8、鼠标控制与32位模式切换

鼠标解读
bootpack.c节选

mouse_phase = 0; /* 进入到等待鼠标的0xfa的状态 */for (;;) {io_cli();if (fifo8_status(&keyfifo) + fifo8_status(&mousefifo) == 0) io_stihlt();else {if (fifo8_status(&keyfifo) != 0) {i = fifo8_get(&keyfifo);io_sti();sprintf(s, "%02X", i);boxfill8(binfo->vram, binfo->scrnx, COL8_008484,  0, 16, 15, 31);putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 0, 16, COL8_FFFFFF, s);} else if (fifo8_status(&mousefifo) != 0) {i = fifo8_get(&mousefifo);io_sti();if (mouse_phase == 0) //把最初读到的0xfa舍弃掉{/* 等待鼠标的0xfa的状态 */if (i == 0xfa) mouse_phase = 1;} else if (mouse_phase == 1) {/* 等待鼠标的第一字节 */mouse_dbuf[0] = i;mouse_phase = 2;} else if (mouse_phase == 2) {/* 等待鼠标的第二字节 */mouse_dbuf[1] = i;mouse_phase = 3;} else if (mouse_phase == 3) {/* 等待鼠标的第三字节 */mouse_dbuf[2] = i;mouse_phase = 1;/* 鼠标的3个字节都齐了，显示处来 */sprintf(s, "%02X %02X %02X", mouse_dbuf[0], mouse_dbuf[1], mouse_dbuf[2]);boxfill8(binfo->vram, binfo->scrnx, COL8_008484, 32, 16, 32 + 8 * 8 - 1, 31);putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 32, 16, COL8_FFFFFF, s);}}}}

1、如果移动鼠标，08 中的0会在0~3的范围变化，如果仅仅移动鼠标，08中的8不变，如果按鼠标左键或右键，会在8~F变化
2、当鼠标左右移动时，00会变化
3、当鼠标上下移动是，01会变化

移动鼠标指针

bootpack.c节选

    for (;;) {io_cli();if (fifo8_status(&keyfifo) + fifo8_status(&mousefifo) == 0) io_stihlt();else {if (fifo8_status(&keyfifo) != 0) {i = fifo8_get(&keyfifo);io_sti();sprintf(s, "%02X", i);boxfill8(binfo->vram, binfo->scrnx, COL8_008484,  0, 16, 15, 31);putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 0, 16, COL8_FFFFFF, s);} else if (fifo8_status(&mousefifo) != 0) {i = fifo8_get(&mousefifo);io_sti();if (mouse_decode(&mdec, i) != 0) {/* 数据的3个字节都齐了，显示处来 */sprintf(s, "[lcr %4d %4d]", mdec.x, mdec.y);if ((mdec.btn & 0x01) != 0)  //如果第一位是1，说明按下左键s[1] = 'L';if ((mdec.btn & 0x02) != 0) s[3] = 'R';if ((mdec.btn & 0x04) != 0) s[2] = 'C';boxfill8(binfo->vram, binfo->scrnx, COL8_008484, 32, 16, 32 + 15 * 8 - 1, 31);putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 32, 16, COL8_FFFFFF, s);/* 鼠标指针的移动 */boxfill8(binfo->vram, binfo->scrnx, COL8_008484, mx, my, mx + 15, my + 15); mx += mdec.x;my += mdec.y;if (mx < 0) mx = 0;if (my < 0) my = 0;if (mx > binfo->scrnx - 16) mx = binfo->scrnx - 16;if (my > binfo->scrny - 16) my = binfo->scrny - 16;sprintf(s, "(%3d, %3d)", mx, my);boxfill8(binfo->vram, binfo->scrnx, COL8_008484, 0, 0, 79, 15); /* 隐藏坐标*/putfonts8_asc(binfo->vram, binfo->scrnx, 0, 0, COL8_FFFFFF, s); /* 显示坐标 */putblock8_8(binfo->vram, binfo->scrnx, 16, 16, mx, my, mcursor, 16); /* 描画鼠标 */}}}}

