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/*
* linux/kernel/console.c
*
* (C) 1991 Linus Torvalds
*/
/*
* console.c
*
* This module implements the console io functions
* 'void con_init(void)'
* 'void con_write(struct tty_queue * queue)'
* Hopefully this will be a rather complete VT102 implementation.
*
* Beeping thanks to John T Kohl.
*/
/*
* NOTE!!! We sometimes disable and enable interrupts for a short while
* (to put a word in video IO), but this will work even for keyboard
* interrupts. We know interrupts aren't enabled when getting a keyboard
* interrupt, as we use trap-gates. Hopefully all is well.
*/
/*
* Code to check for different video-cards mostly by Galen Hunt,
*
*/
#include <linux/sched.h>
#include <linux/tty.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/system.h>
/*
* These are set up by the setup-routine at boot-time:
*/
//这是setup程序在引导启动系统时设置的参数
#define ORIG_X (*(unsigned char *)0x90000)//初始光标列号
#define ORIG_Y (*(unsigned char *)0x90001)//初始光标行号
#define ORIG_VIDEO_PAGE (*(unsigned short *)0x90004)//初始页面
#define ORIG_VIDEO_MODE ((*(unsigned short *)0x90006) & 0xff)//显示模式
#define ORIG_VIDEO_COLS (((*(unsigned short *)0x90006) & 0xff00) >> 8)//字符列数
#define ORIG_VIDEO_LINES (25)//显示行数
#define ORIG_VIDEO_EGA_AX (*(unsigned short *)0x90008)//??
#define ORIG_VIDEO_EGA_BX (*(unsigned short *)0x9000a)//显示内存大小和色彩模式
#define ORIG_VIDEO_EGA_CX (*(unsigned short *)0x9000c)//显示卡特性参数
//显示器单色彩色显示类型模式
#define VIDEO_TYPE_MDA 0x10 /* Monochrome Text Display 单色文本*/
#define VIDEO_TYPE_CGA 0x11 /* CGA Display CGA显示器*/
#define VIDEO_TYPE_EGAM 0x20 /* EGA/VGA in Monochrome Mode EGA/VGA单色*/
#define VIDEO_TYPE_EGAC 0x21 /* EGA/VGA in Color Mode EGA/VGA彩色*/
#define NPAR 16//转义字符序列中最大参数个数
extern void keyboard_interrupt(void);//键盘中断处理函数keyboard.S
//本程序 中的全局变量
static unsigned char video_type; /* Type of display being used *///使用的显示类型
static unsigned long video_num_columns; /* Number of text columns *///最大屏幕文本列数
static unsigned long video_size_row; /* Bytes per row *///每行使用的字节数
static unsigned long video_num_lines; /* Number of test lines *///最大文本行数
static unsigned char video_page; /* Initial video page *///初始显示页数
static unsigned long video_mem_start; /* Start of video RAM *///显示内存起始位置
static unsigned long video_mem_end; /* End of video RAM (sort of) *///显示内存结束位置
static unsigned short video_port_reg; /* Video register select port *///显示控制索引寄存器端口
static unsigned short video_port_val; /* Video register value port *///显示控制数据寄存器端口
static unsigned short video_erase_char; /* Char+Attrib to erase with *///擦除字符属性与字符(0x0720)
//以下变量用于屏幕卷屏操作
static unsigned long origin; /* Used for EGA/VGA fast scroll *///滚屏起始内存地址
static unsigned long scr_end; /* Used for EGA/VGA fast scroll *///滚屏结束内存地址
static unsigned long pos;// 当前光标对应的显示内存位置
static unsigned long x,y;// 当前光标位置
static unsigned long top,bottom;// 滚动时顶行行号；底行行号
static unsigned long state=0;// ANSI 转义字符序列处理状态
static unsigned long npar,par[NPAR];// ANSI 转义字符序列参数个数和参数数组，可以将字符属性值放入这个数组中
static unsigned long ques=0;//收到问号字符标志
static unsigned char attr=0x07;// 字符属性(黑底白字)。
static void sysbeep(void);//// 系统蜂鸣函数。
/*
* this is what the terminal answers to a ESC-Z or csi0c
* query (= vt100 response).
