在屏幕上画一个矩形

了解了帧缓冲区起始地址和像素格式之后，可以看出，要在屏幕上绘制图形，所要做的就是写入帧缓冲区对应的像素信息。本节将以画一个矩形为例子来介绍这个过程，示例代码的目录为draw-rect (日文版为sample3_1_draw_rect)。

首先，我们新建一个存放图形处理相关的代码的源文件graphics.c，并在其中创建一个函数draw_pixel，这个函数用于在屏幕上指定位置绘制一个像素（代码4.6）。

void draw_pixel(unsigned int x, unsigned int y,
        struct EFI_GRAPHICS_OUTPUT_BLT_PIXEL color)
{
    unsigned int hr = GOP->Mode->Info->HorizontalResolution;
    struct EFI_GRAPHICS_OUTPUT_BLT_PIXEL *base =
        (struct EFI_GRAPHICS_OUTPUT_BLT_PIXEL *)GOP->Mode->FrameBufferBase;
    struct EFI_GRAPHICS_OUTPUT_BLT_PIXEL *p = base + (hr * y) + x;

    p->Blue = color.Blue;
    p->Green = color.Green;
    p->Red = color.Red;
    p->Reserved = color.Reserved;
}

代码4.6: draw-rect/graphics.c:draw_pixel

在代码4.6中，主要做了这三件小事：

1. 通过GOP->Mode->Info->HorizontalResolution获取水平分辨率
2. 根据水平分辨率，和给定的横纵坐标，计算所要绘制的像素在帧缓冲区中的偏移量
3. 向该像素写入给定的颜色值

此处获取到的水平分辨率是UEFI固件默认识别的水平分辨率，并不一定是显示器的物理分辨率。在作者的ThinkPad E450上，这个值是640像素。屏幕的显示模式可以通过EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL的SetMode函数（标准文档"11.9 Graphics Output Protocol(P.473)"）来改变，有兴趣的读者可以自行尝试。SetMode函数的参数是显示模式的ID，所支持的显示模式的最大值可以通过GOP->Mode->MaxMode获取。¹

接下来，通过调用draw_pixel函数，我们可以方便地实现绘制矩形的函数draw_rect（代码4.7）。

void draw_rect(struct RECT r, struct EFI_GRAPHICS_OUTPUT_BLT_PIXEL c)
{
    unsigned int i;

    for (i = r.x; i < (r.x + r.w); i++)
        draw_pixel(i, r.y, c);
    for (i = r.x; i < (r.x + r.w); i++)
        draw_pixel(i, r.y + r.h - 1, c);

    for (i = r.y; i < (r.y + r.h); i++)
        draw_pixel(r.x, i, c);
    for (i = r.y; i < (r.y + r.h); i++)
        draw_pixel(r.x + r.w - 1, i, c);
}

代码4.7: draw-rect/graphics.c:draw_rect²

存储矩形信息的RECT结构体如代码4.8所示，我们把它的定义放在graphics.h中。

struct RECT {
    unsigned int x, y;
    unsigned int w, h;
};

代码4.8: 结构体RECT的定义

使用上面这些函数，我们可以向Shell中添加一个绘制矩形的命令rect。添加后的shell.c如代码4.9所示。

#include "common.h"
#include "graphics.h"
#include "shell.h"

#define MAX_COMMAND_LEN  100

void shell(void)
{
    unsigned short com[MAX_COMMAND_LEN];
    struct RECT r = {10, 10, 100, 200};  /* 新增 */

    while (TRUE) {
        puts(L"poiOS> ");
        if (gets(com, MAX_COMMAND_LEN) <= 0)
            continue;

        if (!strcmp(L"hello", com))
            puts(L"Hello UEFI!\r\n");
        else if (!strcmp(L"rect", com))  /* 新增 */
            draw_rect(r, white);         /* 新增 */
        else
            puts(L"Command not found.\r\n");
    }
}

代码4.9: draw-rect/shell.c

图4.2展示了这个程序的运行情况。

图4.2: 执行rect命令的截图