文章目錄

• 一. 主要內(nèi)容
• • 1、 內(nèi)容1：鼠標解讀（1）
  • 2、 內(nèi)容2： 稍事整理
  • 3、內(nèi)容3： 鼠標解讀（2）
  • 4、 內(nèi)容4： 移動鼠標指針
  • 5、 內(nèi)容5： 通往32位模式之路
• 二、遇到的問題及解決方法
• • 1、 描述問題1：理解鼠標數(shù)據(jù)第一階段的if判斷操作
  • 2、 描述問題2：理解ECX寄存器+3并向左移位的意義

一. 主要內(nèi)容

1、 內(nèi)容1：鼠標解讀（1）

重點總結(jié)：在Day7中，我們已經(jīng)從鼠標中取得了數(shù)據(jù)。現(xiàn)在我們要來解讀這些數(shù)據(jù)
（1）bootpack.c

1、 函數(shù)功能：讀取鼠標數(shù)據(jù)
a. 首先把最初讀到的0xfa舍棄掉
b. 將從鼠標讀取的數(shù)據(jù)按照3個字節(jié)為一組，當(dāng)數(shù)據(jù)累積到3個字節(jié)，就把它顯示在屏幕上
（2）結(jié)果

1、 結(jié)果解讀
屏幕上會顯示“08 00 02”等三字節(jié)數(shù)字。
第一個字節(jié)：”08”
第一個數(shù)字會在0~3范圍內(nèi)變化(0000 ~ 0011)，移動鼠標時回復(fù)發(fā)生變化
第一個數(shù)字會在8~f范圍內(nèi)變化(1000 ~ 1111)，點擊鼠標時會發(fā)生變化

第二個字節(jié)：”00”，與鼠標左右移動相關(guān)
第三個字節(jié)：“02”，與鼠標上下移動相關(guān)

工作總結(jié)：對從鼠標獲取的數(shù)據(jù)進行了初步的處理，并以3個字節(jié)為一組。三個字節(jié)各自的含義如上表所示

2、 內(nèi)容2： 稍事整理

重點總結(jié)：整理代碼，創(chuàng)建一個結(jié)構(gòu)體保存解讀鼠標所需要的變量，并將數(shù)據(jù)讀取處理過程封裝為一個函數(shù)
（1）bootpack.c

1、 內(nèi)容說明
將鼠標數(shù)據(jù)處理函數(shù)封裝為mouse_decode函數(shù)，如下：

當(dāng)成功處理了鼠標傳來的數(shù)據(jù)，將3個字節(jié)湊齊后，執(zhí)行return1在主函數(shù)中將鼠標星系顯示出來

3、內(nèi)容3： 鼠標解讀（2）

重點總結(jié)：在結(jié)構(gòu)體中增加幾個變量存放解讀結(jié)果，并通過增加數(shù)據(jù)處理內(nèi)容獲得更加精細的數(shù)據(jù)內(nèi)容
（1） bootpack.c：MOUSE_DEC結(jié)構(gòu)體

1、內(nèi)容說明
新增加了3個變量x, y, btn。分別表示位置信息（后2個字節(jié)）與鼠標按鍵狀態(tài)（第1個字節(jié)）
（2） bootpack.c：mouse_decode函數(shù)
首先在phase == 1情況下增加如下語句，做數(shù)據(jù)檢查

1、 內(nèi)容說明
Dat的前半個字節(jié)范圍為（0000 ~ 0011），即前兩位始終為0. 后半個字節(jié)范圍為（1000 ~1111），第一位始終為1. 因此可以與0xc8（1100 1000）做與運算，當(dāng)dat正常輸入時，與運算的結(jié)果為0x08。否則這一字節(jié)數(shù)據(jù)不在范圍內(nèi)，應(yīng)當(dāng)舍去。

下面是解讀處理的核心，將會獲得鼠標按鍵與位移的狀態(tài)

1、內(nèi)容說明
① 鼠標狀態(tài)”btn”：
鼠標狀態(tài)放在第一個字節(jié)buf[0]的低三位（按鍵狀態(tài)）
②③ 鼠標移動狀態(tài)”x, y”：
鼠標水平、豎直移動信息x, y保存在第二位和第三位。另外還需要第一個字節(jié)中顯示位移的信息（前半個字節(jié)0~3）來正確表示移動信息。將x和y第8位及第8位以后(0x <-00)全部設(shè)為一（當(dāng)?shù)谝晃灰苿有畔?-3時）或全設(shè)為0
④ 對y符號進行取反操作

下面修改顯示部分

1、內(nèi)容說明
Btn為三位按鍵信息，當(dāng)btn=001時，表示按下右鍵。當(dāng)btn=010時，表示按下左鍵。當(dāng)btn=100時，表示按下中間滑輪
（2）結(jié)果展示

4、 內(nèi)容4： 移動鼠標指針

重點總結(jié)：已完成鼠標解讀工作，現(xiàn)在讓鼠標指針動起來
（1）bootpack.c
Mdec.x, mdec.y表示鼠標向橫向、縱向移動的大小。可以用此實現(xiàn)鼠標移動

