23.键盘

【README】

1.本文内容总结自 B站《操作系统-哈工大李治军老师》，内容非常棒，墙裂推荐；

2.键盘是输出型外设；

【1】外设工作原理

【图解】外设工作原理：

步骤1：Cpu向外设控制器发出指令（如写命令），向外设控制器中的寄存器（或存储器）读写数据；如显卡控制器；
步骤2：写入完成后，外设控制器发出中断请求通知cpu写入完成；
步骤3：cpu处理外设中断；

补充：外设驱动主要做3件事情（外设就包括了显示器，键盘，鼠标等）

事情1： cpu向外设控制器的寄存器或端口发出读写指令（out指令），最核心的部分；
前提是cpu需要知道硬件端口，数据格式等细节，而这些细节非常麻烦；
事情2：操作系统为了隐藏细节，做了一个统一的文件视图，把外设抽象为文件，文件inode结构体就封装了外设端口，数据格式等细节；
事情3：cpu处理外设中断（外设控制器在完成相应操作后会向cpu发出中断）；

补充2：其他外设工作原理类似，同上述外设驱动的3件事情；

【2】键盘驱动代码实现

1）键盘中断初始化

【图解】
1）0x21号中断是键盘中断，键盘中断处理程序为 keyboard_interrupt ；
2） _keyboard_interrupe 代码

_keyboard_interrupt:// 把0x60端口里的数据读入到al寄存器； inb $0x60, %al // 调用 key_table + eax*4 call key_table(, %eax, 4)

3）处理扫描码 key_table + eax*4

【图解】
调用 do_self 函数找到键盘按键对应的ASCII码；

3）从 key_map 取出 ASCII 码

【图解】

说明1）key_map: .byte 0, 27 .ascii “1234567890-=” ...
说明2）shift_map: .byte 0, 27 .ascii “!@#$%^&*()_+” ... // 按住shift键
说明3）Movb(%ebx, %eax), %al // 把找到键盘按键的ASCII 送入al寄存器
说明4） call put_queue 把ASCII 送入缓冲区（或队列）

4）put_queue 把 ASCII 放入缓冲区 con.read_q

【图解】
con.read_ q 中 con 指的是 console 控制器；
Read_q 指的是读缓冲区；

补充：回显（可显示字符才会回显）


// 字符回显（打出在显示器）
void copy_to_cooked(struct tty_struct* tty) 
{GETCH(tty_read_q,c);// 判断是否需要回显 if (L_ECHO(tty)) {PUTCH(c, tty->write_q);// 立刻显示在屏幕上 tty->write(tty); }PUTCH(c, tty->secondary); ... 
}