内存管理2
現在bootpack.c中寫了很多memory功能
把他們獨立出來
新建:memory.c(具體代碼查看10_day\harib07a文件夾)
#include "bootpack.h"
#define EFLAGS_AC_BIT 0x00040000
#define CR0_CACHE_DISABLE 0x60000000
unsigned int memtest(unsigned int start, unsigned int end){
....代碼省略
}
void memman_init(struct MEMMAN *man){
....代碼省略
}
unsigned int memman_total(struct MEMMAN *man){
....代碼省略
}
unsigned int memman_alloc(struct MEMMAN *man, unsigned int size){
....代碼省略
}
int memman_free(struct MEMMAN *man, unsigned int addr, unsigned int size){
....代碼省略
}
内存管理功能有小bug,反複進行内存分配和釋放後,很快消耗殆盡
更新:memory.c
....代碼省略
unsigned int memman_alloc_4k(struct MEMMAN *man, unsigned int size)
{
unsigned int a;
size = (size 0xfff) & 0xfffff000;
a = memman_alloc(man, size);
return a;
}
int memman_free_4k(struct MEMMAN *man, unsigned int addr, unsigned int size)
{
int i;
size = (size 0xfff) & 0xfffff000;
i = memman_free(man, addr, size);
return i;
}
什麼是向下舍入(round down)?
什麼是向上舍入(round up)?
優化向上舍入
本書中采用的是優化版
疊加處理
疊加的意思是透明圖層疊加:鼠标層,窗口層,桌面層,壁紙層
struct SHEET {
unsigned char *buf;
int bxsize, bysize, vx0, vy0, col_inv, height, flags;
}
創建多圖層管理結構
#define MAX_SHEETS 256
struct SHTCTL {
unsigned char *vram;
int xsize, ysize, top;
struct SHEET *sheets[MAX_SHEETS];
struct SHEET sheets0[MAX_SHEETS];
};
新建:sheet.c
struct SHTCTL *shtctl_init(struct MEMMAN *memman, unsigned char *vram, int xsize, int ysize)
{
struct SHTCTL *ctl;
int i;
ctl = (struct SHTCTL *) memman_alloc_4k(memman, sizeof (struct SHTCTL));
if (ctl == 0) {
goto err;
}
ctl->vram = vram;
ctl->xsize = xsize;
ctl->ysize = ysize;
ctl->top = -1; /*一個SHEET沒都有 */
for (i = 0; i < MAX_SHEETS; i ) {
ctl->sheets0[i].flags = 0; /* 标記為未使用 *//
}
err:
return ctl;
}
這段程序作用:
更新:sheet.c
#define SHEET_USE 1
struct SHEET *sheet_alloc(struct SHTCTL *ctl)
{
struct SHEET *sht;
int i;
for (i = 0; i < MAX_SHEETS; i ) {
if (ctl->sheets0[i].flags == 0) {
sht = &ctl->sheets0[i];
sht->flags = SHEET_USE; /* 标記為正在使用*/
sht->height = -1; /* 隐藏 */
return sht;
}
}
return 0; /* 所有的SHEET都處于正在使用狀态*/
}
這段代碼作用:取得新生成的未使用圖層
更新:sheet,c
void sheet_setbuf(struct SHEET *sht, unsigned char *buf, int xsize, int ysize, int col_inv)
{
sht->buf = buf;
sht->bxsize = xsize;
sht->bysize = ysize;
sht->col_inv = col_inv;
return;
}
設定圖層的緩沖區大小和透明色的函數
更新:sheet.c
設定底闆高度的函數
void sheet_updown(struct SHTCTL *ctl, struct SHEET *sht, int height)
{
int h, old = sht->height; /* 存儲設置前的高度信息 */
/* 如果指定的高度過高或過低,則進行修正 */
if (height > ctl->top 1) {
