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blame | history | raw | HEAD
Tweaked (setf pixel).
[movitz-core.git] / losp / x86-pc / vga.lisp
bloba146b84c758e2dd58dc67ff1ab9a63b2672b84e6
1 ;;;;------------------------------------------------------------------
2 ;;;;
3 ;;;; Copyright (C) 2001-2004,
4 ;;;; Department of Computer Science, University of Tromso, Norway.
5 ;;;;
6 ;;;; For distribution policy, see the accompanying file COPYING.
7 ;;;;
8 ;;;; Filename: vga.lisp
9 ;;;; Description: Low-level VGA interfacing.
10 ;;;; Author: Frode Vatvedt Fjeld <frodef@acm.org>
11 ;;;; Created at: Tue Sep 25 14:08:20 2001
12 ;;;;
13 ;;;; $Id: vga.lisp,v 1.14 2007/04/13 22:59:26 ffjeld Exp $
14 ;;;;
15 ;;;;------------------------------------------------------------------
16
17 (require :x86-pc/package)
18 (provide :x86-pc/vga)
19
20 (in-package muerte.x86-pc)
21
22 (defconstant +vga-base+ #x3c0)
23
24 (defmacro vga-port (register)
25 `(io-register8 +vga-base+ ,register))
26
27 (defun vga-crt-controller-register (register)
28 (let* ((address-register (if (logbitp 0 (io-port #x3cc :unsigned-byte8)) #x3d4 #x3b4))
29 (data-register (1+ address-register)))
30 (setf (io-port address-register :unsigned-byte8) register)
31 (io-port data-register :unsigned-byte8)))
32
33 (defun (setf vga-crt-controller-register) (value register)
34 (let* ((address-register (if (logbitp 0 (io-port #x3cc :unsigned-byte8)) #x3d4 #x3b4))
35 (data-register (1+ address-register)))
36 (setf (io-port address-register :unsigned-byte8) register
37 (io-port data-register :unsigned-byte8) value)))
38
39 (defun vga-graphics-register (register)
40 (setf (io-port #x3ce :unsigned-byte8) register)
41 (io-port #x3cf :unsigned-byte8))
42
43 (defun (setf vga-graphics-register) (value register)
44 (setf (io-port #x3ce :unsigned-byte8) register
45 (io-port #x3cf :unsigned-byte8) value))
46
47 (defun vga-sequencer-register (register)
48 (setf (vga-port 4) register)
49 (vga-port 5))
50
51 (defun (setf vga-sequencer-register) (value register)
52 (setf (vga-port 4) register
53 (vga-port 5) value))
54
55 (defun vga-attribute-register (register)
56 (vga-port #x1a)
57 (setf (vga-port 0) register)
58 (vga-port 1))
59
60 (defun (setf vga-attribute-register) (value register)
61 (vga-port #x1a)
62 (setf (vga-port 0) register
63 (vga-port 0) value))
64
65 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
66
67 (defun (setf vga-cursor-location) (value)
68 (setf (vga-crt-controller-register #x0e) (ldb (byte 8 8) value) ; high
69 (vga-crt-controller-register #x0f) (ldb (byte 8 0) value)) ; low
70 value)
71
72 (defun vga-cursor-location ()
73 (dpb (vga-crt-controller-register #x0e)
74 (byte 8 8)
75 (vga-crt-controller-register #x0f)))
76
77 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
78
79 (defun vga-memory-map ()
80 (case (ldb (byte 2 2)
81 (vga-graphics-register 6))
82 (#b00 (values #xa0000 #xbffff))
83 (#b01 (values #xa0000 #xaffff))
84 (#b10 (values #xb0000 #xb7fff))
85 (#b11 (values #xb8000 #xbffff))))
86
87 (defun vga-horizontal-display-end ()
