【第7章】TTY【一】

     有用过LINUX的同学都知道，在文本模式下，按下shift+ctrl+Fn键，0<n<7，就会切换到对应的console，各个console的输入和输出各自独立，互不干扰。下面我们就在自己的OS中加入这一功能。

     为了尽量简单起见，保持视频适配器最简单的模式80*25模式，此模式下显存的大小为32K,我们计划弄3个console，所以每个console就分得10K，原理在上一篇已经讲过，当发生console的切换时，就向适配器的相应端口写入要显示的console的起始地址。

     首先阐述一下编程思路，原来的程序中只有一个console，所以中断进程就不断的从scan code缓冲区中取得scan code转化成对应的key值，并直接打印出来。而现在有3个console，那么此时key值应该送往当前的console来打印，为了逻辑清晰，为每个console分配1个缓冲区，用来存放key的值。

     创建1个头文件tty.h，建立一个TTY结构：

Code:

1. /*====================================================================  
2.                                 tty.h  
3. ====================================================================*/  
4.   
5. #ifndef _TTY_H_   
6. #define _TTY_H_   
7.        
8.     struct s_console;   
9.        
10.     typedef struct s_tty   
11.     {   
12.         u32 tty_buffer[256];   
13.         u32 *p_tty_head;   
14.         u32 *p_tty_tail;   
15.         int count;   
16.         struct s_console *console;   
17.     }TTY;   
18.        
19. #endif   

     此结构跟scan code缓冲区的结构很相似，但多了1个s_console结构，这个结构是干嘛的呢，我们知道每个console对应显存不同的位置，占据显存的内存的字节数，console当前的光标位置等信息，需要把这些数据也组织起来，创建1个console.h头文件：

Code:

1. /*====================================================================  
2.                               console.h  
3. ====================================================================*/  
4.   
5. #ifndef _CONSOLE_H_   
6. #define _CONSOLE_H_   
7.        
8.     typedef struct s_console   
9.     {   
10.         u32 start_addr;   
11.         u32 current_addr;   
12.         u32 memory_size;   
13.         u32 cursor;    
14.     }CONSOLE;   
15.        
16. #endif   

     结构定义好了，接着就是为它们分配内存空间了，由于有3个console，所以分配一个TTY的数组和CONSOLE的数组，数组元素个数都为3。此外，还要记录当前的console是哪一个，所以还要分配一个全部变量来记录这件事儿。在global.h和global.c中添加：

Code:

1. extern TTY TTY_Table[];   
2. extern CONSOLE Console_Table[];   
3. extern int Current_Console;  

Code:

1. TTY TTY_Table[3];   
2. CONSOLE Console_Table[3];   
3. int Current_Console;  

     接下来是初始化这些个数组和变量，由于是跟TTY相关的，那么就在终端进程的执行体中来做：

Code:

1. TTY *p_tty;     
2. for(p_tty = TTY_Table ; p_tty < TTY_Table + 3 ; p_tty++)   
3. {   
4.     p_tty->p_tty_head = p_tty->p_tty_tail = p_tty->tty_buffer;   
5.     p_tty->count = 0;   
6.     p_tty->console = Console_Table + (p_tty - TTY_Table);   
7.     p_tty->console->start_addr = 1024 * 10 * (p_tty - TTY_Table);   
8.     p_tty->console->current_addr = p_tty->console->start_addr;   
9.     p_tty->console->cursor = p_tty->console->start_addr;   
10.     p_tty->console->memory_size = 1024 * 10;   
11. }   
12.   
13. Current_Console = 0;  

     上述代码把数组中各元素的初始值都设置好，注意console的初始值，每个console占了10K，第1个console的起始地址从0xb8000开始，下一个就是0xb8000+10k。把当前console设置为0。

     进程体接着执行一个死循环，先调用Keyboard_Read韩素来解析扫描码，再调用In_Process函数来把解析后得到的key放到当前console的输出缓冲区中，这两个函数的接口都已经改变，需要在proto.h中修改它们的原型：

Code:

1. void Keyboard_Read(TTY *p_tty);   
2. void In_Process(TTY *p_tty,u32 key_value);  

     它们的函数体也有所改变，在Keyboard_Read函数中改变的是：

Code:

