mirror of
https://github.com/phil-opp/blog_os.git
synced 2025-12-20 16:07:49 +00:00
[Chinese] Translate posts 5-8 and improve translation of posts 1-4 (#1131)
This commit is contained in:
Miata
GitHub
@@ -9,6 +9,8 @@ date = 2018-02-26
|
||||
translation_based_on_commit = "bd6fbcb1c36705b2c474d7fcee387bfea1210851"
|
||||
# GitHub usernames of the people that translated this post
|
||||
translators = ["luojia65", "Rustin-Liu"]
|
||||
# GitHub usernames of the people that contributed to this translation
|
||||
translation_contributors = ["liuyuran"]
|
||||
+++
|
||||
|
||||
**VGA 字符模式**（[VGA text mode]）是打印字符到屏幕的一种简单方式。在这篇文章中，为了包装这个模式为一个安全而简单的接口，我们将包装 unsafe 代码到独立的模块。我们还将实现对 Rust 语言**格式化宏**（[formatting macros]）的支持。
|
||||
@@ -18,7 +20,7 @@ translators = ["luojia65", "Rustin-Liu"]
|
||||
|
||||
<!-- more -->
|
||||
|
||||
This blog is openly developed on [GitHub]. If you have any problems or questions, please open an issue there. You can also leave comments [at the bottom]. The complete source code for this post can be found in the [`post-03`][post branch] branch.
|
||||
此博客在 [GitHub] 上公开开发. 如果您有任何问题或疑问，请在此处打开一个 issue。 您也可以在[底部][at the bottom]发表评论. 这篇文章的完整源代码可以在 [`post-03`] [post branch] 分支中找到。
|
||||
|
||||
[GitHub]: https://github.com/phil-opp/blog_os
|
||||
[at the bottom]: #comments
|
||||
@@ -31,27 +33,32 @@ This blog is openly developed on [GitHub]. If you have any problems or questions
|
||||
|
||||
为了在 VGA 字符模式中向屏幕打印字符，我们必须将它写入硬件提供的 **VGA 字符缓冲区**（VGA text buffer）。通常状况下，VGA 字符缓冲区是一个 25 行、80 列的二维数组，它的内容将被实时渲染到屏幕。这个数组的元素被称作**字符单元**（character cell），它使用下面的格式描述一个屏幕上的字符：
|
||||
|
||||
| Bit(s) | Value |
|
||||
|-----|----------------|
|
||||
| 0-7 | ASCII code point |
|
||||
| 8-11 | Foreground color |
|
||||
| 12-14 | Background color |
|
||||
| 15 | Blink |
|
||||
| Bit(s) | Value |
|
||||
| ------ | ---------------- |
|
||||
| 0-7 | ASCII code point |
|
||||
| 8-11 | Foreground color |
|
||||
| 12-14 | Background color |
|
||||
| 15 | Blink |
|
||||
|
||||
其中，**前景色**（foreground color）和**背景色**（background color）取值范围如下：
|
||||
第一个字节表示了应当输出的 [ASCII 编码][ASCII encoding]，更加准确的说，类似于 [437 字符编码表][_code page 437_] 中字符对应的编码，但又有细微的不同。 这里为了简化表达，我们在文章里将其简称为ASCII字符。
|
||||
|
||||
| Number | Color | Number + Bright Bit | Bright Color |
|
||||
|-----|----------|------|--------|
|
||||
| 0x0 | Black | 0x8 | Dark Gray |
|
||||
| 0x1 | Blue | 0x9 | Light Blue |
|
||||
| 0x2 | Green | 0xa | Light Green |
|
||||
| 0x3 | Cyan | 0xb | Light Cyan |
|
||||
| 0x4 | Red | 0xc | Light Red |
|
||||
| 0x5 | Magenta | 0xd | Pink |
|
||||
| 0x6 | Brown | 0xe | Yellow |
|
||||
| 0x7 | Light Gray | 0xf | White |
|
||||
[ASCII encoding]: https://en.wikipedia.org/wiki/ASCII
|
||||
[_code page 437_]: https://en.wikipedia.org/wiki/Code_page_437
|
||||
|
||||
每个颜色的第四位称为**加亮位**（bright bit）。
|
||||
第二个字节则定义了字符的显示方式，前四个比特定义了前景色，中间三个比特定义了背景色，最后一个比特则定义了该字符是否应该闪烁，以下是可用的颜色列表：
|
||||
|
||||
| Number | Color | Number + Bright Bit | Bright Color |
|
||||
