1.1.2 字符显示

在显示器驱动程序中，write_char函数（详见代码清单1.2）用于将指定的字符写入显存中指定的位置。write_char函数有3个参数，第1个参数为字符的ASCII值，第2个和第3个参数为字符显示位置的坐标。本节以显示字符“!”为例，分析write_char函数的处理过程，其中字符的显示位置为第2行第4列。

图1.1 MaQueOS显示参数

代码清单1.2 write_char函数

下面对代码清单1.2进行说明。

在第13行中，如上节所述，每个字符对应一个8×16像素点阵的字模，“！”的字模如图1.2所示。其中，值为1的比特组成一个形状为！的图形。MaQueOS在显示器上支持显示的字符个数为95。这些可显示字符对应的字模存放在font.c文件的fonts数组中。如图1.2所示，每个字模需要16字节来表示，即在fonts数组中占用16项，因此，fonts数组中偏移为0的字模占用第0～15项，对应字符的ASCII值为32（空格），偏移为1的字模占用第16～31项，对应字符的ASCII值为33（“！”），以此类推，偏移为94的字模占用最后16项，对应字符的ASCII值为126（“～”）。

图1.2 字符“!”的字模

因为fonts数组中偏移为0的字模的对应字符的ASCII值为32，所以，为了获取字符的对应字模在fonts数组中的起始项（共16项），应先将字符的ASCII值减去32得到该字符的对应字模在fonts数组中的偏移，再乘以每个字模占用的字节数16，最终得到该字符的对应字模在fonts数组中的起始项。字符“!”的ASCII值为33，因此，对应字模在fonts数组中的偏移为1，再乘以每个字模占用字节数16，最终计算出该字模在fonts数组中的起始项为16。

在第14行中，获取字符的起始像素在显存中的起始地址，计算过程如下：

1）计算出字符起始像素在显示器中的偏移量。如图1.1所示，因为一行字符占16行像素，所以第yy行字符前共有yy×16行像素。即，第yy行字符前像素的总数为yy×16×1280。又因为一列字符占8列像素，所以第xx列字符前共有xx×8列像素。若将字符“!”显示在显示器中的第2行第4列，因为第2行字符前像素的总数为2×16×1280=40960，并且在第2×16行像素中，第4列字符前像素的总数为4×8=32，所以字符“!”的起始像素在显示器上的偏移为40960+32=40992。

2）每个像素在显存中占4字节（NR_BYTE_PIX），其中前3字节分别代表B、G、R，决定了该像素的颜色。因此将步骤1中的计算结果乘以4，得到字符的起始像素在显存中的偏移。最后，将该偏移加上显存起始地址0x40000000（VRAM_BASE），得到字符的起始像素在显存中的起始地址。

在第15～30行中，按行循环遍历字模，共遍历16字节。在第29行中，每行遍历结束后，需要重新计算字符的下一行像素的起始像素在显存中的起始地址。需要增加的字节数为(1280-8)×4，其中，1280-8表示显示器一行像素的总数（1280）减去字符一行像素的数量（8），4表示每个像素在显存中占用的字节数（结果为5088）。

对于第17～28行代码，在每行中，按列循环遍历字模，共遍历每个字节中的8位。其中，在第19～25行中，若字模中的当前位为1，则将对应像素在显存中的（B,G,R）对应的字节分别设置为（0,0,255），表示将该像素绘制为红色。在第26～27行中，若字模中的当前位为0，则直接跳过该位对应像素在显存中占用的4个字节。

如图1.2所示，当遍历至字符“!”对应字模的第0行第0列时，因为该位的值为0，所以不对像素进行绘制，直接跳过该位对应像素在显存中占用的4个字节。直至遍历到第2行第3列时，因为该位的值为1，所以将该位对应的像素绘制为红色。最终，当字模中的位全部遍历完成后，红色的字符“!”便显示在显示器上。