Mecanim 发表于 2023-1-23 19:39

day01——day08：（7）图形处理库：graphic.c

一、已解决疑点（答案在注释中）

1.设置调色盘时为何rgb数值要除以4？

二、未解决疑点

暂无

三、功能与实现

显存，即video RAM，VARM在内存中可以抽象为一个二维char数组，每个元素对应屏幕上一个像素点，向这个元素中输入一个值，这个像素点就会变为对应颜色，从而组合出图形。
颜色和数值如何对应呢？
我们都知道char只有8位，最多256个数字，如果我们用8位模式，确实只能至多表示256种颜色，而且有一个默认的对应规则，比如0号颜色就是#000000，15号颜色 就是#ffffff，如果想设置自己的UI风格，这个模式显然不够方便。
更加常用的颜色表示方法是24位RGB，用3个8位二进制数分别代表红绿蓝的亮度，从而组合出256^3=2^24种颜色，这就完全够用了。
那么我们怎么把需要24位的颜色存到只有8位的空间呢？答案是自定义映射
比如我们把0x000000 规定为 0号，0xff0000 规定为 1号，以此类推。我们可以自选至多256个颜色，将其编号，形成一一映射关系。这至多256种颜色就构成一个调色盘，我们可以给这个调色盘编号，还可以设置其他许多个调色盘。调色盘编号也是8位，因此理论上我们至多可以从2^24种颜色自行挑选256*256=2^16种颜色并根据我们的需要进行编号，这足够满足我们的需求了。

四、代码及注释（非常详细）

注：注释构成有三个部分：原有注释的汉化，原书作者对代码和相关知识的解释，笔者学习过程中补充的内容
/* 图形处理库 */

#include "bootpack.h"

void init_palette(void) /*初始化调色盘 */
{
        static unsigned char table_rgb = {
                /* 24位色彩模式，每个颜色用三个char表示，分别对应RGB（红绿蓝）*/
                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:浅暗蓝 */
                0x84, 0x84, 0x84         /* 15:暗灰 */
        };
        set_palette(0, 15, table_rgb);
        return;

        /* C语言中的static char语句只能用于数据，相当于汇编中的DB指令 */
}

void set_palette(int start, int end, unsigned char *rgb)
/* 作用：设置调色盘
   参数解释：start：调色盘编号，同时也是本调色盘第一个颜色的编号 ； end：本调色盘最后一个颜色的编号 ； rgb：本调色盘RGB信息的地址*/
{
        int i, eflags;
        eflags = io_load_eflags();/* 记录中断许可标志的值*/
        io_cli();                   /* 将中断许可标志置为0，禁止中断 */
        io_out8(0x03c8, start);   /*将调色板编号写入0x03c8端口 */
        for (i = start; i <= end; i++) {/*一个颜色的信息分3次写入0x03c9端口，每次分别写入一个颜色的RGB */
                io_out8(0x03c9, rgb / 4);
                io_out8(0x03c9, rgb / 4);
                io_out8(0x03c9, rgb / 4);
                /* 除以4的解释：硬件规定，
                  具体来说 ：RGB每个分量用一个数据寄存器(8bit, R/W) bit0-7:
                  但RGB只能在0 ~ 63范围，也就是0~5位，写入读出时将前2位视为0
                  因此除以4来让前两位置0 */
                rgb += 3;         /* rgb指向下一个元素 */
        }
        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)
/* 作用：画一个长方形，
   参数解释：vram：显存起始地址；xsize：显存数组列数 ；c：color颜色编号；x0y0：所画长方形起始位置；x1y1：终止位置*/
{
        int x, y;
        for (y = y0; y <= y1; y++) {
                for (x = x0; x <= x1; x++)
                        vram = c;
        }
        return;
}

void init_screen8(char *vram, int x, int y) /*初始化屏幕 */
{
        boxfill8(vram, x, COL8_008484,0,   0,      x -1, y - 29);
        boxfill8(vram, x, COL8_C6C6C6,0,   y - 28, x -1, y - 28);
        boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF,0,   y - 27, x -1, y - 27);
        boxfill8(vram, x, COL8_C6C6C6,0,   y - 26, x -1, y -1);