make run之后可以看到鼠标可以移动了。

通往32位模式之路
asmhead.nas

; haribote-os boot asm
; TAB=4BOTPAK  EQU 0x00280000  ; bootpack.hrb(512KB)的开始地址
DSKCAC  EQU 0x00100000  ; 用于保存软盘内容(1440KB)的开始地址
DSKCAC0 EQU 0x00008000  ; 有关BOOT_INFO
CYLS    EQU 0x0ff0      ;设定启动区
LEDS    EQU 0x0ff1      ;键盘上各种LED指示灯的状态
VMODE   EQU 0x0ff2      ;有关颜色数目的信息
SCRNX   EQU 0x0ff4      ;分辨率的x
SCRNY   EQU 0x0ff6      ;分辨率的y
VRAM    EQU 0x0ff8      ;图像缓冲区的开始地址ORG     0xc200      ;程序要装载的地方MOV     AL,0x13     ;VGA显卡，32x00x8位颜色MOV     AH,0x00     ;设置AH=0x00，调用显卡BIOS函数，就可以切换显示模式了,AL中设置模式INT 0x10        MOV BYTE [VMODE],8    ; 记录画面模式MOV WORD [SCRNX],320MOV WORD [SCRNY],200MOV DWORD [VRAM],0x000a0000; 用BIOS取得键盘上各种LED指示灯的状态MOV AH,0x02INT 0x16        ; keyboard BIOSMOV [LEDS],AL; PIC关闭一切中断
;   根据AT兼容机的规格，如果要初始化PIC，
;   必须在CLT之前进行，否则有时会挂起
;   随后进行PIC的初始化MOV     AL,0xffOUT     0x21,AL     ; 禁止主PIC的全部中断NOP     ; 什么也不做，让CPU休息一个时钟的时间。如果连续执行OUT指令，有些机种会无法正常进行OUT     0xa1,AL     ; 禁止从PIC的全部中断CLI                 ; 禁止CPU级别的中断; 为了让CPU能够访问1MB以上的内存空间，设定A20GAECALL    waitkbdout  ; 等待KBC准备好MOV     AL,0xd1OUT     0x64,ALCALL    waitkbdout  MOV     AL,0xdf     ; 0xdf是让A20GATE信号线变成ON的状态，使内存1MB以上的部分变成可使用状态OUT     0x60,ALCALL    waitkbdout; 切换到保护模式。应用程序既不能随意改变段的设定，也不能使用操作系统专用的段，操作系统受CPU保护。[INSTRSET "i486p"]              ; “想要使用486指令”的叙述。INSTRSET指令，是为了能使用386以后的LGDT,EAX,CR0等LGDT    [GDTR0]     ; 设定临时GDTMOV     EAX,CR0     ; 将CR0这一特殊的32位寄存器的值代入EAX。CR0 control register0 只有操作系统可使用AND     EAX,0x7fffffff  ; 设bit31为0（为了禁止分页）OR      EAX,0x00000001  ; 设bit0为1（为了切换到保护模式）MOV     CR0,EAX     ; 完成模式转换JMP     pipelineflush   ; 当CPU切换到保护模式后时，要马上执行JMP指令。因为切换到保护模式后，
;机器语言的解释要发生变化，为了加快指令的执行而采用了管道机制。
pipelineflush:MOV     AX,1*8      ; 可读写的段32bitMOV     DS,AX       ; 进入保护模式后，除CS外，所有的段寄存器的值都从0x0000变成了0x0008，相当于gdt+1段MOV     ES,AXMOV     FS,AXMOV     GS,AXMOV     SS,AX; bootpack的转送
; 相当于memcpy(bootpack, BOTPAK, 512*1024/4)，将bootpack.hrb复制到0x00280000号地址MOV     ESI,bootpack    ; 转送源MOV     EDI,BOTPAK      ; 转送目的地 MOV     ECX,512*1024/4  ; 传送数据的大小以双字节大小为单位，所以要/4CALL        memcpy; 磁盘数据最终转送到它本来的位置去; 首先从启动区开始; 相当于memcpy(0x7c00, DSKCAC, 512/4)MOV     ESI,0x7c00  ; 转送源MOV     EDI,DSKCAC  ; 转送目的地，0x00100000MOV     ECX,512/4CALL        memcpy; 所有剩下的; 相当于memcpy(DSKCAC0+512, DSKCAC+512, cyls*512*18*2/4-512/4)MOV     ESI,DSKCAC0+512 ; 转送源, 0x00008200MOV     EDI,DSKCAC+512  ; 转送目的地, 0x00100200MOV     ECX,0MOV     CL, BYTE [CYLS]IMUL        ECX,512*18*2/4  ; 从柱面数变成字节数. IMUL是整数乘法SUB     ECX,512/4   ; 减去IPLCALL        memcpy; 必须由asmhead来完成的工作，至此全部完毕
; 以后就由bootpack来完成; bootpack的启动。对bootpack.hrb的header部分进行解析，将执行所必需的数据传送过去。MOV     EBX,BOTPAK  ; q MOV     ECX,[EBX+16]ADD     ECX,3       ; ECX += 3;SHR     ECX,2       ; ECX /= 4;JZ      skip        ; 没有要传送的东西时MOV     ESI,[EBX+20]    ; 转送源ADD     ESI,EBXMOV     EDI,[EBX+12]    ; 转送目的地CALL        memcpy
skip:MOV     ESP,[EBX+12]    ; 栈初始值JMP     DWORD 2*8:0x0000001b  ; 将2*8代入到CS中，同时移动到0x1b号地址。waitkbdout:                 ; 与wait_KBC_sendready相同IN      AL,0x64AND     AL,0x02IN      AL,0x60     ; 空读，为了清空数据接收缓冲区中的垃圾数据JNZ     waitkbdout  ; AND结果如果不是0，就跳到waitkbdoutRETmemcpy:MOV     EAX,[ESI]ADD     ESI,4MOV     [EDI],EAXADD     EDI,4SUB     ECX,1JNZ     memcpy      ; 减法运算的结果如果不是0，就跳转到memcypRETALIGNB      16      ; 一直添加DBO，直到地址能被16整除的时候。如果标签GDT0的地址不是8的倍数，向段; 寄存器复制的MOV指令就会慢一些，所以加入了ALIGN指令
GDT0:                   ;GDT0是一种特定的GDT。0号是空区域，不能在那里定义段。RESB        8   ; NULL selectorDW      0xffff,0x0000,0x9200,0x00cf  ; 可以读写的段32bit。set_segmdesc(gdt+1, 0xffffffff, 0x00000000, AR_DATA32_RW)DW      0xffff,0x0000,0x9a28,0x0047  ; 可以执行的段32bit(bootpack用）。set_segmdesc(gdt+1, 0xffffffff, 0x00000000, AR_DATA32_RW)DW      0
GDTR0:                      ; 是LGDT指令，意思是通知GDT0，有了GDTDW      8*3-1       ; 写入16位段上限DD      GDT0        ; 写入32位段起始地址ALIGNB      16
bootpack:

