前面我们实现了界面的绘制，已经熟练掌握了绘图技能，下面我们可以用同样的方法实现文字的显示。

Day05（续） - 文字显示

学过计组之后我们知道可以通过像素点阵来实现文字的显示。

代码整理

首先我们要对之前写的 bootpack.c 进行一点小整理，让代码可读性更好。主要改进是使用结构体来储存屏幕的显示参数，这样使主函数的代码量能更少一点。下面我来讲清楚这里的改动是怎么样的。

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char *vram;
int xsize, ysize;

vram = (char *) 0xa0000;
xsize = 320;
ysize = 200;

这里的三个参数是针对我们选择的 320 * 200 *8 VGA图形模式 手动填入的，但是如果我们在 asmhead.nas 中修改了选择的图形模式，这个地方填的参数也要手动修改。所以我们选择直接去 asmhead.nas 中储存的地方去取参数。

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char *vram;
int xsize, ysize;
short *binfo_scrnx, *binfo_scrny;	// binfo = boot_information
int *binfo_vram;

binfo_scrnx = (short *) 0x0ff4;
binfo_scrny = (short *) 0x0ff6;
binfo_vram = (int *) 0x0ff8;
xsize = *binfo_scrnx;
ysize = *binfo_scrny;
vram = (char *) *binfo_vram;

这里突然出现的 0x0ff4 之类的可以去查看 asmhead.nas 我们把相关的参数就放在相应的地方。这样修改完会发现存在很多的冗余，而且使 HariMain 太长了，我们就引入结构体来储存这些变量。

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struct BOOTINFO {
  char cyls, leds, vmode, reserve;
  short scrnx, scrny;
  char *vram;
};

HariMain 里面我们就可以这样写

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char *vram;
int xsize, ysize;
struct BOOTINFO *binfo;

binfo = (struct BOOTINFO *) 0x0ff0;
xsize = (*binfo).scrnx;
ysize = (*binfo).scrny;
vram = (*binfo).vram;

同时我们把那一堆 boxfill8 装入一个函数里。最后的 bootpack.c 就是下面这个样子了：

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void io_hlt(void);
void io_cli(void);
void io_out8(int port, int data);
int io_load_eflags(void);
void io_store_eflags(int eflags);

void init_palette(void);
void init_screen(char *vram, int x, int y);
void set_palette(int start, int end, unsigned char *rgb);
void boxfill8(unsigned char *vram, int xsize, unsigned char c, int x0, int y0, int x1, int y1);

#define COL8_000000		0
#define COL8_FF0000		1
#define COL8_00FF00		2
#define COL8_FFFF00		3
#define COL8_0000FF		4
#define COL8_FF00FF		5
#define COL8_00FFFF		6
#define COL8_FFFFFF		7
#define COL8_C6C6C6		8
#define COL8_840000		9
#define COL8_008400		10
#define COL8_848400		11
#define COL8_000084		12
#define COL8_840084		13
#define COL8_008484		14
#define COL8_848484		15

struct BOOTINFO {
  char cyls, leds, vmode, reserve;
  short scrnx, scrny;
  char *vram;
};

void HariMain(void)
{
	char *vram;
	int xsize, ysize;
	struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) 0x0ff0;

	init_palette();
	init_screen(binfo->vram, binfo->scrnx, binfo->scrny);

	for (;;) {
		io_hlt();
	}
}

void init_palette(void)
{
	static unsigned char table_rgb[16 * 3] = {
		0x00, 0x00, 0x00,	/*  0:黑 */
		0xff, 0x00, 0x00,	/*  1:亮红 */
		0x00, 0xff, 0x00,	/*  2:亮绿 */
		0xff, 0xff, 0x00,	/*  3:亮黄 */
		0x00, 0x00, 0xff,	/*  4:亮蓝 */
		0xff, 0x00, 0xff,	/*  5:亮紫 */
		0x00, 0xff, 0xff,	/*  6:浅亮蓝 */
		0xff, 0xff, 0xff,	/*  7:白 */
		0xc6, 0xc6, 0xc6,	/*  8:亮灰 */
		0x84, 0x00, 0x00,	/*  9:暗红 */
		0x00, 0x84, 0x00,	/* 10:暗绿 */
		0x84, 0x84, 0x00,	/* 11:暗黄 */
		0x00, 0x00, 0x84,	/* 12:暗青 */
		0x84, 0x00, 0x84,	/* 13:暗紫 */
		0x00, 0x84, 0x84,	/* 14:浅暗紫 */
		0x84, 0x84, 0x84	/* 15:暗灰 */
	};
	set_palette(0, 15, table_rgb);
	return;
}

