<30天自制操作系统>第五天

这章节内容比上一章节的更进了一步，不只是显示图像，而是显示文字。一个字符可以用8x16的长方形像素点阵来表示。例如：

将这些数据整理成一组数组，即static char font_A[16] = {0x00, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18…}
有了这些数据之后只需将其写到VRAM中即可，下列函数实现该功能：

void putfont8(char *vram, int xsize, int x, int y, char c, char *font){    int i;    char *p, d /* data */;    for (i = 0; i < 16; i++) {        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;}

具体更多的文字数据有很多的字体库，本书中已经提供了其中一种。
对于以上的函数，一次调用只是显示单个字符，若要一次显示一个字符串，可以在此基础上再进行封装，即如下函数：

void putfonts8_asc(char *vram, int xsize, int x, int y, char c, unsigned char *s){    extern char hankaku[4096];    for (; *s != 0x00; s++) {        putfont8(vram, xsize, x, y, c, hankaku + *s * 16);        x += 8;    }    return;}

接下来让鼠标图像显示出来：

void init_mouse_cursor8(char *mouse, char bc)/* 准备鼠标指针（16x16） */{    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;   //bc背景色            }        }    }    return;}/* 以下函数将buf中的数据复制到vram中  * vram, vxsize是关于VRAM的信息，pxsize和pysize是想要 * 显示的图形的大小。px0和py0指定图形在画面上的显示位置 * 最后的buf和bxsize分别指定图形的存放地址和每一行含有的像素数 */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;}接下来只需要使用以下两个函数即可：init_mouse_cursor8(mcursor, COL8_008484);putblock8(binfo->vram, binfo->scrnx, 16, 16, mx, my, mcursor, 16);

至此鼠标图形已经可以显示出来，但却无法移动。要让它移动首先要初始化GDT和IDT。它们两个都是与CPU有关的设定。GDT是全局段号记录表，而IDT则是中断记录表。

在这之前首先要了解什么是段还有为什么分段。操作系统能同时运行多个程序，这种时候内存使用范围重叠怎么办，所以就要分段。分段则是将合计4GB内存分成很多块，每一块的起始地址都看作0来处理，任何程序都可以先写上ORG 0。

为了表示一个段，需要以下信息：
段的大小是多少
段的起始地址在哪里
段的管理属性（禁止写入，禁止执行，系统专用等）

段寄存器只有16位，可以模仿图像调色板的做法，先有一个段号，存放在寄存器里，然后预先设计好段号与段的对应关系

在调色板中，色号可以使用0~255的数，段号可以使用0~8191的数，虽然段寄存器是16位，但是低3位不能使用。

关于GDT设定如下：

struct SEGMENT_DESCRIPTOR {    short limit_low, base_low;    char base_mid, access_right;    char limit_high, base_high;};struct GATE_DESCRIPTOR {    short offset_low, selector;    char dw_count, access_right;    short offset_high;};void init_gdtidt(void){    struct SEGMENT_DESCRIPTOR *gdt = (struct SEGMENT_DESCRIPTOR *) 0x00270000;    struct GATE_DESCRIPTOR    *idt = (struct GATE_DESCRIPTOR    *) 0x0026f800;    int i;    /* GDT的初始化 */    for (i = 0; i < 8192; i++) {        set_segmdesc(gdt + i, 0, 0, 0);    }    set_segmdesc(gdt + 1, 0xffffffff, 0x00000000, 0x4092);    set_segmdesc(gdt + 2, 0x0007ffff, 0x00280000, 0x409a);    load_gdtr(0xffff, 0x00270000);    /* IDT的初始化 */    for (i = 0; i < 256; i++) {        set_gatedesc(idt + i, 0, 0, 0);    }    load_idtr(0x7ff, 0x0026f800);    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;}