88 (1+ (vga-crt-controller-register 1)))
89
90 (defun vga-vertical-display-end ()
91 (let ((overflow (vga-crt-controller-register 7)))
92 (+ 1
93 (vga-crt-controller-register #x12)
94 (if (logbitp 1 overflow) #x100 0)
95 (if (logbitp 6 overflow) #x200 0))))
96
97 (defun vga-character-height ()
98 (1+ (ldb (byte 5 0)
99 (vga-crt-controller-register 9))))
100
101 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
102
103
104 ;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;
105
106 ;;; VGA stuff ported from http://my.execpc.com/CE/AC/geezer/osd/graphics/modes.c
107
108 (defconstant +vga-state-80x25+
109 '((:misc . #x67)
110 (:sequencer
111 #x03 #x00 #x03 #x00 #x02)
112 (:crtc
113 #x5F #x4F #x50 #x82 #x55 #x81 #xBF #x1F
114 #x00 #x4F #x0D #x0E #x00 #x00 #x00 #x50
115 #x9C #x0E #x8F #x28 #x1F #x96 #xB9 #xA3
116 #xFF)
117 (:graphics
118 #x00 #x00 #x00 #x00 #x00 #x10 #x0E #x00
119 #xFF)
120 (:attribute
121 #x00 #x01 #x02 #x03 #x04 #x05 #x14 #x07
122 #x38 #x39 #x3A #x3B #x3C #x3D #x3E #x3F
123 #x0C #x00 #x0F #x08 #x00)))
124
125 (defconstant +vga-state-80x50+
126 '((:misc . #x67)
127 (:sequencer
128 #x03 #x00 #x03 #x00 #x02)
129 (:crtc
130 #x5F #x4F #x50 #x82 #x55 #x81 #xBF #x1F
131 #x00 #x47 #x06 #x07 #x00 #x00 #x01 #x40
132 #x9C #x8E #x8F #x28 #x1F #x96 #xB9 #xA3
133 #xFF)
134 (:graphics
135 #x00 #x00 #x00 #x00 #x00 #x10 #x0E #x00
136 #xFF)
137 (:attribute
138 #x00 #x01 #x02 #x03 #x04 #x05 #x14 #x07
139 #x38 #x39 #x3A #x3B #x3C #x3D #x3E #x3F
140 #x0C #x00 #x0F #x08 #x00)))
141
142 (defconstant +vga-state-40x25+
143 '((:misc . #x67)
144 (:sequencer
145 #x03 #x08 #x03 #x00 #x02)
146 (:crtc
147 #x2D #x27 #x28 #x90 #x2B #xA0 #xBF #x1F
148 #x00 #x4F #x0D #x0E #x00 #x00 #x00 #xA0
149 #x9C #x8E #x8F #x14 #x1F #x96 #xB9 #xA3
150 #xFF)
151 (:graphics
152 #x00 #x00 #x00 #x00 #x00 #x10 #x0E #x00
153 #xFF)
154 (:attribute
155 #x00 #x01 #x02 #x03 #x04 #x05 #x14 #x07
156 #x38 #x39 #x3A #x3B #x3C #x3D #x3E #x3F
157 #x0C #x00 #x0F #x08 #x00)))
158
159 (defconstant +vga-state-40x50+
160 '((:misc . #x67)
161 (:sequencer
162 #x03 #x08 #x03 #x00 #x02)
163 (:crtc
164 #x2D #x27 #x28 #x90 #x2B #xA0 #xBF #x1F
165 #x00 #x47 #x06 #x07 #x00 #x00 #x04 #x60
166 #x9C #x8E #x8F #x14 #x1F #x96 #xB9 #xA3
167 #xFF)
168 (:graphics
169 #x00 #x00 #x00 #x00 #x00 #x10 #x0E #x00
170 #xFF)
171 (:attribute
172 #x00 #x01 #x02 #x03 #x04 #x05 #x14 #x07
173 #x38 #x39 #x3A #x3B #x3C #x3D #x3E #x3F
174 #x0C #x00 #x0F #x08 #x00)))
175
176 (defconstant +vga-state-90x30+
177 '((:misc . #xE7)
178 (:sequencer
179 #x03 #x01 #x03 #x00 #x02)
180 (:crtc
181 #x6B #x59 #x5A #x82 #x60 #x8D #x0B #x3E
182 #x00 #x4F #x0D #x0E #x00 #x00 #x00 #x00
183 #xEA #x0C #xDF #x2D #x10 #xE8 #x05 #xA3
184 #xFF)
185 (:graphics
186 #x00 #x00 #x00 #x00 #x00 #x10 #x0E #x00
187 #xFF)
188 (:attribute
189 #x00 #x01 #x02 #x03 #x04 #x05 #x14 #x07
190 #x38 #x39 #x3A #x3B #x3C #x3D #x3E #x3F
191 #x0C #x00 #x0F #x08 #x00)))
192
193 (defconstant +vga-state-90x60+
194 '((:misc . #xE7)
195 (:sequencer
196 #x03 #x01 #x03 #x00 #x02)
197 (:crtc
198 #x6B #x59 #x5A #x82 #x60 #x8D #x0B #x3E
199 #x00 #x47 #x06 #x07 #x00 #x00 #x00 #x00
