代码仓库地址:https://github.com/freedom-xiao007/operating-system
简介
上篇中,我们显示了静态的字符串在桌面上,本篇进一步探索,能将定义的整型变量的值显示在桌面上
探索历程说明
本来想着应该是一两天能搞定的,但事与愿违,哎,卡的很,很不顺利,今天在看书的时候突然灵光一闪,有了其他的思路,然后尝试,发现成功了,喜极而泣,太难了
下面说说本次实现中的大坑:数字转字符串!
在书中是使用的 sprintf 函数,想着跟着用也没有啥问题,但结果是编译后并没有自动生成这个 sprintf 函数的实现!
想着去 github 搜一搜,复制粘贴一把,一看,这也太复杂了吧,尝试抄了,好吧,太菜了,抄不动(抄代码都不会了,艹),抄啊抄的一天时间过去了
第二天想着不就是数字转字符串吗,我自己用汇编写一个不行?然后就在网上搜索相关代码,很好,有的,复制粘贴改吧改吧,一气呵成,结果一看战绩 0-8,超鬼,艹,又 2 天过去了
行吧,突破失败,只能积攒修为,看书,又开始翻那三本书,同时看看其他,不能一直卡在这,学点其他的
昨天晚上看 go 的编译器相关的东西的时候,突然灵光一闪:可以先不再桌面上显示,先调试通无桌面时字符串显示,再将数字转字符串在无桌面时显示,最后上桌面显示
不能熬夜,来一套睡前冥想,睡一觉起来再说
今天 4 点半醒来就开搞,噗嗤噗嗤搞了三四个小时,终于成功了,喜极而泣
下面是相关关键节点的记录说明:
实现说明
1.无桌面时打印字符串
首先看看我们不是图形化的时候是怎么打印字符串,在我们的 head.asm 文件中,处于 32 模式下的字符串显示方法如下:
mov esi,asmmsg ;保护模式DS=0,数据用绝对地址访问
mov cl, 0x09 ;蓝色字体
mov edi, 0xb8000+21*160 ;指定显示在某行,显卡内存地址也需用绝对地址访问
call printnew
printnew: ;保护模式下显示字符串, 以'$'为结束标记
mov bl ,[ds:esi]
cmp bl, '$'
je printover
mov byte [ds:edi],bl
inc edi
mov byte [ds:edi],cl ;字符颜色
inc esi
inc edi
jmp printnew
printover:
ret
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如上所示,asmmsg 是字符串,想将其地址赋给 esi 寄存器,然后设置颜色和位置,最后调用 printnew 函数,我们实现的话,也就复用这套就行了,在我们的 func.asm 文件中增加一个函数,如下:
_print_s:
mov esi,[esp+4H] ;保护模式DS=0,数据用绝对地址访问
mov cl, 0x09 ;蓝色字体
mov edi, 0xb8000+22*160 ;指定显示在某行,显卡内存地址也需用绝对地址访问
call printnew
RET
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如上所示,[esp+4H]是我们传入变量的内存地址,这个博主是怎么知道在下面说明
下面是关于 C 语言函数传参和汇编 NASM 码的关系
没有写过汇编没有关系,咱就是抄,抄着抄着就会了,我们先编写两个函数,看看转成汇编码是什么样子的:
C 代码如下:就是读入两个键盘字符串(没有实现,空的),然后将这两个字符串传入另外一个函数
int add(char* a, char* b);
char* get_char();
void start(void)
{
char *a = get_char();
char *b = get_char();
int c = add(a, b);
if (c == 3) {
char *s = "hello world2$";
}
}
int add(char* a, char* b) {
if (a == "a") {
return 1;
};
if (b == "b") {
return 2;
}
return 3;
}
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下面的对应的关键汇编码:
_start: ; Function begin
// 下面是从函数中取得字符串(怎么对应到ebx和eax的其实我不是很理解,但先跳过)
push ebx ; 0120 _ 53
sub esp, 72 ; 0121 _ 83. EC, 48
call _get_char ; 0124 _ E8, 00000000(rel)
mov ebx, eax ; 0129 _ 89. C3
call _get_char ; 012B _ E8, 00000000(rel)
// 查资料是说参数是直接压入栈中,下面就是压入了两个参数,然后调用add函数
mov dword [esp], ebx ; 0130 _ 89. 1C 24
mov dword [esp+4H], eax ; 0133 _ 89. 44 24, 04
call _add
_add:
sub esp, 28 ; 0000 _ 83. EC, 1C
// ?_010对应的就是‘a’,这里就是判断a变量是不是等于a,那[esp+20H]就是变量a,下面变量b类似
cmp dword [esp+20H], ?_010 ; 0003 _ 81. 7C 24, 20, 00000000(d)
jz ?_003 ; 000B _ 74, 3B
cmp dword [esp+24H], ?_011 ; 000D _ 81. 7C 24, 24, 00000002(d)
jz ?_002 ; 0015 _ 74, 19
mov eax, 3 ; 0023 _ B8, 00000003
?_001: add esp, 28 ; 0028 _ 83. C4, 1C
ret
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如上所示,我们通过看对应的汇编,得到了取参数是从栈里面取的,但这里的栈先是减了 28,然后又加回来,而且看变量都是+4 递增,得到这些,我们就可以尝试下了
下面就在 C 中对应新增我们的字符串打印函数:
C 代码:我们就 c=3 时,打印 hello world
