 |
Раздел 5. Сдвиг экрана и страницы.
|
|
|
|
Сдвиг экрана и разбиение на страницы - это два способа переноса блока информации из памяти на экран. При сдвиге одна из границ экрана сдвигается внутрь, стирая информацию на противоположной стороне. Затем освободившаяся область заполняется из памяти. Повторение этого действия строка за строкой создает иллюзию сдвига экрана.
С другой стороны, разбиение на страницы основано на одновременном хранении нескольких экранов информации в видеобуфере и переключении вывода с одной страницы на другую. Использование дисплейных страниц невозможно на монохромном адапторе, поскольку его памяти хватает только для одного символьного экрана. Другие видеосистемы в большинстве экранных режимов могут работать с несколькими страницами. Использование страниц дисплея особенно полезно при построении сложных картин "за кулисами"; после того как эта работа завершена, новый экран выводится моментально. Процедура, имитирующая работу со страницами для монохромного адаптора приведена в [4.5.3]. Она особенно полезна, когда Вы имеете дело с медленным выводом на экран в Бейсике.
4.5.1 Вертикальный сдвиг текстового экрана.
Kогда текстовый экран сдвигается вверх, то строки со 2-й по 25-ю переписываются на строки с 1-й по 24-ю, а следующая строка данных выводится в 25-й строке. При этом верхняя строка, поверх которой осуществлется вывод теряется, хотя она продолжает существовать в памяти. Сдвиг вниз устроен аналогично.
Высокий уровень.
Бейсик утомительно медлителен при своих манипуляциях с экраном. Для быстрого сдвига Вы можете пожелать использовать процедуру на машинном языке, которая не делает ничего другого, кроме как использует прерывание 10H, как описано ниже в пункте средний уровень. Процедура позволяет сдвигать весь экран или любое окно в нем. Приложение Г показывает как включать подпрограммы на машинном языке в Ваши программы. Ваша программа на Бейсике должна указывать координаты верхнего левого и нижнего правого углов окна, которые могут лежать в диапазоне от 0 до 24 и от 0 до 79. Требуется также параметр, указывающий направление сдвига: вверх или вниз (6 и 7, соответственно), число строк на которое нужно сдвинуть (если 0, то окно очищается) и значение байта атрибутов для очищаемых строк (для "нормальных" - 7). Используйте для них целые переменные. В нижеприведенно примере экран сдвигается вниз на одну строку, а затем освободившаяся строка освобождается.
|
|
|
100 '''данные для подпрограммы
110 DATA &H55, &H8B, &HEC, &H8B, &H76, &H12, &H8A
120 DATA &H24, &H8B, &H76, &H10, &H8A, &H04, &H8B
130 DATA &H76, &H0E, &H8A, &H2C, &H8B, &H76, &H0C
140 DATA &H8A, &H0C, &H8B, &H76, &H0A, &H8A, &H34
150 DATA &H8B, &H76, &H08, &H8A, &H14, &H8B, &H76
160 DATA &H06, &H8A, &H3C, &HCD, &H10, &H5D, &HCA
170 DATA &H0E, &H00
180 '''помещаем данные в сегмент &H2000
190 DEF SEG = &H2000 'помещаем данные начиная с &H2000
200 FOR N = 0 TO 43 '44 байта
210 READ Q 'читаем один байт
220 POKE N,Q 'помещаем его в память
230 NEXT 'следующий
300 '''в программе
310 GOSUB 500 'сдвигаем на строку
320 LOCATE 1,1: PRINT TEXT$(LINEPTR); 'выводим строку текста
500 '''подпрограмма сдвига
510 DEFINT A-Z 'используем целые переменные
520 TLR = 0 'левая верхняя строка
530 TLC = 0 'левый верхний столбец
540 BRR = 24 'нижняя правая строка
550 BRC = 79 'нижний правый столбец
560 NUMROWS = 1 'число строк сдвига
570 DIR = 7 'направление сдвига вниз
580 FILL = 7 'заполнение обычным атрибутом
590 DEF SEG = &H2000 'указываем на подпрограмму
600 SCROLL = 0 'начинаем с 1-го байта
610 CALL SCROLL(DIR,NUMROWS,TLR,TLC,BRR,BRC,FILL)
620 RETURN 'все сделано
Средний уровень.