200 #xEA #x0C #xDF #x2D #x08 #xE8 #x05 #xA3
201 #xFF)
202 (:graphics
203 #x00 #x00 #x00 #x00 #x00 #x10 #x0E #x00
204 #xFF)
205 (:attribute
206 #x00 #x01 #x02 #x03 #x04 #x05 #x14 #x07
207 #x38 #x39 #x3A #x3B #x3C #x3D #x3E #x3F
208 #x0C #x00 #x0F #x08 #x00)))
209
210 (defconstant +vga-state-320x200x256-modex+
211 '((:misc . #x63)
212 (:sequencer
213 #x03 #x01 #x0F #x00 #x06)
214 (:crtc
215 #x5F #x4F #x50 #x82 #x54 #x80 #xBF #x1F
216 #x00 #x41 #x00 #x00 #x00 #x00 #x00 #x00
217 #x9C #x0E #x8F #x28 #x00 #x96 #xB9 #xE3
218 #xFF)
219 (:graphics
220 #x00 #x00 #x00 #x00 #x00 #x40 #x05 #x0F
221 #xFF)
222 (:attribute
223 #x00 #x01 #x02 #x03 #x04 #x05 #x06 #x07
224 #x08 #x09 #x0A #x0B #x0C #x0D #x0E #x0F
225 #x41 #x00 #x0F #x00 #x00)))
226
227
228 ;; intended future wrapper for graphics modes
229 (defconstant +graphical-mode-modex+
230 '(+vga-state-320x200x256-modex+ ; vga state
231 320 ; width
232 200 ; height
233 3)) ; page count
234
235
236 (defvar *vga-current-page* 0)
237 (defvar *vga-page-count* 0)
238 (defvar *vga-width* 0)
239 (defvar *vga-height* 0)
240 (defvar *vga-viewport* '(0 0 0 0))
241
242 (defconstant +vga-misc-read+ #x0c)
243 (defconstant +vga-misc-write+ #x02)
244
245 (defconstant VGA-MISC-WRITE #x3C2)
246 (defconstant VGA-AC-INDEX #x3C0)
247 (defconstant VGA-AC-WRITE #x3C0)
248 (defconstant VGA-AC-READ #x3C1)
249 (defconstant VGA-SEQ-INDEX #x3C4)
250 (defconstant VGA-SEQ-DATA #x3C5)
251 (defconstant VGA-DAC-READ-INDEX #x3C7)
252 (defconstant VGA-DAC-WRITE-INDEX #x3C8)
253 (defconstant VGA-DAC-DATA #x3C9)
254 (defconstant VGA-MISC-READ #x3CC)
255 (defconstant VGA-GC-INDEX #x3CE)
256 (defconstant VGA-GC-DATA #x3CF)
257 (defconstant VGA-CRTC-INDEX #x3D4)
258 (defconstant VGA-CRTC-DATA #x3D5)
259 (defconstant VGA-INSTAT-READ #x3DA)
260
261 (defun vga-state ()
262 "Dump the state of the VGA register set."
263 (prog1
264 (list
265 (cons :misc
266 (vga-port +vga-misc-read+))
267 (cons :sequencer
268 (loop for i from 0 below 5
269 collect (vga-sequencer-register i)))
270 (cons :crtc
271 (loop for i from 0 below 25
272 collect (vga-crt-controller-register i)))
273 (cons :graphics
274 (loop for i from 0 below 9
275 collect (vga-graphics-register i)))
276 (cons :attribute
277 (loop for i from 0 below 21
278 collect (vga-attribute-register i))))
279 ;; lock 16-color palette and unblank display
280 (io-port VGA-INSTAT-READ :unsigned-byte8)
281 (setf (io-port VGA-AC-INDEX :unsigned-byte8) #x20)))
282
283 (defun (setf vga-state) (state &optional unsafe-p)
284 "Initialize the state of the VGA register set."
285 (let ((old-state (if unsafe-p nil (vga-state))))
286 (flet ((vga-reset (&optional c)
287 (declare (ignore c))
288 (when old-state
289 (warn "Something bad happened, resetting VGA state..")
290 (setf (vga-state t) old-state
291 old-state nil)))
292 (assert-register-set (state register-set)
293 (let ((set (assoc register-set state)))
294 (assert set () "VGA state is missing ~A." register-set)
295 (cdr set))))
296 (unwind-protect
297 (handler-bind ((serious-condition #'vga-reset))
298 ;; write MISCELLANEOUS reg
