30天自制操作系統（第23天）

23.1 編寫malloc

參考第22天的內容，在繪制窗口前先分配了150*50個字節大小的內存，所以導致該文件經編譯后有7.6k左右，能否在其中使用指針呢？當需要開辟空間時，移動指針即可。在之前的章節中也有函數memman_alloc函數可分配內存空間，所以在該節中將都用到這個函數。
按照下表對api的設計，編寫a_nask.nas中的相關函數，以及增加console.c文件中對edx的判斷。
memman 初始化
malloc
free
EDX=8
EBX=memman 的地址
EAX=memman 所管理的內存空間的起始地址
ECX=memman 所管理的內存空間的字節數
EDX=9
EBX=memman 的地址
ECX= 需要請求的字節數
EAX= 分配到的內存空間地址
EDX=10
EBX=memman 的地址
EAX= 需要釋放的內存空間地址
ECX= 需要釋放的字節數 
_api_initmalloc:			; void api_initmalloc(void);PUSH 	EBXMOV 	EDX,8MOV 	EBX,[CS:0x0020] ; 初始化地址 P494頁 0x0020 (DWORD) ……malloc空間的起始地址MOV 	EAX,EBX ADD		EAX,32*1024		;分配了32k內存MOV 	ECX,[CS:0x0000]SUB		ECX,EAX			;包括前32位數據（文件信息）以及32k內存INT 	0x40POP 	EBXRET_api_malloc:				;char *api_malloc(int size)PUSH	EBXMOV		EDX,9MOV		EBX,[CS:0x0020]MOV		ECX,[ESP+8]		;sizeINT		0x40POP		EBXRET_api_free:					;void api_free(char *addr, int size)PUSH	EBXMOV		EDX,10MOV		EBX,[CS:0x0020]MOV		EAX,[ESP+8]		;addrMOV		ECX,[ESP+12]	;sizeINT		0x40POP		EBXRET

23.2 畫點

該節實現繪制一個點的功能，下面先介紹一下API的設計：
EDX =11
EBX = 窗口句柄
ESI = 顯示位置的 x 坐標
EDI = 顯示位置的 y 坐標
EAX = 色號 
/*                a_nask.nas                */
_api_point:					;void api_point(int win, int x, int y, int col);PUSH	EDIPUSH	ESIPUSH	EBXMOV		EDX,11MOV		EBX,[ESP+16]	;winMOV		ESI,[ESP+20]	;xMOV		EDI,[ESP+24]	;yMOV		EAX,[ESP+28]	;colINT		0X40POP		EBXPOP		ESIPOP		EDIRET/*                console.c                */
if(edx == 11){//api_pointsht = (struct SHEET *) ebx;sht->buf[sht->bxsize * edi + esi] = eax;//修改某個點的顏色sheet_refresh(sht, esi, edi, esi + 1, edi + 1);
}

