【 *** 作系统】30天自制 *** 作系统--

        上一章的最后，实现了键盘的中断反馈，但是鼠标依然没有反应，所以承上启下，本章要做这么几个事情，（1）将中断接收到的数据，拿到中断外面来处理，以减少中断中的 *** 作，加快程序运行（这边很好理解，不再赘述）；（2）建立FIFO缓冲区，以便快速稳定地读写键盘/鼠标的活动数据；（3）键盘控制电路的初始化，并激活鼠标，应用建立的FIFO缓冲区读写鼠标的活动数据；

一 建立FIFO缓冲区

        缓冲区是一个队列结构，先进先出，队列长度可以在初始化中自行定义。

这边主要构建了以下几个 *** 作函数：

【1】FIFO缓冲区初始化----fifo8_init：

        这个函数用于初始化一个缓冲区结构体，缓冲区的读写采用双指针的控制方法，所以这边用p、q两个指针来指代缓冲区数组下标。

长度可以根据情况自行定义（键盘 *** 作少一点，定义的长度为32，鼠标的 *** 作多一点，定义的长度为128）：

void fifo8_init(struct FIFO8 *fifo, int size, unsigned char *buf)
/* FIFO缓冲区初始化 */
{
	fifo->buf   = buf;  //缓冲数据区
    fifo->p     = 0;    //缓冲区写指针
    fifo->q     = 0;    //缓冲区读指针
    fifo->size  = size; //缓冲区总长度
    fifo->free  = size; //缓冲区剩余长度
    fifo->flags = 0;    //缓冲区溢出标志位
    
	return;
}

【2】FIFO缓冲区写数据----fifo8_put：

int fifo8_put(struct FIFO8 *fifo, unsigned char data)
/* 向FIFO传送数据并保存 */
{
    if(fifo->free == 0)
    {
        /* 如果缓冲区满，则溢出标志位置1，写不进新的数据 */
        fifo->flags |= FLAGS_OVERRUN;
        return -1;
    }
	fifo->buf[fifo->p] = data;
    fifo->p ++;
    fifo->free --;
    if(fifo->p == fifo->size)
    {
        fifo->p = 0;
    }
	return 0;
}

【3】FIFO缓冲区读数据----fifo8_get：

int fifo8_get(struct FIFO8 *fifo)
/* 从FIFO取一个数据 */
{
    int data;
    if(fifo->free == fifo->size)
    {
        /* 如果缓冲区为空，则直接返回，读不到数据 */
        return -1;
    }
	data = fifo->buf[fifo->q];
    fifo->q ++;
    fifo->free ++;
    if(fifo->q == fifo->size)
    {
        fifo->q = 0;
    }
    
	return data;
}

【4】FIFO缓冲区状态查询----fifo8_status：

int fifo8_status(struct FIFO8 *fifo)
/* 查询使用了多少数据 */
{
	return fifo->size - fifo->free;
}

        有了上面的几个FIFO *** 作函数，就可以在主函数以及中断处分别添加读、写 *** 作：

        中断处写FIFO：

void inthandler21(int *esp)
{
	unsigned char data;
	io_out8(PIC0_OCW2, 0x61);	/* 通知PIC，IRQ1受理完成 */
	data = io_in8(PORT_KEYDAT);
	fifo8_put(&keyfifo, data);  /* 将接收到的键盘 *** 作符，写缓冲区 */
	return;
}

        主函数处读FIFO：

void HariMain(void)
{
    //display...
	fifo8_init(&keyfifo, 32, keybuf);

	for (;;) {
		io_cli();
		if (fifo8_status(&keyfifo) == 0) {
            //缓冲区为空则等待
			io_stihlt();
		} else {
            //读缓冲区一个字节
			i = fifo8_get(&keyfifo);
			io_sti();
			sprintf(s, "%02X", i);
            //刷新这一块字符区（若不刷新，则出现字符重叠的情况）
			boxfill8(binfo->vram, binfo->scrnx, COL8_008484, 0, 16, 15, 31);
            //打印键盘 *** 作符
			putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 0, 16, COL8_FFFFFF, s);
		}
	}
}

二 鼠标控制

        上一章的最后，实现了键盘的中断反馈，但是鼠标依然没有反应，原因在于，主板上虽然做了鼠标用的电路，但只要不执行激活鼠标的指令，就不产生鼠标的中断信号。

        鼠标的使用包含两个部分，一个是控制电路的激活，第二个是鼠标 *** 作符的接收。

        【1】鼠标的控制电路包含在键盘的控制电路中，鼠标的激活需要键盘控制电路的初始化：

#define PORT_KEYDAT				0x0060
#define PORT_KEYSTA				0x0064
#define PORT_KEYCMD				0x0064
#define KEYSTA_SEND_NOTREADY	0x02
#define KEYCMD_WRITE_MODE		0x60
#define KBC_MODE				0x47

void wait_KBC_sendready(void)
{
	/* 等待键盘控制电路准备完毕 */
	for (;;) {
		if ((io_in8(PORT_KEYSTA) & KEYSTA_SEND_NOTREADY) == 0) {
			break;
		}
	}
	return;
}

void init_keyboard(void)
{
	/* 初始化键盘控制电路 */
	wait_KBC_sendready();
	io_out8(PORT_KEYCMD, KEYCMD_WRITE_MODE);
	wait_KBC_sendready();
	io_out8(PORT_KEYDAT, KBC_MODE);
	return;
}

#define KEYCMD_SENDTO_MOUSE		0xd4
#define MOUSECMD_ENABLE			0xf4

void enable_mouse(void)
{
	/* 激活鼠标控制 */
	wait_KBC_sendready();
	io_out8(PORT_KEYCMD, KEYCMD_SENDTO_MOUSE);
	wait_KBC_sendready();
	io_out8(PORT_KEYDAT, MOUSECMD_ENABLE);
	return; /* 顺利的话，键盘控制其会返回ACK(0xfa) */
}

        【2】鼠标 *** 作符的接收：

        与键盘 *** 作相比，鼠标这部分区别不大。

区别在于中断中的处理（这边为了方便对比，把键盘的处理也一并贴出来）：

        键盘的处理如下：

struct FIFO8 keyfifo;

void inthandler21(int *esp)
{
    /* 来自PS/2键盘的中断 */
	unsigned char data;
	io_out8(PIC0_OCW2, 0x61);	/* 通知PIC0 IRQ-01的受理已经完成 */
	data = io_in8(PORT_KEYDAT);
	fifo8_put(&keyfifo, data);
	return;
}

        鼠标的处理如下：

struct FIFO8 mousefifo;

void inthandler2c(int *esp)
/* 来自PS/2鼠标的中断 */
{
	unsigned char data;
	io_out8(PIC1_OCW2, 0x64);	/* 通知PIC1 IRQ-12的受理已经完成 */
	io_out8(PIC0_OCW2, 0x62);	/* 通知PIC0 IRQ-02的受理已经完成 */
	data = io_in8(PORT_KEYDAT);
	fifo8_put(&mousefifo, data);
	return;
}

        由上面可以看出，键盘因为是IRQ1中断，只需要通知一次PIC0即可。

然而鼠标是IRQ12中断，IRQ12是由PIC1控制，而PIC1是由PIC0上的IRQ2控制，所以这边需要分别通知：

         主函数中的处理与键盘没有区别，所以这边不再赘述（设定的键盘缓冲区是32，鼠标缓冲区是128）。

        至此，鼠标和键盘的初始化、激活以及 *** 作符的反馈已经完成。

        但是目前鼠标的 *** 作符返回的东西看不懂，还不能实际使用，对其的解读下一章会介绍。