void print_s(char* s);
void start(void)
{
char *a = get_char();
char *b = get_char();
int c = add(a, b);
if (c == 3) {
// 目前显示函数是以$为结束标识
char *s = "hello world2$";
print_s(s);
}
}
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汇编 func.asm 新增如下:esp 在最终的尝试下取+4H 即可
_print_s:
mov esi,[esp+4H] ;保护模式DS=0,数据用绝对地址访问
mov cl, 0x09 ;蓝色字体
mov edi, 0xb8000+22*160 ;指定显示在某行,显卡内存地址也需用绝对地址访问
call printnew
RET
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先把界面相关设置关掉,去掉 setup.asm 开始函数下面的代码:
MOV AL,0x13 ; VGA显卡,320x200x8bit
MOV AH,0x00
INT 0x10
MOV BYTE [VMODE],8 ; 屏幕的模式(参考C语言的引用)
MOV WORD [SCRNX],320
MOV WORD [SCRNY],200
MOV DWORD [VRAM],0x000a0000
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最后,编译运行,嘿嘿,成功!如下图:
2.数字转字符串无桌面显示
尝试过写汇编,失败了
然后发现用 C 直接可以实现,所以我们采用 C 原生实现这个功能,如下:
void print_s(char* s);
char* int_2_string(int num, char *s);
void start(void)
{
int num = 320;
char s[40];
int_2_string(num, s);
print_s(s);
}
// 目前默认处理正整数,转换成十进制,先简单点
char* int_2_string(int num, char *s) {
// 如1 % 10 得到1,则其对应的字符就是'1',目前这种方式最简单
char num_index[] = "0123456789";
// 首先将数字转为十进制,这里是:320 -> '023'
// 每次余数是最小位数
char temp[40];
int i = 0;
int remain = num % 10;
temp[i] = num_index[remain];
num = num / 10;
while (num > 0) {
i = i + 1;
remain = num % 10;
temp[i] = num_index[remain];
num = num / 10;
}
// 上面是逆序的,所以我们反一下就得到我们想要的 '023' -> '320'
int j = 0;
while(i > -1) {
s[j] = temp[i];
j = j + 1;
i = i - 1;
}
// 结尾标识符
s[j] = '$';
return s;
}
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函数大致的实现思路就如上所示,当然还好很多处理不完善,但时间紧迫,先跑通再说
写完后,运行,完美显示,如下:
3.桌面显示
先恢复我们的桌面设置,setup.asm 开始函数加入下面的代码
MOV AL,0x13 ; VGA显卡,320x200x8bit
MOV AH,0x00
INT 0x10
MOV BYTE [VMODE],8 ; 屏幕的模式(参考C语言的引用)
MOV WORD [SCRNX],320
MOV WORD [SCRNY],200
MOV DWORD [VRAM],0x000a0000
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把我们的函数加进去,C 代码如下:
......
void int_2_string(int num, char *s);
void start(void)
{
......
putfont8_asc(vram, xsize, 8, 8, COL8_FFFFFF, "Hollo OS 123456!");
char s[10];
int_2_string(xsize, s);
putfont8_asc(vram, xsize, 16, 64, COL8_FFFFFF, s);
for (; ; ) {
io_hlt();
}
}
// 目前默认处理正整数,转换成十进制,先简单点
void int_2_string(int num, char *s) {
char num_index[] = "0123456789";
char temp[40];
int i = 0;
int remain = num % 10;
temp[i] = num_index[remain];
num = num / 10;
while (num > 0) {
i = i + 1;
remain = num % 10;
temp[i] = num_index[remain];
num = num / 10;
}
int j = 0;
while(i > -1) {
s[j] = temp[i];
j = j + 1;
i = i - 1;
}]
// 界面显示中是以0x00结尾的,我们对应的进行适配
s[j] = 0x00;
return;
}
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如上所示,就函数中的结尾符修改下就行了
然后就是运行,终于成功了!NICE,如下图:
总结
这一步虽然有些坎坷,但搞完还是有很大收获的:知道了 C 函数中的参数传递对应到汇编中是使用栈的:使用栈的话就可以传很多参数了
也看看书后面的内容,哎,感觉有点难,提前抄了,但跑不动,哎,祝我好运
参考链接
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