23.3 刷新窗口

考慮到每次繪制一個點都需要進行一次刷新，不如將所有點畫好后刷新一次畫面來的快，所以該節實現 刷新窗口的功能，下面先介紹一下API的設計：
EDX = 12
EBX = 窗口句柄
EAX = x0
ECX = y0
ESI = x1
EDI = y1
如下操作：sht = (struct SHEET *) (ebx&0xfffffffe);的目的為，窗口句柄歸根到底是struct SHEET的地址，這一定是一個偶數，所以使ebx為字符串的地址進行運算。ebx&1 == 0是判斷ebx作為字符串的地址，是否為空，如果為空則刷新圖層。 
/*                a_nask.nas                */
_api_refreshwin:			;void api_refreshwin(int win, int x0, int y0, int x1, int y1);PUSH	EDIPUSH	ESIPUSH	EBXMOV		EDX,12MOV		EBX,[ESP+16]	;winMOV		EAX,[ESP+20]	;x0MOV		ECX,[ESP+24]	;y0MOV		ESI,[ESP+28]	;x1MOV		EDI,[ESP+32]	;y1INT		0X40POP		EBXPOP		ESIPOP		EDIRET/*                console.c                */
int *hrb_api(int edi, int esi, int ebp, int esp, int ebx, int edx, int ecx, int eax){(中略)if(edx == 1)cons_putchar(cons, eax&0xff, 1);else if(edx == 2)cons_putstr0(cons, (char*)ebx+ds_base);else if(edx == 3)cons_putstr1(cons, (char*)ebx+ds_base, ecx);else if(edx == 4)  return &(task->tss.esp0); else if(edx == 5){(中略)}else if(edx == 6){
/*這里*/sht = (struct SHEET *) (ebx&0xfffffffe);(中略)
/*這里*/if(ebx&1 == 0)
/*這里*/	sheet_refresh(sht, eax, ecx, esi + 1, edi + 1);}else if(edx == 8){//memman初始化(中略)}else if(edx == 9){//malloc(中略)}else if(edx == 10){//freeecx = (ecx+0x0f)&0xfffffff0;//所釋放的內存空間的字節數memman_free((struct MEMMAN *) (ebx + ds_base), eax, ecx);}else if(edx == 11){//api_point
/*這里*/ sht = (struct SHEET *) (ebx&0xfffffffe);sht->buf[sht->bxsize * edi + esi] = eax;
/*這里*/ if(ebx&1 == 0)//當ebx的最低位為0，也就是沒有字符串需要打印時，刷新圖層
/*這里*/	sheet_refresh(sht, esi, edi, esi + 1, edi + 1);}else if(edx == 12){
/*這里*/ sht = (struct SHEET *) ebx;
/*這里*/ sheet_refresh(sht, eax, ecx, esi, edi);}return 0;
}

23.4 畫直線

在窗口上畫直線： EDX = 13?? EBX = 窗口句柄?? EAX = x0?? ECX = y0?? ESI = x1?? EDI = y1?? EBP = 色號。考慮畫的是直線，如果點間隙較大則會變成虛線，較小則會可能出現在一個坐標上多次花點浪費時間，所以選擇將坐標跨度較大的間隙分為1024，直接看代碼。 
/*                a_nash.nas                */
_api_linewin:	;void api_linewin(int win, int x0, int y0, int x1, int y1, int col);PUSH	EDIPUSH	ESIPUSH	EBPPUSH	EBXMOV		EDX,13MOV		EBX,[ESP+20]	;winMOV		EAX,[ESP+24]	;x0MOV		ECX,[ESP+28]	;y0MOV		ESI,[ESP+32]	;x1MOV		EDI,[ESP+36]	;y1MOV		EBP,[ESP+40]	;colINT		0X40POP		EBXPOP		EBPPOP		ESIPOP		EDIRET/*                console.c                */
if(edx == 13){sht = (struct SHEET *) (ebx&0xfffffffe);hrb_api_linewin(sht, eax, ecx, esi, edi, ebp);if(ebx&1 == 0)//當ebx的最低位為0，也就是沒有字符串需要打印時，刷新圖層sheet_refresh(sht, eax, ecx, esi, edi);
}void hrb_api_linewin(struct SHEET *sht, int x0, int y0, int x1, int y1,int col){int i, x, y, len, dx, dy;dx = x1-x0;dy = y1-y0;x = x0<<10;y = y0<<10;if(dx < 0)dx = -dx;if(dy < 0)dy = -dy;if(dx >= dy){len = dx+1;if(x0 > x1)dx = -1024;else dx = 1024;if(y0 <= y1)dy = ((y1-y0+1)<<10)/len;else dy = ((y1-y0-1)<<10)/len;//-(y0-y1+1) = y1-y0-1}else{len = dy+1;if(y0 > y1)dy = -1024;else dy = 1024;if(x0 <= x1)dx = ((x1-x0+1)<<10)/len;else dx = ((x1-x0-1)<<10)/len;}for(i = 0; i < len; i++){sht->buf[(y>>10)*sht->bxsize+(x>>10)] = col;x += dx;y += dy;}return;
}

