注：以下程序系由相应的Intel格式汇编改编而来，略有修改，若发现bug，欢迎指正。若有问题，欢迎交流。若能帮助一二访客，幸甚。

一年前仿照Skelix 写过一个简单的内核，并命名为BabyOS。当时代码大部分用的Skelix的，终究有些遗憾，所以想趁今年寒假--工作前最后一个假期，重新实现一下BabyOS，力求尽量用自己的代码实现。所以前几天学习了一下AT&T 汇编、内联汇编及C与汇编的相互调用。下一个问题就是显示，经过许多考虑，这次准备尝试一下图形界面的系统（因为看上去更有趣些），或许有点舍本求末的嫌疑，但我写个OS kernel主要是好玩，从未想有正式应用，所以怎么好玩就怎么来。

昨晚研究了下BIOS INT 0x10显示字符，今晚决定不管有用没有先学习一下BIOS INT 0x10及实模式下写显存来显示图形的知识。

1.绘制像素

[cpp] view plaincopyprint?
  1. -----------------------------------------------------------------------
  2. INT 0x10可识别的视频图形模式
  3. --------------------------------------------------------------------
  4. 模式          分辨率（列*行，像素）   颜色数
  5. 6                   640x200                 2
  6. 0DH                 320x200                 16
  7. 0EH                 640x350                 16
  8. 0FH                 640x350                 2
  9. 10H                 640x200                 16
  10. 11H                 640x480                 2
  11. 12H                 640x480                 16
  12. 13H                 320x200                 256
  13. 6AH                 800x600                 16
  14. -----------------------------------------------------------------------

当视频控制器处于图形模式时，INT 0x10的功能0CH在屏幕上绘制一个像素点。（功能0CH执行的相当慢）

[cpp] view plaincopyprint?
  1. -----------------------------------------------------------------------
  2. INT 0x10 功能0CH
  3. ---------------------------------------------------------------
  4. 描述：
  5. 写像素
  6. 接受参数：
  7. AH          0CH
  8. AL          像素值
  9. BH          视频页
  10. CX          X坐标
  11. DX          Y坐标
  12. 返回值：
  13. 无
  14. 注意：
  15. 视频显示必须处于图形模式下。像素值的范围和坐标范围与当前的图形模式有关。
  16. 如果AL的位7置位，新的像素同当前像素的内容进行异或运算。
  17. -------------------------------------------------------------------------

示例，画线程序：

[cpp] view plaincopyprint?
  1. # This program draws a straight line in graphics mode.
  2. # 2012-12-24 20:42
  3. # guzhoudiaoke@126.com
  4. .section .text
  5. .global _start
  6. .code16
  7. _start:
  8. jmp     main
  9. clear_screen:               # 清屏函数
  10. movb    $0x06,  %ah     # 功能号0x06
  11. movb    $0,     %al     # 上卷全部行，即清屏
  12. movb    $0,     %ch     # 左上角行
  13. movb    $0,     %ch     # 左上角列
  14. movb    $24,    %dh     # 右下角行
  15. movb    $79,    %dl     # 右下角列
  16. movb    $0x07,  %bh     # 空白区域属性
  17. int     $0x10
  18. ret
  19. main:
  20. movw    %cx,    %ax
  21. movw    %ax,    %ds
  22. movw    %ax,    %es
  23. call    clear_screen    # 清屏
  24. # 设置成图形模式，0x6a为800x600, 16种颜色
  25. movb    $0,     %ah     # 功能号0x0
  26. movb    $0x6a,  %al     # 显示模式
  27. int     $0x10
  28. # 画一条直线
  29. movb    $0x0,   %bh     # 视频页
  30. movw    $300,   %dx     # y坐标
  31. movw    $100,   %cx     # x坐标
  32. movb    $0x0c,  %ah     # 功能号
  33. movb    $9,     %al     # 像素值（颜色）
  34. 1:
  35. int     $0x10
  36. incw    %cx             # 下一个像素
  37. cmpw    $700,   %cx     # 是否到了结束位置
  38. jne     1b
  39. 1:
  40. jmp     1b
  41. .org    0x1fe,  0x90
  42. .word   0xaa55