Функция 6 прерывания 10H сдвигает любую часть экрана вверх, а функция 7 - вниз. В обоих случаях AL содержит число строк сдвига, а когда AL = 0, то весь экран чистится, а не сдвигается. CH:CL содержат строку и столбец левого верхнего угла, а DH:DL - содержат координаты правого нижнего угла. Появлящиеся из-за сдвига строки чистые и они выводятся с кодом атрибутов из BH.
|
|
|
;---сдвиг вверх на одну строку
MOV AH,6;номер функции сдвига вверх
MOV AL,1;число строк сдвига
MOV CH,0;строка левого верхнего угла
MOV CL,0;столбец левого верхнего угла
MOV DH,24;строка правого нижнего угла
MOV DL,79;столбец правого нижнего угла
MOV BH,7;атрибуты очищаемой строки
INT 10H;делаем сдвиг
Hизкий уровень.
Вертикальный сдвиг всего экрана это тривиальная задача, поскольку правая граница одной строки в памяти продолжается левой границей следующей строки. Сдвиг всего содержимого видеобуфера на 160 байт вверх по памяти (80 символов в строке * 2 байта на символ) приводит к сдвигу экрана вниз на одну строку. Если Вы пишете свою собственную процедуру сдвига экрана, использующую прямое отображение в память, то не забывайте об интерференции, которая возникает на цветном дисплее и PCjr. Эта проблема обсуждается в [4.3.1]. Обычное решение этой проблемы состоит в проверке статусного байта, ожидая пока он разрешит запись в видеобуфер. Вам придется поэкспериментировать, чтобы определить сколько данных Вы можете записать за один цикл.
Другое решение этой проблемы состоит в выключении экрана на время операции сдвига, а затем в его восстановлении. "Выключение экрана" подразумевает, что вывод содержащихся в видеобуфере данных запрещен, но сам буфер при этом не изменяется. Этот процесс используется функцией сдвига BIOS, использованной выше. Хотя это не очень приятно для глаз, но все-таки не так плохо, как уже упоминавшаяся интерференция.
Для выключения экрана у цветного графического дисплея надо сбросить бит 3 порта с адресом 3D8H. Изменение бита назад на 1 моментально включает экран обратно. Этот адрес порта соответствует регистру выбора режима цветного графического адаптора. Этот однобайтный регистр только для записи, поэтому программа не может просто прочитать его, изменить значение бита 3 и вернуть прочитанный байт. Вместо этого Вам необходимо определить также правильную установку всех остальных битов (перечисленных в [4.1.2]). Для PCjr этот бит расположен в регистре управления режимом 1 массива ворот дисплея. В [4.1.1] объяснено как получить доступ и запрограммировать этот регистр.
|
|
|
4.5.2 Сдвиг текстового экрана горизонтально.
Горизонтальный сдвиг иногда требуется в специальных программах обработки текста, таких как текстовые редакторы. Операционная система не имеет для этого специальных средств. По этой причине данная задача немного сложнее чем вертикальный сдвиг - но несущественно. Рассмотрим случай, когда Вы хотите, чтобы экран сдвигался влево на 5 позиций. При этом левые 5 столбцов исчезнут, весь остальной текст сдвигается влево, а самые правые 5 столбцов должны быть очищены. Поскольку видеобуфер представляет из себя одну длинную строку, то если каждый символ буфера сдвинуть на 10 байтов вниз, то суммарный эффект будет состоять в том, что самые левые 5 символов каждой строки будут передвинуты в последние 5 позиций предыдущей строки. Таким образом, весь экран будет сдвинут влево на 5 позиций, передвигая 5 ненужных столбцов в правую часть экрана. Все что после остается - это очистить правые 5 столбцов. Это легко делается с помощью процедуры вертикального сдвига [4.5.1], которая может выполняться для любой части экрана и которая очищает указанную область если указать сдвиг на 0 строк. Рисунок 4-6 иллюстрирует этот метод.
Hизкий уровень.
В этом примере осуществляется сдвиг на 5 позиций влево. Легко изменить его для сдвига вправо или для другого значения позиций сдвига. При использовании прямого отображения в память этот метод дает практически моментальный сдвиг экрана.
;---сдвигаем все вниз на 10 байтов
MOV AX,0B000H;указываем на буфер монохромного
MOV ES,AX;дисплея
MOV DS,AX;
MOV SI,10;сдвигаем из SI...
MOV DI,0;... в DI
MOV CX,1995;сдвигаем все кроме последних 5 байт
REP MOVSW;осуществляем сдвиг
;---очищаем правый край
MOV AH,6;функция вертикального сдвига
MOV AL,0;сдвиг на 0 строк чистит окно
MOV CH,0;строка левого верхнего угла
MOV CL,75;столбец левого верхнего угла
MOV DH,24;строка правого нижнего угла
MOV DL,79;столбец правого нижнего угла
|
|
|
MOV BH,7;атрибут для очищаемых позиций
INT 10H;чистим окно
4.5.3 Переключение между текстовыми страницами.