| ------ | ---------- | ------------------- | ------------ |
|
||||
| 0x0 | Black | 0x8 | Dark Gray |
|
||||
| 0x1 | Blue | 0x9 | Light Blue |
|
||||
| 0x2 | Green | 0xa | Light Green |
|
||||
| 0x3 | Cyan | 0xb | Light Cyan |
|
||||
| 0x4 | Red | 0xc | Light Red |
|
||||
| 0x5 | Magenta | 0xd | Pink |
|
||||
| 0x6 | Brown | 0xe | Yellow |
|
||||
| 0x7 | Light Gray | 0xf | White |
|
||||
|
||||
每个颜色的第四位称为**加亮位**（bright bit），比如blue加亮后就变成了light blue，但对于背景色，这个比特会被用于标记是否闪烁。
|
||||
|
||||
要修改 VGA 字符缓冲区，我们可以通过**存储器映射输入输出**（[memory-mapped I/O](https://en.wikipedia.org/wiki/Memory-mapped_I/O)）的方式，读取或写入地址 `0xb8000`；这意味着，我们可以像操作普通的内存区域一样操作这个地址。
|
||||
|
||||
@@ -66,13 +73,11 @@ This blog is openly developed on [GitHub]. If you have any problems or questions
|
||||
mod vga_buffer;
|
||||
```
|
||||
|
||||
这行代码定义了一个 Rust 模块，它的内容应当保存在 `src/vga_buffer.rs` 文件中。使用 **2018 版次**（2018 edition）的 Rust 时，我们可以把模块的**子模块**（submodule）文件直接保存到 `src/vga_buffer/` 文件夹下，与 `vga_buffer.rs` 文件共存，而无需创建一个 `mod.rs` 文件。
|
||||
|
||||
我们的模块暂时不需要添加子模块，所以我们将它创建为 `src/vga_buffer.rs` 文件。除非另有说明，本文中的代码都保存到这个文件中。
|
||||
|
||||
### 颜色
|
||||
|
||||
首先，我们使用 Rust 的**枚举**（enum）表示一种颜色：
|
||||
首先，我们使用 Rust 的**枚举**（enum）表示特定的颜色：
|
||||
|
||||
```rust
|
||||
// in src/vga_buffer.rs
|
||||
@@ -486,16 +491,16 @@ lazy_static! {
|
||||
|
||||
然而，这个 `WRITER` 可能没有什么用途，因为它目前还是**不可变变量**（immutable variable）：这意味着我们无法向它写入数据，因为所有与写入数据相关的方法都需要实例的可变引用 `&mut self`。一种解决方案是使用**可变静态**（[mutable static](https://doc.rust-lang.org/book/ch19-01-unsafe-rust.html#accessing-or-modifying-a-mutable-static-variable)）的变量，但所有对它的读写操作都被规定为不安全的（unsafe）操作，因为这很容易导致数据竞争或发生其它不好的事情——使用 `static mut` 极其不被赞成，甚至有一些提案认为[应该将它删除](https://internals.rust-lang.org/t/pre-rfc-remove-static-mut/1437)。也有其它的替代方案，比如可以尝试使用比如 [RefCell](https://doc.rust-lang.org/book/ch15-05-interior-mutability.html#keeping-track-of-borrows-at-runtime-with-refcellt) 或甚至 [UnsafeCell](https://doc.rust-lang.org/nightly/core/cell/struct.UnsafeCell.html) 等类型提供的**内部可变性**（[interior mutability](https://doc.rust-lang.org/book/ch15-05-interior-mutability.html)）；但这些类型都被设计为非同步类型，即不满足 [Sync](https://doc.rust-lang.org/nightly/core/marker/trait.Sync.html) 约束，所以我们不能在静态变量中使用它们。
|
||||
|
||||
### 自旋锁
|
||||
### spinlock
|
||||
|
||||
要定义同步的内部可变性，我们往往使用标准库提供的互斥锁类 [Mutex](https://doc.rust-lang.org/nightly/std/sync/struct.Mutex.html)，它通过提供当资源被占用时将线程**阻塞**（block）的**互斥条件**（mutual exclusion）实现这一点；但我们初步的内核代码还没有线程和阻塞的概念，我们将不能使用这个类。不过，我们还有一种较为基础的互斥锁实现方式——**自旋锁**（[spinlock](https://en.wikipedia.org/wiki/Spinlock)）。自旋锁并不会调用阻塞逻辑，而是在一个小的无限循环中反复尝试获得这个锁，也因此会一直占用 CPU 时间，直到互斥锁被它的占用者释放。
|
||||
|
||||
为了使用自旋的互斥锁，我们添加 [spin包](https://crates.io/crates/spin) 到项目的依赖项列表：
|
||||
为了使用自旋互斥锁，我们添加 [spin包](https://crates.io/crates/spin) 到项目的依赖项列表：
|
||||
|
||||
```toml
|
||||
# in Cargo.toml
|
||||
[dependencies]
|
||||
spin = "0.4.9"
|
||||
spin = "0.5.2"
|
||||
```
|
||||
|
||||
现在，我们能够使用自旋的互斥锁，为我们的 `WRITER` 类实现安全的[内部可变性](https://doc.rust-lang.org/book/ch15-05-interior-mutability.html)：
|
||||
|
||||
Reference in New Issue
Block a user