30天开发操作系统 第 17 天 -- 命令行窗口
前言
今天一开始，请大家先回忆一下任务A的情形。在harib13e中，任务A下面的LEVEL中有任务因此FIFO为空时我们可以让任务A进入休眠状态。那么，如果我们并未启动任务B0~ B0~ B2, B2的话，任务A又将会如何呢？ 首先，如果我们不对任务A进行任何改写，就按照它现在的样子进入休眠状态的话，大家想一想，会发生什么呢？一旦任务A休眠，mtask.c将自动寻找下层LEVEL中的任务，但由于这一次 我们没有启动任务B0~B2,因此程序就找不到其他的任务而导致运行出现异常。 如果这样不行，那我们把休眠的部分再改回io_hlt;不就好了吗?这样一来，不但程序运行不会出现异常，还能省电呢…话虽如此，但如果一个操作系统要根据下层LEVEL是否 存在任务来改写程序的话，大家觉得靠谱吗?即使不改写程序，也能自动在适当的 LEVEL运行适当的任务，这样的操作系统才是优秀的操作系统。 因此，一般情况下可以让任务休眠，但当所有LEVEL中都没有任务存在的时候，就需要 HTL 了。接下来我们就按照这个要求来改写mtask.c。
一、书接上文，闲置任务
我们确实可以这样来改, 那么我们从task_sleep开始改起吧。 但是改写之后task_sleep 将变得更加复杂，速度也会打折扣(说是会打折扣，其实应该也就是稍微慢一点点而已啦)其实我们还有更好的方法。 如果“所有LEVEL中都没有任务”就会出问题，那我们只要避免这种情况发生不就可以了吗? 这类似于我们写定时器的时候所采用的“卫兵”的思路。
void task_idle(void)
{
for (;;) {
io_hlt();
}
}
我们创建这样一个任务，并把它一直放在最下层LEVEL中，大家觉得如何? “idle”(闲置) 就是代表“不工作，空闲”的意思，这个任务的功能只是执行HTL。
这样一来，即便任务A进入休眠状态, 系统也会自动切换到上面这个闲置任务，于是便开始执行HTL。当我们移动鼠标，FIFO中有数据写入的时候，任务A就会被唤醒，系统会自动切换到任务A继续工作。
我们完全不需要对task_sleep等代码进行任何改动，只需在task_init中将这个闲置 任务放在最下层LEVEL中就可以了。
struct TASK *task_init(struct MEMMAN *memman)
{
int i;
struct TASK *task, *idle;
...
idle = task_alloc();
idle->tss.esp = memman_alloc_4k(memman, 64 * 1024) + 64 * 1024;
idle->tss.eip = (int) &task_idle;
idle->tss.es = 1 * 8;
idle->tss.cs = 2 * 8;
idle->tss.ss = 1 * 8;
idle->tss.ds = 1 * 8;
idle->tss.fs = 1 * 8;
idle->tss.gs = 1 * 8;
task_run(idle, MAX_TASKLEVELS - 1, 1);
return task;
}
接着我们来测试一下， 将HariMain改成下面这样。
void HariMain(void)
{
...
/* sht_win_b */
for (i = 0; i < 3; i++) {
sht_win_b[i] = sheet_alloc(shtctl);
buf_win_b = (unsigned char *) memman_alloc_4k(memman, 144 * 52);
sheet_setbuf(sht_win_b[i], buf_win_b, 144, 52, -1);
sprintf(s, "task_b%d", i);
make_window8(buf_win_b, 144, 52, s, 0);
task_b[i] = task_alloc();
task_b[i]->tss.esp = memman_alloc_4k(memman, 64 * 1024) + 64 * 1024 - 8;
task_b[i]->tss.eip = (int) &task_b_main;
task_b[i]->tss.es = 1 * 8;
task_b[i]->tss.cs = 2 * 8;
task_b[i]->tss.ss = 1 * 8;
task_b[i]->tss.ds = 1 * 8;
task_b[i]->tss.fs = 1 * 8;
task_b[i]->tss.gs = 1 * 8;
*((int *) (task_b[i]->tss.esp + 4)) = (int) sht_win_b[i];
/* task_run(task_b[i], 2, i + 1); 这里*/
}
...
