vesa.c

pyos is a teach operater system build by a chinese student

#include "vesa.h"
#include "bmp.h"

/*****************************************************
* 数据声明部份                                       *
*****************************************************/

const int VESA_SCREEN_X_MAX = 800 ;
const int VESA_SCREEN_Y_MAX = 600 ;

static const int VESA_ADDR = 0x80001 ;

// 色调合成函数
unsigned short vesa_compond_rgb( unsigned char r , unsigned char g , unsigned char b )
{
  union{
    unsigned int color ;
    struct{
      unsigned char b : 5 ;
      unsigned char g : 6 ;
      unsigned char r : 5 ;
    } ;
  } u ;
  u.r = r % 32 ;
  u.g = g % 64 ;
  u.b = b % 32 ;
  return u.color ;
}

// 画点函数
void vesa_draw_point( unsigned int x , unsigned int y , unsigned short color )
{  
  unsigned int x_max = VESA_SCREEN_X_MAX - 1 ; // 每行像素数
  unsigned int y_max = VESA_SCREEN_Y_MAX - 1 ; // 每列像素数

  // 防止越界
  if( x > x_max ){
    return ;
  }
  if( y > y_max ){
    return ;
  }

  // 取得显存线性地址
  unsigned short *video = ( unsigned short * )( * ( ( unsigned int *)VESA_ADDR ) ) ;

  // 计算点的偏移量
  unsigned int offset = y * ( x_max + 1 ) + x ;  
  *( video + offset ) = color ;
}

// 取得指定点色彩
unsigned short vesa_get_point_color( unsigned int x , unsigned int y )
{
  unsigned int x_max = VESA_SCREEN_X_MAX - 1 ; // 每行像素数
  unsigned int y_max = VESA_SCREEN_Y_MAX - 1 ; // 每列像素数

  // 防止越界
  if( x > x_max ){
    x = x_max ;
  }
  if( y > y_max ){
    y = y_max ;
  }

  // 取得显存线性地址
  unsigned short *video = ( unsigned short * )( * ( ( unsigned int *)VESA_ADDR ) ) ;

  // 计算点的偏移量
  unsigned int offset = y * ( x_max + 1 ) + x ;  
  return *( video + offset ) ;
}

// 矩形填充函数
void vesa_fill_rect( unsigned int x1 , unsigned int y1 , unsigned int x2 , unsigned int y2 , unsigned int color )
{
  for( int x = x1 ; x < x2 + 1 ; ++x ){
    for( int y = y1 ; y < y2 + 1 ; ++y ){
      vesa_draw_point( x , y , color ) ;
    }
  }
}

// 清屏函数
void vesa_clean_screen( unsigned short color )
{
  vesa_fill_rect( 0 , 0 , VESA_SCREEN_X_MAX - 1 , VESA_SCREEN_Y_MAX - 1 , color ) ;
}

// 图片拷贝函数
void vesa_copy_picture_from_screen( unsigned int x , unsigned int y , unsigned short *object_picture_addr , unsigned int picture_width , unsigned int picture_height )
{
  for( int j = 0 ; j < picture_height ; ++j ){
    for( int i = 0 ; i < picture_width ; ++i ){
      *( object_picture_addr + j * picture_width + i ) = vesa_get_point_color( x + i , y + j ) ;
    }
  }
}

// 图片拷贝函数
void vesa_copy_picture_to_screen( unsigned int x , unsigned int y , unsigned short *source_picture_addr , unsigned int picture_width , unsigned int picture_height )
{
  for( int j = 0 ; j < picture_height ; ++j ){
    for( int i = 0 ; i < picture_width ; ++i ){
      vesa_draw_point( x + i , y + j , *( source_picture_addr + j * picture_width + i ) ) ;
    }
  }
}

// 画横线函数
void vesa_draw_x_line( unsigned int y , unsigned int x1 , unsigned int x2 , unsigned short color )
{
  for( int x = x1 ; x < x2 + 1 ; ++x ){
    vesa_draw_point( x , y , color ) ;
  }
}

// 画竖线函数
void vesa_draw_y_line( unsigned int x , unsigned int y1 , unsigned int y2 , unsigned short color )
{
  for( int y = y1 ; y < y2 + 1 ; ++y ){
    vesa_draw_point( x , y , color ) ;
  }
}

// 画矩形函数
void vesa_draw_rect( unsigned int x1 , unsigned int y1 , unsigned int x2 , unsigned y2 , unsigned short color , int dose_fill_it )
{
  vesa_draw_x_line( y1 , x1 , x2 , color ) ;
  vesa_draw_x_line( y2 , x1 , x2 , color ) ;
  vesa_draw_y_line( x1 , y1 , y2 , color ) ;
  vesa_draw_y_line( x2 , y1 , y2 , color ) ;

  if( dose_fill_it ){
    vesa_fill_rect( x1 , y1 , x2 , y2 , color ) ;
  }
}

// 显示英文
void vesa_print_english( unsigned int x , unsigned int y , unsigned int pos_in_font , unsigned short color )
{
  unsigned char *english_font_addr = ( unsigned char * )0x30200 + pos_in_font * 16 ; // 一个英文 16 字节

  union{
    unsigned char ch ;
    struct{
      unsigned char ch0 : 1 ;
      unsigned char ch1 : 1 ;
      unsigned char ch2 : 1 ;
      unsigned char ch3 : 1 ;
      unsigned char ch4 : 1 ;
      unsigned char ch5 : 1 ;
      unsigned char ch6 : 1 ;
      unsigned char ch7 : 1 ;
    } ;
  } u ;

