Turbo C / VGA x86 程序集：从 ram 复制到 vram
Turbo C / VGA x86 assembly: Copy from ram to vram
我只是想用 turbo c 在带有 MCGA/VGA 卡的 8086/286（用 pcem 模拟）上绘制 "sprites"。
使用 turbo c 3.0 编译，它应该可以在带有 MCGA 的真实 8086 上工作。我没有使用 VGA 模式 x 因为它有点复杂而且我不需要额外的 vram 来做我想做的事情，即使屏幕上有一些闪烁，也没关系 :).
在 C 中，我有一堆 memcpys 以模式 13 将数据从加载的 sprite 结构移动到 VGA：
byte *VGA=(byte *)0xA0000000L;
typedef struct tagSPRITE
{
word width;
word height;
byte *data;
} SPRITE;
void draw_sprite(SPRITE *sprite){
int i = 0; int j = 0;
for(j=0;j<16;j++){
memcpy(&VGA[0],&sprite->data[i],16);
screen_offset+=320;
i+=16;
}
}
目标是将该代码转换为特定的汇编函数以稍微加快速度。
(编者注：这是原始的 asm 尝试和答案所基于的文本。查看修订历史以了解此问题发生了什么。在上次编辑中已全部删除，仅制作提问者自己的答案有道理，所以这次编辑试图让两个答案都有意义。）
我试着用类似这样的东西在汇编中编写它，我确信它有很大的错误：
void draw_sprite(SPRITE *sprite){
asm{
mov ax,0A000h
mov es,ax /* ES points to the video memory */
mov di,0 /* ES + DI = destination video memory */
mov si,[sprite.data]/* source memory ram ???*/
mov cx,16 /* bytes to copy */
rep movsb /* move 16 bytes from ds:si to es:di (I think this is the same as memcpy)*/
add di,320 /* next scanline in vram */
add si,16 /* next scanline of the sprite*/
mov cx,16
rep movsb /* memcpy */
/*etc*/
}
}
我知道 ram 地址不能存储在 16 位寄存器中，因为它大于 64k，所以 mov si,[sprite.data] 是行不通的。
那么如何将 ram 地址传递给 si 寄存器？（如果可能的话）。
我知道我必须使用 ds 和 si 寄存器在 "ds" 中设置类似 "bank" 的内容，然后 "si" 寄存器可以读取 64k 内存块,（这样movsb就可以把ds:si移动到es:di）。但我就是不知道它是如何工作的。
我还想知道该 asm 代码是否会比 c 代码（在 8086 8 Mhz 或 286 上）更快，因为您不必在每个循环中都重复第一部分。
我暂时不会从 vram 复制到 vram，因为我必须使用模式 X，那是另一回事了。
rep movsb 增加 SI 和 DI 以及减少 CX。它就像一个 memcpy，通过引用获取其 dst、src 并将它们更新到复制区域的末尾。
所以你需要 add di, 320-16，并且 si 已经指向精灵的下一行（因为行步幅与宽度 = 16 匹配）。
就分段而言，movsb从DS:SI复制到ES:DI，所以设置ES:DI指向显存是正确的。
Turbo C 的调用约定 requires/ensures 函数 entry/exit 上的 DF=0（类似于普通的 32 位调用约定），因此您不需要 cld 来确保 movsb 朝着正确的方向前进（向前而不是向后）。 （如果你在其他地方使用了 std 并且没有放回去，请在那里修复它以避免违反调用约定。）
Turbo C 的调用约定也有 call-clobbered AX/BC/CX/DX 和 ES。 （). If its inline asm is anything like MSVC, the compiler will save/restore DI and SI for you. But possibly it doesn't save/restore DS for you, so 你需要自己 push/pop DS 到 save/restore 它。看看编译器生成的 asm 以确保你遵循调用约定。
从你更新的问题中，我们可以看到你的构建选项包括 memory model = large ，它使所有指针都变成远指针，这将是一个显着的减速与手动选择哪些指针需要是 FAR 而其他指针只是16 位。但是，如果您没有任何理由了解 16 位实模式分段和所有不再相关的东西，那么一定要继续使用它。 （您可能会选择至少代码可以靠近的内存模型，所以靠近 call/ret 只有 push/pop 一个 IP 值，而不是一个 CS。）
你可以把代码放在一个循环中，像这样。
我有硬编码宽度/高度与加载它的混合，就像你的问题一样，但如果你计算 BX（320 宽度）中的行步幅，你有足够的寄存器来提升计算。循环分支本身也已经处理了运行时变量精灵大小。
push ds
xor di,di // DI=0
//mov si,[sprite.data] /* source memory ram ???*/
lds si,[sprite.data] // with your build options, everything is a seg:off FAR pointer
lea ax, [si + 16*16] // end_src pointer
mov dx, [sprite.width]
shr dx, 1 // words to copy = bytes / 2
// if you can't assume even width, then just use movsb
// or optimize with rep movsb + a test of the low bit for one movsb
@loop: // do {
