제목 : 허르미 2.0 - Hercules [1] 안녕하세요.허르미 입니다. 저번 강좌까지는 1.5 에 포 함될 대부분의 커널을 VGA 를 중심으로 해서 살펴보았읍니다. 제 가 VGA 를 중심으로 설명을 한 까닭은 여러가지가 있겠지만 Window Design 문제가 가장 큰 것이었읍니다. 잘 아시다시피 허 큘레스는 컬러를 지원하지 않으므로 2 가지 색으로 VGA 에서 나 타내는 입체 박스를 그린다는 것은 무리였기 때문입니다. 원래는 1.5 를 VGA 전용으로 만들려고 했읍니다. 허큘레스용을 추가하려 면 위의 윈도우 문제말고도 사실 부딪히는 문제가 또 있는데 그 것은 1.0 에서는 생기지 않았던 문제입니다. 바로 도트단위커널 에서 생기는 문제점으로 VGA 는 Bitmask 레지스터를 적당히 조정 함으로써 도트단위커널의 문제를 해결해였지만 HERC 는 그런것이 없으므로 순전히 비트 연산에 의해서 이를 해결해 주어야 합니 다. 제가 생각한 것은 덮어쓰기였읍니다. 곧 허큘레스는 점이 찍 히면 1 로,안찍히면 0 으로 보니까 글자를 쓰면 1 로 쓰는 것입 니다. 이 경우 하나의 예를 들어 설명하겠읍니다. ex) x: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415.. 원래내용: 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 쓸내용: 1 1 0 0 1 1 0 0 쓸 내용은 x 좌표 3 부터 10 까지에 걸쳐있읍니다. 일단 두부분 으로 나누어야 하는데 이 작업은 예전 강좌에서 설명한 바 있으 므로 여기에서는 화면에 찍는 작업에 대해서 생각해 봅시다. 즉 왼쪽 부분을 찍으려 할 당시 가지고 있는 정보는 다음 두가지 입 니다. 찍을 데이터 : 10011001 (11001100 을 오른쪽으로 3 번 Rotate) Bit mask : 00011111 (X 좌표 3~7 이므로) 오른쪽으로 3 번 로테이트 했다는 것은 저번 강좌를 참조하세요. 꼭 말하자면 x 좌표를 8 로 나눈 나머지 입니다. 그럼 이제 데이 터를 Bit mask 와 AND 해서 (Masking) 메모리내용과 OR 해주면 되는 것을 확인할 수 있읍니다. 이렇게 되면 Dot 출력 부분에서 출력한 결과는 출력부분 이외의 부분은 건드리지 않으면서 화면 과 폰트 데이터를 OR 해주게 됩니다. 만일 배경이 있었다면 배경 위에 그대로 덮어 쓰게 되는 거죠.. OR 이니까.. VGA 에서 생각 해 보면 당연한 건데.. 허큘이라서 조금 복잡해 지네요.. VGA 에서 파란 배경위에 노란색 글씨를 쓰면 그대로 위에 자연스럽게 덮어 써지잖아요? 마찬가지로 허큘레스도 뒤에 어떤 배경이 오든 지 그 위에 OR 되면 되죠... 자.. 그럼 한가지 문제가 발생합니 다. 색깔은 분명히 흰색,검은색의 두가지가 있는데 0 은 OR 해도 변화가 없으므로 흰색 배경에 검은 글씨를 쓰고자 한다면..즉 1 로 가득차 있는 부분에 0 으로 쓰고자 한다면 화면에는 아무것도 나타나지 않게 될 것입니다. 이를 해결하기 위해서 역시 약간의 비트연산이 필요하게 됩니다. 아까의 예를 다시 살펴보겠읍니다. ex) x: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9101112131415.. 원래내용: 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 쓸내용: 1 1 0 0 1 1 0 0 찍을 데이터 : 10011001 (11001100 을 오른쪽으로 3 번 Rotate) Bit mask : 00011111 (X 좌표 3~7 이므로) 검은색으로 쓴다는 뜻은 무슨뜻일까요.. 원래는 화면의 비트가 1 일때를 '썼다' 라고 말하지만 반대로 0 의 값으로 쓴다는 겁니 다. 저는 ZERO 라는 색을 하나 만들어서 사용하고 있읍니다. 보 통 Text Fore color 는 이 ZERO 로 정의되어 있죠. VGA 에서 도,Hercules 도요.. 양쪽 공히 검은색을 뜻합니다. BLACK 은 쓰 지 않습니다. ZERO 를 쓰도록 하세요. 그 이유라면 BLACK 은 투 명색이기 때문입니다. ZERO 는 투명색의 요건을 가지고 있지는 못합니다. 검은색일때 다른색을 덮어쓰는 일이 필요하기 때문에 ZERO 가 필요한 것이죠.. 어쨋든 허큘레스에서 ZERO 라는 색으로 쓰면 화면에는 검은 글씨가 나타나게 되도록 하려고 합니다. 어 떻게 하면 될까요.. 폰트 데이터는 글씨부분이 1 로 되어 있으므 로 일단 반전시킵니다. 그러면 글씨로 나올 부분이 0 으로 되겠 죠.. 즉 찍을 데이터가 01100110 이 됩니다. Bit Mask 는 00011111 인데.. 이것을 반전해서 찍을 데이터와 OR 해보면 11100110 이 됩니다. 즉 찍혀서는 안되는 부분은 (좌측의 111, 즉 x 좌표 0,1,2) 1 로 되었고,나머지는 반전된 데이터 부분입니 다. 이제 이것을 메모리 내용과 AND 합니다. 