height = ctl->top 1;
}
if (height < -1) {
height = -1;
}
sht->height = height; /* 設定高度 */
/* 下面主要是進行sheets[ ]的重新排列 */
if (old > height) { /* 比以前低 */
if (height >= 0) {
/* 把中間的往上提 */
for (h = old; h > height; h--) {
ctl->sheets[h] = ctl->sheets[h - 1];
ctl->sheets[h]->height = h;
}
ctl->sheets[height] = sht;
} else { /* 隐藏 */
if (ctl->top > old) {
/* 把上面的降下來 */
for (h = old; h < ctl->top; h ) {
ctl->sheets[h] = ctl->sheets[h 1];
ctl->sheets[h]->height = h;
}
}
ctl->top--; /* 由于顯示中的圖層減少了一個,所以最上面的圖層高度下降 */
}
sheet_refresh(ctl); /* 按新圖層的信息重新繪制畫面 */
} else if (old < height) { /* 比以前高 */
if (old >= 0) {
/* 把中間的拉下去 */
for (h = old; h < height; h ) {
ctl->sheets[h] = ctl->sheets[h 1];
ctl->sheets[h]->height = h;
}
ctl->sheets[height] = sht;
} else { /* 由隐藏狀态轉為顯示狀态 */
/* 将已在上面的提上來 */
for (h = ctl->top; h >= height; h--) {
ctl->sheets[h 1] = ctl->sheets[h];
ctl->sheets[h 1]->height = h 1;
}
ctl->sheets[height] = sht;
ctl->top ; /* 由于已顯示的圖層增加了1個,所以最上面的圖層高度增加 */
}
sheet_refresh(ctl); /* 按新圖層信息重新繪制畫面 */
}
return;
}
ctl—>sheets[h] —>height = h;
(* (*ctl).sheets[h]).height = h;
struct SHEET *sht2; sht2 = ctl->sheets[h]; sht2 -> height = h;
三段代碼同一個意思,縮寫而已。
更新:sheet.c
void sheet_refresh(struct SHTCTL *ctl)
{
int h, bx, by, vx, vy;
unsigned char *buf, c, *vram = ctl->vram;
struct SHEET *sht;
for (h = 0; h <= ctl->top; h ) {
sht = ctl->sheets[h];
buf = sht->buf;
for (by = 0; by < sht->bysize; by ) {
vy = sht->vy0 by;
for (bx = 0; bx < sht->bxsize; bx ) {
vx = sht->vx0 bx;
c = buf[by * sht->bxsize bx];
if (c != sht->col_inv) {
vram[vy * ctl->xsize vx] = c;
}
}
}
}
return;
}
sheet_refresh函數會從下到上描繪所有的圖層。refresh是“刷新”的意思,電視屏幕就是在1秒内完成多幀的描繪才做出動畫效果
對于已設定了高度的所有圖層而言,要從下往上,将透明以外的所有像素都複制到VRAM中。由于是從下開始複制,所以最後最上面的内容就留在了畫面上。
更新:sheet.c
void sheet_slide(struct SHTCTL *ctl, struct SHEET *sht, int vx0, int vy0)
{
sht->vx0 = vx0;
sht->vy0 = vy0;
if (sht->height >= 0) { /* 如果正在顯示*/
sheet_refresh(ctl); /* 按新圖層的信息刷新畫面 */
}
return;
}
sheet_slide:不改變圖層高度而隻上下左右移動圖層的函數。slide原意是“滑動”,這裡指上下左右移動圖層
更新:sheet.c
void sheet_free(struct SHTCTL *ctl, struct SHEET *sht)
{
if (sht->height >= 0) {
sheet_updown(ctl, sht, -1); /* 如果處于顯示狀态,則先設定為隐藏 */
}
sht->flags = 0; /* "未使用"标志 */
return;
}
sheet_free是釋放已使用圖層的内存的函數
sheet.c功能暫時寫這些
添加到bootpack.c中
void HariMain(void)
{
(中略)
struct SHTCTL *shtctl;
struct SHEET *sht_back, *sht_mouse;
unsigned char *buf_back, buf_mouse[256];
(中略)
init_palette();