23.5 關閉窗口

關閉窗口：EDX=14?? EBX= 窗口句柄。sheet_free()函數是釋放已使用的圖層。 
/*                a_nask.nas                */
_api_closewin:				;void api_closewin(int win);PUSH	EBXMOV 	EDX,14MOV		EBX,[ESP+8]		;winINT		0X40POP		EBXRET/*                console.c                */
if(edx == 14){//關閉窗口sheet_free((struct SHEET *) ebx);
}

23.6 鍵盤輸入API

該節主要實現的功能為：當按下回車鍵時關閉lines窗口。
鍵盤輸入：EDX = 15?? EAX = 0…… 沒有鍵盤輸入時返回 -1 ，不休眠
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? = 1……休眠直到發生鍵盤輸入
????????????????????????????????????EAX = 輸入的字符編碼
參照console_task()函數編寫函數，當eax！=0時則進入休眠狀態，否則沒有鍵盤輸入返回值eax為-1（reg[7]存放的是寄存器eax）。當輸入鍵盤數據時，則更新eax寄存器中的值。
為了設置定時器我們需要 timer的地址，不過這是 console_task 中的變量，hrb_api是無法獲取的，所以在CONSOLE結構體中增加元素struct TIMER *timer; 因此還修改了 console_task ，去掉 timer 變量，以 cons.timer 取而代之。 
/*                a_nask.nas                */
_api_getkey:				;int api_getkey(int mode);MOV		EDX,15MOV		EAX,[ESP+4]INT		0X40RET/*                console.c                */
if(edx == 15){for(;;){io_cli();if(fifo32_status(&task->fifo) == 0){if(eax != 0)task_sleep(task);//休眠else{//沒有鍵盤輸入時返回-1，不休眠io_sti();reg[7] = -1;return 0;}}i = fifo32_get(&task->fifo);if(i <= 1){//光標/*應用程序運行時不需要顯示光標，因此總是將下次顯示用的值置為1*/timer_init(cons->timer, &task->fifo, 1);timer_settime(cons->timer, 50);}if(i == 2)cons->cur_c = COL8_FFFFFF;/*光標ON */if(i == 3)cons->cur_c = -1;/*光標OFF */if(256 <= i && i <= 511){reg[7] = i-256;return 0;}}
}

23.7 強制結束并關閉窗口

在運行 walk.hrb 和 lines.hrb 時，如果不按回車鍵結束，而是按Shift+F1強制結束程序的話，窗口就會殘留在畫面上。
首先，在 struct SHEET 中添加一個用來存放 task的成員，當應用程序結束時，查詢所有的圖層，如果圖層的 task為將要結束的應用程序任務，則關閉該圖層。 
int cmd_app(struct CONSOLE *cons, int *fat, char *cmdline){int segsiz, datsiz, esp, dathrb;
/*這里*/struct SHEET *sht;
/*這里*/struct SHTCTL *shtctl;(中略)if (finfo != 0) {/* 找到了與字符串相同的文件 */p = (char *) memman_alloc_4k(memman, finfo->size);file_loadfile(finfo->clustno, finfo->size, p, fat, (char *) (ADR_DISKIMG + 0x003e00));if (finfo->size >= 36 && strncmp(p + 4, "Hari", 4) == 0 && *p == 0x00){(中略)start_app(0x1b, 1003 * 8, esp, 1004*8, &(task->tss.esp0));
/*從這里開始*/shtctl = (struct SHTCTL *) *((int *) 0x0fe4);/*從這里開始*/for(i = 0; i <  MAX_SHEETS; i++){sht = &(shtctl->sheets0[i]);if(sht->flags != 0 && sht->task == task)sheet_free(sht);
/*到這里結束*/}memman_free_4k(memman, (int) q, segsiz);}elsecons_putstr0(cons, ".hrb file format error.\n");memman_free_4k(memman, (int) p, finfo->size);cons_newline(cons);return 1;}return 0;
}

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