Набуття навиків безпосередньої роботи з вiдеопам’яттю в текстовому режимі

Режими роботи відео контролера розділяють на графічні та текстові. Найменшу неподільну область, відображення якої на екрані забезпечує апаратура, називають пікселем. В графічних режимах кожному пікселю відповідає один (два, три і т.д.) байта відеопамяті, які кодують колір пікселя. В текстових режимах використовується поняття знакомісця - прямокутної області екрану, призначеної для виведення символу тексту. Розмір знакомісця задається в пікселях, наприклад 88. Використання знакомісця дозволяє зберігати в відеопамяті не коди пікселів, а коди символів тексту, що суттєво зменшує необхідний розмір пам'яті. Перетворення кодів символів в сукупність кодів пікселів виконується апаратно за допомогою таблиць кодування, які розміщуються пам'яті окремо.

Для кожного символу, який відображається на екрані, в вiдеосторiнцi відводиться два байта - байт ASCII коду символу і байт атрибутів. Так, наприклад, зміщення в відеосторінці коду ASCII символу, відображеного на екрані в рядку Nrow (Nrow = 0,1,...,24) та колонці Ncolumn (Ncolumn =0,1,2,...,79) в режимі 8025 обчислюється по формулі

Nrow 802 + Ncolumn 2

Рядки нумеруються, починаючи з верхнього, а колонки - починаючи з крайньої лівої. Байт атрибутів має зміщення на 1 більше. Старша половина байта атрибутів (старша тетрада) визначає колір фону, молодша - колір символу. Колір формується шляхом комбінації трьох основних кольорів - червоного, зеленого та синього (RGB). Наявність синього кольору задається наявністю 1 в молодшому біті тетради, наступний біт задає зелений колір, а за ним - біт червоного кольору. Старший біт тетради символу задає інтенсивність. Старший біт тетради фону задає режим миготіння. Для заміни миготіння на інтенсивність і використання 16 кольорів фону необхідно задати наступну команду BIOS

mov ah, 10h

mov al, 3

mov bl, 0

int 10h

Однотонне зафарбовування всього знакомiсця на екрані досягається або шляхом засилання коду ASCII NUL або при рівності атрибутів кольору фону i кольору символу. Для заповнення або зміни вмісту вiдеосторiнки часто використовують строковi команди (STOS, MOVS і ін.). При цьому необхідно забезпечувати правильну установку вмісту сегментних регістрів ds і es. Наприклад, в регістр es часто записують старші 16 розрядів фізичної адреси відеопамяті, тобто значення 0b800h.

В операційній системі Windows в основному використовуються графічні режими відеоконтролера, функціональні можливості яких навіть для відображення текстів значно ширші. Але при цьому суттєво зростає розмір відеосторінок і ускладнюється програмування.

Робота з мишкою

Зовнішній пристрій "мишка" не підтримується в BIOS. Для роботи з мишкою використовують спеціальні драйвери (наприклад, поширеним в MS-DOS є драйвер Mouse.com). Драйвер мишки містить процедуру обробки апаратних переривань від послідовного пристрою ПЕОМ, до якого мишка підключена. В такому контексті можна вважати, що драйвер мишки містить процедуру обробки апаратних переривань від мишки (див.малюнок)

Переривання від мишки виникають кожний раз, коли відбувається переміщення мишки або натискають або відпускають її кнопки. Драйвер мишки вводить через послідовний пристрій приріст координат переміщення і коди натискання чи відтискання кнопок. Введені дані використовуються для переміщення курсору на екрані монітора і для виклику процедур користувача при виконанні тих чи інших попередньо заданих умов (коли відбудеться вибрана подія).

В свою чергу програми користувача можуть викликати процедури драйвера мишки для виконання необхідних функцій, використовуючи програмне переривання по вектору 33h. Серед них відзначимо наступні - ініціалізацію мишки (ax=0), заборонити відображення курсору (ax=2), показати курсор (ax=1) та встановити процедуру користувача для обробки подій від мишки (ax=0ch). Ряд функції драйвера мишки можуть залежати від фірми-постачальника, тому для докладного ознайомлення з цими функціями необхідно придбати відповідну фірменну технічну документацію.

Перед початком роботи з мишкою необхідно провести її iнiцiалiзацiю:

xor ax, ax

int 33h

Якщо після виклику вміст регістра ax не змінився, то робота з мишкою з тих або інших причин неможлива. Найбільш ймовірною причиною може бути не встановлення драйвера мишки в операційній системі. Для встановлення драйвера мишки необхідно виконати програму Mouse.com. Неможливість роботи з мишкою, при встановленому драйвері, може бути зумовлена відсутністю контакту при підключенні мишки до системного блоку ПЕОМ або непрацездатністю мишки.