}
这样就只剩下任务A和task_idle 了。也就是说, 我们不让系统运行任务B0~B2, 当然, 这样改只是不启动任务而已，窗口还是会照常显示的。 然后我们来 make run”，画面如下。
二、创建命令行窗口
1.雏形
所谓命令行窗口，就是大家在运行 “make run” 的时候所使用的那个黑底白字的，在里面输入文件名就可以运行程序的东西。接下来我们就做一个试试看。 “这玩意儿能算是命令行窗口吗?”我们一开始做出来的东西很可能带来这样的疑问，不过 没关系，我们会让它逐步发展壮大，最终实现可以启动应用程序的功能。你看，是不是越来越像个操作系统的样子了呢？大家一定迫不及待了吧。
我们并不打算将命令行窗口作为任务A的一部分，而是单独做成一个新的任务。这样一来，就像任务B0-B2-样，我们可以很容易地创建多个命令行窗口。
我们对任务B的程序进行一些修改，并将任务A程序的一部分融合进去，就写成了下面这个样子。计数我们已经玩够了，所以把计数的代码从任务B中删除。
void HariMain(void)
{
/* sht_cons */
sht_cons = sheet_alloc(shtctl);
buf_cons = (unsigned char *) memman_alloc_4k(memman, 256 * 165);
sheet_setbuf(sht_cons, buf_cons, 256, 165, -1);
make_window8(buf_cons, 256, 165, "console", 0);
make_textbox8(sht_cons, 8, 28, 240, 128, COL8_000000);
task_cons = task_alloc();
task_cons->tss.esp = memman_alloc_4k(memman, 64 * 1024) + 64 * 1024 - 8;
task_cons->tss.eip = (int) &console_task;
task_cons->tss.es = 1 * 8;
task_cons->tss.cs = 2 * 8;
task_cons->tss.ss = 1 * 8;
task_cons->tss.ds = 1 * 8;
task_cons->tss.fs = 1 * 8;
task_cons->tss.gs = 1 * 8;
*((int *) (task_cons->tss.esp + 4)) = (int) sht_cons;
task_run(task_cons, 2, 2); /* level=2, priority=2 */
...
sheet_slide(sht_back, 0, 0);
sheet_slide(sht_cons, 32, 4);
sheet_slide(sht_win, 64, 56);
sheet_slide(sht_mouse, mx, my);
sheet_updown(sht_back, 0);
sheet_updown(sht_cons, 1);
sheet_updown(sht_win, 2);
sheet_updown(sht_mouse, 3);
sprintf(s, "(%3d, %3d)", mx, my);
...
}
void console_task(struct SHEET *sheet)
{
struct FIFO32 fifo;
struct TIMER *timer;
struct TASK *task = task_now();
int i, fifobuf[128], cursor_x = 8, cursor_c = COL8_000000;
fifo32_init(&fifo, 128, fifobuf, task);
timer = timer_alloc();
timer_init(timer, &fifo, 1);
timer_settime(timer, 50);
for (;;) {
io_cli();
if (fifo32_status(&fifo) == 0) {
task_sleep(task);
io_sti();
} else {
i = fifo32_get(&fifo);
io_sti();
if (i <= 1) { /* 光标用计时器 */
if (i != 0) {
timer_init(timer, &fifo, 0); /* 下次置位 0 */
cursor_c = COL8_FFFFFF;
} else {
timer_init(timer, &fifo, 1); /* 下次置位 1 */
cursor_c = COL8_000000;
}
timer_settime(timer, 50);
boxfill8(sheet->buf, sheet->bxsize, cursor_c, cursor_x, 28, cursor_x + 7, 43);
sheet_refresh(sheet, cursor_x, 28, cursor_x + 8, 44);
}
}
}
}
有一个地方需要解释一下，就是console_task中task=tasknow();这里。在console_task中需要执行休眠，因此必须要知道自己本身的TASK 结构所在的内存地址。由于HariMain中准备了可以像sheet那样从HariMain传入这个地址，但那样也有点过于繁琐了。忽然想到在 task_cons, mtask.c中不是有个task_now函数吗，就用它来获取TASK地址好了。
