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基于表格驱动的程序设计思想

★★★★★【文章导读】：基于表格驱动的程序设计思想具体内容是：软件的可移植性是指软件产品从一个硬件/软件环境转移到另一个硬件/软件环境的难易与繁简程度。它从软件对新环境的适应性这一方面，反映了软件的质量。为了提高软件的可移植性，应尽量使软件与具体的设备无关，即提高…

来源：日期：2013-12-8 11:33:15 人气：标签：

软件的可移植性是指软件产品从一个硬件/软件环境转移到另一个硬件/软件环境的难易与繁简程度。它从软件对新环境的适应性这一方面，反映了软件的质量。为了提高软件的可移植性，应尽量使软件与具体的设备无关，即提高软件的设备独立性。对于256色图形界面而言，就是要使程序不依赖于某种特定的显示器。例如，程序员没有任何理由假定用户使用的是TVGA。为此，程序员必须提供显示卡的常规检测例程，并能根据检测的结果决定图形算法的具体实现。

提高软件设备独立性的方法有很多，表格驱动就是其中一种。所谓表格，就是根据需要设计的数据结构。表格中的数据由检测例程填写。表格中包含哪些栏目，应在对各制造商提供的SuperVGA产品足够了解的基础上取舍，栏目应体现各产品之间的差异。

一、SuperVGA编程综述

SuperVGA产品在体系结构上和标准的IBM VGA有所不同。但编程思想基本上是一样的，这些编程方法已有许多文章介绍，这里不再重复。

不同分辨率之间的区别，体现在编程上就是同一屏幕坐标映射到显存的地址不同，但映射机理却是一样的。具体地说，坐标(x,y)对应显存的偏移地址(相对于A000)为Addr=-vga-width*y+x

2.分页机制不同。SuperVGA使用256K、512K或1M

的显示存储器结构。为了使处理器可通过一个64K主窗口来存取这样大的显示存储器，SuperVGA有一个存储器分页机制，使得只将显示存储器的一部分映射到处理器的地址空间。值得注意的是，不同的VGA产品，其页的大小不同，页起始地址的粒度也是可变的。具体的页选择算法请查阅制造商提供的资料。

不同的显示模式，显示一屏图像所需的页数是不同的。

除了可移植性外，效率也是一个不可忽视的因素。图形系统的核心部分应使用汇编语言编程。这不仅是因为汇编语言的效率高，而且还因为汇编语言子程序的可再用性和可协用性也很好。核心部分应十分重视下面几点:(1)减少不必要的页边界检查次数；(2)只有在必要时才进行页选择；(3)选择高效的机器指令。现举例说明。程序1是图像显示系统中常用的函数，其功能是将解包后的图像数据送到显存。为便于阅读同时给出了C语言调用原型。程序在传送每一行数据时，提前预测是否会遇到页边界，如果没有，直接传送；如果有，则将数据分成两部分，分别传送，中间插入页选择。所有的传送均用字操作代替字节操作。页边界检查只有一次，分页操作只有在必要时才发生，图像的显示用最高效的指令REP MOVSW。

程度1:

；原型:void LineDump(int x,int y, int num, char far*ptr)

;参数:

； x,y-屏幕坐标

； num-本行的像素个数

； ptr-指向像素数据的远指针

LineDump proc far

push bp

mov bp,sp

sub sp,2;WORD Reserved for LOCal var.

