操作系统课程设计C语言实现画板

FoshanUniversity课程设计说明书操作系统课程和设计学院：电子与信息工程学院专业：2012网络工程2学号：学生姓名：二〇一五年七月2课程设计任务书专业级班一、设计题目：操作系统图形显示程序接口设计二、主要内容：本设计的目的是通过设计一些简单的中断调用接口，使学生掌握程序接口的设计方法。要求在熟悉DOS操作系统的中断接口及程序接口的基础上，利用C语言设计简单的显示程序接口，最后通过程序验证全部接口的正确性。三、具体要求利用C语言设计DOS中断中21H与图形操作相关的中断调用，具体包括：1、设置点阵图形的彩色2、画点3、画线4、画矩形5、画圆6、屏幕区域填充7、屏幕区域保存8、屏幕区域逻辑恢复9、清除屏幕/区域10、屏幕区域卷动11、鼠标控制12、多窗口功能3上述功能由两部分程序验证，中断驻留程序和验证程序。首先运行中断驻留程序，然后运行验证程序得到预期结果。四、进度安排1-2天：资料查找、系统分析，数据流程分析，概要设计1-2天：系统详细设计、功能设计5-6天：模块设计、编程调试1天：资料整理、课程设计说明书编写。五、完成后应上交的材料1、课程设计说明书（程序流程图、功能模块图、相关数据结构、核心算法等）2、相关源程序文件六、总评成绩指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日4目录一、程序概述………………………………………………………51.1程序任务…………………………………………………...51.2程序原理………………………………………………....5二、概念原理……………………………………............................5三、总体设计……………………………………………………….63.1设计流程图…………………………………………………....63.2实现方法……………………………………..………………...6四、详细设计………………………………………………………...74.1函数使用………………………………………………….....7五、完成情况………………………………………………………...7六、使用说明………………………………………………………...7七、设计总结………………………………………………………..97.1系统特色……………………………………………………...97.2经验教训……………………………………………………...97.3实践感受……………………………………………………...9参考资料…………………………………………………………..........9附录…………………………………………………………..........105一．程序概述1.1.程序任务本设计是要求编写一个简单的命令解释器，利用C语言、DOS中断中21H与屏幕显示相关的中断调用进行设计的，主要完成要求中所提到的功能如：画点、画线、画圆、填充、恢复、屏幕滚动等。1.2.程序原理设计过程中发现使用C语言进行图形操作如果使用传统的功能菜单和接口选项，会使功能无法衔接，模块化感严重，功能使用不连续的问题，用户体验非常低。所以经过思考了查阅资料后，改用单面板上，鼠标控制输入的办法实现功能，鼠标的控制使用已经包含了中断机制，所以不用特意添加其他功能模块的中断。使用鼠标位置追踪函数，建立int33h中断功能调用组，随时获取鼠标位置以及功能选择。GetCursorPos(&point);//获取鼠标指针位置（屏幕坐标），调用ScreenToClient(hwnd,&point);//将鼠标指针位置转换为窗口坐标，最后再检测鼠标按下左键的状态，调用函数GetAsyncKeyState(VK_LBUTTON)。二．概念原理2.1中断中断：顾名思义，是指当出现需要时，CPU暂时停止当前程序的执行而执行处理新情况的程序和执行过程。即在程序运行过程中，系统出现了一个必须由CPU立即处理的情况，此时，CPU暂时中止程序的执行转而处理这个新的情况的过程就叫做中断。2.2图形显示程序接口图形显示接口（GDI）提供了一系列的函数和相关的结构，应用程序可以使用它们在显示器、打印机或其他设备上生成图形化的输出结果。使用GDI函数可以绘制直线、曲线、闭合图形、路径、文本以及位图图像。所绘制的图形的颜色和风格依赖于所创建的绘图对象，即画笔、笔刷和字体。你可以使用画笔来绘制直线和曲线，使用笔刷来填充闭合图形的内部，使用字体来书写文本。2.3.中断驻留程序中断驻留程序，指的是当加载进内存的程序执行完毕后，依然能够保存产生的临时数据跟临时状态，而在下一次调用时继续执行。2.4.系统调用6系统调用，顾名思义，说的是操作系统提供给用户程序调用的一组“特殊”接口。用户程序可以通过这组“特殊”接口来获得操作系统内核提供的服务，比如用户可以通过文件系统相关的调用请求系统打开文件、关闭文件或读写文件，可以通过时钟相关的系统调用获得系统时间或设置定时器等。从逻辑上来说，系统调用可被看成是一个内核与用户空间程序交互的接口，它好比一个中间人，把用户进程的请求传达给内核，待内核把请求处理完毕后再将处理结果送回给用户空间。三．总体设计3.1程序流程图图图形显示程序接口设计鼠标控制清除屏幕/区域屏幕区域逻辑恢复屏幕区域保存屏幕区域填充多窗口功能矩形画圆画线画点选取颜色屏幕幕区域逻辑操作鼠鼠标控制73.2实现方法使用GetCursorPos(&point);函数获取鼠标指针位置（屏幕坐标），随时获取鼠标位置以及功能选择。调用ScreenToClient(hwnd,&point);//将鼠标指针位置转换为窗口坐标，调用函数GetAsyncKeyState(VK_LBUTTON)，检测鼠标按下左键的状态，根据鼠标状态选择功能并输出。四．