作为我们的命令行窗口雏形, 看上去还不赖。
2.切换输入窗口
命令行窗口这东西，如果不能在里面输人字符的话就毫无用处了，因此我们得让它能接受字符输入才行。不过现在无论我们输入什么字符，都会跑到任务A的窗口中去，所以为了能够往命令行窗口中输入字符,我们要让系统在按下“Tab”键的时候,将输入窗口切换到命令行窗口上去。
虽说是切换窗口，其实我们只是先将窗口标题栏的颜色改一改而已啦(苦笑)。真正负责输人切换的部分我们下一小节再写，改变先从表面工夫开始吧。
要改变窗口标题栏颜色，最好将makewindow8中描绘窗口标题栏的代码，和描绘窗口剩余部分的代码区分开来，我们将这个函数改写一下。
void make_window8(unsigned char *buf, int xsize, int ysize, char *title, char act)
{
boxfill8(buf, xsize, COL8_C6C6C6, 0, 0, xsize - 1, 0 );
boxfill8(buf, xsize, COL8_FFFFFF, 1, 1, xsize - 2, 1 );
boxfill8(buf, xsize, COL8_C6C6C6, 0, 0, 0, ysize - 1);
boxfill8(buf, xsize, COL8_FFFFFF, 1, 1, 1, ysize - 2);
boxfill8(buf, xsize, COL8_848484, xsize - 2, 1, xsize - 2, ysize - 2);
boxfill8(buf, xsize, COL8_000000, xsize - 1, 0, xsize - 1, ysize - 1);
boxfill8(buf, xsize, COL8_C6C6C6, 2, 2, xsize - 3, ysize - 3);
boxfill8(buf, xsize, COL8_848484, 1, ysize - 2, xsize - 2, ysize - 2);
boxfill8(buf, xsize, COL8_000000, 0, ysize - 1, xsize - 1, ysize - 1);
make_wtitle8(buf, xsize, title, act);
return;
}
void make_wtitle8(unsigned char *buf, int xsize, char *title, char act)
{
static char closebtn[14][16] = {
"OOOOOOOOOOOOOOO@",
"OQQQQQQQQQQQQQ$@",
"OQQQQQQQQQQQQQ$@",
"OQQQ@@QQQQ@@QQ$@",
"OQQQQ@@QQ@@QQQ$@",
"OQQQQQ@@@@QQQQ$@",
"OQQQQQQ@@QQQQQ$@",
"OQQQQQ@@@@QQQQ$@",
"OQQQQ@@QQ@@QQQ$@",
"OQQQ@@QQQQ@@QQ$@",
"OQQQQQQQQQQQQQ$@",
"OQQQQQQQQQQQQQ$@",
"O$$$$$$$$$$$$$$@",
"@@@@@@@@@@@@@@@@"
};
int x, y;
char c, tc, tbc;
if (act != 0) {
tc = COL8_FFFFFF;
tbc = COL8_000084;
} else {
tc = COL8_C6C6C6;
tbc = COL8_848484;
}
boxfill8(buf, xsize, tbc, 3, 3, xsize - 4, 20);
putfonts8_asc(buf, xsize, 24, 4, tc, title);
for (y = 0; y < 14; y++) {
for (x = 0; x < 16; x++) {
c = closebtn[y][x];
if (c == '@') {
c = COL8_000000;
} else if (c == '$') {
c = COL8_848484;
} else if (c == 'Q') {
c = COL8_C6C6C6;
} else {
c = COL8_FFFFFF;
}
buf[(5 + y) * xsize + (xsize - 21 + x)] = c;
}
}
return;
}
这样就差不多了，接下来我们来改写HariMMain。
void HariMain(void)
{
...
int key_to = 0;
for (;;) {
io_cli();
for (;;) {
io_cli();
if (fifo32_status(&fifo) == 0) {
task_sleep(task_a);
io_sti();
} else {
i = fifo32_get(&fifo);
io_sti();
if (256 <= i && i <= 511) { /* 键盘数据 */
sprintf(s, "%02X", i - 256);
putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 16, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 2);
if (i < 0x54 + 256) {
...
}
if (i == 256 + 0x0e && cursor_x > 8) { /* 退格键 */ ...