  for( int j = 0 ; j < 16 ; ++j ){ // 一个英文 16 行    
    u.ch = english_font_addr[ j ] ;
    int offset = x ;
    if( u.ch7 ){
      vesa_draw_point( offset , y , color ) ;
    }
    if( u.ch6 ){
      vesa_draw_point( offset + 1  , y , color ) ;
    }
    if( u.ch5 ){
      vesa_draw_point( offset + 2 , y , color ) ;
    }
    if( u.ch4 ){
      vesa_draw_point( offset + 3 , y , color ) ;
    }
    if( u.ch3 ){
      vesa_draw_point( offset + 4 , y , color ) ;
    }
    if( u.ch2 ){
      vesa_draw_point( offset + 5 , y , color ) ;
    }
    if( u.ch1 ){
      vesa_draw_point( offset + 6 , y , color ) ;
    }
    if( u.ch0 ){
      vesa_draw_point( offset + 7 , y , color ) ;
    }
    y++ ; // 显示下一行
  }
}

// 显示汉字
void vesa_print_chinese( unsigned int x , unsigned int y , unsigned int pos_in_font , unsigned short color )
{
  unsigned char *chinese_font_addr = ( unsigned char * )0x30000 + pos_in_font * 32 ; // 一个汉字 32 字节

  union{
    unsigned char ch ;
    struct{
      unsigned char ch0 : 1 ;
      unsigned char ch1 : 1 ;
      unsigned char ch2 : 1 ;
      unsigned char ch3 : 1 ;
      unsigned char ch4 : 1 ;
      unsigned char ch5 : 1 ;
      unsigned char ch6 : 1 ;
      unsigned char ch7 : 1 ;
    } ;
  } u ;

  for( int j = 0 ; j < 16 ; ++j ){ // 一个汉字 16 行
    for( int i = 0 ; i < 2 ; ++i ){ // 每行 2 个字节 ( 16 位 )
      u.ch = chinese_font_addr[ j * 2 + i ] ;
      int offset = x + i * 8 ; // 一个字节 8 个像素
      if( u.ch7 ){
        vesa_draw_point( offset , y , color ) ;
      }
      if( u.ch6 ){
        vesa_draw_point( offset + 1  , y , color ) ;
      }
      if( u.ch5 ){
        vesa_draw_point( offset + 2 , y , color ) ;
      }
      if( u.ch4 ){
        vesa_draw_point( offset + 3 , y , color ) ;
      }
      if( u.ch3 ){
        vesa_draw_point( offset + 4 , y , color ) ;
      }
      if( u.ch2 ){
        vesa_draw_point( offset + 5 , y , color ) ;
      }
      if( u.ch1 ){
        vesa_draw_point( offset + 6 , y , color ) ;
      }
      if( u.ch0 ){
        vesa_draw_point( offset + 7 , y , color ) ;
      }    
    }
    y++ ; // 显示下一行
  }
}

// 显示 pbmp 格式的图片
void vesa_show_bmp_picture( unsigned int x , unsigned int y , void *bmp_addr , unsigned short mask_color , int dose_use_mask_color )
{ 
  // 这里只支持 windows 标准 16 位 bmp 格式图片，（1:5:5:5）
  struct bmp_bmp_head_struct *bmp_head = ( struct bmp_bmp_head_struct * )bmp_addr ;
  int width = bmp_head->info_head.width ;
  int height = bmp_head->info_head.height ;

  // 下面记算存储每个点的色彩的信息所在的位置
  unsigned short *color = ( unsigned short * )( ( unsigned int )bmp_addr + bmp_head->offset ) ;

  // 由于一行的字节数比须是 4 的倍数，因此，这里先计算每行需要的填充数，除 2 是因为每个像素两个字节
  int fill_length = width * 2 % 4 / 2 ; 

  // bmp 的存放顺序是从下到上，从左到右
  for( int i = height - 1 ; i >= 0 ; --i ){
    for( int j = 0 ; j < width ; ++j ){
	  // 取得每个点的色彩信息
	  // 由于 windows 默认的是 555 格式，而 pyos 用的是 565 格式，因此先进行一下转换 
      unsigned short temp_color = vesa_change_color_form_555_to_565( *color ) ;
      if( !dose_use_mask_color || temp_color != mask_color ){  
	    // 画出每个点
        vesa_draw_point( x + j , y + i , temp_color ) ;
      }
      ++color ;
    }
    // 填充
    color += fill_length ;
  }
}

// 显示字符在文本模式下
void vesa_print_char_under_text_model( char x )
{
  static unsigned char *video = ( unsigned char * )0xb8000 ;
  *video++ = x ;
  *video++ = 0xf ;
}

// 色调转换函数，把 5:5:5 格式转换成标准的 5:6:5 格式
unsigned short vesa_change_color_form_555_to_565( unsigned short color_form_555 )
{
  // 把 555 中间的色彩 * 2，为了掩色处理方便，如果不是 0，则末位恒置 1
  union{
    unsigned int color ;
    struct{
      unsigned char b : 5 ;
      unsigned char g : 6 ;
      unsigned char r : 5 ;
    } ;
  } u1 ;
  
  union{
    unsigned int color ;
    struct{
      unsigned char b : 5 ;
      unsigned char g : 5 ;
      unsigned char r : 5 ;
      unsigned char alpha : 1 ;  // alpha 通道，但这里不用
    } ;
  } u2 ;
  
  u2.color = color_form_555 ;
  u1.r = u2.r ;
  if( u2.g ){
    u1.g = ( int )u2.g * 2 + 1 ;
  }
  else{
    u1.g = 0 ;
  }
  u1.b = u2.b ;
  
  return u1.color ;
}