shtctl = shtctl_init(memman, binfo->vram, binfo->scrnx, binfo->scrny);
sht_back = sheet_alloc(shtctl);
sht_mouse = sheet_alloc(shtctl);
buf_back = (unsigned char *) memman_alloc_4k(memman, binfo->scrnx * binfo->scrny);
sheet_setbuf(sht_back, buf_back, binfo->scrnx, binfo->scrny, -1); /* 沒有透明色 */
sheet_setbuf(sht_mouse, buf_mouse, 16, 16, 99); /* 透明色号99 */
init_screen8(buf_back, binfo->scrnx, binfo->scrny);
init_mouse_cursor8(buf_mouse, 99); /* 背景色号99 */
sheet_slide(shtctl, sht_back, 0, 0);
mx = (binfo->scrnx - 16) / 2; /* 按顯示在畫面中央來計算坐标 */
my = (binfo->scrny - 28 - 16) / 2;
sheet_slide(shtctl, sht_mouse, mx, my);
sheet_updown(shtctl, sht_back, 0);
sheet_updown(shtctl, sht_mouse, 1);
sprintf(s, "(=, =)", mx, my);
putfonts8_asc(buf_back, binfo->scrnx, 0, 0, COL8_FFFFFF, s);
sprintf(s, "memory %dMB free : %dKB",
memtotal / (1024 * 1024), memman_total(memman) / 1024);
putfonts8_asc(buf_back, binfo->scrnx, 0, 32, COL8_FFFFFF, s);
sheet_refresh(shtctl);
for (;;) {
io_cli();
if (fifo8_status(&keyfifo) fifo8_status(&mousefifo) == 0) {
io_stihlt();
} else {
if (fifo8_status(&keyfifo) != 0) {
i = fifo8_get(&keyfifo);
io_sti();
sprintf(s, "X", i);
boxfill8(buf_back, binfo->scrnx, COL8_008484, 0, 16, 15, 31);
putfonts8_asc(buf_back, binfo->scrnx, 0, 16, COL8_FFFFFF, s);
sheet_refresh(shtctl);
} else if (fifo8_status(&mousefifo) != 0) {
i = fifo8_get(&mousefifo);
io_sti();
if (mouse_decode(&mdec, i) != 0) {
/* 因為已得到3字節的數據所以顯示 */
sprintf(s, "[lcr M M]", mdec.x, mdec.y);
if ((mdec.btn & 0x01) != 0) {
s[1] = 'L';
}
if ((mdec.btn & 0x02) != 0) {
s[3] = 'R';
}
if ((mdec.btn & 0x04) != 0) {
s[2] = 'C';
}
boxfill8(buf_back, binfo->scrnx, COL8_008484, 32, 16, 32 15 * 8 - 1, 31);
putfonts8_asc(buf_back, binfo->scrnx, 32, 16, COL8_FFFFFF, s);
/* 移動光标 */
mx = mdec.x;
my = mdec.y;
if (mx < 0) {
mx = 0;
}
if (my < 0) {
my = 0;
}
if (mx > binfo->scrnx - 16) {
mx = binfo->scrnx - 16;
}
if (my > binfo->scrny - 16) {
my = binfo->scrny - 16;
}
sprintf(s, "(=, =)", mx, my);
boxfill8(buf_back, binfo->scrnx, COL8_008484, 0, 0, 79, 15); /* 消坐标 */
putfonts8_asc(buf_back, binfo->scrnx, 0, 0, COL8_FFFFFF, s); /* 寫坐标 */
sheet_slide(shtctl, sht_mouse, mx, my); /* 包含sheet_refresh含sheet_refresh */
}
}
}
}
}
準備了2個圖層,分别是sht_back和sht_mouse,準備了2個緩沖區, buf_back和buf_mouse,用于在其中描繪圖形。以前我們指定為binfo —> vram的部分,現在有很多都改成了buf_back。而且每次修改緩沖區之後都要刷新。
測試:cmd,輸入make run文件夾:10_day\harib07b
鼠标實現了透明
1.如何提高鼠标反應速度?