}
if (i == 256 + 0x0f) { /* Tab */
...
} else {
key_to = 0;
make_wtitle8(buf_win, sht_win->bxsize, "task_a", 1);
make_wtitle8(buf_cons, sht_cons->bxsize, "console", 0);
}
sheet_refresh(sht_win, 0, 0, sht_win->bxsize, 21);
sheet_refresh(sht_cons, 0, 0, sht_cons->bxsize, 21);
}
boxfill8(sht_win->buf, sht_win->bxsize, cursor_c, cursor_x, 28, cursor_x + 7, 43);
sheet_refresh(sht_win, cursor_x, 28, cursor_x + 8, 44);
} else if (512 <= i && i <= 767) { /* 鼠标数据 */
...
} else if (i <= 1) {
}
}
}
}
这段代码的重点在于key to这个变量，用于记录键盘输入(key)应该发送到(to)哪里。为0则发送到任务A，为1则发送到命令行窗口任务。
还是一如既往地“make run”，然后按下Tab键试试看。
哇，颜色变了耶!真不错啊。心情好激动，先按个10次Tab键看看。嗒…
然后又很得意地输入了“abc”试试看，果然，结果是这个样子。
好，接下来我们就来实现键盘输人啦!
3.字符输入
要实现字符的输入，只要在键盘被按下的时候向console task的FIFO发送数据即可。但要发 送数据，必须要知道structFIFO的内存地址才行。唔，这可怎么办呢？ 我们可以让任务A在创建taskcons的时候，顺便将FIFO也准备好。这样一来，任务A就能知 道task_cons所使用的FIFO的地址, 我们的问题便迎刃而解了。 等等，这样还是太麻烦了，我们还是把struct FIFO放到struct TASK里面去吧。基本上没有什么任务是完全用不到FIFO的, 因此我们把它们绑定起来。
struct TASK {
int sel, flags;
int level, priority;
struct FIFO32 fifo;/* 这里 */
struct TSS32 tss;
};
接下来我们来修改 一 HariMain, 使其判断key_to的值并向task_cons的FIFO发送数据。
void HariMain(void)
{
...
for (;;) {
io_cli();
if (fifo32_status(&fifo) == 0) {
task_sleep(task_a);
io_sti();
} else {
i = fifo32_get(&fifo);
io_sti();
if (256 <= i && i <= 511) { /* 键盘数据 */
sprintf(s, "%02X", i - 256);
putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 16, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 2);
if (i < 0x54 + 256 && keytable[i - 256] != 0) { /* 一般字符 */
if (key_to == 0) { /* 发送给任务A */
if (cursor_x < 128) {
/* 显示一个字符之后将光标后移一位 */
s[0] = keytable[i - 256];
s[1] = 0;
putfonts8_asc_sht(sht_win, cursor_x, 28, COL8_000000, COL8_FFFFFF, s, 1);
cursor_x += 8;
}
} else { /* 发送给命令行窗口 */
fifo32_put(&task_cons->fifo, keytable[i - 256] + 256);
}
}
if (i == 256 + 0x0e) { /* 退格键 */
if (key_to == 0) { /* 发送给任务A */
if (cursor_x > 8) {
/* 用空白擦除光标后将光标前移一位 */
putfonts8_asc_sht(sht_win, cursor_x, 28, COL8_000000, COL8_FFFFFF, " ", 1);
cursor_x -= 8;
}
} else { /* 发送给命令行窗口 */
fifo32_put(&task_cons->fifo, 8 + 256);
}
}
if (i == 256 + 0x0f) { /* Tab */
if (key_to == 0) {
key_to = 1;
make_wtitle8(buf_win, sht_win->bxsize, "task_a", 0);
make_wtitle8(buf_cons, sht_cons->bxsize, "console", 1);
} else {
key_to = 0;
make_wtitle8(buf_win, sht_win->bxsize, "task_a", 1);
make_wtitle8(buf_cons, sht_cons->bxsize, "console", 0);
}
sheet_refresh(sht_win, 0, 0, sht_win->bxsize, 21);
sheet_refresh(sht_cons, 0, 0, sht_cons->bxsize, 21);
}
/* 重新显示光标 */
boxfill8(sht_win->buf, sht_win->bxsize, cursor_c, cursor_x, 28, cursor_x + 7, 43);
sheet_refresh(sht_win, cursor_x, 28, cursor_x + 8, 44);
} else if (512 <= i && i <= 767) {
...
