微機UNIX直接視頻圖形程序設計理工論文

時間：2024-08-05 08:34:11 理工畢業論文我要投稿

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　　一、圖形程序設計

微機UNIX直接視頻圖形程序設計理工論文

　　1.檢測視頻適配器

　　視頻顯示器是由視頻適配器硬件控制的，視頻適配器決定了圖形方式下顯示圖形的分辨率及可能的顏色[2]。利用系統調用ioctl中的CONS-CURRENT命令可以檢測到當前的視頻適配器，即：

　　ioctl(0,CONS-CURRENT,NULL)

　　返回-1時表示出錯，即沒有相應的視頻適配器硬件，如果檢測到VGA卡則返回值為VGA，如果檢測到EGA卡則返回值為EGA，……。

　　2.初始化圖形系統

　　初始化圖形必須完成下列任務。

　　(1) 獲取當前的視頻顯示方式

　　ioctl的CONS-GET命令用來判斷當前適配器的顯示方式，即：

　　ioctl(0,CONS-GET,NULL)

　　它返回顯示方式的值，這些值在包含文件vtkd.h中均有定義，如：SW-VAG640x480C為VGA適配器設置成640x480分辨率彩色圖形模式。

　　(2) 設置圖形模式

　　直接將圖形模式值放入ioctl中的命令項即可設置相應的圖形模式，如ioctl(0,SW-VGA640x480C,NULL)

　　將VGA適配器設置成640x480分辨率的彩色圖形模式。

　　(3) 獲取圖形模式下視頻緩沖區物理地址

　　利用ioctl的MAPCONS命令可以實現此功能，即：

　　char *scrnmem;

　　scrnmem=(char *)ioctl(0,MAPCONS,NULL)

　　所有實現基本圖素的操作都將針對scrnmem進行，scrnmem就是EGA/VGA相應的四個位平面的重疊地址，有關EGA/VGA的結構可參閱[2]。

　　3.實現基本圖素

　　DOS操作系統下，對EGA/VGA的各種視頻I/O寄存器進行操作是很方便的，可以直接使用匯編語言in和out指令進行讀寫。然而，UNIX操作系統下，對物理硬件的訪問都是由UNIX系統核心和設備驅動程序管理的，要訪問EGA/VGA的各種I/O寄存器，必須獲得對其訪問的特權，為了實現這種功能要求，可以使用下列ioctl系統調用方式：

　　ioctl(0,VGA-IOPRIVL,1) 獲取VGA的各種I/O寄存器的訪問特權

　　ioctl(0,EGA-IOPRIVL,1) 獲取EGA的各種I/O寄存器的訪問特權

　　UNIX操作系統基本上是采用C語言編寫的，只是在低層的系統內核方面才使用低級的匯編語言，遵循這一原則，對EGA/VGA的I/O寄存器的訪問可以采用匯編語言，而實現圖形系統的基本圖素則采用C語言。

　　如果用戶的UNIX系統中已有inb()和outb()函數(嵌入在/usr/include/sys/inline.h中)，則可以直接使用它們完成對各種I/O寄存器的讀寫，否則，必須編寫下列低級匯編語言例程：

　　/*向一端口輸出一字節*/

　　/*從一端口輸入一字節 */

　　void outb(int port,uchar value)

　　{

　　-asm push edx

　　-asm mov edx,port

　　-asm mov al,value

　　-asm out dx,al

　　-asm pop edx

　　}

　　uchar inb(int port)

　　{

　　-asm push edx

　　-asm mov edx,port

　　-asm in al,dx

　　-asm pop edx

　　}

　　基本圖素一般包括：設置顏色，對調色板的操作，畫點、線、弧、矩形、圓、橢圓、多邊形、畫扇形、餅圖，任意圖形填充，多邊形填充，保存屏幕，恢復屏幕等，這些操作均可用C語言實現，細節問題可參閱[2]。

　　4.關閉圖形系統

　　退出圖形系統之前必須恢復EGA/VGA各I/O寄存器的值，并將顯示模式恢復到進入圖形模式之前的模式。采用下列ioctl調用實現：

　　ioctl(0,MODESWITCH | oldmode,NULL)

　　oldmode是進入圖形方式之前獲取的方式，UNIX系統中，獲取的方式和設置的方式之間的關系為：

　　設置方式值=獲取方式值|MODESWITCH

　　二、虛擬終端的使用

　　虛擬終端(Virtual Terminal,簡稱VT)加強了UNIX系統V/386的接口功能，它不僅允許單個用戶開發一個圖形應用軟件，而且允許多用戶、多道程序在同一個物理終端上運行，在開始一個用戶的應用程序之前不必停止另一個應用程序，而且各個用戶之間可以互相切換。

　　虛擬終端有兩種操作方式[1]，一種是自動操作方式(VT-AUTO)，這是默認情況，比較簡單，應用程序并不了解終端用戶接受或放棄當前VT的請求，這意味著被切換掉的進程的任何輸入輸出都可能丟失。另一種方式是進程控制方式(VT-PROCESS)，該方式支持應用程序與其它正在使用VT的進程之間同步，應用程序可以負責接受或放棄使用VT。

　　[1]中介紹了以進程方式控制VT的過程，并以設備驅動程序方式介紹了接受和放棄對VT控制的信號處理例程。本文給出針對IBM標準終端編制VT的程序和相應的信號處理例程。

　　/* 設置虛擬終端 */

　　void setvirtualterm(void)

　　{

　　struct vt-mode vtmode;

　　signal(SIGUSR1,release-disp); //release-disp為放棄VT的信號處理例程

　　signal(SIGUSR2,acquire-disp); //acquire-disp為接受VT的信號處理例程

　　vtmode.mode=VT_PROCESS; //設置進程控制方式

　　vtmode.relsig=SIGUSR1;

　　vtmode.acqsig=SIGUSR2;

　　if (ioctl(0,VT-SETMODE，&vtmode)==-1) exit(1);//出錯即終止此進程

　　}