结果：

2.图形模式用功能0x13显示字符串

[cpp] view plaincopyprint?
  1. # This program draws text and a straight line in graphics mode.
  2. # 2012-12-24 20:42
  3. # guzhoudiaoke@126.com
  4. .section .text
  5. .global _start
  6. .code16
  7. _start:
  8. jmp     main
  9. clear_screen:               # 清屏函数
  10. movb    $0x06,  %ah     # 功能号0x06
  11. movb    $0,     %al     # 上卷全部行，即清屏
  12. movb    $0,     %ch     # 左上角行
  13. movb    $0,     %ch     # 左上角列
  14. movb    $24,    %dh     # 右下角行
  15. movb    $79,    %dl     # 右下角列
  16. movb    $0x07,  %bh     # 空白区域属性
  17. int     $0x10
  18. ret
  19. main:
  20. movw    %cx,    %ax
  21. movw    %ax,    %ds
  22. movw    %ax,    %es
  23. call    clear_screen    # 清屏
  24. # 设置成图形模式，0x6a为800x600, 16种颜色
  25. movb    $0,     %ah     # 功能号0x0
  26. movb    $0x6a,  %al     # 显示模式
  27. int     $0x10
  28. # 显示文字
  29. movw    $msgstr,%ax
  30. movw    %ax,    %bp
  31. movw    len,    %cx
  32. movb    $0x13,  %ah
  33. movb    $0,     %al
  34. movb    $0x04,  %bl
  35. movb    $0x0,   %bh
  36. movb    $0x02,  %dh
  37. movb    $0x04,  %dl
  38. int     $0x10
  39. # 画一条直线
  40. movb    $0x0,   %bh     # 视频页
  41. movw    $300,   %dx     # y坐标
  42. movw    $100,   %cx     # x坐标
  43. movb    $0x0c,  %ah     # 功能号
  44. movb    $9,     %al     # 像素值（颜色）
  45. 1:
  46. int     $0x10
  47. incw    %cx             # 下一个像素
  48. cmpw    $700,   %cx     # 是否到了结束位置
  49. jne     1b
  50. 1:
  51. jmp     1b
  52. msgstr:
  53. .asciz  "line: start(100, 300), end(700, 300)\n"
  54. len:
  55. .int    . - msgstr
  56. .org    0x1fe,  0x90
  57. .word   0xaa55

结果：

3.内存映射图形

对于内存映射图形视频模式0x13最容易使用。这时屏幕像素映射为一个字节数组，每个像素一个字节。
共有320*200个像素，因为有256种颜色，所以每个像素一个字节。左上角像素对应地址0xa0000。
模式0x13中，每个整数色彩值表示调色板的色彩表的索引。调色板中每个项都由三个独立的整数（0～63）构成，称为RGB值。调色板的第0项控制着屏幕的背景色。
有两个输出端口用于控制视频调色板：送往端口0x3c8的值表示要修改的调色板表项，送往端口0x3c9的是要修改的颜色值。
示例：

