一步步写操作系统之第六步:继续完善域结构并实现键盘模块与视频模块的交互 - 编程论坛

    随着编写的不断深入，整个工程变得越来越大了。以前的一些文件，这里那里偶尔需要进行一下小的改动。单个文件的代码量也越来愈大。现今再一个一个文件的代码贴出来，就太占篇幅了。所以接下来的帖子里，我将直接给出下载链接，免得想要实际运行一下程序的朋友们需要粘贴来粘贴去。

    我将所有的代码以及对应的img文件一起打包在了下面的压缩文件里。
    因为是使用yc09编译器在xp下编译的，所以若想要修改代码的话，需要安装yc09编译器。修改代码后，无需手动编译整个工程，只需要运行压缩包里的run.exe文件（要先将整个压缩包解压）即可自动编译整个工程并且将img加载到虚拟机中，启动操作系统。当然也可以直接使用虚拟机加载img，运行看看这个操作系统（需要安装bochs虚拟机，然后双击debug.bxrc文件）

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下面对此一步对操作系统的改动和新添加内容作简要介绍。

对域结构的扩展:
先看看域结构最核心的两个数据结构:on事件（被动动作）和动作（主动动作）。

程序代码：

//on事件结构
struct on_s
{
  char name[NAME_MAX];    //on事件名称
  on_fun run;             //on调用的函数
  struct on_s *next;      //下一个on事件
  char state;             //保留，暂时没有特别用处
};

程序代码：

//动作结构
struct action_s
{
  char name[NAME_MAX];    //动作名称
  action_fun run;         //动作调用的函数
  struct action_s *last;  //上一动作
  struct action_s *next;  //下一动作
  struct on_s *before;    //执行动作前，会调用的on事件（链表）
  struct on_s *after;     //执行动作后，会调用的on事件（链表）
};

    对于on事件结构，没有任何改改变，但是下面将会看到，在实现键盘功能键时，将struct on_s *next; 字段利用上了
    对于动作结构，新添加了两个on事件指针，分别用于在执行动作前后执行。

    下面是根据新添加的中断，修改后的run()函数,主要是分别在执行动作函数先后执行（加载）了on事件，以及在执行on事件后，将on事件后链接的on事件加载到队列中，在下一个动作周期会被调用执行。

程序代码：

void Run()
{
  static int on_idx;
  static struct on_s *pOn;

  //处理当前动作
  if(actionList.seek != NULL)
  {
    //先执行动作执行前的On事件(只执行第一个)
    pOn = (*actionList.seek).before;
    if(pOn != NULL)
    {
      (*actionList.seek).before = NULL;
      (*pOn).run();
      //若这个On事件后链接了其他On事件，就加载到队列中，执行完动作后执行
      if((*pOn).next != NULL)
        AddOn((*pOn).next);
    }

    (*actionList.seek).run();//执行当前动作

    //执行动作执行后的On链表上的On事件
    pOn = (*actionList.seek).after;
    if(pOn != NULL)
    {
      (*actionList.seek).after = NULL;
      AddOn(pOn);
    }
  }

  //处理on事件的控制结构
  on_idx = on_list.idx;
  asm{cli}
  on_list.flag = -on_list.flag;//改变堆栈增长方向
  on_list.total =((on_list.flag == 1)?(ON_LIST_MAX - on_list.idx -1):on_list.idx);
  on_list.idx=(on_list.flag == 1) ? 0 : ON_LIST_MAX -1;
  asm{sti}

  //一次性的执行on堆栈中的on事件
  for(int i = ((on_list.flag == 1)?(ON_LIST_MAX -1):0); i != on_idx; i-=on_list.flag)
  {
    (*on_list.list[i]).run();
    //若这个On事件后链接了其他On事件，就加载到队列中，下一个动作周期执行
    if((*on_list.list[i]).next != NULL)
      AddOn((*on_list.list[i]).next);
  }

  //指向下一个动作
  if(actionList.seek != NULL)
    actionList.seek = (*actionList.seek).next;
}

此外，就是四个与之配套使用的函数。

程序代码：

//将一个On事件链表添加到某个On事件链表的最后
void AddToOnList(struct on_s *headOn,struct on_s *newOn)
{
  ...
}

//将某个On事件从一个On事件链表移除(不考虑要移除的On事件为链头)
void DelFromOnList(struct on_s *headOn,struct on_s *delOn)
{
  ...}

//将一个On事件添加动作函数的before On(执行动作前执行的On事件)链表
void AddToActionHead(struct action_s *theAction,struct on_s *newOn)
{
  ...
}

//将一个On事件添加动作函数的after On(执行动作前执行的On事件)链表
void AddToActionTail(struct action_s *theAction,struct on_s *newOn)
{
  ...
}