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

        boxfill8(vram, x, COL8_848484, x - 47, y - 24, x -4, y - 24);
        boxfill8(vram, x, COL8_848484, x - 47, y - 23, x - 47, y -4);
        boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF, x - 47, y -3, x -4, y -3);
        boxfill8(vram, x, COL8_FFFFFF, x -3, y - 24, x -3, y -3);
        return;
}

void putfont8(char *vram, int xsize, int x, int y, char c, char *font)
/* 作用：在屏幕上打印一个字符（16*16），按字符信息（hankaku.txt文件中的字体格式）
        参数解释：vram：显存起始地址；xsize：显存每一行的像素数，即数组列数； xy：起始位置； c：颜色；
        font：字符信息，格式： hankaku + '字符' * 16   
*/
{
        int i;
        char *p; /* 每一行像素点的起始位置*/
      char d; /* data */;
        for (i = 0; i < 16; i++) {    /*每次循环画出一行，一共画出16行 */
                p = vram + (y + i) * xsize + x;
                d = font;
                if ((d & 0x80) != 0) { p = c; }/*第i行第1格 */
                if ((d & 0x40) != 0) { p = c; }/*第i行第2格 */
                if ((d & 0x20) != 0) { p = c; }/*以此类推*/
                if ((d & 0x10) != 0) { p = c; }
                if ((d & 0x08) != 0) { p = c; }
                if ((d & 0x04) != 0) { p = c; }
                if ((d & 0x02) != 0) { p = c; }
                if ((d & 0x01) != 0) { p = c; }
        }
        return;
}

void putfonts8_asc(char *vram, int xsize, int x, int y, char c, unsigned char *s)
/* 作用：在屏幕上打印字符串，按ascii码（本函数是对putfont8的进一步封装）
        参数解释：vram：显存起始地址；xsize：显存数组列数； xy：起始位置； c：颜色； s：字符串地址*/
{
        extern char hankaku;
        for (; *s != 0x00; s++) {
                putfont8(vram, xsize, x, y, c, hankaku + *s * 16);
                x += 8;
        }
        return;
}

void init_mouse_cursor8(char *mouse, char bc)
/* 作用：准备鼠标指针（16×16）
        参数解释：mouse：鼠标信息数组位置（传入传出参数）， bc：back-color 背景色*/
{
        static char cursor = {
                "**************..",
                "*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 == '*') {/* *处为黑色*/
                                mouse = COL8_000000;
                        }
                        if (cursor == 'O') {/* O处为白色*/
                                mouse = COL8_FFFFFF;
                        }
                        if (cursor == '.') {/* .处为背景色*/
                                mouse = bc;
                        }
                }
        }
        return;
}

void putblock8_8(char *vram, int vxsize, int pxsize,
        int pysize, int px0, int py0, char *buf, int bxsize)
        /*作用：将buf中描绘的图形显示在屏幕上
          目前用来将init_mouse_cursor8中准备好的鼠标图形显示在屏幕上
          参数解释：vram vxsize：显存地址和显存列数； pxsize pysize：想要显示的图像大小（对于鼠标xy大小都是16），
          px0 py0：指定图形在画面上的显示位置； buf：待显示的图像的信息数组，想要显示鼠标的话这里传入init_mouse_cursor8中的mouse
          bxsize：buf中每一行的像素数，即buf的列宽，一般来说bxsize和pxsize是相等的 */
{
        int x, y;
        for (y = 0; y < pysize; y++) {
                for (x = 0; x < pxsize; x++) {
                        vram[(py0 + y) * vxsize + (px0 + x)] = buf;
                }
        }
        return;
}

五、附录

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