299 (setf (vga-port +vga-misc-write+)
300 (assert-register-set state :misc))
301 ;; write SEQUENCER regs
302 (loop for x in (assert-register-set state :sequencer)
303 as i upfrom 0
304 do (setf (vga-sequencer-register i) x))
305 (loop
306 ;; unlock CRTC registers
307 initially (setf (vga-crt-controller-register 3)
308 (logior #x80 (vga-crt-controller-register 3)))
309 (setf (vga-crt-controller-register #x11)
310 (logand #x7f (vga-crt-controller-register #x11)))
311 for x in (assert-register-set state :crtc)
312 as i upfrom 0
313 do (setf (vga-crt-controller-register i)
314 (case i
315 ;; make sure they remain unlocked
316 (#x03 (logior #x80 x))
317 (#x11 (logand #x7f x))
318 (t x))))
319 ;; write GRAPHICS CONTROLLER regs
320 (loop for x in (assert-register-set state :graphics)
321 as i upfrom 0
322 do (setf (vga-graphics-register i) x))
323 ;; write ATTRIBUTE CONTROLLER regs
324 (loop for x in (assert-register-set state :attribute)
325 as i upfrom 0
326 do (setf (vga-attribute-register i) x))
327 ;; lock 16-color palette and unblank display
328 (io-port VGA-INSTAT-READ :unsigned-byte8)
329 (setf (io-port VGA-AC-INDEX :unsigned-byte8) #x20)
330 (setf old-state nil))
331 (vga-reset))))
332 state)
333
334 (defun set-plane (p)
335 (check-type p (integer 0 3))
336 (let* ((p (logand p 3))
337 (pmask (ash 1 p)))
338 ;; set read plane
339 (setf (io-port VGA-GC-INDEX :unsigned-byte8) 4)
340 (setf (io-port VGA-GC-DATA :unsigned-byte8) p)
341 ;; set write plane
342 (setf (io-port VGA-SEQ-INDEX :unsigned-byte8) 2)
343 (setf (io-port VGA-SEQ-DATA :unsigned-byte8) pmask))
344 (values))
345
346 (defun set-plane-by-bitmask (p)
347 (check-type p (integer 0 15))
348 ;; set read plane
349 (setf (io-port VGA-GC-INDEX :unsigned-byte8) 4)
350 (setf (io-port VGA-GC-DATA :unsigned-byte8) p)
351 ;; set write plane
352 (setf (io-port VGA-SEQ-INDEX :unsigned-byte8) 2)
353 (setf (io-port VGA-SEQ-DATA :unsigned-byte8) p))
354
355 (defun vmemwr (dst-off src start end)
356 (loop for i from start below end as dst upfrom dst-off
357 do (setf (memref-int (vga-memory-map) :index dst :type :unsigned-byte8)
358 (aref src i)))
359 (values))
360
361 (defun write-font (buf font-height)
362 (let* ((seq2
363 (progn
364 ;; set_plane() modifies GC 4 and SEQ 2, so save them as well
365 (setf (io-port VGA-SEQ-INDEX :unsigned-byte8) 2)
366 (io-port VGA-SEQ-DATA :unsigned-byte8)))
367 (seq4
368 (progn
369 (setf (io-port VGA-SEQ-INDEX :unsigned-byte8) 4)
370 (io-port VGA-SEQ-DATA :unsigned-byte8)))
371 (gc4
372 (progn
373 ;; turn off even-odd addressing (set flat addressing)
374 ;; assume: chain-4 addressing already off
375 (setf (io-port VGA-SEQ-DATA :unsigned-byte8)
376 (logior #x04 seq4))
377 (setf (io-port VGA-GC-INDEX :unsigned-byte8) 4)
378 (io-port VGA-GC-DATA :unsigned-byte8)))
379 (gc5
380 (progn
381 (setf (io-port VGA-GC-INDEX :unsigned-byte8) 5)
382 (io-port VGA-GC-DATA :unsigned-byte8)))
383 (gc6
384 (progn
385 ;; turn off even-odd addressing
386 (setf (io-port VGA-GC-DATA :unsigned-byte8)
387 (logand gc5 (logxor #x10 #xff)))
