30天自制操作系統第14天
操作系統實驗日誌14
第14天：高分辨率以及鍵盤輸入
文章目錄
一、實驗主要內容
1、 內容1：繼續測試性能
因爲在對前一天的程序進行性能檢測時，效果並沒有達到想要的結果，於是就想再重新檢測看下程序的運行結果。
發現沒有什麼不同之後，於是考慮到，在前一個程序的改進的地方是消除了移位處理，要想看到程序上的速度有明顯變化，應該是進行了大量的移位操作之後，而一直只使用了三個定時器，所以並沒有什麼不同。因此增加定時器的個數，增加到490個，也就是增加移位的操作，再次測試程序的性能。
測試結果：
測試結果分析：
①通過（1），追加定時器的情況下，取消移位、設置哨兵都會令程序更快。
②通過（2），定時器較少時，取消移位反而會令程序變慢，可能是因爲if語句變多了，加上哨兵後和原來移位速度差不多。
③在有哨兵、沒有移位的情況下，無論定時器的數量多少，對性能影響不大。
④（3）的情況和②描述的現象差不多，但是（3）更快。原因在這是因爲C編譯器的問題，因爲跳轉目標地址不同，CPU的JMP指令執行的時鐘週期數也不一樣。在程序中，循環執行count++的for循環雖然最終會被編譯爲JMP指令，但是前面還有個set490指令，會使得指令的地址都相應的錯開幾個字節，導致了JMP指令的地址也會變化，因此執行時間也就出現了延遲，結果變差了3%。這個問題的解決方法就是用nask來編寫HariMain，但因爲這個太麻煩了，就暫時不做了。
2、 內容2：提高分辨率1
要利用高分辨率，就要考慮到顯卡的因素，首先只考慮QEMU模擬器的顯卡，等到這個可以用了，再去考慮其他的顯卡。在畫面切換中，需要使用BIOS，因此改寫asmhead.nas的畫面模式設定。
當給AX賦值0x4f02，給BX賦值畫面模式號碼時，就可以切換到高分辨率畫面模式。在使用320x200的分辨率時，採用的是AH=0，AL=畫面模式號碼的方式，當切換到新畫面時，就可以使用AX=0x4f02。以前的方式是不使用VBE的畫面模式，切換到使用VBE的畫面模式時，就要使用AX=0x4f02，BX=畫面模式號碼。
VBE的畫面模式號碼：（實際指定時，需要將上述的畫面模式號碼值加上0x4000，再複製到BX中去，不這樣的話就不能順利運行）
還可以將畫面變得更大：
3、 內容3：提高分辨率2
之前的高分辨率只能在模擬器中運行，而要在真機上運行的話，首先需要檢測真機上的顯卡能否使用VBE，如果不能的話，只能退回到原處，繼續使用320x200的分辨率。
檢測VBE：
這裏將ES賦值爲0x9000，將DI賦值爲0，將AX賦值爲0x4f00，再執行INT 0x10，將AX與0x004f進行比較；如果有VBE的話，AX將會變成0x004f，如果沒有變化，則表示沒有VBE，因此便無法切換畫面模式。
對ES和DI進行賦值的原因是，顯卡能利用的VBE信息是要寫入到內存中以ES:DI開始的512字節中，賦值是爲了指定寫入地址。
在我們的系統中，要判斷VBE的版本是否是2.0以上，如果不是的話，就不能使用高分辨率。
接下來要檢測都哪些畫面模式可以使用：
如果AX是0x004f以外的值，則表示所指定的畫面模式不能使用。此次取得的畫面模式的信息也會被寫入內存中，從ES:DI開始的256字節中。因爲ES和DI都保持之前的值不變，所以畫面模式信息便會覆蓋VBE版本的信息而導致其消失。
所以要確認以上3項信息：
當信息已經完成確認之後，就可以使用指定的VBE畫面模式了，便可以將分辨率及VRAM的地址等信息賦值到BOOTINFO中。
4、 內容4：鍵盤輸入1
以前我們按下鍵盤，顯示的是其中斷髮生時的鍵碼，現在我們想按下什麼顯示什麼，就要根據其鍵碼輸出對應的符號。
對照表如下：
想要輸出對應的符號，在入口函數中加入幾個判斷就可以了：
這樣按下A就可以顯示A了，其他字符同理：
5、 內容5：鍵盤輸入2
如果用上面的方法，我們就要寫很多個if語句來判斷，會讓我們的程序變慢，考慮到大多數按鍵的鍵碼都是連續的，所以我們以鍵碼的順序，從0開始，將字符都寫入到一個數組中，這樣i是幾，對應的字符就是數組中的第幾個。
這裏面的0表示的就是待分配的鍵碼。
作者使用的是日式鍵盤，所以有的和我們不一樣這很正常。
6、 內容6：追記內容1
現在我們修改程序使得能夠輸入並顯示出多個字符，並且按下BackSpace能夠實現刪除的功能。
只需要修改入口函數：
其中cursor_x是用來記住光標顯示位置的變量，當輸入一個字符後，這個變量就遞增8，因爲一個字符的長度就是8。Cursor_c變量則表示光標的顏色，每0.5秒變化一次。Make_textb0x8函數是用來描繪文字輸入背景的函數：
7、 內容7：追記內容2
這部分實現窗口的移動，鼠標點擊屏幕的一個位置，窗口就出現在哪裏，同時爲了讓窗口可以「飛出」屏幕，窗口移動到的位置不是鼠標的座標，而是mx-80，my-8。
運行效果：
二、程序設計創新點
1、描述創新點1： 設計一個五子棋遊戲，可以實現人機對戰
三、實驗心得體會
這一天做的事情就是實現了簡略的文本編輯器，首先實現了打印鍵盤上的字母以及字符，然後利用定時器模擬了光標，今天比較簡單，但是通過今天的學習我學會了使用定時器。
（附本次代碼，開機密碼是123456，鼠標雙擊左上角圖標可進入遊戲頁面，點擊遊戲頁面的右下角的開始後，就可以遊戲啦）