7　对各种锁定键的支持（harib14g）

好，让我们开始吧。回头再看一遍14.4节中的编码表（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

因此当我们接收到上述按键编码时，只要将binfo—>leds中对应的位置改写就可以了。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。

关于点亮/熄灭键盘上指示灯的方法，在这里有记载。

http://community.osdev.info/?(AT)keyboardkeyboard)

  • 关于LED的控制

    • 对于NumLock和CapsLock等LED的控制，可采用下面的方法向键盘发送指令和数据。

      • 读取状态寄存器，等待bit 1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bit 1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。

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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。

本次的bootpack.c节选

  1. #define KEYCMD_LED      0xed
  3. void HariMain(void)
  4. {
  5.     （中略）
  6.     struct FIFO32 fifo, keycmd;
  7.     int fifobuf[128], keycmd_buf[32];
  8.     （中略）
  9.     int key_to = 0, key_shift = 0, key_leds = (binfo->leds >> 4) & 7, keycmd_wait = -1;
  10.     （中略）
  11.     fifo32_init(&keycmd, 32, keycmd_buf, 0);
  12.     （中略）
  14.     /*为了避免和键盘当前状态冲突，在一开始先进行设置*/
  15.     fifo32_put(&keycmd, KEYCMD_LED);
  16.     fifo32_put(&keycmd, key_leds);
  18.     for (;;) {
  19.         if (fifo32_status(&keycmd) > 0 && keycmd_wait < 0) {    /*从此开始*/
  20.             /*如果存在向键盘控制器发送的数据，则发送它  */
  21.             keycmd_wait = fifo32_get(&keycmd);
  22.             wait_KBC_sendready();
  23.             io_out8(PORT_KEYDAT, keycmd_wait);
  24.         }   /*到此结束*/
  25.         io_cli();
  26.         if (fifo32_status(&fifo) == 0) {
  27.             task_sleep(task_a);
  28.             io_sti();
  29.         } else {
  30.             i = fifo32_get(&fifo);
  31.             io_sti();
  32.             if (256 <= i && i <= 511) { /* 键盘数据 */
  33.                 （中略）
  34. /*从此开始*/    if (i == 256 + 0x3a) {  /* CapsLock */
  35.                     key_leds ^= 4;
  36.                     fifo32_put(&keycmd, KEYCMD_LED);
  37.                     fifo32_put(&keycmd, key_leds);
  38.                 }
  39.                 if (i == 256 + 0x45) {  /* NumLock */
  40.                     key_leds ^= 2;
  41.                     fifo32_put(&keycmd, KEYCMD_LED);
  42.                     fifo32_put(&keycmd, key_leds);
  43.                 }
  44.                 if (i == 256 + 0x46) {  /* ScrollLock */
  45.                     key_leds ^= 1;
  46.                     fifo32_put(&keycmd, KEYCMD_LED);
  47.                     fifo32_put(&keycmd, key_leds);
  48.                 }
  49.                 if (i == 256 + 0xfa) {  /*键盘成功接收到数据*/
  50.                     keycmd_wait = -1;
  51.                 }
  52.                 if (i == 256 + 0xfe) {  /*键盘没有成功接收到数据*/
  53.                     wait_KBC_sendready();
  54.                     io_out8(PORT_KEYDAT, keycmd_wait);
  55. /*到此结束*/    }
  56.                 （中略）
  57.             } else if (512 <= i && i <= 767) { /*鼠标数据*/
  58.                 （中略）
  59.             } else if (i <= 1) { /*光标用定时器*/
  60.                 （中略）
  61.             }
  62.         }
  63.     }
  64. }

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。

keycmd_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，keycmd_wait恢复为-1，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。

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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，在笔者的Windows上都无法点亮指示灯，不过NumLock和ScrollLock却是正常的。哦，按Shift＋CapsLock指示灯就亮了，好奇怪啊，我们明明不是这样设计的呢。

由于实在无法理解这一现象，笔者又重新“make run”了harib14f，按下NumLock进行实验，咦？harib14f中也可以点亮NumLock指示灯呢1。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。

1 harib14f中还尚未实现对指示灯的控制。——译者注

于是我们在真机环境下再挑战一下。哇，这次完美了，harib14f无法改变键盘指示灯的状态，而harib14g则可以正常控制键盘指示灯。撒花！

好，今天就到这里吧，明天我们继续来做命令行窗口哦！