第10天：叠加处理

1、内容1：内存管理

因为bootpack.c太长了，所以创建一个memory.c，将bootpack里的一部分内容分到memory中，使bootpack.c的代码变短。

在之前的内存管理函数中，memman_alloc和memman_free是以1字节为单位进行内存管理的，虽然这样没啥问题，但是分配过小的话，在反复进行内存分配和内存释放之后，内存中就会出现很多不连续的小段未使用空间，这样会把man->frees消耗殆尽。
因此，编写一些以0x1000(即4KB)字节为单位进行内存分配和释放的函数，这些函数还实现了把指定的内存大小按4KB为单位向上舍入。
增加的部分：7a中的memory文件

这次的程序最关键的部分是向上舍入的部分，即size = (size + 0xfff) & 0xfffff000;
为什么要实现向上舍入？
因为在之前的内存管理中，将将内存分成了0x1000字节大小的块，然后分配给程序使用，但并不是所有的程序用到的都是0x1000的整数倍字节，所以要设计一个取整的方法。在这里，作者采用的取整的方法就是向上舍入的取整。
size = (size + 0xfff) & 0xfffff000;首先将size加上0xfff，再将末尾三位置为0，若size形如abc000，那么结果就是abc000；若size形如abcxxx，也就是末三位不全为0，那么结果为ab（c+1）000，这个结果也符合向上取整的定义。
实验结果：

一切正常。

2、内容2：叠加处理

之前由于鼠标的叠加处理没有设计好，导致状态栏会被鼠标所吃掉。因此，在这个内容中，设计了一个叠加程序，使得其不仅适用于鼠标的叠加处理，也能适用于窗口的叠加处理。

在这个画面中，能清楚看到图层的代表意义，最上面的小图层用来描绘鼠标指针，它下面的几张图层是用来存放窗口的，而最下面的一张图层是用来存放存放和桌面壁纸。同时，还要通过移动图层的方法来实现鼠标指针的移动以及窗口的移动。
首先定义一个结构体，该结构体中，包含用于记录图层上所描画内容的地址buf，图层的整体大小，也就是长、宽，分别为bxsize和bysize。表示图层在画面上位置的坐标vx0和vy0，透明色色号col_inv,图层高度height和存放有关图层的各种设定信息的flag。
7b的bootpack.h文件

当然，如果只有一个图层，是不能实现图层的叠加处理的，因此，便有了管理多重图层信息的结构：7b的bootpack.h文件

创建一个SHTCTL结构体，MAX_SHEETS表示能够管理的最大图层数，暂时设为256。
VRAM里的地址和画面的大小由vram、xsize、ysize来表示。Top表示最上面一层的高度，sheets0用来存放准备的图层的信息，sheets是记忆地址变量的领域。

在图层控制变量中，sheets0的部分大小就有32x256=8192，即8KB，如果再加上sheets的话，就超过了9KB。对于其的空间需求，使用memman_alloc_4k来分配内存空间。
首先使用memman_alloc_4k来分配记忆图层控制变量的内存空间，指定该变量所占空间的大小，通过sizeof，让编译器自动计算出该变量型所需的字节字节数，然后给控制变量赋值，给其下的所有图层变量都加上“未被使用的”标签，也就是flags=0。
7b中的sheet文件

分配好内存空间后，还需要取得新生成的未使用图层的，即：7b中的sheet文件

在之前所定义的sheets0[]中寻找未使用的图层，如果找到了，就将其标志为“正在使用”，即改变flags的值，使其变为1，并返回其地址。将高度设为1，即表示图层的高度还没有被设置，图层处于隐藏状态。
最重要的一步便是设定底板高度，因为高度决定着图层的显示。首先保存存储设置前的高度信息，如果设定的高度过高或者过低，都需要先矫正，比如height＜-1时，就需要将高度设为-1。
当设定高度之后，就需要对sheets[]进行重新排列，这样才能在之后正确的显示出来。如果设定的高度比之前的高度低，并且，设定的高度是大于-1的话，那么就需要将之前的高度以上的图层向上移动一层，将所设定的高度插入。如果设定的高度是小于-1的，那么也就是要将该图层隐藏，所以将该图层以上的图层的高度向下一个，并矫正最高层的高度。
如果设定的高度比以前的高度高的话，并且以前的高度是大于0的话，那么就需要将以前高度到现在所设定高度的图层向下一层，为该高度的图层空出一层存放。如果以前的高度是-1，也就是处于隐藏状态的话，就将以上所有图层向上一层，即已显示的图层要增加一个，即最高层的高度增加1。修改好高度之后，便可以按新图层信息就行绘制画面。
修改的程序如下：7b中的sheet文件

设计图层刷新函数，通过刷新函数，实现从下到上描绘所有的图层，对于已经设定好高度的多有图层来说，需要从下往上的，将透明色以外的所有像素都赋值到VRAM中，因为是从下往上开始复制的，所以最上面的内容就留在了画面上。
相关函数如下：7b中的sheet文件