388 (setf (io-port VGA-GC-INDEX :unsigned-byte8) 6)
389 (io-port VGA-GC-DATA :unsigned-byte8))))
390 ;; turn off even-odd addressing
391 (setf (io-port VGA-GC-DATA :unsigned-byte8)
392 (logand gc6 (logxor #xff #x02)))
393 ;; write font to plane P4
394 (set-plane 2) ; set_plane(2)
395 ;; write font 0
396 (dotimes (i 256)
397 (vmemwr (* i 32) buf (* i font-height) (* (1+ i) font-height)))
398
399 ;; restore registers
400 (setf (io-port VGA-SEQ-INDEX :unsigned-byte8) 2)
401 (setf (io-port VGA-SEQ-DATA :unsigned-byte8) seq2)
402 (setf (io-port VGA-SEQ-INDEX :unsigned-byte8) 4)
403 (setf (io-port VGA-SEQ-DATA :unsigned-byte8) seq4)
404 (setf (io-port VGA-GC-INDEX :unsigned-byte8) 4)
405 (setf (io-port VGA-GC-DATA :unsigned-byte8) gc4)
406 (setf (io-port VGA-GC-INDEX :unsigned-byte8) 5)
407 (setf (io-port VGA-GC-DATA :unsigned-byte8) gc5)
408 (setf (io-port VGA-GC-INDEX :unsigned-byte8) 6)
409 (setf (io-port VGA-GC-DATA :unsigned-byte8) gc6))
410 (values))
411
412
413 (defconstant +vga-font-8x8+
414 #{#x00 #x00 #x00 #x00 #x00 #x00 #x00 #x00
415 #x7E #x81 #xA5 #x81 #xBD #x99 #x81 #x7E
416 #x7E #xFF #xDB #xFF #xC3 #xE7 #xFF #x7E
417 #x6C #xFE #xFE #xFE #x7C #x38 #x10 #x00
418 #x10 #x38 #x7C #xFE #x7C #x38 #x10 #x00
419 #x38 #x7C #x38 #xFE #xFE #x92 #x10 #x7C
420 #x00 #x10 #x38 #x7C #xFE #x7C #x38 #x7C
421 #x00 #x00 #x18 #x3C #x3C #x18 #x00 #x00
422 #xFF #xFF #xE7 #xC3 #xC3 #xE7 #xFF #xFF
423 #x00 #x3C #x66 #x42 #x42 #x66 #x3C #x00
424 #xFF #xC3 #x99 #xBD #xBD #x99 #xC3 #xFF
425 #x0F #x07 #x0F #x7D #xCC #xCC #xCC #x78
426 #x3C #x66 #x66 #x66 #x3C #x18 #x7E #x18
427 #x3F #x33 #x3F #x30 #x30 #x70 #xF0 #xE0
428 #x7F #x63 #x7F #x63 #x63 #x67 #xE6 #xC0
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1009 1 7 70 0 5 7 8 0 1 7 79 0 2 7 132 0 1 7 0 0 1 7 4 0 1 7 0 0 2 7 30 0 1 7 5 0 1
1010 7 29 0 1 7 0 0 1 7 9 0 1 7 78 0 2 7 132 0 1 7 0 0 1 7 4 0 1 7 1 0 1 7 30 0 2 7
1011 4 0 2 7 31 0 2 7 9 0 1 7 78 0 1 7 132 0 1 7 1 0 1 7 3 0 2 7 0 0 1 7 30 0 3 7 4
1012 0 1 7 32 0 1 7 9 0 1 7 78 0 2 7 131 0 2 7 0 0 1 7 4 0 1 7 0 0 2 7 30 0 2 7 4 0
1013 1 7 32 0 2 7 8 0 2 7 77 0 2 7 132 0 1 7 1 0 1 7 3 0 1 7 1 0 1 7 31 0 1 7 4 0 2
1014 7 32 0 2 7 8 0 2 7 77 0 2 7 131 0 1 7 1 0 2 7 2 0 1 7 1 0 2 7 38 0 6 7 27 0 2
1015 7 8 0 2 7 77 0 2 7 131 0 2 7 1 0 1 7 2 0 2 7 1 0 1 7 38 0 7 7 27 0 2 7 6 0 3 7
1016 78 0 2 7 130 0 2 7 1 0 2 7 2 0 1 7 1 0 2 7 36 0 5 7 30 0 2 7 6 0 3 7 78 0 2 7
1017 131 0 1 7 2 0 1 7 2 0 1 7 2 0 1 7 8 0 2 7 23 0 4 7 33 0 2 7 4 0 4 7 5 0 2 7 17
1018 0 1 7 50 0 2 7 130 0 2 7 2 0 1 7 1 0 2 7 2 0 1 7 7 0 4 7 4 0 1 7 2 0 1 7 5 0 1
1019 7 2 0 4 7 4 0 9 7 15 0 5 7 1 0 6 7 5 0 4 7 15 0 2 7 5 0 3 7 7 0 1 7 3 0 2 7 6
1020 0 3 7 7 0 6 7 131 0 1 7 2 0 2 7 1 0 1 7 2 0 2 7 6 0 5 7 4 0 1 7 1 0 2 7 5 0 1
1021 7 4 0 1 7 5 0 9 7 16 0 11 7 6 0 5 7 5 0 1 7 7 0 2 7 4 0 4 7 6 0 2 7 1 0 4 7 5
1022 0 4 7 6 0 6 7 131 0 1 7 3 0 1 7 1 0 1 7 3 0 1 7 6 0 2 7 1 0 1 7 3 0 2 7 1 0 2
1023 7 4 0 1 7 4 0 1 7 11 0 3 7 17 0 9 7 7 0 2 7 1 0 1 7 4 0 2 7 2 0 1 7 2 0 1 7 3
1024 0 2 7 1 0 1 7 6 0 1 7 1 0 3 7 5 0 2 7 1 0 1 7 5 0 1 7 2 0 2 7 130 0 2 7 3 0 1