} else if (i <= 1) { /* */
...
}
}
}
}
系统会向命令行窗口任务发送键盘数据, 支持一般的字符输入和退格键。当key_to不为0时, 由于在命令行窗口中也使用了定时器等，为了不与键盘数据冲突，我们在写入FIFO的时候将键盘数据的值加上256。
在向命令行窗口发送键盘数据的时候，并不是直接发送从键盘接收到的原始数据，而是发送 经过keytable[]转换后的值。究其原因，是由于这 样做可以省去在命令行窗口任务中将按键编码转 换成字符编码的步骤。 对于退格键，我们将它的字符编码定义为8，因为在ASCII码中, 编码8就对应着退格键，我们只是和它接轨而已。当然，如果你不想用8也完全没有问题。
console_task也需要改写一下，因为我们必须让它能够接收并处理键盘数据。此外, 我们还得把&fifo改写成&task-fifo：
void console_task(struct SHEET *sheet)
{
struct TIMER *timer;
struct TASK *task = task_now();
int i, fifobuf[128], cursor_x = 16, cursor_c = COL8_000000;
char s[2];
fifo32_init(&task->fifo, 128, fifobuf, task);
timer = timer_alloc();
timer_init(timer, &task->fifo, 1);
timer_settime(timer, 50);
/* 显示提示符 */
putfonts8_asc_sht(sheet, 8, 28, COL8_FFFFFF, COL8_000000, ">", 1);
for (;;) {
io_cli();
if (fifo32_status(&task->fifo) == 0) {
task_sleep(task);
io_sti();
} else {
i = fifo32_get(&task->fifo);
io_sti();
if (i <= 1) { /* 光标用定时器 */
if (i != 0) {
timer_init(timer, &task->fifo, 0); /* 下次 0 */
cursor_c = COL8_FFFFFF;
} else {
timer_init(timer, &task->fifo, 1); /* 下次 1 */
cursor_c = COL8_000000;
}
timer_settime(timer, 50);
}
if (256 <= i && i <= 511) { /* 键盘数据 */
if (i == 8 + 256) {
/* 退格键 */
if (cursor_x > 16) {
/* 用空白擦除光标后将光标前移一位 */
putfonts8_asc_sht(sheet, cursor_x, 28, COL8_FFFFFF, COL8_000000, " ", 1);
cursor_x -= 8;
}
} else {
/* 一般字符 */
if (cursor_x < 240) {
/* 显示一个字符之后将光标后移一位 */
s[0] = i - 256;
s[1] = 0;
putfonts8_asc_sht(sheet, cursor_x, 28, COL8_FFFFFF, COL8_000000, s, 1);
cursor_x += 8;
}
}
}
/* 重新显示光标 */
boxfill8(sheet->buf, sheet->bxsize, cursor_c, cursor_x, 28, cursor_x + 7, 43);
sheet_refresh(sheet, cursor_x, 28, cursor_x + 8, 44);
}
}
}
上面的程序基本是照猫画虎而来, 唯一的一点区别就是开头显示提示符“>”的 地方了。退格键的处理上也对可以删除的界限作了调整，以避免退格时擦掉提示符。
我们来运行一下看看, make run
成功了，真是个伟大的胜利。现在我们可以输入英文、数字和符号了，但还无法输入“!” 和“%”。
4.符号的输入
我们这就要实现“!”和“%” 的输人。为了能够输人“!”和“%”，我们必须要处理Shif键。根据按键编码表，Shif键的按键编码如下(觉得看表格看麻烦的话,可以自己 “make run" 一下, 按键的时候屏幕上会显示出按键编码哦)。
因此, 我们准备一个key_shift变量, 当左Shif按下时置为1, 右Shif按下时置为2，两个都不按时置为0，两个都按下(有人会这么干吗？ )的时候就置为3。当key_shift为0时，我们用keytable0[ ]将按键编码转换为字符编码，而当key_shift不为0时，则 使用keytable1[ ]进行转换。（大家还有什么好的想法吗？）
就是下面这样将上面的思路用程序写到HariMain中：
void HariMain(void)
{
...