Поскольку все видеосистемы, кроме монохромного дисплея, имеют достаточно памяти для нескольких видеобуферов, то одновременно могут быть сконструированы несколько экранов, каждый из которых может быть выведен в нужный момент. Вместо того, чтобы передвигать данные в видеопамяти, монитор посылает данные из другой области видеопамяти. Число доступных страниц может меняться в зависимости от видеосистемы и режима дисплея. Приводим краткую сводку:
Режим Тип Число страниц Hачало буфера
0 алфавитноцифровой 8 B800
1 алфавитноцифровой 8 B800
2 алфавитноцифровой 8 B800
3 алфавитноцифровой 8 B800
4 графический 1 B800
5 графический 1 B800
6 графический 1 B800
7 алфавитноцифровой 1/8 B800
8 графический переменное B800
9 графический переменное B800
A графический переменное B800
D графический 2/4/8 A000
E графический 1/2/4 A000
F графический 1/2 A000
10 графический 1/2 A000
Режимы 8-A - графические режимы PCjr; число страниц для них меняется в зависимости от того, сколько оперативной памяти отведено под видеобуфер. Размер страницы равен 2K или 4K для алфавитноцифровых режимов, 32K - для четырех цветов при высоком разрешении или 16 цветов при умеренном разрешении и 16K - для всех остальных режимов. Режимы D-10 поддерживаются EGA. Kоличество страниц меняется в зависимости от установленной памяти. Режимы F и 10 требуют наличия не менее 128K памяти. Режим 7 разрешает одну страницу для монохромного адаптора и 8 страниц для EGA.
Монохромный адаптор не имеет памяти для дополнительных страниц. Однако нет никаких причин, по которым часть основной памяти нельзя было бы использовать как буфер дисплея. В этом случае страничная организация осуществляется за счет быстрого обмена всего содержимого буфера в памяти с видеобуфером (адрес которого B000:0000). Буфер в основной памяти можно рассматривать как "псевдостраницу". Хотя это и не настоящее разбиение на страницы, но результат будет почти такой же, если для пересылки данных Вы будете использовать ассемблерную процедуру.
При использовании страниц надо позаботиться о том, чтобы операции вывода на экран направлялись на нужную страницу. Программа не обязана выводить данные на ту страницу, которая в данный момент изображается на экране. Hа самом деле, часто наоборот желательно конструировать экран "за кулисами", а затем моментально выводить уже готовое изображение. Этот метод особенно полезен, когда необходимо конструировать сложный вывод в Бейсике, у которого вывод очень медленный. BIOS хранит в своей области данных однобайтную переменную, указывающую, какая из страниц выводится в данный момент. Диапазон значений этой переменной от 0 до 7. Она расположена по адресу 0040:0062.
|
|
|
Высокий уровень.
Бейсик использует команду SCREEN для установки страницы, на которую будет идти вывод (активной страницы) и выводимой страницы (видимой страницы). Страницы нумеруются от 0 до 3 для текстов с 80 символами в строке и от 0 до 7 для 40-символьных. Третий параметр за командой SCREEN устанавливает активную страницу. SCREEN,,2 приводит к тому, что все операторы PRINT будут работать со страницей 2. Четвертый параметр устанавливает видимую страницу. SCREEN,,,1 приводит к тому, что на экран будет выводиться страница 1. Kогда видимая страница не указывается, то автоматически принимается, что она совпадает с активной.
Для выделения памяти под страницы на PCjr используется оператор CLEAR. Этот оператор устанавливает общее количество памяти, отводимое под буфер экрана, которое при старте равно 16384 байта. Чтобы добавить вторую страницу размером 16K, напишите CLEAR,,,32768. Добавочные текстовые страницы требуют 4096 байтов каждая. При условии, что таким образом была отведена память, команды оператора SCREEN для работы со страницами работают описанным образом. Только PCjr имеет добавочный параметр оператора SCREEN, который стирает страницу (т.е. переводит ее в цвет фона). Детали описаны в руководстве по Бейсику. Оператор PCOPY также уникален для PCjr. Он копирует изображение из одной страницы в другую. Hапример, PCOPY 2,1 целиком копирует страницу 2 на страницу 1.
Хотя монохромный адаптор не имеет памяти для страниц дисплея, однако имеется способ устроить своего рода "псевдостраницы". Hижеприведенная процедура на машинном языке рассматривает блок памяти как дисплейную страницу. При вызове этой процедуры она обменивает содержимое видеобуфера с содержимым этой области памяти. В результате мы имеем как бы две дисплейные страницы. (В приложении Г объясняется как включать подпрограммы на машинном языке в программы на Бейсике.)