鼠标圖标16x16=256個像素,隻要鼠标稍微移動,程序就會對整個畫面進行刷新,屏幕像素=320x200=64 000個像素。這就是反應慢的問題點,所以能否隻刷新一小部分呢?
更新:sheet.c
void sheet_refreshsub(struct SHTCTL *ctl, int vx0, int vy0, int vx1, int vy1)
{
int h, bx, by, vx, vy;
unsigned char *buf, c, *vram = ctl->vram;
struct SHEET *sht;
for (h = 0; h <= ctl->top; h ) {
sht = ctl->sheets[h];
buf = sht->buf;
for (by = 0; by < sht->bysize; by ) {
vy = sht->vy0 by;
for (bx = 0; bx < sht->bxsize; bx ) {
vx = sht->vx0 bx;
if (vx0 <= vx && vx < vx1 && vy0 <= vy && vy < vy1) {
c = buf[by * sht->bxsize bx];
if (c != sht->col_inv) {
vram[vy * ctl->xsize vx] = c;
}
}
}
}
}
return;
}
sheet_refreshsub和sheet_refresh一樣,唯一區别是使用vx0~ vy1指定刷新的範圍,而我們隻追加了一個if語句就實現了這個新功能。
&&運算符是把多個條件關系式連接起來的運算符。當用它連接的所有 條件都滿足時,就執行{ }中的程序;隻要有一個條件不滿足,就不執行
“ ||”也是把多個條件關系式連接起來的運算符,不過由它連接 的各個條件,隻要其中一個滿足了,就執行{ }中的程序
條件“vx大于等于vx0且小于vx1”可以用數學式vx0 <= vx < vx1來表達, 但在C語言中不能這樣寫,我們隻能寫成 vx0 <= vx && vx < vx1。
更新:sheet.c
void sheet_slide(struct SHTCTL *ctl, struct SHEET *sht, int vx0, int vy0)
{
int old_vx0 = sht->vx0, old_vy0 = sht->vy0;
sht->vx0 = vx0;
sht->vy0 = vy0;
if (sht->height >= 0) { /* 如果正在顯示,則按新圖層的信息刷新畫面 */
sheet_refreshsub(ctl, old_vx0, old_vy0, old_vx0 sht->bxsize, old_vy0 sht->bysize);
sheet_refreshsub(ctl, vx0, vy0, vx0 sht->bxsize, vy0 sht->bysize);
}
return;
}
這段程序所做的是:
除了鼠标移動,還有文字刷新問題20個文字,8x16=2560個像素,但每次都要刷新整個屏幕,所以這也需要修改
更新:sheet.c
void sheet_refresh(struct SHTCTL *ctl, struct SHEET *sht, int bx0, int by0, int bx1, int by1)
{
if (sht->height >= 0) { /* 如果正在顯示,則按新圖層的信息刷新畫面*/
sheet_refreshsub(ctl, sht->vx0 bx0, sht->vy0 by0, sht->vx0 bx1, sht->vy0 by1);
}
return;
}
所謂指定範圍,并不是直接指定畫面内的坐标,而是以緩沖區内的坐标來表示。這樣一來,HariMain就可以不考慮圖層在畫面中的位置了。
更新:sheet.c
void sheet_updown(struct SHTCTL *ctl, struct SHEET *sht, int height){
....代碼自行腦補
sheet_refreshsub(ctl, sht->vx0, sht->vy0, sht->vx0 sht->bxsize, sht->vy0 sht->bysize);
}
更新bootpack.c
void HariMain(void)
{
(中略)
sprintf(s, "(=, =)", mx, my);
putfonts8_asc(buf_back, binfo->scrnx, 0, 0, COL8_FFFFFF, s);
sprintf(s, "memory %dMB free : %dKB",
memtotal / (1024 * 1024), memman_total(memman) / 1024);
putfonts8_asc(buf_back, binfo->scrnx, 0, 32, COL8_FFFFFF, s);
