8 屏幕输出

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李延 LV6 2022-06-30

悬赏：20积分

# 1 在屏幕上显示文字

在 8086 cpu中，其中内存地址0x0b8000 -0x0bffff被映射到了显卡区域，我们可以通过这部分的内存地址，直接向显示器输出内容。

在cpu刚启动时，显卡进入文本模式，屏幕一共可以显示80*25 个字符，80列 25行的模式。其中一个字节为展示内容，一个字符为显示颜色。

所以我们可以通过向0x0b8000后的4000个字节写入内容，让显示器展示内容。

# 2 打印hello word!!

```asm
   .code16
   .global _start
   .equ BOOTSEG, 0x07c0      # original address of boot-sector
_start:
    mov $BOOTSEG,%ax
    mov %ax,%ss
    mov %ax,%ds

## 设置 显示区域的段地址。
    movw $0xb800,%ax
    movw %ax,%es
    movb $'h',%es:(0x00)
    movb $0x07,%es:(0x01)

movb $'e',%es:(0x02)
    movb $0x07,%es:(0x03)

movb $'l',%es:(0x04)
    movb $0x07,%es:(0x05)

movb $'l',%es:(0x06)
    movb $0x07,%es:(0x07)

movb $'o',%es:(0x08)
    movb $0x07,%es:(0x09)

movb $' ',%es:(0x0a)
    movb $0x07,%es:(0x0b)

movb $'w',%es:(0x0c)
    movb $0x07,%es:(0x0d)

movb $'o',%es:(0x0e)
    movb $0x07,%es:(0x0f)

movb $'r',%es:(0x10)
    movb $0x07,%es:(0x11)

movb $'d',%es:(0x12)
    movb $0x07,%es:(0x13)

movb $'!',%es:(0x14)
    movb $0x07,%es:(0x15)

movb $'!',%es:(0x16)
    movb $0x07,%es:(0x17)

.org 510
boot_flag:
   .word 0xAA55
```

![image-20220627165717920](https://www.lioyan.cn/data/image-20220627165717920.png)

## 3 通过循环打印

前面我们是直接在代码里枚举所有字符进行打印的内容。

当然我们也可以通过循环来打印字符串，与C语言相同我们以\0来判断字符串是否结束。

下面就是打印msg1 的示例：

```asm
   .code16
   .global _start
   .equ BOOTSEG, 0x07c0      # original address of boot-sector
_start:
    mov $BOOTSEG,%ax
    mov %ax,%ss
    mov %ax,%ds
    mov $0x400,%sp

movw $msg1,%ax
    call print

print:

movw %ax,%bx
    movw $0,%bp
    ## 设置 显示区域的段地址。
    movw $0xb810,%ax
    movw %ax,%es
.print_loop:
    ## 传输打印的字符
    movb (%bx),%al
    movb %al,%es:(%bp)
    inc %bp
    movb $0x07,%es:(%bp)
    inc %bp
    inc %bx
    ## 当字符位\0的时候跳出循环
    cmp $0,(%bx)
    jne .print_loop
    ret

msg1:
    .string "hello word!!!!!!!!!!!\0"

.org 510
boot_flag:
   .word 0xAA55
```

# 4 控制光标

前面我们打印的字符串都是在显示器的最开始地方，但在日常时，我们常常是在光标位置进行输出的，所以我们这里就需要控制：

- 查询光标位置。
- 在光标的位置输出内容。
- 将光标向后移动一格。

这里我们额外多了两个步骤，获取光标位置和修改光标位置。

对于光标的操作需要通过IO接口来进行操作，对于IO接口的操作通过两个特别的指令

- out 输入信息
- in 加载形象

对于光标的操作是通过两个特定的端口

- 0x03d4 向显示器输出信息
- 0x03d5 获取显示器的形象

这里我们通过向0x03d4 端口发送 0x0e指令 告诉显示器我们需要获取高8位的光标位置，之后我们就可以通过0x03d5 得到我们需要的信息

同样低8位是通过0x0f指令进行。

如下为在光标位置打印信息的代码：

```
   .code16
   .global _start
   .equ BOOTSEG, 0x07c0      # original address of boot-sector
   .equ GRAPHICS_INDEX, 0x3d4      # original address of boot-sector
   .equ GRAPHICS_READ, 0x3d5      # original address of boot-sector

_start:
    mov $BOOTSEG,%ax
    mov %ax,%ss
    mov %ax,%ds
    mov $0x9000,%sp
    movw $msg1,%bx
.print_loop:
    ## 传输打印的字符
    movw (%bx),%cx
    call put_char
    inc %bx
    ## 当字符位\0的时候跳出循环
    cmp $0,(%bx)
    jne .print_loop

load_cursor:
    pushw %bx
    pushw %dx

movw $GRAPHICS_INDEX,%dx
    movb $0x0e,%al
    out %al,%dx
    movw $GRAPHICS_READ,%dx
    in  %dx,%al
    mov %al,%ah

movw $GRAPHICS_INDEX,%dx
    movb $0x0f,%al
    out %al,%dx
    movw $GRAPHICS_READ,%dx
    in  %dx,%al

popw %dx
    popw %bx

ret

set_cursor:
    pushw %ax
    pushw %bx
    pushw %dx

movw %ax,%bx
    movw $GRAPHICS_INDEX,%dx
    movb $0x0e,%al
    out %al,%dx
    movw $GRAPHICS_READ,%dx
    movb %bh,%al
    out  %al,%dx
    mov %al,%ah

movw $GRAPHICS_INDEX,%dx
    movb $0x0f,%al
    out %al,%dx
    movw $GRAPHICS_READ,%dx
    movb %bl,%al
    out  %al,%dx

popw %dx
    popw %bx
    popw %ax
    ret

# 打印一个字符
# ax 光标位置 , cl 需要打印的字符
put_char:
    pushw %ax
    pushw %bp
    pushw %es
    call load_cursor
    movw %ax,%bp
    movw $0xb800,%ax
    movw %ax,%es
    shl $1,%bp
    movb %cl,%es:(%bp)
    shr $1,%bp
    inc %bp
    movw %bp,%ax
    call set_cursor

popw %es
    popw %bp
    popw %ax

ret

msg1:
    .string "hello word!!!!!!!!!!!\0"

.org 510
boot_flag:
   .word 0xAA55
```

结果：

![image-20220627170406186](https://www.lioyan.cn/data/image-20220627170406186.png)

索引寄存器端口号 0x3d4

从0x3d5 读取数据

0x0e 高8位

0x0f  低8位

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