static char keytable0[0x80] = {
0, 0, '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0', '-', '^', 0, 0,
'Q', 'W', 'E', 'R', 'T', 'Y', 'U', 'I', 'O', 'P', '@', '[', 0, 0, 'A', 'S',
'D', 'F', 'G', 'H', 'J', 'K', 'L', ';', ':', 0, 0, ']', 'Z', 'X', 'C', 'V',
'B', 'N', 'M', ',', '.', '/', 0, '*', 0, ' ', 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, '7', '8', '9', '-', '4', '5', '6', '+', '1',
'2', '3', '0', '.', 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0x5c, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0x5c, 0, 0
};
static char keytable1[0x80] = {
0, 0, '!', 0x22, '#', '$', '%', '&', 0x27, '(', ')', '~', '=', '~', 0, 0,
'Q', 'W', 'E', 'R', 'T', 'Y', 'U', 'I', 'O', 'P', '`', '{', 0, 0, 'A', 'S',
'D', 'F', 'G', 'H', 'J', 'K', 'L', '+', '*', 0, 0, '}', 'Z', 'X', 'C', 'V',
'B', 'N', 'M', '<', '>', '?', 0, '*', 0, ' ', 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, '7', '8', '9', '-', '4', '5', '6', '+', '1',
'2', '3', '0', '.', 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
0, 0, 0, '_', 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, '|', 0, 0
};
int key_to = 0, key_shift = 0;
...
for (;;) {
io_cli();
if (fifo32_status(&fifo) == 0) {
task_sleep(task_a);
io_sti();
} else {
i = fifo32_get(&fifo);
io_sti();
if (256 <= i && i <= 511) { /* 键盘数据 */
sprintf(s, "%02X", i - 256);
putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 16, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 2);
if (i < 0x80 + 256) { /* 将按键编码转换为字符编码 */
if (key_shift == 0) {
s[0] = keytable0[i - 256];
} else {
s[0] = keytable1[i - 256];
}
} else {
s[0] = 0;
}
if (s[0] != 0) { /* 一般字符 */
if (key_to == 0) { /* 发送给任务A */
if (cursor_x < 128) {
/* 显示一个字符之后将光标后移一位 */
s[1] = 0;
putfonts8_asc_sht(sht_win, cursor_x, 28, COL8_000000, COL8_FFFFFF, s, 1);
cursor_x += 8;
}
} else { /* 发送给命令行窗口 */
fifo32_put(&task_cons->fifo, s[0] + 256);
}
}
if (i == 256 + 0x0e) { /* 退格键 */
...
}
if (i == 256 + 0x0f) { /* Tab */
...
}
if (i == 256 + 0x2a) { /* 左 Shift ON */
key_shift |= 1;
}
if (i == 256 + 0x36) { /* 右 Shift ON */
key_shift |= 2;
}
if (i == 256 + 0xaa) { /* 左 Shift OFF */
key_shift &= ~1;
}
if (i == 256 + 0xb6) { /* 右 Shift OFF */
key_shift &= ~2;
}
...
} else if (512 <= i && i <= 767) {
...
} else if (i <= 1) {
...