[cpp] view plaincopyprint?
  1. # This program draws color pixels at mode 0x13
  2. # 2012-12-24 21:31
  3. # guzhoudiaoke@126.com
  4. .section .text
  5. .global _start
  6. .code16
  7. _start:
  8. jmp     main
  9. #--------------------------------------------------------------
  10. # 清屏函数：
  11. #   设置屏幕背景色，调色板的索引0指代的颜色为背景色
  12. clear_screen:               # 清屏函数
  13. movb    $0x06,  %ah     # 功能号0x06
  14. movb    $0,     %al     # 上卷全部行，即清屏
  15. movb    $0,     %ch     # 左上角行
  16. movb    $0,     %ch     # 左上角列
  17. movb    $24,    %dh     # 右下角行
  18. movb    $79,    %dl     # 右下角列
  19. movb    $0x07,  %bh     # 空白区域属性
  20. int     $0x10
  21. ret
  22. #----------------------------------------------------------------
  23. # 设置显示模式函数
  24. set_video_mode:
  25. movb    $0,         %ah         # 功能号0x0
  26. movb    $MODE_0X13, %al         # 显示模式
  27. int     $0x10
  28. ret
  29. #---------------------------------------------------------------
  30. # 显示一些文字函数：
  31. #   使用INT 0x10中断0x13功能，显示计算机当前工作的显示模式
  32. draw_some_text:
  33. movw    $msg_str,   %bp         # ES：BP为字符串地址
  34. movw    msg_len,    %cx         # 显示字符数
  35. movb    $0x13,      %ah         # 功能号
  36. movb    $0,         %al         # 显示模式
  37. movb    $TEXT_COLOR,%bl         # 属性值
  38. movb    $0,         %bh         # 视频页
  39. movb    $TEXT_ROW,  %dh         # 显示起始行
  40. movb    $TEXT_COL,  %dl         # 显示起始列
  41. int     $0x10
  42. ret
  43. #----------------------------------------------------------------
  44. # 设置背景颜色为深蓝色
  45. set_screen_bk_color:
  46. movw    $VIDEO_PALLETE_PORT,    %dx
  47. movb    $PA_INDEX_BACKGROUND,   %al
  48. outb    %al,                    %dx
  49. movw    $COLOR_SELECTION_PORT,  %dx
  50. movb    $0,                     %al     # 红
  51. outb    %al,                    %dx
  52. movb    $0,                     %al     # 绿
  53. outb    %al,                    %dx
  54. movb    $18,                    %al     # 蓝（亮度18/63）
  55. outb    %al,                    %dx
  56. ret
  57. #----------------------------------------------------------------
  58. # 通过写显存绘制一些像素点：
  59. #   首先设置调色板索引1处的颜色为白色
  60. #   然后通过写显存的方式，向ES：DI写入数据（PA_INDEX_WHITE）
  61. draw_some_pixels:
  62. # 把索引1处的颜色改为白色（63，63，63）
  63. movw    $VIDEO_PALLETE_PORT,    %dx
  64. movb    $PA_INDEX_WHITE,        %al
  65. outb    %al,                    %dx
  66. movw    $COLOR_SELECTION_PORT,  %dx
  67. movb    $63,                    %al     # 红
  68. outb    %al,                    %dx
  69. movb    $63,                    %al     # 绿
  70. outb    %al,                    %dx
  71. movb    $63,                    %al     # 蓝
  72. outb    %al,                    %dx
  73. # 设置ES的值
  74. movw    $VIDEO_SEG_GRAPHIC,     %ax
  75. movw    %ax,                    %es
  76. # 设置要显示的像素位置的显存地址（目的地址）
  77. movw    $(PIXEL_ROW_ST*320 + PIXEL_COL_ST), %di
  78. movb    $PA_INDEX_WHITE,        %al
  79. movw    $PIXEL_COUNT,           %cx
  80. draw_a_pixel:
  81. stosb
  82. addw    $5,                     %di
  83. loop    draw_a_pixel
  84. ret
  85. main:
  86. movw    %cx,    %ax
  87. movw    %ax,    %ds
  88. movw    %ax,    %es
  89. call    clear_screen        # 清屏
  90. call    set_video_mode      # 设置显示模式
  91. call    set_screen_bk_color # 设置背景颜色
  92. call    draw_some_text      # 绘制字符串
  93. call    draw_some_pixels    # 绘制像素
  94. 1:
  95. jmp     1b
  96. # 常量定义：
  97. VIDEO_SEG_TEXT      = 0xb800
  98. VIDEO_SEG_GRAPHIC   = 0xa000
  99. VIDEO_PALLETE_PORT  = 0x3c8
  100. COLOR_SELECTION_PORT= 0x3c9
  101. MODE_0X13           = 0x13
  102. PA_INDEX_BACKGROUND = 0x0
  103. PA_INDEX_WHITE      = 0x1
  104. TEXT_ROW            = 0x01
  105. TEXT_COL            = 0x00
  106. TEXT_COLOR          = 0x04
  107. PIXEL_ROW_ST        = 100
  108. PIXEL_COL_ST        = 160-5*10
  109. PIXEL_COUNT         = 20
  110. msg_str:
  111. msg_mode:
  112. .asciz  "video mode: 0x13"
  113. .org    msg_mode+40,        0
  114. msg_scr_res:
  115. .asciz  "screen resolution:320x200"
  116. .org    msg_scr_res+40,     0
  117. msg_color_num:
  118. .asciz  "color num:256"
  119. .org    msg_color_num+40*4, 0
  120. msg_babyos:
  121. .asciz  "The new Baby OS will have a GUI,but now it can only draw some pixels, haha..And merry Christmas!"
  122. msg_len:
  123. .int    . - msg_str - 1
  124. .org    0x1fe,  0x90
  125. .word   0xaa55

结果:

注释：

文字是用的BIOS INT 0x10显示的，VGA的0x13模式下显示的文字为40列x25行，字符框8x8，看上去有点丑，以后再研究下超级VGA（SVGA）吧～

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