1. In_Process(p_tty,key);     

     In_Process的函数体变化比较大：

Code:

1. void In_Process(TTY *p_tty,u32 key_value)   
2. {/*  
3.     char disp[2];  
4.     Memory_Set(disp,2,0);  
5.     */  
6.     if(!(key_value & FLAG_EXT))   
7.     {/*  
8.         disp[0] = key_value & 0xff;  
9.         Disp_Color_Str(disp,0xa);  
10.         Disable_Int();  
11.         Out_Byte(0x3d4,0xf);  
12.         Out_Byte(0x3d5,(Disp_Pos / 2) & 0xff);  
13.         Out_Byte(0x3d4,0xe);  
14.         Out_Byte(0x3d5,((Disp_Pos /2) >> 8) & 0xff);  
15.         Enable_Int();   
16.         */  
17.         if(p_tty->count < 256)   
18.         {   
19.             Disable_Int();   
20.             *p_tty->p_tty_tail = key_value;   
21.             p_tty->p_tty_tail++;   
22.             if(p_tty->p_tty_tail == p_tty->tty_buffer + 256)   
23.             {   
24.                 p_tty->p_tty_tail = p_tty->tty_buffer;   
25.             }   
26.             p_tty->count++;   
27.             Enable_Int();   
28.         }   
29.     }   
30.     else  
31.     {   
32.         /* 略 */        
33.     }   
34. }   

     代码逻辑已经改变，变成把解析得到的key值放到当前console的输出缓冲区中。

     OK，下面的工作就该是把各个console的输出缓冲区的东东打印到各自对应的地方了。先把死循环的代码贴上来：

Code:

1. char c_disp;
   u8 *disp_addr;
2. while(1)   
3.     {   
4.         for(p_tty = TTY_Table ; p_tty < TTY_Table + 3 ; p_tty++)   
5.         {   
6.             if(p_tty->console == &Console_Table[Current_Console])   
7.             {   
8.                 Keyboard_Read(p_tty);   
9.             }   
10.             if(p_tty->count > 0)   
11.             {   
12.                 Disable_Int();   
13.                 c_disp = *p_tty->p_tty_head;   
14.                 p_tty->p_tty_head++;   
15.                 if(p_tty->p_tty_head == p_tty->tty_buffer + 256)   
16.                 {   
17.                     p_tty->p_tty_head = p_tty->tty_buffer;   
18.                 }   
19.                 p_tty->count--;   
20.                 Enable_Int();   
21.                 disp_addr = (u8*)(0xb8000 + p_tty->console->cursor);   
22.                 *disp_addr++ = c_disp;   
23.                 *disp_addr++ = 0xa;   
24.                 p_tty->console->cursor += 2;    
25.                 Disable_Int();   
26.                 Out_Byte(0x3d4,0xf);   
27.                 Out_Byte(0x3d5,(p_tty->console->cursor / 2) & 0xff);   
28.                 Out_Byte(0x3d4,0xe);   
29.                 Out_Byte(0x3d5,((p_tty->console->cursor /2) >> 8) & 0xff);   
30.                 Enable_Int();    
31.             }   
32.         }   
33.     }  

     代码是实现了功能，但没像作者那么分成好几个小的功能函数，来显得结构清晰，这是后话。

     首先是TTY的一个遍历，如果遍历到的TTY包含的console是当前的console，则调用Keyboard_Read函数来把解析后的key填充到当前的console的输出缓冲区中。然后判断当前遍历的TTY的console的输出缓冲区有没有什么要输出的，有就取出来，打印到相应的位置。注意到，在打印的时候没有使用Disp_Color_Str函数，因为此函数是根据0xB8000来打印的，如果当前console的start_addr不是0xB8000，那就有点麻烦了。既然在CONSOLE结构中已经有了打印的相关信息了，那么就直接根据这些信息来打印了。利用指针来直接把输出缓冲区中的值写到内存去。最后再把光标定位到相应的位置。

     我们还没有写切换console的代码，这个待会儿再实现。添加了两个头文件，要修改MAKEFILE,而且包含proto.h的源文件中要先包含这两个新添加的头文件。

     make，运行，结果跟上次没什么两样。