HariMain节选

    struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) 0x0ff0;char s[40], mcursor[256], keybuf[32], mousebuf[128];int mx, my, i;struct MOUSE_DEC mdec;init_gdtidt();  //GDT和IDT的初始化init_pic();     //PIC初始化io_sti();    //仅执行STI命令，IF变为1，CPU接收来自外部设备的中断fifo8_init(&keyfifo, 32, keybuf); fifo8_init(&mousefifo, 128, mousebuf);//PIC属于外部设备，用IN OUT指令进行操作io_out8(PIC0_IMR, 0xf9); /* 开放PIC1和键盘中断(11111001) */io_out8(PIC1_IMR, 0xef); /* 开放鼠标中断(11101111) */init_keyboard();  //准备好鼠标控制电路init_palette();    //设置调色板init_screen(binfo->vram, binfo->scrnx, binfo->scrny);  //设置背景

总结一下切换到32位模式过程
1、初始化PIC，屏蔽所有中断，防止模式切换的过程中发生中断。
2、设定A20GATE，使CPU能访问1M以上的内存空间。
3、切换模式，设定临时GDT，将CR0最低一位设为1。
4、执行JMP指令，因为模式切换后要马上执行JMP指令，跳转到piplineflush段中，将除了CS以外的所有段寄存器都加8，相当于gdt+1段，因为进入保护模式后，段寄存器的解释不再是16倍，而是能够使用GDT
5、bootpack传送。
6、在主函数中重新创建GDT和IDT，初始化PIC后，开中断。

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