1025 7 1 0 1 7 2 0 2 7 5 0 2 7 2 0 1 7 3 0 1 7 1 0 2 7 4 0 2 7 3 0 2 7 10 0 3 7 18
1026 0 6 7 9 0 2 7 2 0 1 7 3 0 2 7 2 0 2 7 1 0 2 7 2 0 2 7 2 0 0 7 6 0 1 7 0 0 3 7
1027 4 0 0 7 0 0 2 7 2 0 0 7 5 0 1 7 3 0 1 7 131 0 1 7 3 0 2 7 0 0 1 7 3 0 1 7 5 0
1028 2 7 2 0 1 7 3 0 2 7 1 0 2 7 2 0 0 7 0 0 1 7 4 0 1 7 10 0 2 7 19 0 2 7 13 0 2 7
1029 2 0 1 7 3 0 2 7 2 0 2 7 2 0 2 7 1 0 2 7 2 0 1 7 6 0 0 7 0 0 3 7 2 0 6 7 2 0 1
1030 7 4 0 1 7 3 0 2 7 130 0 2 7 3 0 5 7 2 0 2 7 5 0 1 7 2 0 2 7 3 0 1 7 2 0 2 7 0
1031 0 5 7 3 0 2 7 9 0 2 7 20 0 2 7 13 0 1 7 2 0 2 7 3 0 2 7 2 0 1 7 2 0 2 7 2 0 1
1032 7 2 0 1 7 6 0 12 7 0 0 1 7 2 0 1 7 5 0 1 7 3 0 1 7 131 0 1 7 4 0 1 7 0 0 1 7 3
1033 0 2 7 4 0 1 7 2 0 3 7 2 0 1 7 3 0 5 7 0 0 1 7 4 0 1 7 5 0 0 7 2 0 2 7 20 0 2 7
1034 13 0 1 7 2 0 3 7 2 0 2 7 2 0 2 7 2 0 2 7 1 0 2 7 1 0 1 7 7 0 3 7 0 0 5 7 1 0 2
1035 7 1 0 1 7 5 0 1 7 3 0 2 7 130 0 2 7 4 0 3 7 4 0 1 7 5 0 1 7 3 0 1 7 3 0 1 7 2
1036 0 5 7 0 0 2 7 4 0 1 7 4 0 1 7 1 0 2 7 21 0 2 7 13 0 1 7 3 0 1 7 2 0 2 7 2 0 2
1037 7 2 0 2 7 2 0 1 7 0 0 2 7 3 0 1 7 1 0 3 7 1 0 4 7 2 0 1 7 0 0 2 7 3 0 1 7 0 0
1038 1 7 3 0 2 7 130 0 1 7 5 0 3 7 3 0 2 7 4 0 1 7 3 0 1 7 4 0 0 7 3 0 1 7 4 0 1 7
1039 4 0 1 7 4 0 1 7 1 0 2 7 21 0 2 7 13 0 1 7 3 0 1 7 3 0 2 7 1 0 3 7 2 0 1 7 2 0
1040 5 7 3 0 1 7 2 0 2 7 9 0 5 7 3 0 1 7 0 0 1 7 3 0 2 7 130 0 2 7 5 0 2 7 4 0 2 7
1041 4 0 1 7 2 0 2 7 3 0 1 7 2 0 1 7 4 0 2 7 4 0 1 7 3 0 2 7 0 0 2 7 22 0 2 7 13 0
1042 1 7 2 0 2 7 2 0 2 7 1 0 3 7 2 0 2 7 2 0 3 7 4 0 1 7 2 0 3 7 9 0 3 7 4 0 1 7 1
1043 0 1 7 3 0 2 7 130 0 1 7 14 0 1 7 5 0 1 7 1 0 2 7 4 0 1 7 1 0 1 7 5 0 1 7 5 0 1
1044 7 2 0 2 7 0 0 2 7 22 0 2 7 14 0 1 7 1 0 2 7 3 0 2 7 0 0 1 7 0 0 1 7 1 0 2 7 3
1045 0 1 7 5 0 1 7 3 0 2 7 10 0 1 7 5 0 1 7 2 0 1 7 2 0 3 7 129 0 2 7 13 0 2 7 5 0
1046 5 7 5 0 5 7 5 0 1 7 5 0 1 7 1 0 2 7 1 0 1 7 0 0 5 7 16 0 2 7 14 0 5 7 4 0 4 7
1047 1 0 5 7 4 0 2 7 2 0 2 7 4 0 1 7 11 0 2 7 2 0 2 7 3 0 1 7 1 0 1 7 0 0 1 7 129 0
1048 1 7 14 0 2 7 5 0 4 7 6 0 4 7 5 0 2 7 5 0 5 7 1 0 9 7 16 0 1 7 15 0 4 7 5 0 3 7
1049 2 0 4 7 5 0 7 7 4 0 2 7 11 0 7 7 4 0 5 7 0 0 1 7 128 0 2 7 14 0 2 7 6 0 2 7 8
1050 0 1 7 7 0 1 7 7 0 2 7 3 0 2 7 22 0 2 7 16 0 2 7 7 0 1 7 3 0 3 7 7 0 4 7 6 0 1
1051 7 13 0 4 7 6 0 4 7 1 0 2 7 127 0 1 7 15 0 2 7 28 0 1 7 40 0 2 7 57 0 1 7 26 0
1052 2 7 3 0 1 7 126 0 2 7 15 0 2 7 71 0 1 7 223 0 1 7 17 0 0 7 255 7 255 7 255 7
1053 255 7 255 7 255 7 255 7 255 7 255 7 127
1054 })
1055
1056 ;;
1057
1058 (defun restore-textmode (textmode-state)
1059 (setf (vga-state) textmode-state)
1060 (ecase (vga-character-height)
1061 (8 (write-font +vga-font-8x8+ 8))
1062 (16 (write-font +vga-font-8x16+ 16)))
1063 nil)
1064
1065 (defun invoke-debugger-with-textmode (debugger textmode-state condition)
1066 (let ((interrupted-vga-state (vga-state))
1067 (muerte::*debugger-function* debugger))
1068 (restore-textmode textmode-state)
1069 (unwind-protect
1070 (invoke-debugger condition)
1071 (setf (vga-state) interrupted-vga-state)
1072 (g-clear))))
1073
1074 (defmacro with-textmode-restored (options &body body)
1075 "Reset current VGA textmode after body completes, or debugger is entered."