sheet_refresh(shtctl, sht_back, 0, 0, binfo->scrnx, 48); /* 這裡! */
for (;;) {
io_cli();
if (fifo8_status(&keyfifo) fifo8_status(&mousefifo) == 0) {
io_stihlt();
} else {
if (fifo8_status(&keyfifo) != 0) {(中略)
sheet_refresh(shtctl, sht_back, 0, 16, 16, 32); /* 這裡! */
} else if (fifo8_status(&mousefifo) != 0) {
i = fifo8_get(&mousefifo);
io_sti();
if (mouse_decode(&mdec, i) != 0) {
(中略)
boxfill8(buf_back, binfo->scrnx, COL8_008484, 32, 16, 32 15 * 8 - 1, 31);
putfonts8_asc(buf_back, binfo->scrnx, 32, 16, COL8_FFFFFF, s);
sheet_refresh(shtctl, sht_back, 32, 16, 32 15 * 8, 32); /* 這裡! */
(中略)
sprintf(s, "(=, =)", mx, my);
boxfill8(buf_back, binfo->scrnx, COL8_008484, 0, 0, 79, 15); /* 消去坐标 */
putfonts8_asc(buf_back, binfo->scrnx, 0, 0, COL8_FFFFFF, s); /* 寫出坐标 */
sheet_refresh(shtctl, sht_back, 0, 0, 80, 16); /* 這裡! */
sheet_slide(shtctl, sht_mouse, mx, my);
}
}
}
}
}
改寫了sheet_refresh,變更點共有4個。隻有每次要往 buf_back中寫入信息時,才進行sheet_refresh
提高疊加處理速度2鼠标和文字相交部分也是可以進行優化
sheet.c文件中void sheet_refreshsub()即便隻刷新圖層的一部分,也要對所有圖層的全部 像素執行if語句。而對于刷新範圍以外的部分,就算執行if判斷語句,最後也不會進行刷新,所以這純粹就是一種浪費。既然如此,我們最初就應該把for語句的範圍限定在刷新範圍之内
更新:sheet.c
void sheet_refreshsub(struct SHTCTL *ctl, int vx0, int vy0, int vx1, int vy1)
{
int h, bx, by, vx, vy, bx0, by0, bx1, by1;
unsigned char *buf, c, *vram = ctl->vram;
struct SHEET *sht;
for (h = 0; h <= ctl->top; h ) {
sht = ctl->sheets[h];
buf = sht->buf;
/* 使用vx0~vy1,對bx0~by1進行倒推/
bx0 = vx0 - sht->vx0;
by0 = vy0 - sht->vy0;
bx1 = vx1 - sht->vx0;
by1 = vy1 - sht->vy0;
if (bx0 < 0) { bx0 = 0; } /* 說明(1) */
if (by0 < 0) { by0 = 0; }
if (bx1 > sht->bxsize) { bx1 = sht->bxsize; } /* 說明(2) */
if (by1 > sht->bysize) { by1 = sht->bysize; }
for (by = by0; by < by1; by ) {
vy = sht->vy0 by;
for (bx = bx0; bx < bx1; bx ) {
vx = sht->vx0 bx;
c = buf[by * sht->bxsize bx];
if (c != sht->col_inv) {
vram[vy * ctl->xsize vx] = c;
}
}
}
}
return;
}
bx在for語句中并不是在0到bxsize之間循環,而是在 bx0到bx1之間循環(對于by也一樣)。
而bx0和bx1都是從刷新範圍“倒推”求得的。倒推公式: vx = sht->vx0 bx; → bx = vx - sht->vx0; 計算vx0的坐标相當于bx中的哪個位置,然後把它作為bx0。其他的坐标處理方法也一樣。
測試:鼠标速度确實提高了
鼠标這裡涉及到圖層以及刷新,優化方法。需要慢慢細品
洗洗睡了!
,
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