代码仓库地址：https://github.com/freedom-xiao007/operating-system

简介

在上篇中我们成功的加载跳转执行了C语言的代码，本篇中将跟随书籍，初步展示了一个系统页面的初步界面，看到桌面那刻还是有点意思的

最终结果展示

不多啰嗦，这里先直接展示结果，最终的运行界面如下：

可以看到有点模样了，令人激动啊。当最终到这一步的时候，心里开心极了，哈哈

相关代码说明

本篇中的代码修改基本上是抄《30天自制操作系统》中的，但可能是nask和nasm的区别问题，我们需要单独修改的地方也不少，下面我们详细说明下需要修改的地方

setup.asm文件修改

这个文件需要添加界面相关的参数设置，我们将其插入到start的下面，如下：

start:; 画面モードを設定MOV		AL,0x13			; VGA显卡，320x200x8bitMOV		AH,0x00INT		0x10MOV		BYTE [VMODE],8	; 屏幕的模式（参考C语言的引用）MOV		WORD [SCRNX],320MOV		WORD [SCRNY],200MOV		DWORD [VRAM],0x000a0000

func.asm文件修改

这次新增了比较多的函数，但不复杂，也不多，这个文件的内容如下：

[BITS 32]                          ; 制作32位模式用的机器语言GLOBAL  _io_hlt, _io_cli, _io_sti, io_stihltGLOBAL  _io_in8,  _io_in16,  _io_in32GLOBAL  _io_out8, _io_out16, _io_out32GLOBAL  _io_load_eflags, _io_store_eflags
[SECTION .text]
_io_hlt:     ; void io_hlt(void);HLTRET
_io_cli:     ; void io_cli(void);CLIRET
_io_sti:     ; void io_sti(void);STIRET
_io_stihlt: ; void io_stihlt(void);STIHLTRET
_io_in8:     ; int io_in8(int port);MOV      EDX, [ESP+4]      ; portMOV      EAX,0IN       AL, DXRET
_io_in16:   ; int io_in16(int port);MOV      EDX, [ESP+4]      ; portMOV      EAX,0IN       AX, DXRET
_io_in32:   ; int io_in32(int port);MOV      EDX, [ESP+4]      ; portIN       EAX, DXRET
_io_out8:   ; void io_out8(int port, int data);MOV      EDX, [ESP+4]      ; portMOV      AL, [ESP+8]       ; dataOUT      DX, ALRET
_io_out16:  ; void io_out16(int port, int data);MOV      EDX, [ESP+4]      ; portMOV      EAX, [ESP+8]      ; dataOUT      DX, AXRET
_io_out32:  ; void io_out32(int port, int data);MOV      EDX, [ESP+4]      ; portMOV      EAX, [ESP+8]      ; dataOUT      DX, EAXRET
_io_load_eflags:     ; int io_load_eflags(void);PUSHFD       ; 指PUSH EFLAGSPOP      EAXRET
_io_store_eflags:   ; void io_store_eflags(int eflags);MOV      EAX, [ESP+4]PUSH EAXPOPFD ; 指POP EFLAGSRET