对键盘模块的扩展:
最明显的，就是增加了一堆的on事件，这些on事件对应的注册到键盘扫描码上，像shift、ctrl等，用于配合字符部分的输入，其他的功能键，则是提供给视频作为控制事件的注册点。此外，就是对键盘的扫描码转字符的模块做了细微调整，以便于更好的处理小键盘部分的按键。详细的情况，就仔细看看keyboard.h和keyboard.c两个文件吧。

程序代码：

//处理和字符结合的键盘事件void OnShiftDownFun();
struct on_s onShiftDown = {"onShiftDown",&OnShiftDownFun,NULL,NULL};
void OnShiftUpFun();
struct on_s onShiftUp = {"onShiftUp",&OnShiftUpFun,NULL,NULL};
void OnCapsLockUpFun();
struct on_s onCapsLockUp = {"onCapsLockUp",&OnCapsLockUpFun,NULL,NULL};
void OnNumLockUpFun();
struct on_s onNumLockUp = {"onNumLockUp",&OnNumLockUpFun,NULL,NULL};

//处理ctrl按下的键盘事件
void OnCtrlDownFun();
struct on_s onCtrlDown = {"onCtrlDown",&OnCtrlDownFun,NULL,NULL};
void OnCtrlUpFun();
struct on_s onCtrlUp = {"onCtrlUp",&OnCtrlUpFun,NULL,NULL};
...
...

对视频模块的扩展:
对于视频模块，可以分成三部分：对显存起始位置的设置以及对光标的设置相关的函数，将这些设置转换为键盘控制的一堆on事件，对向显存写入字符串的字符输出动作模块。

程序代码：

//对屏幕的一些操作函数
void ResetVideoStartAddr();//根据videoStartAddr设置显存显示起始位置
void ChangVideoStartAddr(int addr);//根据当前显示起始位置进行偏移：videoStartAddr+=addr
asm void ClearScreen();//清屏函数（使用字符' ',蓝底红字擦除一遍所有的页）
void SetVideoColor(int x,int y,char color);//修改当前屏幕指定坐标的前景背景色
void set_cursor(unsigned int position);//设置光标位置
void set_video_start_addr(t_32 addr);//设置显存起始位置：videoStartAddr=addr
//void OutChar();//向显存写入一个字符

程序代码：

void OnVideoPageUpFun();//向上滚动一页
struct on_s onVideoPageUp = {"onVideoPageUp",&OnVideoPageUpFun,NULL};
void OnVideoPageDownFun();//向下滚动一页
struct on_s onVideoPageDown = {"onPageDownDown",&OnVideoPageDownFun,NULL};
void OnVideoLineUpFun();//向上滚动一行
struct on_s onVideoLineUp = {"onVideoLineUp",&OnVideoLineUpFun,NULL};
void OnVideoLineDownFun();//向下滚动一行
struct on_s onVideoLineDown = {"onVideoLineDown",&OnVideoLineDownFun,NULL};
...
...

程序代码：

#define STRING_BUF_MAX    8  //字符输入缓冲区大小
struct stringBuf_s
{
  int idx;                   //缓冲区中共有多少字节
  char *buf[STRING_BUF_MAX];  //缓冲区
}stringBuf;
int print_life = 0;
void PrintActionFun();//输出动作，用于管理控制台的输出任务
struct action_s printAction = {"printAction",&PrintActionFun,NULL,NULL,NULL,NULL};

将对显存的操作操作的on事件映射到对应的键盘功能键按钮是通过下面这个函数实现的：

程序代码：

//初始化控制台,向键盘按钮注册一些on事件来操纵视频
void InitConsole()
{
  AddToOnList(onF1Up,onVideoPage1);
  AddToOnList(onF2Up,onVideoPage2);
  AddToOnList(onF3Up,onVideoPage3);
  AddToOnList(onF4Up,onVideoPage4);
  AddToOnList(onF5Up,onVideoPage5);
  AddToOnList(onF6Up,onVideoPage6);
  AddToOnList(onF7Up,onVideoPage7);
  AddToOnList(onF8Up,onVideoPage8);
  AddToOnList(onHomeDown,onVideoPage1);
  AddToOnList(onEndDown,onVideoPage8);
  AddToOnList(onArrowDownDown,onVideoLineDown);
  AddToOnList(onArrowUpDown,onVideoLineUp);
  AddToOnList(onPageDownDown,onVideoPageDown);
  AddToOnList(onPageUpDown,onVideoPageUp);
}

具体的实现代码都很简单，参考console.h和console.c两个文件的代码即可明白。
最后要说明的是，我将显存分为连续的八个页，使用F1~F8可以直接跳转到对应的页，也可以使用PageUp、PageDown、Home、End等按钮，此外，我特地添加了显示当前页位置小滑块，运行img即可看到效果。