详细设计4.1函数使用Show（）输出功能面板边框以及调色板色块GetCursorPos(&point);//获取鼠标指针位置（屏幕坐标）ScreenToClient(hwnd,&point);//将鼠标指针位置转换为窗口坐标Line()画线函数Bar()画条函数Rectangle()画矩形函数Circle()画圆函数Setfillstyle()设置填充图样和颜色函数Getimage()保存图像函数Putimage()输出图像函数Cleardevice();刷新屏幕五．完成情况本程序完成了其中的选择颜色，设置点阵图形的彩色，画点，画线，画矩形，画圆，屏幕区域填充，屏幕区域保存，屏幕区域逻辑恢复，清除屏幕/区域，鼠标控制，多窗口功能。屏幕卷动功能尚未实现，但大部分及主要功能都已实现，并不影响使用，部分功能存在BUG，使用时需遵循一定使用方法，有待改善。六．使用说明左边工具栏按顺序为81、画曲线2、画直线3、画矩形4、画圆5、封闭区域颜色填充6、保存画面到文件7、清屏8、撤销一步操作9、恢复之前保存的文件到画面上底部为调色板，点击选色9七．设计总结7.1系统特色本系统使用单页面操作，比起传统的DOS界面操作的选项菜单来说，更加便利以及直观，可以在同一窗口看到多次操作的结果，用户体验更好，而且全程鼠标控制，直观的菜单栏都是本软件亮点。7.2经验教训本次课程设计一开始，我使用的是传统的选择菜单模式实现功能，每个功能都需要经过一次选择和退出才能执行下一个功能，没有连贯性，并不符合我们本次任务的画板功能，经过与同学的讨论分析后，我们才决定重新开始，更改界面，这告诉我们要摆脱定势思维，因为我们习惯于作选项接口，就忘了分析。做项目之前应先分析清楚，所需要的方法及功能再开始程序设计，而不应该使用老方法，直接开始。7.3实验感受本次课程设计让我对C语言的感悟更加深了一层，曾经以为C语言有许多功能都无法实现，但当开始课程设计并查找资料都发现，C语言功能强大而且深奥，之前所学习的东西可以说是沧海一粟，是在拿不出手，经过了大量翻阅C语言高级教程后，才有所了解。数据结构与操作系统知识也是不可或缺，作为本10次设计的核心，操作系统的中断功能又花费了我们大量的时间来理解，然后用C语言实现，又一次锻炼了我的编码功能，在做后退功能的时候，需要用到栈结构来保存之前多部操作，但是实现了栈之后，却无法实现类类型入栈，所以最终只能做出单步恢复的功能，还是有待改进。本次课程设计让我加深了，软件设计的整个流程以及对语言的熟悉程度，为以后打下坚实基础。参考资料1、《计算机操作系统教程》（第2版）张尧学史美林编著清华大学出版社2、《操作系统实验指导》任爱华李鹏刘方毅清华大学出版社3、《操作系统实验教程——核心技术与编程实例》顾宝根王立松顾喜梅科学出版社4、《C++编程思想》Bruck著侯捷译机械工业出版社5、《C语言程序中清除键盘缓冲区的方法》杨长虹益阳职业技术学院学报附录#includectype.h#includegraphics.h#includestdio.h#includemath.hvoidmain(){voidshow();IMAGEimg;initgraph(1000,680);//初始化绘图窗口HWNDhwnd=GetHWnd();//获取绘图窗口句柄POINTpoint;setfillcolor(LIGHTGRAY);show();intx1,y1,a=0,p,color;chars[]=SAVE;charseban[]=调色板;11chart[]=FULL;charc[]=CLEAR;charb[]=BACK;charr[]=RETURN;outtextxy(15,220,t);outtextxy(10,635,seban);outtextxy(15,270,s);outtextxy(10,320,c);outtextxy(15,380,b);outtextxy(3,430,r);while(true){GetCursorPos(&point);//获取鼠标指针位置（屏幕坐标）ScreenToClient(hwnd,&point);//将鼠标指针位置转换为窗口坐标if(GetAsyncKeyState(VK_LBUTTON)){if(point.y630){setcolor(getpixel(point.x,point.y));color=getpixel(point.x,point.y);}if(point.x60){if(point.y0&&point.y=50)//曲线a=0;if(point.y50&&point.y=100)//直线a=1;if(point.y100&&point.y=150)//矩形a=2;if(point.y150&&point.y=200)//圆a=3;if(point.y200&&point.y=250)//fulla=4;if(point.y300&&point.y=350)//刷新屏幕，重新输出所有12{getimage(&img,60,0,1000,610);cleardevice();show();outtextxy(10,320,c);outtextxy(15,270,s);outtextxy(15,220,t);outtextxy(10,635,seban);outtextxy(15,380,b);outtextxy(3,430,r);}if(point.y250&&point.y=300)//保存{getimage(&img,60,0,1000,610);saveimage(E:\\test.jpg);HWNDhwnd=GetHWnd();MessageBox(hwnd,_T(已保存到E:\\text.jpg!),_T(save),MB_OK);}if(point.y350&&point.y=400)//后退a=5;if(point.y400&&point.y=450)//恢复到文件内容a=6;}while(1){x1=point.x;y1=point.y;if(a==0)//曲线{getimage(&img,60,0,1000,610);GetCursorPos(