c入口文件修改

本次直接使用书中的C相关代码，但有几处不适配，需要我们单独进行修改

1. 第一处是原书中的boxfill8函数，用于绘制矩形的：原书中是选循环y再循环x，但在博主运行时，总是会多出一个memset函数，导致运行失败，系统不断重启

需要将其修改下，替换为先循环x再循环y（不断地尝试后发现的，但没有搞懂为啥会这样）

2. 第二处是调用boxfill8时的线条高度问题：原书中下发的两个矩形都是线条出度为1左右（我猜测），但在博主尝试中，小于3的高度不会显示

这里就需要修改下传入boxfill8的y0和y1的差值最小为3

经过修改后，文件的所有内容如下：

#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/*就算写在同一个源文件里，如果想在定义前使用，还是必须事先声明一下。*/
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 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);void start(void)
{init_palette(); /* 设定调色板 */char *vram; /* 变量p是BYTE [...]用的地址 */vram = (char *) 0xa0000; /* 指定地址 */int xsize = 320;int ysize = 200;boxfill8(vram, xsize, COL8_008484,  0,         0,          xsize, ysize - 29);boxfill8(vram, xsize, COL8_C6C6C6,  0,         ysize - 28, xsize, ysize - 28);boxfill8(vram, xsize, COL8_FFFFFF,  0,         ysize - 27, xsize, ysize - 27);boxfill8(vram, xsize, COL8_C6C6C6,  0,         ysize - 26, xsize, ysize -  1);//     y距离有时候需要大于3boxfill8(vram, xsize, COL8_FFFFFF,  3,         ysize - 24, 59,         ysize - 21);boxfill8(vram, xsize, COL8_FFFFFF,  2,         ysize - 24,  2,         ysize -  4);boxfill8(vram, xsize, COL8_848484,  3,         ysize -  4, 59,         ysize -  1);boxfill8(vram, xsize, COL8_848484, 59,         ysize - 23, 59,         ysize -  5);boxfill8(vram, xsize, COL8_000000,  2,         ysize -  3, 59,         ysize -  0);boxfill8(vram, xsize, COL8_000000, 60,         ysize - 24, 60,         ysize -  3);boxfill8(vram, xsize, COL8_848484, xsize - 47, ysize - 24, xsize -  4, ysize - 21);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 -  0);boxfill8(vram, xsize, COL8_FFFFFF, xsize -  3, ysize - 24, xsize -  3, ysize -  3);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)
{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);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 (x = x0; x <= x1; x++) {for (y = y0; y <= y1; y++) {vram[y * xsize + x] = c;}}return;
}

脚本还是使用原来的，本篇中没有变化，一键运行后，出现文章开头令人激动的画面

初步感受C代码转汇编

在书中开始时介绍了不同手段实现同一个效果：给内存赋值

第一个方式是使用wirte_mem8时的编译nasm代码：使用写汇编函数的方式，根据传入的值，写到相应的内存中

void write_mem8(int addr, int data);
void start(void) {int i;for (i = 0xa0000; i < 0xaffff; i++) {write_mem8(i, i & 0x0f);}
}

ALIGN   8
?_001:  mov     eax, ebx                                ; 0018 _ 89. D8mov     dword [esp], ebx                        ; 001A _ 89. 1C 24add     ebx, 1                                  ; 001D _ 83. C3, 01and     eax, 0FH                                ; 0020 _ 83. E0, 0Fmov     dword [esp+4H], eax                     ; 0023 _ 89. 44 24, 04call    _write_mem8                             ; 0027 _ E8, 00000000(rel)cmp     ebx, 720895                             ; 002C _ 81. FB, 000AFFFFjnz     ?_001                                   ; 0032 _ 75, E4_write_mem8:     ; void write_mem8(int addr, int data);MOV      ECX, [ESP+4]      ; [ESP + 4]中存放的是地址，将其读入ECXMOV      AL, [ESP+8]       ; [ESP + 8]中存放的是数据，将其读入ALMOV      [ECX], ALRET

第二个是指针，使用char*时的编译nasm代码：突然有种回到以前学习C的感觉，想到初期使用指针时的痛苦

void start(void) {int i;char *p;for (i = 0xa0000; i < 0xaffff; i++) {p = (char *) i;*p = i & 0x0f;}/* 或者下面这样写，生成的汇编码也一样 */char *p;p = (char *) 0xa0000; /*将地址赋值进去*/for (i = 0; i <= 0xffff; i++) {p[i] = i & 0x0f;}
}

?_001:  mov     edx, eax                                ; 0018 _ 89. C2add     eax, 1                                  ; 001A _ 83. C0, 01and     edx, 0FH                                ; 001D _ 83. E2, 0Fmov     byte [eax-1H], dl                       ; 0020 _ 88. 50, FFcmp     eax, 720895                             ; 0023 _ 3D, 000AFFFFjnz     ?_001                                   ; 0028 _ 75, EE

可以看到两种不同的实现方式，对C的指针有了更深的理解，了解底层确实是有一定帮助的

总结

本文相对而言还是比较顺利的，虽然有一点坎坷，但在不断的调试中，顺利解决了

还进一步理解了C的指针

但关于书中的控制屏幕显示部分，目前还不是很通透，很需要再刷刷