mov cx,dx /* words to copy */
rep movsw /* copy 16 bytes from ds:si to es:di */
add di, 320-16 /* starting column in next scanline in vram */
// add si, 0 // sprite row stride - width = 0
cmp si, ax
jb @loop // } while(src < endsrc);
pop ds
注意使用 movsw 复制 2 字节块。根据操作数的大小，PPro 之前的 x86 实际上一次只复制 1 个字节或 1 个字。
PPro 和更高版本具有快速字符串微代码，可以复制更大的块。但这有很大的启动开销，所以对于只有 16 个字节的情况，最好在 16 位模式的现代 x86 上使用 4 个 DWORD 整数寄存器 (eax)，或者 x87 fild qword/fistp 的 qword , 或 16 字节，带一个 XMM 寄存器。
在实际的 8086 或 286 上，fild/fistp 与整数副本相比会慢得可怕。使用 16 位数据总线，您一次只能复制 2 个字节，因此 rep movsw 在真正的 286 上很好。
另见
和 用于现代 x86 上的 memcpy（不过主要集中在大型副本上。）
另请注意，VRAM 通常是不可缓存或写入组合的，因此，如果您实际上正在优化复制到 VRAM 例程，那么将多个狭窄存储到同一缓存行对于 UC 来说很糟糕，但对于 WC 来说还不错, 在 CPU 上有缓存。
感谢 Michael Petch、Peter Cordes 和大家。我得到了答案。
复制数据到vga显存的汇编代码如下：
DGROUP GROUP _DATA, _BSS
_DATA SEGMENT WORD PUBLIC 'DATA'
_DATA ENDS
_BSS SEGMENT WORD PUBLIC 'BSS'
_BSS ENDS
_TEXT SEGMENT BYTE PUBLIC 'CODE'
ASSUME CS:_TEXT,DS:DGROUP,SS:DGROUP
PUBLIC _draw_sprite
_draw_sprite proc far
push bp
mov bp,sp
push ds
push si
push di
;-----------------------------------
lds bx,[bp+6]
lds si,ds:[bx+4] ; sprite->data to ds:si
mov ax,0A000h
mov es,ax
mov di,0 ; VGA[0] to es:di
mov ax,16 ; 16 scan lines
copy_line:
mov cx,8
rep movsw ; copy 16 bytes from ds:si to es:di
add di,320-16 ; go to next line of the screen
dec ax
jnz copy_line
;-----------------------------------
pop di
pop si
pop ds
mov sp,bp
pop bp
ret
_draw_sprite endp
在c中声明函数为：
void draw_sprite(SPRITE *spr);
数据存储在spr->data，是一个数字数组（从0到255，存储一个像素的颜色）。
该代码最终在 x = 0、y = 0 的位置绘制了 16x16 位图。
非常感谢！
我只是想用 turbo c 在带有 MCGA/VGA 卡的 8086/286（用 pcem 模拟）上绘制 "sprites"。
使用 turbo c 3.0 编译，它应该可以在带有 MCGA 的真实 8086 上工作。我没有使用 VGA 模式 x 因为它有点复杂而且我不需要额外的 vram 来做我想做的事情，即使屏幕上有一些闪烁，也没关系 :).
在 C 中，我有一堆 memcpys 以模式 13 将数据从加载的 sprite 结构移动到 VGA：
byte *VGA=(byte *)0xA0000000L;
typedef struct tagSPRITE
{
word width;
word height;
byte *data;
} SPRITE;
void draw_sprite(SPRITE *sprite){
int i = 0; int j = 0;
for(j=0;j<16;j++){
memcpy(&VGA[0],&sprite->data[i],16);
screen_offset+=320;
i+=16;
}
}
目标是将该代码转换为特定的汇编函数以稍微加快速度。
(编者注：这是原始的 asm 尝试和答案所基于的文本。查看修订历史以了解此问题发生了什么。在上次编辑中已全部删除，仅制作提问者自己的答案有道理，所以这次编辑试图让两个答案都有意义。）
我试着用类似这样的东西在汇编中编写它，我确信它有很大的错误：
void draw_sprite(SPRITE *sprite){
asm{
mov ax,0A000h
mov es,ax /* ES points to the video memory */
mov di,0 /* ES + DI = destination video memory */
mov si,[sprite.data]/* source memory ram ???*/
mov cx,16 /* bytes to copy */
rep movsb /* move 16 bytes from ds:si to es:di (I think this is the same as memcpy)*/
add di,320 /* next scanline in vram */
add si,16 /* next scanline of the sprite*/
mov cx,16
rep movsb /* memcpy */
/*etc*/
}
}
我知道 ram 地址不能存储在 16 位寄存器中，因为它大于 64k，所以 mov si,[sprite.data] 是行不通的。
那么如何将 ram 地址传递给 si 寄存器？（如果可能的话）。
我知道我必须使用 ds 和 si 寄存器在 "ds" 中设置类似 "bank" 的内容，然后 "si" 寄存器可以读取 64k 内存块,（这样movsb就可以把ds:si移动到es:di）。但我就是不知道它是如何工作的。
