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[TOC]
我们怎么把显示器中的内容显示出来，我们知道这些信息来自CPU，如何连接CPU和屏幕
graph LR
CPU(CPU)
显存((显存))
屏幕(屏幕)
CPU --> 显存 --> 屏幕
- 位置是指存储的硬件在什么地方，通过位置可知道的信息很多，如硬件单元是在芯片内部还是芯片外部，能不能插拔（意味着可扩展）以及对应的上下游存储是什么；
- 大小与速度是指内存数据能存多大，读写数据的速度有多快；
- 传输通道：存储与存储之间能够通过什么传输协议/通道进行数据交换。 下图列出一个简化的系统内存与设备内存架构示意图：
实际上，只要我们向对应的显存中输出数据，则显卡会处理这些输入的输出，然后显示在显示器上。而结合前面分析的实模式下内存的布局，与显卡的通信我认为是属于内存映射型的，因此我们直接通过访问内存即可完成与显卡的通信，从而完成显示器的显示。
实际上根据实模式下内存布局我们可以看出来，显卡支持三种模式，如下表所示
起始地址 结束地址 大小 用途 0xC0000 0xC7FFF 32KB 显示适配器的BIOS 0xB8000 0xBFFFF 32KB 用于文本模式显示适配器 0xB0000 0xB7FFF 32KB 用于黑白显示适配器 0xA0000 0xAFFFF 64KB 用于彩色显示适配器
屏幕是由
25行80列组成，我们需要把每个位置的值表述起来可以看到各个行所需要的字节数在显示缓冲区地址的范围
我们使用debug显示ABCD
- 用
-e命令修改B800:0000的内存单元- ABCD 分别对应：
41，42，43，44的ASII码- 属性字节分别对应：
02，20，43，1F
- 02：
0000 0010只有G为1，绿色字，背景绿色- 20：
0010 0000绿背景，黑字
这里我们列表说明一下不同的R、G、B和I所组合出来的最终颜色，如下所示
这里我们基本就完成了显卡处理文本模式的规则。下面还要说明一下，显卡的文本模式也是分为多种模式的，用“列数 * 行数”来进行表明，如80 * 25等。一般情况下，在显卡加电后，默认的模式就为80 * 25,即2000个字符，也就是需要4000B的内存。这样基本介绍完了显存与输出的关系。
例：编写程序，在屏幕中间，白底蓝字，显示"welcome to masm"
- 白色背景，蓝色字体：
- 中间那一行：12
- 每一行160字节
- 中间那一列：80
assume cs:codeseg,ds:datasg
datasg segment
db 'welcome to masm!'
datasg ends ;将要显示的内容写到数据区
codeseg segment
start:
;初始化寄存器
;显示字符串
mov ax,4c00h
int 21h ;中断
codeseg ends
end start初始化寄存器:
mov ax datasg
mov ds, ax
mov ax, 0B800H
mov es, ax
mov si, 0
mov di, 160*12 + 80 - 16 ;位置显示字符串:
mov cx, 16 ;十六个字节
w:
mov al, [si]
mov es:[di], al
inc di
mov al,71H ;颜色属性 -- 显示属性字节 7:0111 1:0001
mov es:[di], al
inc si
inc di
loop w; 简单的主引导程序，但并没有实现引导的功能，仅仅实现输出字符串
; 但是其并不需要借助任何库等，这次通过直接访问显存内存，从而输出字符串
;------------------------------------------------------------------------
SECTION MBR vstart=0x7c00 ;这个地址表示将起始地址设置为0x7c00——因为BIOS会将MBR程序加载到0x7c00处
mov ax, cs
mov ds, ax ;由于BIOS跳转到MBR时，使用指令jmp 0:0x7c00，因此cs段寄存器为0，这里将ds段寄存器也设置为了0
mov sp, 0x7c00 ;根据已知，至少0x500-0x7DFF为可用区域，则将其当用作栈即可
mov ax, 0xB800
mov es, ax ;根据已知，实模式1MB内存中0xB8000-0xBFFFF为文本模式的显示适配器，方便之后通过直接寻址读写内存
; 下面首先清空屏幕，这里使用BIOS提供的中断即可，
;------------------------------------------------------------------------
; INT 0x10; 功能号:0x06 功能描述:上卷窗口
;------------------------------------------------------------------------
; 输入:
; AH--功能号: 0x06
; AL--上卷的行数(如果为0，表示全部)
; BH--上卷行属性
; (CL, CH)--窗口左上角(X, Y)位置