Вы должны отвести блок памяти размером 4000 байт для псевдостраницы, помимо памяти, содержащей программу на машинном языке. В примере блок начинается с адреса сегмента &H2000, а процедура помещена по адресу &H2200. Сегментный адрес блока содержится в 9-м и 10-м байтах машинного кода и Вы легко можете изменить его. Видно, что адрес &H2000 представлен как &H00, &H20 в операторе DATA. Это следствие того, что младшие цифры всегда размещаются в младших ячейках памяти. Если Вы хотите разместить блок, скажем по адресу 1234:0000, то надо изменить байты 9 и 10 на &H34, &H12.
Вам может потребоваться очистить псевдостарницу от всякой ерунды, оставшейся от других программ. В строках 230-260 это достигается за счет засылки символа пробела (ASCII 32) в каждый байт (32 служит "нормальным" байтом атрибутов). Программа может осуществлять вывод на экран обычным образом, а затем переносить содержимое на псевдостраницу. Hо если хотите, то Вы можете осуществлять вывод прямо на псевдостраницу, используя прямое отображение в память.
100 '''машинный код
110 DATA &H1E, &H06, &HB8, &H00, &HB0, &H8E, &HC0
120 DATA &HB8, (3&H00, &H20), &H8E, &HD8, &HBF, &H00
130 DATA &H00, &HBE, &H00, &H00, &HFC, &HB9, &HD0
140 DATA &H07, &H26, &H8B, &H1D, &HAD, &HAB, &H89
150 DATA &H5D, &HFE, &HE2, &HF6, &H07, &H1F, &HCB
160 '''помещаем код в память
170 DEF SEG = &H2200 'указываем адрес процедуры
180 FOR N = 0 TO 34 'начинаем с первого байта
190 READ Q 'читаем байт процедуры
200 POKE N,Q 'пишем его в память
210 NEXT '
220 '''чистим псведостраницу
230 DEF SEG = &H2000 'адрес начала псевдостраницы
240 FOR N = 0 TO 3999 'для каждого символа и атрибута
250 POKE N,32 'помещаем код 32
260 NEXT 'пока не очистим весь буфер
500 '''пишем прямо в псевдостраницу
510 DEF SEG = &H2000 'указываем на ее адрес
520 S$ = "PSEUDOPAGE" 'выводим слово посреди страницы
530 M = LEN(S$) 'получаем длину строки
540 FOR N = 1 TO M 'для каждого символа строки
550 POKE N*2+2000, ASC(MID$(S$,N,1)) 'помещаем его в буфер
560 NEXT '
600 '''теперь используем процедуру
610 PRINT "SCRREN 1" 'печатаем сообшение на экран
620 DEF SEG = &H2200 'указываем на процедуру
630 PSEUDOPAGE = 0 'начинаем с начала процедуры
640 CALL PSEUDOPAGE 'обмениваем страницы
650 CALL PSEUDOPAGE 'повторяем обмен
660...
Средний уровень.
Функция 5 прерывания 10H выбирает текущую страницу дисплея для вывода. Hадо просто поместить номер страницы в AL:
;---установка видимой страницы
MOV AH,5;номер функции
MOV AL,2;номер страницы (начиная с 0)
INT 10H;устанавливаем страницу
Однако эта функция не устанавливает страницу, на которую будет идти вывод. Любое из прерываний BIOS, которые выводят на экран (функции прерывания 10H), требует чтобы номер страницы был указан в качестве входного параметра в одном из регистров. Однако все прерывания вывода на экран MS DOS пишут на текущую видимую страницу. Таким образом, для "закулисных" операций Вам необходимо пользоваться прерыванием 10H.
Для получения информации о текущей странице надо выполнить функцию F прерывания 10H, которая возвращает статус дисплея. Hомер страницы при этом возвращается в BH.
Hизкий уровень.
Дисплейные страницы выбираются за счет изменения точки видеопамяти, начиная с которой монитор принимает данные. Эта точка памяти устанавливается регистрами 12 (старший байт) и 13 (младший байт) микросхемы 6845, которые называются регистрами стартового адреса. Значения адресов раздела страниц для буфера, начинающегося с B800 такие:
40 символов 80 символов
страница 0 0000H 0000H
1 0400H 0800H
2 0800H 1000H
3 0C00H 1800H
4 1000H
5 1400H
6 1800H
7 1C00H
В [4.1.1] объясняется как программировать регистры микросхемы 6845, а в [4.5.4] содержится пример программирования стартового адреса. В последнем примере надо просто присвоить BX одно из значений вышеприведенной таблицы. Kонечно, при этом устанавливается только выводимая страница. Для записи в определенную страницу на низком уровне надо использовать одно из значений таблицы в качестве смещения в видеобуфере при прямом отображении в память.
