帧缓冲控制台

基于 Limine 线性帧缓冲（Linear Framebuffer）和 PSF2 位图字体的裸机控制台实现。

帧缓冲参数

从 Limine 响应获取：

字段	含义	单位
address	显存起始地址（HHDM 转换后）	虚拟地址
width	屏幕宽度	像素
height	屏幕高度	像素
pitch	每行字节跨度	字节

pitch ≠ width × 4

某些显卡会对每行做对齐填充，所以计算像素偏移公式是：
fb_ptr[y * (pitch / 4) + x]，而不是 fb_ptr[y * width + x]

色彩格式

32 位色（0x00RRGGBB）：

#define COLOR_WHITE  0x00FFFFFF  // 白色前景
#define COLOR_BLACK  0x00000000  // 黑色背景

PSF2 字体

文件头结构

typedef struct {
  uint32_t magic;          // 魔数: 0x864ab572
  uint32_t version;        // PSF 版本
  uint32_t headersize;     // 头大小（字节）
  uint32_t flags;
  uint32_t numglyph;       // 字形总数
  uint32_t bytesperglyph;  // 每字形字节数
  uint32_t height;         // 字形高度（像素）
  uint32_t width;          // 字形宽度（像素）
} psf2_header_t;

字形数据布局

[PSF2 Header] [Glyph 0] [Glyph 1] ... [Glyph N]
              ← headersize bytes →
              ← bytesperglyph bytes each →

每行占 (width + 7) / 8 字节（位打包）。行间按 MSB-first 排列：

• 0x80 → 最左像素亮
• 0x01 → 最右像素亮

核心 API

像素绘制

static inline void put_pixel(uint32_t x, uint32_t y, uint32_t color) {
  if (x >= fb_width || y >= fb_height) return;  // 边界检查
  fb_ptr[y * (fb_pitch / 4) + x] = color;
}

字符绘制流程

输出函数

void fb_putchar(char c);           // 单个字符（含换行/换页逻辑）
void fb_print_str(const char *s);  // 字符串（不自动加换行）
int  fb_puts(const char *s);       // 字符串 + 自动加 '\n'
void fb_print_hex(uint64_t val);   // 十六进制（0x 前缀，16 位大写）

十六进制输出

void fb_print_hex(uint64_t val) {
  const char *hex = "0123456789ABCDEF";
  fb_print_str("0x");
  for (int i = 15; i >= 0; i--)
    fb_putchar(hex[(val >> (i * 4)) & 0xF]);
}

显示效果

PMM Initialized.
VMM Initialized
Hello World!
VMM Mapping Test Passed!

未来扩展方向

• 彩色输出（每个字符独立前景色/背景色）
• 真正的滚屏（移动已有像素内容而非环形覆盖）
• 多个虚拟控制台（Alt+F1~F6 切换）
• 光标闪烁

交叉引用

• 启动流程与CPU初始化 — FPU/SSE 在 fb_init 之前初始化
• 内存管理 — 控制台输出调试 PMM/VMM 状态