; (DL, DH)--窗口右下角(X, Y)位置
; 输出:
; 空
mov ax, 0x600 ;AH = 0x06; AL = 0x0;
mov bx, 0x700 ;BH = 0x07; BL = 0x0;
mov cx, 0x0 ;CH = 0x0; CL = 0x0;
mov dx, 0x184f ;DH = 0x18; DL = 0x4f;
int 0x10
;------------------------------------------------------------------------
; 我们将上面的系统调用分析一下
; 输入: AH--0x06; AL--0x0; BH--0x7; CL--0x0;CH--0x0; DL--0x4f;DH--0x18;
; 也就是我们调用了功能号为0x6的BIOS中断，窗口左上角为(0x0/0, 0x0/0)，窗口右上角坐标为(0x4f/80, 0x18/25)，上卷所有的窗口
; 在VGA文本模式中，一般一行容纳80个字符，共25行，也就相当于清空了整个屏幕
; 向1MB内存中的文本模式的显示适配器区域写入数据
;------------------------------------------------------------------------
; 每个字符2字节，其低字节为字符对应的ASCII码，高字节为字符的属性; 由于其为背景蓝色，前景色浅品红色，不闪烁，其高字节值为 00011101b
;------------------------------------------------------------------------
mov cx, 0x0
mov byte al, [format]; 初始化计数器cx,。由于前面已经设置了ds段寄存器为0，该指令相当于将字符属性字节读入ax寄存器中
LOOP:
mov di, cx
mov byte dl, [di + string]; 这里通过变址寻址访问内存，由于前面设置了ds段寄存器为0，这里直接获取字符串中的对应字符
sub dl, 0
jz LOOPEND; 判断字符串是否结束。有条件跳转，因此仅仅修改段偏移地址，由于cs始终为０，自然跳转到LOOPEND对应的位置
add di, di
mov byte [es:di], dl; 这里通过变址寻址访问内存
add di, 1
mov byte [es:di], al; 这里通过变址寻址访问内存
add cx, 1
jmp LOOP; 计数器＋１后，无条件相对近跳转，会重新跳转到LOOP处执行循环
LOOPEND:
;------------------------------------------------------------------------
; 我们将上面的指令分析一下
; 可以看到，对于内存寻址来说，这里通过直接寻址进行寻址
; 我们每一次输入两个字节信息，其中低字节是上面分析的字符的属性
; 高字节是字符对应的ascii码，从而完成了内存的写入。
; 下面进行循环，确保程序悬停在该处，从而观察输出
;------------------------------------------------------------------------
jmp $
;------------------------------------------------------------------------
; 我们将上面的指令分析一下
; $表示当前行的地址，这样子相当于始终执行这一行指令，从而使程序悬停
; 下面进行常量设置
;------------------------------------------------------------------------
string db "This is Hawk's MBR", 0; 即伪操作指令，表示每一个元素大小为1字节, 并且在结尾为\x00表明字符串结束
format db 10011101b; 这里是显存中的字符属性，表明其为背景蓝色，前景色浅品红色，并且闪烁
; 下面进行空白填充，确保最后程序为512字节
;------------------------------------------------------------------------
times 510 - ($ - $$) db 0
;------------------------------------------------------------------------
; 我们将上面的汇编语句分析一下
; $表示当前行的地址，$$表示当前SECTION的起始地址，times也是伪操作指令，相当于将后面的数据重复指定次数
; 这个指令确保了将程序填充至512字节，中间部分以0填充
; 下面我们最后填充该512字节删除的最后两个字节，为0x55，0xaa，从而使BIOS成功识别MBR
;------------------------------------------------------------------------
db 0x55, 0xaa