쓰여져서는 안되는 (Mask 의 0 인 부분) 부분에서는 쓰는 데이터가 모두 1 이므로 메모리의 원래 내용이 변하지 않고,, 쓰여져야 하는 부분..( Mask 의 1 인부분) 은 지금 쓸 데이터가 1 인 부분은 변하지 않 고 ( 1 과의 AND 이므로 ),0 이면 그부분의 비트를 무조건 0 으 로 만듭니다.(0 과의 AND 는 0 이므로) 즉, 정리해 보면 출력되 어야 하는 곳의 비트중 0 인 부분만을 0 으로 만들되 1 인 부분 은 원래 메모리의 데이터를 사용하게 되죠. 따라서 Masking 도 한셈이고,0 으로 쓴셈이 됩니다. 즉 화면에는 'ZERO' 라는 색으 로 폰트를 출력한 셈이 됩니다. 아래의 정리를 봅시다. 1. 쓸 데이터 반전 2. 비트마스크 반전 3. 1 과 3 를 OR 4. 쓸 위치에 3 을 AND 함 그렇다면 이것이 어떻게 나온 것인지를 보겠읍니다. 약간의 논리 식에 대한 지식이 있으면 됩니다. 우선 처음에 생각했던 경우,즉 폰트데이터를 OR 하는 경우를 보겠읍니다. 쓸 데이터를 DATA,비 트마스크를 BITMASK , 메모리를 MEM 이라고 한다면.. data 와 비 트마스크를 and 하고 메모리와 or 해야 하므로.. -> (DATA and BITMASK) or MEM 이 됩니다. 이때 뒤에서 설명한 ZERO 색을 구현하기 위해서는 (DATA and BITMASK) 에서 구해지는 값,즉 masking 된 폰트데이터 값을 반전해야합니다. 그래야 실제로 쓰여져야할 비트들이 0 으 로 되겠죠.. 이 결과가 -> DATA' or BITMASK' 입니다. 그럼 MEM 에 쓰는 일이 남았는데.. 비트가 0 이 되는 것을 'ZERO' 로 쓰여지는 것이라고 보므로.. 메모리와는 or 연산이 아닌 and 연산을 하여야 합니다. 따라서 -> (DATA' or BITMASK') and MEM 이 되는 것이죠. 이를 구현한 약간의 Assembly Code 를 보겠읍니다. al 은 쓸 데이터,ah 는 비트마스크,di 는 화면 옵셋입니다. asm cmp BYTE PTR color,ZERO ; color is ZERO ? asm jnz enext2 ; no,goto enext2 asm not al ; reverse data asm not ah ; reverse bitmask asm or ah,al ; 서로 OR asm and es:[di],ah ; 메모리와 and asm jmp jp1 ; 다음으로 enext2: asm and ah,al ; ah 와 al 을 and. asm or es:[di],ah ; 메모리와 or jp1: asm mov ax,bx . . 저번에 소개했던 hputchh,hputche 함수와는 약간의 코드수정이 가해졌읍니다. 어차피 Hercules 에 대해서 다시 시작하는 기분이 니까 확대를 위한 hputchmn 을 제외하고 (1.5 에서는 글자확대를 지원하지 않음) hputchh 와 hputche 함수의 소스를 싣겠읍니다. 참고하세요. 첫머리를 보면 ZERO 는 LIGHTMAGENTA 를 빌려오고 있읍니다. 즉 LIGHTMAGENTA 를 쓰면 안되죠..쩝쩝.. VGA 에서도 LIGHTMAGENTA 를 쓰면 검은색이 나올 겁니다. 1.5 의 초기화루틴 에서 미리 팔레트를 바꾸어 놓거든요.. 소스에서는 ret_herc_offset 함수..이건 많이 나오던 건데.. 임의의 y 좌표 에 대해서 Hercules offset 을 리턴해 줍니다. #pragma inline #include #define ZERO 13 // LIGHTMAGENTA = 13 int ret_herc_offset(int y) { int m,n; n=y>>2; m=y-(n<<2); return (0x2000*m+80*n); } void hputche(int x,int y,char *buff,char color) { asm push ds _BX=ret_herc_offset(y); _DS=FP_SEG(buff); /* buff segment,offset */ _SI=FP_OFF(buff); asm mov ax,0b000h /* segment setting */ asm mov es,ax asm mov dx,WORD PTR x asm mov ax,dx asm shr dx,1 asm shr dx,1 asm shr dx,1 asm add bl,dl asm adc bh,0 asm and al,07h asm mov cl,al asm dec cl asm jnc nosign asm mov cl,8 nosign: asm mov ah,080h asm shr ah,cl asm dec ah /* ah = bitmask */ /* al 은 x%8 */ asm mov cx,16 asm mov di,bx asm mov bx,ax /* ah,al 저장 */ eloop: asm push cx asm mov cl,al asm mov al,ds:[si] asm ror al,cl /* al 은 쓸데이터 */ asm mov ch,al /* ch 에 임시저장 */ asm cmp BYTE PTR color,ZERO asm jnz enext2 asm not al /* 'ZERO' 처리 */ asm not ah asm or ah,al asm and es:[di],ah asm jmp jp1 enext2: asm and ah,al asm or es:[di],ah jp1: asm mov ax,bx /* ah,al 복귀 */ asm mov al,ch asm not ah asm cmp BYTE PTR color,ZERO asm jnz enext3 asm not al asm not ah asm or ah,al asm and es:[di+1],ah asm jmp jp2 enext3: asm and ah,al asm or es:[di+1],ah jp2: asm mov ax,bx asm inc si asm add di,2000h /* 화면 옵셋계산 */ asm cmp di,8000h asm jb enext asm sub di,7fb0h enext: asm pop cx asm loop eloop asm pop ds } void hputchh(int x,int y,char *buff,char color) { asm push ds _BX=ret_herc_offset(y); _DS=FP_SEG(buff); /* buff segment,offset */ _SI=FP_OFF(buff); asm mov ax,0b000h /* segment setting */ asm mov es,ax asm mov dx,WORD PTR x asm mov ax,dx asm shr dx,1 asm shr dx,1 asm shr dx,1 asm add bl,dl asm adc bh,0 /* bx = offset */ asm and al,07h /* al 은 x%8 */ asm mov cl,al asm dec cl asm jnc nosign asm mov cl,8 nosign: asm mov ah,080h asm shr ah,cl asm dec ah /* ah = bitmask */ asm mov cx,16 asm mov dx,03ceh asm mov di,bx asm mov bx,ax /* ah,al 저장 */ hloop: asm push cx asm mov cl,al asm mov al,ds:[si] asm ror al,cl /* al 은 쓸데이터 */ asm mov ch,al asm cmp BYTE PTR color,ZERO asm jnz hnext2 asm not al /* ZERO 처리 */ asm not ah asm or ah,al asm and es:[di],ah asm jmp jp1 hnext2: asm and ah,al asm or es:[di],ah jp1: asm mov ax,bx asm mov al,ch asm not ah asm cmp BYTE PTR color,ZERO asm jnz hnext5 asm not al asm not ah asm or ah,al asm and es:[di+1],ah asm jmp jp2 hnext5: asm and ah,al asm or es:[di+1],ah jp2: asm mov ax,bx asm inc si asm mov al,ds:[si] asm ror al,cl asm mov ch,al asm and al,ah asm cmp BYTE PTR color,ZERO asm jnz hnext3 asm not al asm not ah asm or ah,al asm and es:[di+1],ah asm jmp jp3 hnext3: asm and ah,al asm or es:[di+1],ah jp3: asm mov ax,bx asm mov al,ch asm not ah asm cmp BYTE PTR color,ZERO asm jnz hnext4 asm not al asm not ah asm or ah,al asm and es:[di+2],ah asm jmp jp4 hnext4: asm and ah,al asm or es:[di+2],ah jp4: asm mov ax,bx asm inc si asm add di,2000h asm cmp di,8000h asm jb hnext asm sub di,7fb0h hnext: asm pop cx asm dec cx asm cmp cx,0 asm je final asm jmp hloop final: asm pop ds } 한가지 특이한 점이라면 hputchh 함수에서는 vputchh 와 달리 4 부분으로 나누어지는 한글의 부분중 가운데 두개를 OR 해서 3 번 의 쓰기로 줄이는 작업을 하지 않습니다. 그냥 4 번을 찍어주게 됩니다. 왜냐하면 메모리와 직접 OR,AND 하는 시간과 Register 와 OR 해서 다시 메모리와 OR 하는 시간의 차이는 미미하기 때문 입니다. 물론 바꿀 수도 있지만 이것은 유저의 숙제로 놓아두겠 읍니다. 다음강좌는 Hercules 에서의 가로선,세로선 긋기입니다. 허르미!