1076 (declare (ignore options))
1077 (let ((real-debugger-var (gensym "real-debugger-"))
1078 (vga-state-var (gensym "vga-state-")))
1079 `(let* ((,vga-state-var
1080 (vga-state))
1081 (,real-debugger-var
1082 muerte::*debugger-function*)
1083 (muerte::*debugger-function*
1084 (lambda (c)
1085 (invoke-debugger-with-textmode ,real-debugger-var ,vga-state-var c))))
1086 (unwind-protect
1087 (progn ,@body)
1088 (restore-textmode ,vga-state-var)))))
1089
1090 ;; graphics functions below
1091 ;;
1092
1093
1094
1095 ;; TODO: This can be optimised through two methods
1096 ;; 1. Either write all of plane 1, then plane 2 etc (plane switches are slow)
1097 ;; 2. Use multiple plane writes at once (see g-clear for idea)
1098 ;; - Probably better because of large areas of the same colour
1099 (defun rle-blit-splash (splash)
1100 (loop with index = 0
1101 for i from 0 below (length splash) by 2
1102 for value = (aref splash i)
1103 for count = (1+ (aref splash (1+ i)))
1104 do (loop repeat count
1105 do (setf (pixel (mod index *vga-width*) ; ugly hackitude :(
1106 (truncate index *vga-width*))
1107 value)
1108 (incf index)))
1109 nil)
1110
1111 ;; show the splash screen
1112 (defun g-show-splash ()
1113 (with-textmode-restored ()
1114 (g-start)
1115 (rle-blit-splash *vga-g-splash*)
1116 (page-flip)
1117 (read-char)
1118 (g-clear))
1119 (values))
1120
1121 ;; read a pixel from the DISPLAYED page
1122 (defun pixel (x y)
1123 (memref-int (vga-memory-map)
1124 :index (+ (* (truncate *vga-width* 4) y)
1125 (truncate x y)
1126 (* (truncate *vga-width* 2)
1127 *vga-height*
1128 (mod (1+ *vga-current-page*)
1129 *vga-page-count*)))
1130 :type :unsigned-byte8))
1131
1132 ;; set a pixel to a colour of our choice
1133 ;; write to the NEXT page
1134 (defun (setf pixel) (color x y)
1135 (cond
1136 ((< x (nth 0 (viewport))))
1137 ((>= x (nth 1 (viewport))))
1138 ((< y (nth 2 (viewport))))
1139 ((>= y (nth 3 (viewport))))
1140 (t (set-plane (logand x 3))
1141 (setf (memref-int (vga-memory-map)
1142 :index (+ (* (truncate *vga-width* 4) y) ; pixel
1143 (truncate x 4)
1144 (* (truncate *vga-width* 2) ; page
1145 *vga-height*
1146 *vga-current-page*))
1147 :type :unsigned-byte8)
1148 color)))
1149 color)
1150
1151
1152
1153 ; return the current viewport as a list
1154 (defun viewport ()
1155 *vga-viewport*)
1156
1157
1158 ; sets the viewport
1159 ; rectangle is a list of left-bound, right-bound, top-bound, bottom-bound
1160 (defun (setf viewport) (rectangle)
1161 (setf *vga-viewport* rectangle))
1162
1163
1164 ;; clear the screen
1165 (defun g-clear ()
1166 ;; set read plane to all (bitmask 1111)
1167 (set-plane-by-bitmask 15)
1168 ;; writing to all 4 planes here thus 1/4 of the bytes
1169 ;; and by writing 16 bits a time we get double plus good optimisation :)
1170 ;; However, we wish to cover four planes, thus four times the memory
1171 (loop for x from 0 below (* *vga-width* *vga-height*)
1172 do (setf (memref-int (vga-memory-map)
1173 :index x
1174 :type :unsigned-byte16)
1175 #x0000)))
1176
1177
1178 (defun unchain-video-mode ()
1179 ;; disable chain-4
1180 (setf (io-port VGA-SEQ-INDEX :unsigned-byte8) #x04)
1181 (setf (io-port VGA-SEQ-DATA :unsigned-byte8) #x06)
1182 ;; disable long mode
1183 (setf (io-port VGA-CRTC-INDEX :unsigned-byte8) #x14)
1184 (setf (io-port VGA-CRTC-DATA :unsigned-byte8) #x00)
1185 ;; enable byte mode
1186 (setf (io-port VGA-CRTC-INDEX :unsigned-byte8) #x17)
1187 (setf (io-port VGA-CRTC-DATA :unsigned-byte8) #xE3))
1188
1189
1190 (defun set-page (page)
1191 (setf (io-port VGA-CRTC-INDEX :unsigned-byte8) #x0C)
1192 (setf (io-port VGA-CRTC-DATA :unsigned-byte8) (ldb (byte 8 8)
1193 (* page
1194 (truncate *vga-width* 2)