}
}
关于keytable0[ ]和keytable1[ ]，考虑到顺便支持“\”和“_”的输入也不错，就让它一直支持到0x80的转换吧。在keytable1[ ]中，对于英文字母和小键盘的部分没有进行改动。
程序的原理是，先将按键编码转换成字符编码, 则向s[0]存入0。如果遇到无法转换的按键编码，则向s[0]存入0。剩下的部分没有什么难度，只要仔细读读程序应该就可以理解了吧。
虽然我们只修改了任务A，但在命令行窗口中也可以输入符号了，真不错。不过现在我们输入的英文字母都显示成大写，这个看着实在不舒服，因此我们需要实现小写字母的输入，一起看下一小节吧。
5.大小写字母
要实现区分大写、小写字母的输入，我们必须要 #同时判断Shif键的状态以及CapsLock的状态。
CapsLock 为 OFF & Shift健为0FF → 小写英文字母
CapsLock为OFF & Shift健为ON → 大写英文字
CapsLock 为ON & Shift健为OFF → 大写英文字
CapsLock为ON & Shift健为ON → 小写英文字母
我们可以将需要转换为小写字母的条件总结如下:
输人的字符为英文字母
“CapsLock为OFF&Shif键为OFF” 或者 “CapsLock为ON& Shif键为ON”
我们已经知道如何获取Shif键的状态, 但是CapsLock的状态要如何获取呢？BIOS知道 CapsLock 的状态, 可现在我们处于32位模式, 没办法向BIOS查询。不过别担心, asmhead.nas 中我们已经从BIOS获取到了键盘状态, 就保存在binfo→>leds中。
binfo->leds的第4位→ScrollLock状态
binfo->leds的第5位→ NumLock状态
binfo->leds的第6位→CapsLock状态
我们就可以处理大小写字母的输入了。 只要使用上述数据,
在i语句中，除了 && 运算符，还有一个 || 运算符，这个运算符代表“只要其中任意一个条件成立即可”的意思，我们可以用它来改写HariMain, 使其能够实现小写字母的输入。
void HariMain(void)
{
...
int key_to = 0, key_shift = 0, key_leds = (binfo->leds >> 4) & 7;
...
for (;;) {
io_cli();
if (fifo32_status(&fifo) == 0) {
task_sleep(task_a);
io_sti();
} else {
i = fifo32_get(&fifo);
io_sti();
if (256 <= i && i <= 511) {
sprintf(s, "%02X", i - 256);
putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 16, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 2);
if (i < 0x80 + 256) { /* 将按键编码转换为字符编码 */ ...
}else{
s[0] = 0;
}
/* 这里开始 */
if ('A' <= s[0] && s[0] <= 'Z') { /* 当输入字符为英文字母时 */
if (((key_leds & 4) == 0 && key_shift == 0) ||
((key_leds & 4) != 0 && key_shift != 0)) {
s[0] += 0x20; /* 将大写字母转换为小写字母 */
}
}/* 这里结束 */
if (s[0] != 0) {
...
} else if (512 <= i && i <= 767) {
...
} else if (i <= 1) {
...
}
...
}
}
呀，这样就变得酷多了吧。啥？不能满足于这点成绩?其实这样挺好的不是吗，一步一个脚印，享受每一次进步，这样才有成就感呀。我们已经实现了根据CapsLock的状态来切换大小写字母的输入, 那大家想不想实现在按下CapsLock键的时候切换CapsLock的状态呢?一定很想吧?
6.对各种锁定键的支持
好，让我们开始吧。回头再看一遍第14天的编码表(不想看表格的同学还是可以自己按键盘看编码哦)，我们可以得到:
0x3a: CapsLock 0x45: NumLock 0x46: Scrolllock
只要将binfo->leds中对应的位置改写就可以了。因此当我们接收到上述按键编码时, 这和key_shift基本上是一样的，很容易实现。 到这里，我们已经实现了锁定键模式的切换，不过现在还是有一个问题，模式是可以切换了, 但是键盘上面的指示灯却不会发生变化。这样就可能会发生下述情况:明明CapsLock灯没亮，但在系统中却是处于CapsLock模式。这个问题我们最好想办法解决它。
关于LED的控制可采用下面的方法向键盘发送指令和数据。
■对于NumLock和CapsLock等LED的控制, 读取状态寄存器, 等待bit1的值变为0。
■向数据输出（0060）写入要发送的1个字节数据。
■等待键盘返回1个字节的信息，这和等待键盘输入所采用的方法相同(用IRQ等待或者用轮询状态寄存器bit1的值直到其变为0都可以)。
■返回的信息如果为0xfa,表明1个字节的数据已成功发送给键盘。如为0xfe则表明 发送失败，需要返回第1步重新发送。
■要控制LED的状态，需要按上述方法执行两次，向键盘发送EDxx数据。其中，xx的bit 0代表ScrollLock, bit 1代表NumLock，bit 2代表CapsLock (0表示熄灭，1表示点亮)。 bit 3~7为保留位, 置0即可。
有了这些信息，我们总算看到希望了， 于是我们写了以下程序。
#define KEYCMD_LED 0xed
void HariMain(void)
{
...
struct FIFO32 fifo, keycmd;
int fifobuf[128], keycmd_buf[32];
...
int key_to = 0, key_shift = 0, key_leds = (binfo->leds >> 4) & 7, keycmd_wait = -1;
...
