操作系统课程设计C语言实现画板

... . .Foshan University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：二〇一五年七月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目录一、程序概述 (5)1.1程序任务 (5)1.2程序原理 (5)二、概念原理 (5)三、总体设计 (6)3.1设计流程图…………………………………………………... .63.2实现方法 (6)四、详细设计 (7)4.1函数使用…………………………………………………... ..7五、完成情况 (7)六、使用说明 (7)七、设计总结 (9)7.1系统特色 (9)7.2经验教训 (9)7.3实践感受 (9)参考资料 (9)附录 (10)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int 33h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核，待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3.2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1、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）尧学史美林编著清华大学2、《操作系统实验指导》任爱华鹏方毅清华大学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4、《C++编程思想》Bruck 著侯捷译机械工业5、《C 语言程序中清除键盘缓冲区的方法》长虹职业技术学院学报附录#include<ctype.h>#include <graphics.h>#include <stdio.h>#include<math.h>void main(){void show();IMAGE img;initgraph(1000, 680); // 初始化绘图窗口HWND hwnd = GetHWnd(); // 获取绘图窗口句柄POINT point;setfillcolor(LIGHTGRAY);show();int x1,y1,a=0,p,color;char s[]="SAVE";char seban[]="调色板";char t[]="FULL";char c[]="CLEAR";char b[]="BACK";char r[]="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.y>630){setcolor(getpixel(point.x,point.y));color=getpixel(point.x,point.y);}if(point.x<60){if(point.y>0&&point.y<=50)//曲线a=0;if(point.y>50&&point.y<=100)//直线a=1;if(point.y>100&&point.y<=150)//矩形a=2;if(point.y>150&&point.y<=200)//圆a=3;if(point.y>200&&point.y<=250)//fulla=4;if(point.y>300&&point.y<=350)//刷新屏幕，重新输出所有{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.y>250&&point.y<=300)//保存{getimage(&img,60,0,1000,610);saveimage("E:\\test.jpg");HWND hwnd = GetHWnd();MessageBox(hwnd, _T("已保存到E:\\text.jpg!"),_T("save"), MB_OK) ;}if(point.y>350&&point.y<=400)//后退a=5;if(point.y>400&&point.y<=450)//恢复到文件容a=6;}while(1){x1=point.x;y1=point.y;if(a==0) //曲线{getimage(&img,60,0,1000,610);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(x1,y1,point.x,point.y);if(!GetAsyncKeyState(VK_LBUTTON))break;}if(a==2)//矩形{if(!GetAsyncKeyState(VK_LBUTTON)){getimage(&img,60,0,1000,610);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(x1,y1,point.x,y1);line(x1,y1,x1,point.y);line(x1,point.y,point.x,point.y);line(point.x,y1,point.x,point.y);break;}}if(a==1)//直线{if(!GetAsyncKeyState(VK_LBUTTON)){getimage(&img,60,0,1000,610);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(x1,y1,point.x,point.y);break;}}if(a==3)//圆{if(!GetAsyncKeyState(VK_LBUTTON)){getimage(&img,60,0,1000,610);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far circle(x1, y1,(int)sqrt((point.x-x1)*(point.x-x1)+(point.y-y1)*(point.y-y1)));break;}}if(a==4)//full{if(!GetAsyncKeyState(VK_LBUTTON)){getimage(&img,60,0,1000,610);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setfillcolor(color);setfillstyle(BS_SOLID);floodfill(point.x,point.y, BLACK);break;}}if(a==5)//后退{ putimage(60, 0, &img);break;}if(a==6)//文件恢复{loadimage(&img, "E:\\test.jpg");putimage(0,0, &img);break;}}}}}void show(){far floodfill(1,1,BLUE);setbkmode(TRANSPARENT);//背景模式。