1、 內(nèi)容說明：坐標與鼠標位置更新
坐標與鼠標位置更新分為三個步驟
Step1：覆蓋原有鼠標圖案
Step2：計算移動后鼠標位置坐標mx, my。并對鼠標移動進行限制，鼠標不能移動超出屏幕。因此 0<(mx+x)<scrnx-16, 0<(my+y)<scrny-16。超出界限時，讓鼠標到達極限位置
Step3：覆蓋原有坐標并產(chǎn)生新坐標與新鼠標圖案

（2）結(jié)果展示

成功實現(xiàn)鼠標移動，但是沒有考慮疊加處理！

5、 內(nèi)容5： 通往32位模式之路

重點總結(jié)：說明asmhead.nas中大約100行的代碼
第一部分：PIC關(guān)閉一切中斷
第二部分：允許訪問1MB以上的內(nèi)存空間
第三部分：切換到保護模式
第四部分：bootpack的傳遞
第五部分：bootpack的啟動
第六部分：waitkbdout函數(shù)
第七部分：memcpy函數(shù)

（1） PIC關(guān)閉一切中斷

1、 內(nèi)容說明
因為在CPU進行模式轉(zhuǎn)換與PIC進行初始化時，不允許中斷發(fā)生。所以要把中斷全部屏蔽掉。其中NOP使CPU簡單休息，避免連續(xù)的OUT操作。C語言表示如下：

（2） 允許訪問1MB以上的內(nèi)存空間

1、內(nèi)容說明
Waitkbdout功能是往鍵盤控制電路發(fā)送指令。此處是使鍵盤控制電路的附屬端口輸出0xdf從而讓A20GATE信號線變成ON的狀態(tài)。A20GATE信號線能使內(nèi)存1MB以上的部分變成可使用狀態(tài)。

（3） 切換到保護模式

1、內(nèi)容說明
① INSTRSET指令：為了使用386以后的LGDT, EAX, CR0指令
② 進入保護模式：將CR0的最高位設(shè)為0，第一位設(shè)為1即可進行模式切換，進入保護模式
③ JMP pipelineflush：
切換到保護模式后，機器語言的解釋發(fā)生了變化。因為CPU為了加快執(zhí)行速度使用了管道，提前解釋后面的語言。因此模式改變后需要重新解釋
同時切換到保護模式后，除了CS以外的所有段寄存器都從0x0000變成了0x0008

（4）bootpack的傳遞

1、 內(nèi)容說明

1.在asmhead結(jié)束的地方，緊連著bootpack最前面部分
將bootpack.hrb開始的512KB內(nèi)容復(fù)制到BOTPAK（0x00280000號）地址處理

2.將啟動扇區(qū)復(fù)制到1MB以后的內(nèi)存從0x7c00復(fù)制512個字節(jié)到DSKCAC（0x00100000）處理

3.將出去啟動區(qū)的部分復(fù)制到1MB以后的內(nèi)存
從DSKCAC0+512（0號扇區(qū)后512MB即第一號扇區(qū)開始的地址）復(fù)制減取啟動區(qū)512MB部分個字節(jié)到DSKCAC+512處理（前512被啟動區(qū)占用）

（5） bootpack的啟動

1、內(nèi)容說明
對bootpack.hrb的headre進行解析，將執(zhí)行所必須的數(shù)據(jù)傳送過去。即將bootpack.hrb第0x10c8字節(jié)開始的0x11a8字節(jié)復(fù)制到0x00310000號地址去。

① 設(shè)置轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)的大小：
數(shù)據(jù)的大小是以雙字為單位的，因此鼠標傳來的數(shù)據(jù)大小為傳來字數(shù)/4。但從鼠標傳來的數(shù)據(jù)以3個字節(jié)為一組，如果直接除以4，超出4的部分（字節(jié)數(shù)除以4的余數(shù)）會被忽略。因此在計算前使字節(jié)數(shù)+3.
但是當(dāng)ECX為0，即沒有需要傳送的數(shù)據(jù)時，會跳轉(zhuǎn)到Skip

② 設(shè)置轉(zhuǎn)送源地址：
[EBX + 20]是bootpack.hrb之后的20號地址，值為0x10c8

③ 設(shè)置轉(zhuǎn)送目的地址
[EBX + 12]是bootpack.hrb之后的12號地址，值位0x00310000
同時介紹了“紙娃娃系統(tǒng)”的內(nèi)存分布圖

（6） waitkbdout

1、內(nèi)容說明
Waitkbdout功能是往鍵盤控制電路發(fā)送指令，與wait_KBC_sendready相同，也添加了指令，從0x60號設(shè)備進行IN的處理，如果控制器有鍵盤代碼或者已經(jīng)累積了鼠標數(shù)據(jù)，就把他們讀出來。當(dāng)數(shù)據(jù)不為空時，繼續(xù)跳轉(zhuǎn)到waitkbdout讀取數(shù)據(jù)

