微机UNIX直接视频图形程序设计
2015-06-22 01:00
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UNIX操作系统提供了X-
UNIX操作系统提供了X-Window图形窗口系统和OPENLOOK图形用户界面，这些系统不仅昂贵、庞大，而且不便于移植以前开发的DOS图形应用程序。本文介绍利用微机内部硬件控制，针对EGA/VGA图形适配器，进行直接视频图形程序设计。对于比较熟悉PC-AT体系结构和视频程序设计知识的程序员来说，更喜欢后者，因为能有效地利用硬件特性，加快图形处理速度。
进行图形程序设计时，还须考虑视频接口的一个重要特性——虚拟终端功能，因为它允许控制几个独立的图形应用窗口，允许多个应用程序在同一个终端上进行切换。本文提供针对IBM标准终端对虚拟终端进行有效管理的手段。
微机UNIX直接视频图形程序设计有两种方法，一种是利用设备驱动程序(见参考文献1)，另一种是针对IBM标准终端进行编程，本文介绍后者。
一、图形程序设计
1.检测视频适配器
视频显示器是由视频适配器硬件控制的，视频适配器决定了图形方式下显示图形的分辨率及可能的颜色[2]。利用系统调用ioctl中的CONS-CURRENT命令可以检测到当前的视频适配器，即：
ioctl(0,CONS-CURRENT,NULL)
返回-1时表示出错，即没有相应的视频适配器硬件，如果检测到VGA卡则返回值为VGA，如果检测到EGA卡则返回值为EGA，……。
2.初始化图形系统
初始化图形必须完成下列任务。
(1) 获取当前的视频显示方式
ioctl的CONS-GET命令用来判断当前适配器的显示方式，即：
ioctl(0,CONS-GET,NULL)
它返回显示方式的值，这些值在包含文件vtkd.h中均有定义，如：SW-VAG640x480C为VGA适配器设置成640x480分辨率彩色图形模式。
(2) 设置图形模式
直接将图形模式值放入ioctl中的命令项即可设置相应的图形模式，如ioctl(0,SW-VGA640x480C,NULL)
（科教论文网 Lw.nsEAc.com编辑整理）
将VGA适配器设置成640x480分辨率的彩色图形模式。
(3) 获取图形模式下视频缓冲区物理地址
利用ioctl的MAPCONS命令可以实现此功能，即：
char *scrnmem;
scrnmem=(char *)ioctl(0,MAPCONS,NULL)
所有实现基本图素的操作都将针对scrnmem进行，scrnmem就是EGA/VGA相应的四个位平面的重叠地址，有关EGA/VGA的结构可参阅[2]。
3.实现基本图素
DOS操作系统下，对EGA/VGA的各种视频I/O寄存器进行操作是很方便的，可以直接使用汇编语言in和out指令进行读写。然而，UNIX操作系统下，对物理硬件的访问都是由UNIX系统核心和设备驱动程序管理的，要访问EGA/VGA的各种I/O寄存器，必须获得对其访问的特权，为了实现这种功能要求，可以使用下列ioctl系统调用方式：
ioctl(0,VGA-IOPRIVL,1) 获取VGA的各种I/O寄存器的访问特权