/* 为了避免和键盘当前状态冲突，在一开始先进行设置 */
fifo32_put(&keycmd, KEYCMD_LED);
fifo32_put(&keycmd, key_leds);
fifo32_init(&keycmd, 32, keycmd_buf, 0);
for (;;) {
/*从此开始*/
if (fifo32_status(&keycmd) > 0 && keycmd_wait < 0) {
/* 如果存在向健盘控制器发送的数据，则发送它 */
keycmd_wait = fifo32_get(&keycmd);
wait_KBC_sendready();
io_out8(PORT_KEYDAT, keycmd_wait);
}
/*到此结束*/
io_cli();
if (fifo32_status(&fifo) == 0) {
task_sleep(task_a);
io_sti();
} else {
i = fifo32_get(&fifo);
io_sti();
if (256 <= i && i <= 511) {
...
/*从此开始*/
if (i == 256 + 0x3a) { /* CapsLock */
key_leds ^= 4;
fifo32_put(&keycmd, KEYCMD_LED);
fifo32_put(&keycmd, key_leds);
}
if (i == 256 + 0x45) { /* NumLock */
key_leds ^= 2;
fifo32_put(&keycmd, KEYCMD_LED);
fifo32_put(&keycmd, key_leds);
}
if (i == 256 + 0x46) { /* ScrollLock */
key_leds ^= 1;
fifo32_put(&keycmd, KEYCMD_LED);
fifo32_put(&keycmd, key_leds);
}
if (i == 256 + 0xfa) { /* 键盘成功接收到数据 */
keycmd_wait = -1;
}
if (i == 256 + 0xfe) { /* 键盘没有成功接收到数据 */
wait_KBC_sendready();
io_out8(PORT_KEYDAT, keycmd_wait);
}
...
} else if (512 <= i && i <= 767) {
...
} else if (i <= 1) {
...
}
}
}
程序的工作原理是这样的。首先，我们创建了一个叫keycmd的FIFO缓冲区，它不是用来接收中断请求的，而是用来管理由任务A向键盘控制器发送数据的顺序的。如果有数据要发送到键盘控制器，首先会在这个keycmd中累积起来。 keycnd_wait变量，用来表示向键盘控制器发送数据的状态。当keycmd_wait的值为-1时,表示键盘控制器处于通常状态，可以发送指令;当值不为-1时，表示键盘控制器正在等待发送的数据，这时要发送的数据被保存在keycmd_wait变量中。
在for循环的开头, 当keycmd中有数据, 且keycmd_wait为-1时，向键盘发送1个字节的数据， 在开始发送数据的同时，keycmd_wait变为非-1的值。随后, 当从键盘接收到0xfa返回信息时, 继续发送下一个数据。 当从键盘接收到的返回信息为0xfe时，则重新发 keycmd_wait恢复为-1, 送刚才的数据。 在for循环前面，我们向键盘控制器设置了指示灯的状态，也许这一段是可有可无的，不过这样可以保证key_leds的值和实际的键盘指示灯状态绝对不会发生冲突的情况, 因此保险起见还是设置了。
好了，我们来“make run”。本来想贴一张运行时的截图，不过这里发生变化的不是屏幕画 面，而是键盘的指示灯，所以很遗憾， 没有办法给大家展示这个令人感动的场面了。 嗯？不管怎么按CapsLock键, 都无法点亮指示灯，不过NumLock和 按Shift +CapsLock指示灯就亮了，好奇怪啊，我们明明不是这样设计的。
由于实在无法理解这一现象, 又重新 make run了harib14f,按下NumLock进行实验, harib14f中也可以点亮NumLock指示灯”。 看起来在这个QEMU模拟器中，键盘的指示灯貌似并不是由模拟器管理, 而是由Windows管理的。
总结
好，今天就到这里吧， 明天我们继续来做命令行窗口哦!
今天是小年，预热春节，祝大家小年安康！