（7）memcpy

1、內(nèi)容說明

其中源地址、目的地址、數(shù)據(jù)大小分別保存在ECX, ESI, EDI三個寄存器中

（8）GDT0與GDTR

1、內(nèi)容說明
① ALIGNB指令：一直添加DBO，直到時機合適為止
② GDT0
GDT0是一種特定的GDT，0號是空區(qū)域不能定義段。1，2號由下式設(shè)定：

在GDT0內(nèi)寫入了16位的段上限和32位的段起始地址

最初狀態(tài)時，GDT在asmhead.nas里，并不在0x00270000 ~ 0x0027ffff范圍里。

因此應(yīng)盡快開放中斷，接收數(shù)據(jù)。因此需要在調(diào)色盤初始化和畫面準備之前重現(xiàn)創(chuàng)建GDT和IDT

二、遇到的問題及解決方法

填寫說明：分條目列出本次的實驗過程中遇到的問題和解決方法（可注明是哪位同學(xué)幫忙解決問題），描述問題時應(yīng)配上相關(guān)的截圖和標記，描述解決方法時應(yīng)先分析出現(xiàn)該問題的原因再講解決方法，盡量詳細。

1、 描述問題1：理解鼠標數(shù)據(jù)第一階段的if判斷操作

從鼠標傳來的數(shù)據(jù)以三個字節(jié)為一組進行解讀。其中第一個字節(jié)的前半個字節(jié)表示鼠標的移動情況，取值范圍為0~3 (0000 -> 0011)。后半個字節(jié)表示鼠標的按鍵狀態(tài)，取值范圍為8~f (1000 -> 1111)。為了預(yù)防數(shù)據(jù)不在設(shè)定的范圍內(nèi)，將輸入數(shù)據(jù)與0xc8做與運算。當(dāng)超出上述取值范圍后，獲得的值不為0x08，選擇舍去。

2、 描述問題2：理解ECX寄存器+3并向左移位的意義

數(shù)據(jù)的大小是以雙字為單位的，因此鼠標傳來的數(shù)據(jù)大小為傳來字節(jié)數(shù)/4。但從鼠標傳來的數(shù)據(jù)以3個字節(jié)為一組，如果直接除以4，超出4的部分（字節(jié)數(shù)除以4的余數(shù)）會被忽略。因此在計算前使字節(jié)數(shù)+3.

三、程序設(shè)計創(chuàng)新點
填寫說明：分條目列出本次實驗過程中對教材的哪些部分進行了創(chuàng)新或者修改，寫清楚為什么要這樣做，這么做會得到怎樣的結(jié)果等，附上關(guān)鍵代碼和截圖。這部分是重點，占實驗日志總分的20%。
1、 描述創(chuàng)新點1，解決疊加處理問題
（1） 問題描述
在上述實現(xiàn)鼠標移動時，會發(fā)生疊加處理問題。即在覆蓋原有鼠標位置時，會同時覆蓋其他背景顏色不同的結(jié)構(gòu)。

（2） 可能原因分析
分析覆蓋算法，是通過矩陣覆蓋為背景色實現(xiàn)覆蓋。但是因為下面對話框不是背景顏色，因此會發(fā)生顏色疊加。
1.那我們是不是可以嘗試每次移動鼠標后都將畫面重新初始化

但是會出現(xiàn)如下結(jié)果：即鼠標圖像本身的影響

2.分析鼠標圖像以及顏色構(gòu)成，在代碼中將鼠標空余空余部分顯示為了背景顏色。因此可以通過把空余部分設(shè)為透明色，實現(xiàn)疊加


成功實現(xiàn)我們預(yù)定的目標

2、 描述創(chuàng)新點2，改變實心圓的移動步長

四、實驗心得體會
填寫說明：寫本次實驗的心得體會，例如：學(xué)到了什么、思考了什么、有何建議、解決問題的過程是怎樣的等等（根據(jù)個人實驗情況填寫，內(nèi)容沒有硬性要求）。

1、鼠標數(shù)據(jù)處理

2、坐標與鼠標位置更新
坐標與鼠標位置更新分為三個步驟
Step1： 覆蓋原有鼠標圖案
Step2： 計算移動后鼠標位置坐標mx, my。并對鼠標移動進行限制，鼠標不能移動超出屏幕。因此 0<(mx+x)<scrnx-16, 0<(my+y)<scrny-16。超出界限時，讓鼠標到達極限位置
Step3： 覆蓋原有坐標并產(chǎn)生新坐標與新鼠標圖案
3、 “紙娃娃系統(tǒng)”的內(nèi)存分布圖

4、理解解讀鼠標數(shù)據(jù)第一階段的if判斷操作

從鼠標傳來的數(shù)據(jù)以三個字節(jié)為一組進行解讀。其中第一個字節(jié)的前半個字節(jié)表示鼠標的移動情況，取值范圍為0~3 (0000 -> 0011)。后半個字節(jié)表示鼠標的按鍵狀態(tài)，取值范圍為8~f (1000 -> 1111)。為了預(yù)防數(shù)據(jù)不在設(shè)定的范圍內(nèi)，將輸入數(shù)據(jù)與0xc8做與運算。當(dāng)超出上述取值范圍后，獲得的值不為0x08，選擇舍去。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的30天自制操作系统——Day8实验报告的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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