Linus在操作系统源代码中本来设计了chr_dev_init()函数,明显是要用这个函数初始化字符设备,但我们可以看到这是一个空函数。Linus又设计了tty_init()函数,内容就是初始化字符设备。有人解释tty是teletype。字符设备的初始化为进程与串行口(可以通信、连接鼠标……)、显示器以及键盘进行I/O通信准备工作环境,主要是对串行口、显示器、键盘进行初始化设置,以及与此相关的中断服务程序与IDT挂接。在tty_init()函数中,先调用rs_init()函数来设置串行口,再调用con_init()函数来设置显示器,具体执行代码如下:
//代码路径:init/main.c: void main(void) { … tty_init(); … } //代码路径:kernel/chr_dev/tty_io.c: void tty_init(void) { rs_init(); con_init() }2.7.1 对串行口进行设置把两个串行口中断服务程序与IDT相挂接,然后根据tty_table数据结构中的内容对这两个串行口进行初始化设置,包括设置线路控制寄存器的DLAB 位、设置发送的波特率因子、设置DTR和RTS……最后,允许主8259A 芯片的IRQ3和IRQ4 发送中断请求。挂接的具体过程及挂接后的效果如图2-13所示。执行代码如下:
//代码路径:kernel/chr_dev/serial.c: void rs_init(void) { set_intr_gate(0x24,rs1_interrupt); //设置串行口1中断,参看2.5 set_intr_gate(0x23,rs2_interrupt); //设置串行口2中断 init(tty_table[1].read_q.data); //初始化串行口1 init(tty_table[2].read_q.data); //初始化串行口2 outb(inb_p(0x21)&0xE7,0x21); //允许IRQ3,IRQ4 }两个串行口中断处理程序与IDT的挂接函数set_intr_gate()与2.5中介绍过的set_trap_gate()函数类似,可参看前面对set_trap_gate()函数的讲解。它们的差别是set_trap_gate()函数的type是15(二进制的1111),而set_intr_gate()的type是14(二进制的1110)。
2.7.2 对显示器进行设置根据机器系统数据提供的显卡是“单色”还是“彩色”来设置配套信息。由于在Linux 0.11那个时代,大部分显卡器是单色的,所以我们假设显卡的属性是单色EGA。那么显存的位置就要被设置为0xb0000~0xb8000,索引寄存器端口被设置为0x3b4,数据寄存器端口被设置为0x3b5,再将显卡的属性——EGA这三个字符,显示在屏幕上。另外,再初始化一些用于滚屏的变量,其中包括滚屏的起始显存地址、滚屏结束显存地址、最顶端行号以及最低端行号。效果如图2-14所示。
2.7.3 对键盘进行设置对键盘进行设置是先将键盘中断服务程序与IDT相挂接,然后取消8259A中对键盘中断的屏蔽,允许IRQ1发送中断信号,通过先禁止键盘工作、再允许键盘工作,键盘便能够使用了。键盘中断处理程序与IDT的挂接函数set_intr_gate()与前面讲解过的set_trap_gate()函数类似,参看对set_trap_gate()函数的讲解。效果如图2-15所示。
执行代码如下:
//代码路径:kernel/chr_dev/console.c: … #define ORIG_X (*(unsigned char *)0x90000) #define ORIG_Y (*(unsigned char *)0x90001) #define ORIG_VIDEO_PAGE (*(unsigned short *)0x90004) #define ORIG_VIDEO_MODE ((*(unsigned short *)0x90006) & 0xff) #define ORIG_VIDEO_COLS (((*(unsigned short *)0x90006) & 0xff00) >> 8) #define ORIG_VIDEO_LINES (25) #define ORIG_VIDEO_EGA_AX (*(unsigned short *)0x90008) #define ORIG_VIDEO_EGA_BX (*(unsigned short *)0x9000a) #define ORIG_VIDEO_EGA_CX (*(unsigned short *)0x9000c) #define VIDEO_TYPE_MDA 0x10 /* Monochrome Text Display */ #define VIDEO_TYPE_CGA 0x11 /* CGA Display */ #define VIDEO_TYPE_EGAM 0x20 /* EGA/VGA in Monochrome Mode */ #define VIDEO_TYPE_EGAC 0x21 /* EGA/VGA in Color Mode */ #define NPAR 16 … void con_init(void) { register unsigned char a; char *display_desc= "????"; char *display_ptr; video_num_columns= ORIG_VIDEO_COLS;//参看机器系统数据 video_size_row= video_num_columns * 2; video_num_lines= ORIG_VIDEO_LINES; video_page= ORIG_VIDEO_PAGE; //参看机器系统数据 video_erase_char= 0x0720; if (ORIG_VIDEO_MODE== 7) /* Is this a monochrome display? */ { video_mem_start= 0xb0000; video_port_reg= 0x3b4; video_port_val= 0x3b5; if ((ORIG_VIDEO_EGA_BX & 0xff) != 0x10) //参看机器系统数据 { video_type= VIDEO_TYPE_EGAM; video_mem_end= 0xb8000; display_desc= "EGAm"; } else { video_type= VIDEO_TYPE_MDA; video_mem_end = 0xb2000; display_desc= "*MDA"; } } else /* If not, it is color. */ { video_mem_start= 0xb8000; video_port_reg = 0x3d4; video_port_val = 0x3d5; if ((ORIG_VIDEO_EGA_BX & 0xff) != 0x10) //参看机器系统数据 { video_type= VIDEO_TYPE_EGAC; video_mem_end= 0xbc000; display_desc= "EGAc"; } else { video_type= VIDEO_TYPE_CGA; video_mem_end= 0xba000; display_desc= "*CGA"; } } /* Let the user known what kind of display driver we are using */ display_ptr= ((char *)video_mem_start) + video_size_row - 8; while (*display_desc) { *display_ptr++= *display_desc++; display_ptr++; } /* Initialize the variables used for scrolling (mostly EGA/VGA) */ origin = video_mem_start; scr_end = video_mem_start + video_num_lines * video_size_row; top = 0; bottom = video_num_lines; gotoxy(ORIG_X,ORIG_Y); //参看机器系统数据 set_trap_gate(0x21,&keyboard_interrupt);//设置键盘中断,参看2.5节 outb_p(inb_p(0x21)&0xfd,0x21);// 取消对键盘中断的屏蔽,允许IRQ1 a=inb_p(0x61); outb_p(a|0x80,0x61); // 禁止键盘工作 outb(a,0x61); //再允许键盘工作 }