30天自制操作系统第14天
操作系统实验日志14
第14天：高分辨率以及键盘输入
文章目录
一、实验主要内容
1、 内容1：继续测试性能
因为在对前一天的程序进行性能检测时，效果并没有达到想要的结果，于是就想再重新检测看下程序的运行结果。
发现没有什么不同之后，于是考虑到，在前一个程序的改进的地方是消除了移位处理，要想看到程序上的速度有明显变化，应该是进行了大量的移位操作之后，而一直只使用了三个定时器，所以并没有什么不同。因此增加定时器的个数，增加到490个，也就是增加移位的操作，再次测试程序的性能。
测试结果：
测试结果分析：
①通过（1），追加定时器的情况下，取消移位、设置哨兵都会令程序更快。
②通过（2），定时器较少时，取消移位反而会令程序变慢，可能是因为if语句变多了，加上哨兵后和原来移位速度差不多。
③在有哨兵、没有移位的情况下，无论定时器的数量多少，对性能影响不大。
④（3）的情况和②描述的现象差不多，但是（3）更快。原因在这是因为C编译器的问题，因为跳转目标地址不同，CPU的JMP指令执行的时钟周期数也不一样。在程序中，循环执行count++的for循环虽然最终会被编译为JMP指令，但是前面还有个set490指令，会使得指令的地址都相应的错开几个字节，导致了JMP指令的地址也会变化，因此执行时间也就出现了延迟，结果变差了3%。这个问题的解决方法就是用nask来编写HariMain，但因为这个太麻烦了，就暂时不做了。
2、 内容2：提高分辨率1
要利用高分辨率，就要考虑到显卡的因素，首先只考虑QEMU模拟器的显卡，等到这个可以用了，再去考虑其他的显卡。在画面切换中，需要使用BIOS，因此改写asmhead.nas的画面模式设定。
当给AX赋值0x4f02，给BX赋值画面模式号码时，就可以切换到高分辨率画面模式。在使用320x200的分辨率时，采用的是AH=0，AL=画面模式号码的方式，当切换到新画面时，就可以使用AX=0x4f02。以前的方式是不使用VBE的画面模式，切换到使用VBE的画面模式时，就要使用AX=0x4f02，BX=画面模式号码。
VBE的画面模式号码：（实际指定时，需要将上述的画面模式号码值加上0x4000，再复制到BX中去，不这样的话就不能顺利运行）
还可以将画面变得更大：
3、 内容3：提高分辨率2
之前的高分辨率只能在模拟器中运行，而要在真机上运行的话，首先需要检测真机上的显卡能否使用VBE，如果不能的话，只能退回到原处，继续使用320x200的分辨率。
检测VBE：
这里将ES赋值为0x9000，将DI赋值为0，将AX赋值为0x4f00，再执行INT 0x10，将AX与0x004f进行比较；如果有VBE的话，AX将会变成0x004f，如果没有变化，则表示没有VBE，因此便无法切换画面模式。
对ES和DI进行赋值的原因是，显卡能利用的VBE信息是要写入到内存中以ES:DI开始的512字节中，赋值是为了指定写入地址。
在我们的系统中，要判断VBE的版本是否是2.0以上，如果不是的话，就不能使用高分辨率。
接下来要检测都哪些画面模式可以使用：
如果AX是0x004f以外的值，则表示所指定的画面模式不能使用。此次取得的画面模式的信息也会被写入内存中，从ES:DI开始的256字节中。因为ES和DI都保持之前的值不变，所以画面模式信息便会覆盖VBE版本的信息而导致其消失。
所以要确认以上3项信息：
当信息已经完成确认之后，就可以使用指定的VBE画面模式了，便可以将分辨率及VRAM的地址等信息赋值到BOOTINFO中。
4、 内容4：键盘输入1
以前我们按下键盘，显示的是其中断发生时的键码，现在我们想按下什么显示什么，就要根据其键码输出对应的符号。
对照表如下：
想要输出对应的符号，在入口函数中加入几个判断就可以了：
这样按下A就可以显示A了，其他字符同理：
5、 内容5：键盘输入2
如果用上面的方法，我们就要写很多个if语句来判断，会让我们的程序变慢，考虑到大多数按键的键码都是连续的，所以我们以键码的顺序，从0开始，将字符都写入到一个数组中，这样i是几，对应的字符就是数组中的第几个。
这里面的0表示的就是待分配的键码。
作者使用的是日式键盘，所以有的和我们不一样这很正常。
6、 内容6：追记内容1
现在我们修改程序使得能够输入并显示出多个字符，并且按下BackSpace能够实现删除的功能。
只需要修改入口函数：
其中cursor_x是用来记住光标显示位置的变量，当输入一个字符后，这个变量就递增8，因为一个字符的长度就是8。Cursor_c变量则表示光标的颜色，每0.5秒变化一次。Make_textb0x8函数是用来描绘文字输入背景的函数：
7、 内容7：追记内容2
这部分实现窗口的移动，鼠标点击屏幕的一个位置，窗口就出现在哪里，同时为了让窗口可以“飞出”屏幕，窗口移动到的位置不是鼠标的坐标，而是mx-80，my-8。
运行效果：
二、程序设计创新点
1、描述创新点1： 设计一个五子棋游戏，可以实现人机对战
三、实验心得体会
这一天做的事情就是实现了简略的文本编辑器，首先实现了打印键盘上的字母以及字符，然后利用定时器模拟了光标，今天比较简单，但是通过今天的学习我学会了使用定时器。
（附本次代码，开机密码是123456，鼠标双击左上角图标可进入游戏页面，点击游戏页面的右下角的开始后，就可以游戏啦）