Відображення курсору забороняється, коли воно не потрібне, а також перед зміною сторінки вiдеопам'ятi. Функція 0ch потребує в якості параметрів повну логічну адресу процедури користувача, а також умови виклику цієї процедури драйвером мишки. Логічна адреса процедури задається в регістрах es:dx. Умови виклику задаються в регістрі cx при наступному кодуванні:

біт 0 - будь-яке переміщення мишки

біт 1 - натискання лівої кнопки

біт 2 - відпускання лівої кнопки

біт 3 - натискання правої кнопки

біт 4 - відпускання правої кнопки

біт 5 - натискання середньої кнопки

біт 6 - відпускання середньої кнопки

Після задання функції 0сh виникає якісно нова ситуація - процедура prmaus буде викликатись не залежно від основної програми. Виклик процедури prmaus буде виконувати драйвер мишки і тільки в випадку виникнення вибраної події (в нашому прикладі при любому переміщенню мишки або при натисканні правої кнопки мишки). Таким чином досягається ефект незалежної і "одночасної" роботи двох програм - основної програми і процедури . При цьому процедура користувача (prmaus) буде викликатись драйвером мишки коли користувач за ПЕОМ виконає вручну відповідні дії з мишкою ( в нашому прикладі коли користувач перемістить мишку по коврику або натисне праву кнопку)

Вимоги до процедури обробки подій:

- Процедура повинна бути типу far

- В процедурі необхідно зберегти в стеку вміст регістрів ,що використовуються, з наступним відновленням вмісту регістрів перед поверненням

- В процедурі необхідно встановити свої значення сегментних регістрів для даних оскільки драйвер мишки "не знає" з якими сегментами працює програма користувача

Приклад організації процедури prmaus

prmaus proc far

; збереження вмісту регістрів ds, es та РЗП

pushds

push es

pusha

;завантаження сегментних регістрів ds та es

push0b800h ; сегментна адреса відеобуфера

pop es

;основне тіло процедури:

popa

Драйвер мишки передає процедурі обробки подій наступні параметри:

- ax - умова виклику

- bx - стан кнопок мишки:

біт 0 = 1 натиснута ліва кнопка

біт 1 = 1 натиснута права кнопка

біт 2 = 1 натиснута середня кнопка

- сх - х - координата (по горизонталі екрану) курсору в пікселях (стовпчики)

- dx - y - координата (по вертикалі) курсору в пікселях (рядки)

(щоб отримати координати в символах необхідно розділити вміст cx і dx на 8)

Вимоги до основної програми

Основна програма виконує свій алгоритм і може синхронізувати свою роботу з процедурою обробки подій від мишки через спільні змінні. Розглянемо наступні приклади.

Приклад 1.

Одним із найпростіших алгоритмів основної програми є очікування введення довільного символу з клавіатури ПЕОМ з наступним закінченням роботи програми.

mov ah, 01h ; ввести символ з клавіатури ПЕОМ

int21h; виклик функції DOS

jmpexit

Приклад 2.

Основна програма в безкінечному циклі виводить на екран в десятковому форматі значення цілої змінної, яке постійно змінюється.

Структури даних програми користувача:

dvalue db 30 dup ('0',0fh) ;зарезервовано 30 десяткових розрядів змінної dvalue

;в розпакованому двійково-десятковому форматі

;з початковим значенням 0 та байтами атрибутів -

;білий колір цифри на чорному фоні

len dw 10;реальна кількість десяткових розрядів змінної dvalue

rowdw 23 ;рядок екрану, де відображається змінна

col dw 40 ;початкова позиція (старший розряд) відображення

; dvalue в рядку

valadd db 1 ;значення, яке додається до dvalue

cont db 0ffh ;ознака продовження роботи

Відображення значення змінної dvalue на екран (вважається, що необхідні адреси сегментів в регістри DS та ES записані):

@write: ; відображення dvalue

сli ; заборона переривань, щоб мишка "не мішала"

mov si,offset dvalue

mov al,byte ptr row ; обчислення Nrow 802 + Ncolumn 2

mov ah,0

imul ax,(80*2)

add ax,col

add ax,col ; завершення обчислення

mov di,ax

mov cx,len

cld

rep movsw ;виведення на екран

sti ;переривання дозволяються

Додавання до dvalue значення valadd в розпакованому двійково-десятковому форматі

@9: ; додавання чергового значення :

mov si,len

shl si,1

sub si,2 ;визначення адреси молодшої цифри dvalue

mov ah,0 ;початкове значення перенесення в старший

;десятковий розряд

mov al, dvalue[si]

add al,valadd

aaa ;корекція при додаванні розпакованих

;двійково-десяткових чисел

or al,30h ;формування коду ASCII десяткової цифри

mov dvalue[si],al

@10:

dec si

dec si

mov al,ah

mov ah,0

add al,dvalue[si] ;додавання перенесення

aaa

or al,30h

mov dvalue[si],al

cmp si,0

jnz @10

mov al,cont ;аналіз ознаки продовження роботи програми

cmp al,0ffh

je @write

jmp exit

Таким чином, використовуючи доступ до даних основної програми, процедура обробки подій від мишки може "на льоту" читати та змінювати ці дані, створюючи різноманітні ефекти на екрані. Однією із таких змін повинна бути зміна значення змінної cont для забезпечення завершення роботи програми.

При завершенні програми перед поверненням в DOS необхідно повторити виклик функції драйвера мишки 0ch, але зі значенням cx=0. Завдяки цьому драйвер мишки припинить виклики процедури prmaus:

exit:

xor cx,cx ;cx=0

mov ax,0ch

;вважаємо що регістри es:dx містять логічну адресу процедури prmaus

int 33h ;процедура prmaus