Write Your Own 64-bit Operating System Kernel #2 - Stack, long mode and printing using C code

Summary

В этом видео представлено пошаговое руководство по реализации системы печати для 64-разрядной операционной системы. Рассматриваются ключевые аспекты, такие как структура файлов, представление символов и управление цветом. Создаются функции для очистки экрана, печати символов и строк, а также для обработки переходов на новую строку. Упоминаются изменения в Makefile для корректной компиляции исходных файлов на C. В заключение демонстрируется успешный запуск ядра, отображающего приветственное сообщение на экране.

Takeaways

• 😀 Создание файла реализации print.c в папке x86_64 и включение интерфейса print.h.
• 😀 Каждый символ представляется ASCII-значением и 8-битным цветовым кодом (4 бита для переднего плана и 4 бита для фона).
• 😀 Видеопамять начинается с адреса 0xb8000, который приводится к пользовательскому типу символа.
• 😀 Определение констант для числа колонок (80) и строк (25) позволяет хранить 2000 символов.
• 😀 Реализация функции print_clear для очистки экрана путем заполнения каждой строки пробелами текущего цвета.
• 😀 Создание функции print_char для обработки ASCII-символов с логикой для новых строк и ограничения колонок.
• 😀 Реализация функции print_string для обработки null-терминированного массива символов.
• 😀 Создание функции print_newline для сброса колонки и управления прокруткой строк, если это необходимо.
• 😀 Реализация функции изменения цвета текста для управления цветами переднего плана и фона.
• 😀 Модификация Makefile для компиляции C исходных файлов и создания самодостаточного исполняемого файла без стандартной библиотеки C.

Q & A

Что такое видео-память и как она используется в данной реализации?

Видео-память представляет собой массив символов, где каждый символ имеет свой ASCII-код и код цвета. Она используется для отображения текста на экране.

Какова структура символа, определенная в коде?

Каждый символ представлен структурой, содержащей ASCII-символ и 8-битный код цвета, где первые 4 бита отвечают за передний план, а следующие 4 — за фон.

Какие значения используются по умолчанию для цветов текста и фона?

По умолчанию цвет текста установлен на белый, а фон — на черный.

Как осуществляется очистка экрана в программе?

Очистка экрана осуществляется с помощью функции `print_clear`, которая заполняет все строки символом пробела.

Что происходит, когда символ новой строки встречается в функции печати?

При обнаружении символа новой строки колонка сбрасывается в ноль, и если текущая строка не последняя, программа переходит на следующую строку.

Как реализовано управление перемещением текста на экране?

При достижении последней строки текст прокручивается вверх, перемещая все символы на одну строку вверх, а последняя строка очищается.

Какие изменения были внесены в Makefile для компиляции?

В Makefile были дублированы строки для создания переменных для исходных файлов C и объектных файлов, а также обновлены пути для компиляции ядра.

Как изменяются цвета текста во время печати?

Цвета текста изменяются с помощью функции, которая принимает передний и задний цвета и устанавливает их в соответствующие 4 бита кода цвета.

Что означает фраза 'freestanding' в контексте компиляции?

Фраза 'freestanding' означает, что код компилируется без ссылки на стандартную библиотеку C, что необходимо для низкоуровневого программирования, такого как операционные системы.

Каковы основные функции, реализованные в файле print.c?

Основные функции включают `print_clear`, `clear_row`, `print_char`, `print_string`, `print_new_line` и функцию для изменения цвета текста.