除此以外，还需要有可以上下左右移动指定图层的函数，并不改变图层的高度。也就是sheet.c中的slide函数。
相关函数：7b中的sheet文件

释放已使用图层的内存的函数sheet_free。7b中的sheet文件

首先准备两个图层，分别是sht_back和sht_mouse，两个缓冲区buf_back和buf_mouse，用于描绘图形。在每次修改缓冲区之后，都需要进行图层刷新。
7b中的bootpack文件

运行结果：

由于使用内存的增加，导致剩余内存相对减少。

3、内容3：提高叠加处理速度（1）

在内容二中，虽然最后结果显示是正确的，但是在这里操作时，会发现反应比较慢。因此就需要提高速度，首先看看在图层的移动中，有没有可以改进的地方。指针的移动，鼠标指针虽然最多只有16x16（即256）个像素，但是根据之前所设计的，只要鼠标指针发生移动，那么就需要重新描绘移动相关的部分，也就是256x2个像素，虽然这些占比比较少，但是还是可以通过修改其来实现提速的目的。7c中的sheet文件：
在图层刷新的函数中，我们增加一个if语句，来实现其试用vx0~vy1指定所要刷新的范围。

实现指定刷新范围功能最关键的就是标红的一句，即if (vx0 <= vx && vx < vx1 && vy0 <= vy && vy < vy1) ，只有当vx0~vy1满足这其中所有的条件时，才进行刷新。
修改slide函数，来提高它的运行速度。7c中的sheet文件：

首先记住图层移动前的显示位置，然后再设定新的显示位置，最后只需要重新描绘移动前和移动后的地方即可。
虽然这样改理论上能提高运行速度，但是在移动鼠标时，由于要在画面上显示坐标等信息，又执行了sheets_refresh函数，所以还是很慢，因此就需要解决图层文字显示上的问题。在图层上显示文字，实际上并不是改写图层的所有内容，只需要改写文字部分的像素的内容即可。
重新编写sheet_refresh函数：7c中的sheet文件：

这里的指定范围，并不是直接指定画面内的坐标，而是指定缓冲区内的坐标，这样HariMain就可以不考虑图层在画面中的位置了。除此以外，只有每次想buf_back中写入信息时，才会进行sheet_refresh。

4、内容4：提高叠加处理速度（2）

虽然按照之前的做法，速度有了一定的改变，但如果还想要更加快一些的话，还是需要对efreshsub函数进行修改。在原函数中，即使不写入像素内容，也需要多次执行if语句。即便只刷新图层的一部分，也要对所有图层的全部像素执行if语句，来判断是否写入。而对于刷新范围以外的部分，即使执行了判断，最后也不会进行刷新，这样便造成了资源的浪费，减慢了刷新的速度。因此可以将for循环的范围限定在刷新范围之内。

修改的代码如下：7d中的sheet文件

改良的关键在于，bx在for语句中并使在0_{bxsize间循环，而是在bx0}bx1之间循环，对于by也相同。而bx0和bx1均是通过刷新范围倒推得到。

计算vx0的坐标相当于bx中的哪个位置，然后把它作为bx0，其它坐标的处理方法也一样。

当处理刷新范围在图层外侧时，即sht_back中写入字符并进行刷新，并且刷新范围的一部分被鼠标覆盖时。

在这里，需要进行重复描绘的只有与鼠标图层重叠的那一小块范围，而其他部分并没有被要求刷新，所以不能刷新，这样的话，可以把bx0和by0都置为0。
当有不同的重叠方式时，比如：

在这种能够情况下，bx0和by0虽然都可以从vx0和vy0中顺利求取，但是bx1和by1就变得太大了，超出了图层的范围，所以要执行以下操作。

第三种可能面临的情况是完全不重叠的情况，这是是不需要进行重复描绘的，此时利用倒推计算得出的bx0和bx1都是负值，而在第一种情况中，只有bx0被修正为0，而在第二种情况中国，bx1没有被修正，还是负值。这样for循环便不会执行，这样就不会重复描绘了。
实行之后，速度变得比之前都要快了。

二、遇到的问题及解决方法

1、问题1：设计一个窗口，点击X可以将窗口关闭。
解决方法：在一开始的想法是，直接设计一个描画窗口的函数，在鼠标点击X之后，再用一个窗口进行覆盖，这样处理之后，虽然能够实现想要的功能，但是当鼠标再该区域移动时，又会刷新画面，导致又出现窗口。
后来参考了第11天的内容，选择用图层来做，首先也是设计一个描画窗口的函数。再graphic.c中添加一个window函数，该函数的功能是，描画窗口。

需要注意的是，要注意在bootpack.h中声明。

设计好窗口之后，要在HariMain中使用的话，模仿鼠标的显示，添加代码。

为窗口图层分配内存：

调用函数，并且将窗口图层的高度设为1，背景的高度设为0，鼠标的高度设为2。

当鼠标的左上角的坐标位于X的范围内时，并且鼠标发生了点击，即L，则将窗口图层的高度设为-1，将其进行隐藏。

实验结果:

点击X之后：

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