void set_palette(int start, int end, unsigned char *rgb)
{
	int i, eflags;
	eflags = io_load_eflags();	/* 记录中断许可标志 */
	io_cli(); 			/* 将中断许可标志置0，表示禁止中断 */
	io_out8(0x03c8, start);
	for (i = start; i <= end; i++) {
		io_out8(0x03c9, rgb[0] / 4);
		io_out8(0x03c9, rgb[1] / 4);
		io_out8(0x03c9, rgb[2] / 4);
		rgb += 3;
	}
	io_store_eflags(eflags);	/* 复原中断许可标志 */
	return;
}

void boxfill8(unsigned char *vram, int xsize, unsigned char c, int x0, int y0, int x1, int y1)
{
	int x, y;
	for (y = y0; y <= y1; y++) {
		for (x = x0; x <= x1; x++)
			vram[y * xsize + x] = c;
	}
	return;
}

void init_screen(char *vram, int x, int y)
{
  boxfill8(vram, xsize, COL8_008484,  0, 0, xsize -  1, ysize - 29);
	boxfill8(vram, xsize, COL8_C6C6C6,  0, ysize - 28, xsize -  1, ysize - 28);
	boxfill8(vram, xsize, COL8_FFFFFF,  0, ysize - 27, xsize -  1, ysize - 27);
	boxfill8(vram, xsize, COL8_C6C6C6,  0, ysize - 26, xsize -  1, ysize -  1);

	boxfill8(vram, xsize, COL8_FFFFFF,  3, ysize - 24, 59, ysize - 24);
	boxfill8(vram, xsize, COL8_FFFFFF,  2, ysize - 24,  2, ysize -  4);
	boxfill8(vram, xsize, COL8_848484,  3, ysize -  4, 59, ysize -  4);
	boxfill8(vram, xsize, COL8_848484, 59, ysize - 23, 59, ysize -  5);
	boxfill8(vram, xsize, COL8_000000,  2, ysize -  3, 59, ysize -  3);
	boxfill8(vram, xsize, COL8_000000, 60, ysize - 24, 60, ysize -  3);

	boxfill8(vram, xsize, COL8_848484, xsize-47, ysize-24, xsize-4, ysize-24);
	boxfill8(vram, xsize, COL8_848484, xsize-47, ysize-23, xsize-47, ysize-4);
	boxfill8(vram, xsize, COL8_FFFFFF, xsize-47, ysize-3, xsize-4, ysize-3);
	boxfill8(vram, xsize, COL8_FFFFFF, xsize-3, ysize-24, xsize-3, ysize-3);
}

显示字符

和计组的内容一样我们可以用一个矩阵来表示一个字符，比方说下图就是我们用一个 8 * 16 的矩阵表示的字符A。

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static char font_A[16] = {
  0x00, 0x18, 0x18, 0x18, 0x18, 0x24, 0x24, 0x24,
  0x24, 0x7e, 0x42, 0x42, 0x42, 0xe7, 0x00, 0x00
};

然后我们需要个打印字符的函数：

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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[0] = c;
    if((d & 0x20) != 0)	p[0] = c;
    if((d & 0x10) != 0)	p[0] = c;
    if((d & 0x08) != 0)	p[0] = c;
    if((d & 0x04) != 0)	p[0] = c;
    if((d & 0x02) != 0)	p[0] = c;
    if((d & 0x01) != 0)	p[0] = c;
  }
  return;
}

在主函数里添加：

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putfont8(binfo->vram, binfo->scrnx, 10, 10, COL8_FFFFFF, font_A);

显示结果如下：

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引入字符包

字符显示实现以后我们决定引入一个现有的字符包 hankaku.txt

我们首先要增加函数 putfonts8_asc(char *vram, int xsize, int x, int y, char c, unsigned char *s) 。从参数可以看出这个函数可以实现字符串的输，实现如下：

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

当然我们需要把 hankaku.txt 编译进去，所以我们要修改 Makefile

  1. 在最上面增加
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MAKEFONT = $(TOOLPATH)makefont.exe
BIN2OBJ = $(TOOLPATH)bin2obj.exe
  1. 在合适的位置编译 hankaku.txt
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hankaku.bin : hankaku.txt Makefile
	$(MAKEFONT) hankaku.txt hankaku.bin
	
hankaku.obj : hankaku.bin Makefile
	$(BIN2OBJ) hankaku.bin hankaku.obj _hankaku
  1. 把得到的 hankaku.obj 与 bootpack.obj 连接起来
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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

最后我们在主函数中调用

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void HariMain(void)
{
	struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) 0x0ff0;

	init_palette();
	init_screen(binfo->vram, binfo->scrnx, binfo->scrny);
	putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx,  8,  8, COL8_FFFFFF, "ABC 123");
	putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 9, 31, COL8_000000, "Haribote OS.");
	putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 8, 30, COL8_FFFFFF, "Haribote OS.");

	for (;;) {
		io_hlt();
	}
}

效果如下

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