWRD[ESP+4]中存放段的上限，如0x0000ffff，DWORD[ESP+8]中存放地址，如0x002700，按字节写出为ffff00000002700（靠右边为低位），为了执行LGDT，希望成为ffff00002700形式。

make run后没有什么变化

0 0