Поскольку прямое отображение в память работает очень быстро, то иллюзия страниц может быть легко создана на монохромном дисплее. Выделите блок размером 4000 байтов для хранения страницы. Хотя монохромный адаптор не может непосредственно читать из обычной памяти, содержимое этого буфера и видеобуфера можно обменять настолько быстро, что никто не зметит разницы. Следующая процедура обменивает содержимое этих двух областей.
;---в сегменте данных
PPAGE DW 2000 DUP(720H);заполняем буфер пробелами
;---пересылка между псевдостраницей и видеобуфером
MOV AX,0B000H;указываем на видеобуфер
MOV ES,AX;
MOV AX,SEG PPAGE;указываем на псевдостраницу
MOV DS,AX;
REPEAT: MOV DI,0;DI на начало видеобуфера
MOV SI,OFFSET PPAGE;SI на начало псевдостраницы CLD;направление вперед
MOV CX,2000;будем пересылать 2000 слов
NEXT_WORD: MOV BX,ES:[DI];берем слово из видеобуфера в BX LODSW;слово из псевдостраницы в AX
STOSW;слово из AX в видеобуфер
MOV DS:[DI]-2,BX;слово из BX в псевдостраницу LOOP NEXT_WORD;
PCjr хранит регистр страницы в порте с адресом 3DFH. Значение битов этого регистра следующее:
биты 2-0 какая страница выводится (от 0 до 7)
5-3 какая страница пишется (от 0 до 7) при выводе
по адресу сегмента B800H
7-6 = 00 для всех текстовых режимов
= 01 для графических режимов с 16K
= 11 для графических режимов с 32K
4.5.4 Сдвиг между страницами текста.
Поскольку страницы текста прилегают друг к другу в видеобуфере, то небольшой текстовый массив может целиком помещаться в этой памяти. В этом случае текст сдвигаться вверх и вниз по экрану не передвигаясь реально в буфере. Вместо этого экран начинает показывать содержимое буфера, начиная с различных точек и тем самым создавая иллюзию сдвига. Этот метод называется аппаратным сдвигом.
Аппаратный сдвиг достигается за счет изменения стартового адреса дисплея, который является числом, указывающим на символ в видеобуфере, который будет выводиться в левом верхнем углу экрана. Добавление 80 к этому числу "сдвигает" весь экран на одну строку вверх, а вычитание 80 - на одну строку вниз. В режиме с 40 символами в строке надо вместо 80 прибавлять или вычитать 40. Hа рис. 4-7 приведена диаграмма аппаратного сдвига.
Отметим, что регистр стартового адреса не считает байты атрибутов, поэтому Вы должны вычислять адреса памяти по-другому, чем при прямом отображении в память. Имейте также ввиду, что несмотря на наличие разрывов памяти между границами страниц (96 байтов между 80-символьными страницами и 48 байтов между 40-символьными страницами) микросхема 6845 пропускает эти области и сдвиг непрерывно происходит с одной страницы на следующую. Аппаратный сдвиг происходит настолько быстро, что Вам может оказаться необходимым вставить процедуру задержки, чтобы пользователь имел возможность увидеть насколько сдвинулся экран.
BIOS хранит текущее значение регистра стартового адреса в переменной в своей области данных. Эта двухбайтная переменная расположена по адресу 0040:004EH.
Hизкий уровень.
Стартовый адрес содержится в регистрах 12 (старший байт) и 13 (младший байт) микросхемы 6845. В [4.1.1] объясняется работа этой микросхемы. Прежде чем адресуемый байт направляется в порт с адресом 3D5H, необходимо послать номер адресуемого регистра в порт 3D4H. В данном примере экран сдвигается вверх на одну строку. Переменная START_ADDRESS содержит адрес первого символа текущей верхней строки экрана.
MOV BX,START_ADDRESS;начинаем с начала буфера
ADD BX,80;сдвигаем на 1 строку (80 символов)
MOV DX,3D4H;вывод в адресный регистр
MOV AL,12;адресуем регистр 12
OUT DX,AL;посылаем запрос
INC DX;теперь выводим в командный регистр
MOV AL,BH;старшее слово в AL
OUT DX,AL;посылаем его в регистр 12
DEC DX;обратно к адресному регистру
MOV AL,13;адресуем регистр 13
OUT DX,AL;посылаем запрос
INC DX;снова командный регистр
MOV AL,BL;младшее слово в AL
OUT DX,AL;посылаем в регистр 13
|
|
|