1195 *vga-height*)))
1196 (setf (io-port VGA-CRTC-INDEX :unsigned-byte8) #x00)
1197 (setf (io-port VGA-CRTC-DATA :unsigned-byte8) (ldb (byte 8 0)
1198 (* page
1199 (truncate *vga-width* 2)
1200 *vga-height*))))
1201
1202
1203 ;; Simple wrapper to swap pages
1204 (defun page-flip ()
1205 (set-page *vga-current-page*)
1206 (setf *vga-current-page*
1207 (mod (1+ *vga-current-page*)
1208 *vga-page-count*)))
1209
1210
1211 ;; easy way to get into graphics mode
1212 (defun g-start ()
1213 (setf (vga-state) +vga-state-320x200x256-modex+)
1214 (setf *vga-width* 320)
1215 (setf *vga-height* 200)
1216 (setf *vga-page-count* 2)
1217 (setf *vga-current-page* 0) ; writing page
1218 (setf (viewport) `(0 ,(1- *vga-width*) 0 ,(1- *vga-height*)))
1219 (unchain-video-mode)
1220 (g-clear)
1221 (page-flip))
1222
1223
1224 ;; draw-line from ch-image
1225 ;; originally written by Cyrus Harmon
1226 ;; modified for movitz by Martin Bealby
1227 (defun draw-line (y0 x0 y1 x1 col)
1228 (let ((dx (- x1 x0))
1229 (dy (- y1 y0)))
1230 (declare (type fixnum dx dy))
1231 (let ((absdx (abs dx))
1232 (absdy (abs dy)))
1233 (declare (type fixnum absdx absdy))
1234 (let ((xstep (if (minusp dx) -1 1))
1235 (ystep (if (minusp dy) -1 1)))
1236 (if (>= absdx absdy)
1237 (let ((d (- (* 2 absdy) absdx))
1238 (incr-e (* 2 absdy))
1239 (incr-ne (* 2 (- absdy absdx)))
1240 (x x0)
1241 (y y0))
1242 (declare (type fixnum d incr-e incr-ne x y))
1243 (setf (pixel y x) col)
1244 (dotimes (i absdx)
1245 (cond
1246 ((<= d 0)
1247 (incf d incr-e)
1248 (incf x xstep))
1249 (t
1250 (incf d incr-ne)
1251 (incf x xstep)
1252 (incf y ystep)))
1253 (setf (pixel y x) col)))
1254 (let ((d (- (* 2 absdy) absdx))
1255 (incr-n (* 2 absdx))
1256 (incr-ne (* 2 (- absdx absdy)))
1257 (x x0)
1258 (y y0))
1259 (declare (type fixnum d incr-n incr-ne x y))
1260 (setf (pixel y x) col)
1261 (dotimes (i absdy)
1262 (cond
1263 ((<= d 0)
1264 (incf d incr-n)
1265 (incf y ystep))
1266 (t
1267 (incf d incr-ne)
1268 (incf y ystep)
1269 (incf x xstep)))
1270 (setf (pixel y x) col))))))))
1271
1272 ;; draw-circle from ch-image
1273 ;; originally written by Cyrus Harmon
1274 ;; modified for movitz by Martin Bealby
1275 (defmethod draw-circle (center-y center-x radius col)
1276 (declare (type fixnum center-y center-x radius))
1277 (flet ((circle-points (y x col)
1278 (setf (pixel (+ center-y y) (+ center-x x)) col)
1279 (setf (pixel (+ center-y x) (+ center-x y)) col)
1280 (setf (pixel (- center-y x) (+ center-x y)) col)
1281 (setf (pixel (- center-y y) (+ center-x x)) col)
1282 (setf (pixel (- center-y y) (- center-x x)) col)
1283 (setf (pixel (- center-y x) (- center-x y)) col)
1284 (setf (pixel (+ center-y x) (- center-x y)) col)
1285 (setf (pixel (+ center-y y) (- center-x x)) col)))
1286 (let ((x 0)
1287 (y radius)
1288 (d (- 1 radius))
1289 (delta-e 3)
1290 (delta-se (+ (* -2 radius) 5)))
1291 (declare (type fixnum x y d delta-e delta-se))
1292 (circle-points y x col)
1293 (do () ((>= x y))
1294 (if (< d 0)
1295 (progn
1296 (incf d delta-e)
1297 (incf delta-e 2)
1298 (incf delta-se 2))
1299 (progn
1300 (incf d delta-se)
1301 (incf delta-e 2)
1302 (incf delta-se 4)
1303 (decf y)))
1304 (incf x)
1305 (circle-points y x col)))))
1306
1307 ;; additional drawing functions (rectangle / triangle)
1308 (defmethod draw-rectangle (x1 y1 x2 y2 col)
1309 (draw-line x1 y1 x1 y2 col)
1310 (draw-line x1 y1 x2 y1 col)
1311 (draw-line x1 y2 x2 y2 col)
1312 (draw-line x2 y1 x2 y2 col))
1313
1314
1315 (defmethod draw-triangle (x1 y1 x2 y2 x3 y3 col)
1316 (draw-line x1 y1 x2 y2 col)
1317 (draw-line x2 y2 x3 y3 col)
1318 (draw-line x3 y3 x1 y1 col))
1319
git repository of the movitz source code