我还想知道该 asm 代码是否会比 c 代码（在 8086 8 Mhz 或 286 上）更快，因为您不必在每个循环中都重复第一部分。
我暂时不会从 vram 复制到 vram，因为我必须使用模式 X，那是另一回事了。
rep movsb 增加 SI 和 DI 以及减少 CX。它就像一个 memcpy，通过引用获取其 dst、src 并将它们更新到复制区域的末尾。
所以你需要 add di, 320-16，并且 si 已经指向精灵的下一行（因为行步幅与宽度 = 16 匹配）。
就分段而言，movsb从DS:SI复制到ES:DI，所以设置ES:DI指向显存是正确的。
Turbo C 的调用约定 requires/ensures 函数 entry/exit 上的 DF=0（类似于普通的 32 位调用约定），因此您不需要 cld 来确保 movsb 朝着正确的方向前进（向前而不是向后）。 （如果你在其他地方使用了 std 并且没有放回去，请在那里修复它以避免违反调用约定。）
Turbo C 的调用约定也有 call-clobbered AX/BC/CX/DX 和 ES。 （
从你更新的问题中，我们可以看到你的构建选项包括 memory model = large ，它使所有指针都变成远指针，这将是一个显着的减速与手动选择哪些指针需要是 FAR 而其他指针只是16 位。但是，如果您没有任何理由了解 16 位实模式分段和所有不再相关的东西，那么一定要继续使用它。 （您可能会选择至少代码可以靠近的内存模型，所以靠近 call/ret 只有 push/pop 一个 IP 值，而不是一个 CS。）
你可以把代码放在一个循环中，像这样。
我有硬编码宽度/高度与加载它的混合，就像你的问题一样，但如果你计算 BX（320 宽度）中的行步幅，你有足够的寄存器来提升计算。循环分支本身也已经处理了运行时变量精灵大小。
push ds
xor di,di // DI=0
//mov si,[sprite.data] /* source memory ram ???*/
lds si,[sprite.data] // with your build options, everything is a seg:off FAR pointer
lea ax, [si + 16*16] // end_src pointer
mov dx, [sprite.width]
shr dx, 1 // words to copy = bytes / 2
// if you can't assume even width, then just use movsb
// or optimize with rep movsb + a test of the low bit for one movsb
@loop: // do {
mov cx,dx /* words to copy */
rep movsw /* copy 16 bytes from ds:si to es:di */
add di, 320-16 /* starting column in next scanline in vram */
// add si, 0 // sprite row stride - width = 0
cmp si, ax
jb @loop // } while(src < endsrc);
pop ds
注意使用 movsw 复制 2 字节块。根据操作数的大小，PPro 之前的 x86 实际上一次只复制 1 个字节或 1 个字。
PPro 和更高版本具有快速字符串微代码，可以复制更大的块。但这有很大的启动开销，所以对于只有 16 个字节的情况，最好在 16 位模式的现代 x86 上使用 4 个 DWORD 整数寄存器 (eax)，或者 x87 fild qword/fistp 的 qword , 或 16 字节，带一个 XMM 寄存器。
在实际的 8086 或 286 上，fild/fistp 与整数副本相比会慢得可怕。使用 16 位数据总线，您一次只能复制 2 个字节，因此 rep movsw 在真正的 286 上很好。
另见
和
另请注意，VRAM 通常是不可缓存或写入组合的，因此，如果您实际上正在优化复制到 VRAM 例程，那么将多个狭窄存储到同一缓存行对于 UC 来说很糟糕，但对于 WC 来说还不错, 在 CPU 上有缓存。
感谢 Michael Petch、Peter Cordes 和大家。我得到了答案。
复制数据到vga显存的汇编代码如下：
DGROUP GROUP _DATA, _BSS
_DATA SEGMENT WORD PUBLIC 'DATA'
_DATA ENDS
_BSS SEGMENT WORD PUBLIC 'BSS'
_BSS ENDS
_TEXT SEGMENT BYTE PUBLIC 'CODE'
ASSUME CS:_TEXT,DS:DGROUP,SS:DGROUP
PUBLIC _draw_sprite
_draw_sprite proc far
push bp
mov bp,sp
push ds
push si
push di
;-----------------------------------
lds bx,[bp+6]
lds si,ds:[bx+4] ; sprite->data to ds:si
mov ax,0A000h
mov es,ax
mov di,0 ; VGA[0] to es:di
mov ax,16 ; 16 scan lines
copy_line:
mov cx,8
rep movsw ; copy 16 bytes from ds:si to es:di
add di,320-16 ; go to next line of the screen
dec ax
jnz copy_line
;-----------------------------------
pop di
pop si
pop ds
mov sp,bp
pop bp
ret
_draw_sprite endp
在c中声明函数为：
void draw_sprite(SPRITE *spr);
数据存储在spr->data，是一个数字数组（从0到255，存储一个像素的颜色）。
该代码最终在 x = 0、y = 0 的位置绘制了 16x16 位图。
非常感谢！