push ds

push es

push si

push di

reserved equ [bp-2];Local var.save seg(DGROUP)

x equ [bp+6];Large Model

y equ [bp+8]

num equ [bp+10]

offs equ [bp+12]

pseg equ [bp+14]

mov reserved,ds

mov ds,pseg

mov si,offs ;DS:SI图像数据所在源地址

mov ax,0a000h;显存段址

mov es,ax ;ES:DI显存目的地址

mov ax,y

push ds

mov ds,reserved

mul word ptr DGROUP:-vga-width

pop ds

add ax,x

adc dx,0

mov di,ax ;DI=-vga-width*y+x

mov ah,dl ;进位部分(DL)=页号

call dword ptr cs:-PageSelect

mov cx, num ;本行要传送字节数

mov bx, cx

add bx,di ;检测传送是否在一个页内

jnc Dump-In-One-Page

sub cx,bx ;CX=本页字节数，BX=下页字节数

shr cx,1 ;CX/2=字数

rep movsw ;本页内的传送

adc cx,0

rep movsb ;处理可能的奇数字节数

inc ah ;调整页号

call dword ptr cs:-PageSelect

mov cx,bx ;新页内要写的字节数

jcxz Dump-Done

Dump-In-One-Page:

shr cx,1 ;CX/2=字数

rep movsw ;图像传送

adc cx,0

rep movsb ;处理可能的奇数字节数

Dump-Done:

pop di

pop si

pop es

pop ds

mov sp,bp

pop bp

ret

LineDump endp

二、表格驱动的基本思想

根据上面的分析，用以驱动显示系统的表格，至少应当包含下列项目:

(1)实际显示模式:vga-mode

(2)水平分辨率:vga-width

(3)垂直分辨率:vga-depth

(4)页选择例程的入口地址:PageSelect

(5)当前显示方式所使用的最大页号:vga-pages

这个表格由图形初始化例程来填写。图形初始化例程接收的显示模式是统一的模式号，这样可以撇开具体的设备，如InitVGA(TVGA800×600)。该例程调用显示设备检测程序DetectVGA来判断显示器的类型，从而填写表格中的各栏目，并初始化图形系统为所需的图形方式。所有图形算法都要查此表。

除了用上述方法来实现兼容外，视频电子学标准协会(VESA)为我们提供了另一种方法。

VESA

提供了一组附加的BIOS功能，这组功能以标准的方式访问SuperVGA扩充的模式。VESA的附加功能都是通过BIOS中断10H的4FH功能来实现的。VESA的子功能01能返回非常有用的SuperVGA模式信息，包括分页例程的地址。

因此，程序员可以按照VESA的标准来编写图形系统，这样的程序可以在所有支持VESA的显示器上运行。由于VESA包括了世界上的主要VGA供应商，写出来的程序可移植性是很好的。但是，其效率却可能是最低的。所以最好采用一种折衷的办法，对于熟悉的产品，可以不用VESA的功能，对于不熟悉(资料不全)或检测不出来的显示器尝试用VESA提供的手段来编程，当然要检测显示设备是否支持VESA。

有时出于某种考虑，不希望支持所有显示设备的代码集中在一个程序中，可以为每个显示设备分别提供驱动模块，主程序根据检测的结果选择一个合适的模块加载。Borland的C++就是这样，它有一套BGI驱动程序，各驱动程序提供统一的图形函数接口。笔者在实际工作中，为每一种显示设备编写了一个256色的BGI格式的驱动程序，这样，在编写图形系统时，再也没有必要考虑用户的实际显示设备了。

三、范例

本文附有两个图形显示的例子。ShowGif能显示16/256色GIF格式图像，能以任何256色模式启动，支持多种显示器。图像可以漫游，并可随时通过按键切换显示方式。Main则是一个BGI驱动的鼠标/键盘控制的256色汉字图形菜单。它自己会挑选一个合适的BGI，也可以从命令行指定一个BGI(比如指定VESA256给TVGA显示器)。

限于篇幅，这里仅给出有关的数据结构和部分函数的说明(程序2)。然后给出一个初始化显

示系统的C语言片断(程序3)。

程序2(TVGA256.H):

/* 统一的模式集 */

enum TVGA-MODE

TVGA320x200=0,

TVGA640x400=1,

TVGA640x480=2,

TVGA800x600=3,

TVGA1024x768=4,

;

void TVGA256-driver(void);