*/
#define RESPONSE "\033[?1;2c"
/* NOTE! gotoxy thinks x==video_num_columns is ok */
static inline void gotoxy(unsigned int new_x,unsigned int new_y)//跟踪当前光标位置
{
if (new_x > video_num_columns || new_y >= video_num_lines)
return;
x=new_x;
y=new_y;
pos=origin + y*video_size_row + (x<<1);//当前位置=起始位置+行数*第行的字节数+最后一行的列数，一列等于2个字节
}
static inline void set_origin(void)//// 设置滚屏起始显示内存地址。
{
cli();//关中断
outb_p(12, video_port_reg);//选择数据寄存器R12,输出滚屏起始位置高字节
outb_p(0xff&((origin-video_mem_start)>>9), video_port_val);//此时video_port_val对应于R12
outb_p(13, video_port_reg);//选择数据寄存器R13,输出滚屏起始位置低字节
outb_p(0xff&((origin-video_mem_start)>>1), video_port_val);//此时video_port_val对应于R13,所以video_port_val数据寄存器同一时间只能对应一个引寄存器
sti();//开中断
}
static void scrup(void)//将整个屏幕的内容向上移一行，屏幕滚动窗口向上滚动一行，将屏幕滚动区的内容对应于显存中的地址向下移动一行（好接着显示以下的内容），并在区域顶出现的新行上添加空格字符
{
if (video_type == VIDEO_TYPE_EGAC || video_type == VIDEO_TYPE_EGAM)//为EGA/VGA 单色或彩色
{
if (!top && bottom == video_num_lines) {//移动起始行TOP为0，结束行BOTTOM为最大行数，则表明整个屏幕窗口向下移动一行
origin += video_size_row;//滚屏起始内存地址下移一行,video_size_row;每行使用的字节数
pos += video_size_row;//调整当前位置对应于显示内存地址
scr_end += video_size_row;//滚屏结束内存地址下移一行
if (scr_end > video_mem_end) {//滚屏结束内存地址<显示内存结束位置
__asm__("cld\n\t"
"rep\n\t"
"movsl\n\t"
"movl _video_num_columns,%1\n\t"
"rep\n\t"
"stosw"
::"a" (video_erase_char),
"c" ((video_num_lines-1)*video_num_columns>>1),
"D" (video_mem_start),
"S" (origin)
:"cx","di","si");
scr_end -= origin-video_mem_start;
pos -= origin-video_mem_start;
origin = video_mem_start;
} else {
__asm__("cld\n\t"
"rep\n\t"
"stosw"
::"a" (video_erase_char),
"c" (video_num_columns),
"D" (scr_end-video_size_row)
:"cx","di");
}
set_origin();// 设置新的滚屏起始显示内存地址
} else {//否则不是整个屏幕移动，从TOP 到BOTTOM一行
__asm__("cld\n\t"
"rep\n\t"
"movsl\n\t"
"movl _video_num_columns,%%ecx\n\t"
"rep\n\t"
"stosw"
::"a" (video_erase_char),
"c" ((bottom-top-1)*video_num_columns>>1),
"D" (origin+video_size_row*top),
"S" (origin+video_size_row*(top+1))
:"cx","di","si");
}
}
else /* Not EGA/VGA *///CGA显示器或单色文本
{
__asm__("cld\n\t"
"rep\n\t"
"movsl\n\t"
"movl _video_num_columns,%%ecx\n\t"
"rep\n\t"
"stosw"
::"a" (video_erase_char),
"c" ((bottom-top-1)*video_num_columns>>1),
"D" (origin+video_size_row*top),
"S" (origin+video_size_row*(top+1))
:"cx","di","si");
}
}
static void scrdown(void)//将整个屏幕的内容向下移一行，屏幕滚动窗口向下滚动一行，将屏幕滚动区的内容对应于显示内存中的地址向上移动一行（好接着显示以上的内容），
{
if (video_type == VIDEO_TYPE_EGAC || video_type == VIDEO_TYPE_EGAM)
{
__asm__("std\n\t"
"rep\n\t"
"movsl\n\t"
"addl $2,%%edi\n\t" /* %edi has been decremented by 4 */
"movl _video_num_columns,%%ecx\n\t"
"rep\n\t"
"stosw"
::"a" (video_erase_char),
"c" ((bottom-top-1)*video_num_columns>>1),
"D" (origin+video_size_row*bottom-4),
"S" (origin+video_size_row*(bottom-1)-4)
:"ax","cx","di","si");
}
else /* Not EGA/VGA */
{
__asm__("std\n\t"
"rep\n\t"
"movsl\n\t"
"addl $2,%%edi\n\t" /* %edi has been decremented by 4 */
"movl _video_num_columns,%%ecx\n\t"
"rep\n\t"
"stosw"
::"a" (video_erase_char),
"c" ((bottom-top-1)*video_num_columns>>1),
"D" (origin+video_size_row*bottom-4),
"S" (origin+video_size_row*(bottom-1)-4)
:"ax","cx","di","si");
}
}
static void lf(void)//光标位置下移一行
{
if (y+1<bottom) {//如果光标没有最后一行上
y++;
pos += video_size_row;////调整当前位置对应于显示内存地址
return;
}
scrup();//如果是，则将整个屏幕的内容向上移一行
}
static void ri(void)//光标位置上移一行
{
if (y>top) {//如果光标没在最先一行上
y--;
pos -= video_size_row;//调整当前位置对应于显示内存地址
return;
}
scrdown();//如果是，则将整个屏幕的内容向下移一行
}
static void cr(void)//光标回到第1列（0列）
{
pos -= x<<1;//列号*2，即0 列到光标所在列对应的内存字节长度，
x=0;
}
static void del(void)//删除光标前一个字符
{
if (x) {//如果光标没有处在0 列，则将光标对应内存位置指针pos 后退2 字节(对应屏幕上一个字符)，然后 将当前光标变量列值减1，并将光标所在位置字符擦除。
pos -= 2;
x--;
*(unsigned short *)pos = video_erase_char;//删除当前位置的内容
}
}
static void csi_J(int par)//删除屏幕上与光标位置相关的部分
{
long count __asm__("cx");//// 设为寄存器变量
long start __asm__("di");
switch (par) {
case 0: /* erase from cursor to end of display *//* 擦除光标到屏幕底端 */
count = (scr_end-pos)>>1;
start = pos;
break;
case 1: /* erase from start to cursor *//* 删除从屏幕开始到光标处的字符 */
count = (pos-origin)>>1;
start = origin;
break;
case 2: /* erase whole display *//* 删除整个屏幕上的字符 */
count = video_num_columns * video_num_lines;
start = origin;
break;
default:
return;
}
__asm__("cld\n\t"
"rep\n\t"
"stosw\n\t"
::"c" (count),
"D" (start),"a" (video_erase_char)
:"cx","di");// 然后使用擦除字符填写删除字符的地方
}
static void csi_K(int par)//删除一行上与光标位置相关的部分
{
long count __asm__("cx");// 设置寄存器变量。
long start __asm__("di");
switch (par) {
case 0: /* erase from cursor to end of line *//* 删除光标到行尾字符 */
if (x>=video_num_columns)
return;
count = video_num_columns-x;
start = pos;
break;
case 1: /* erase from start of line to cursor *//* 删除从行开始到光标处 */
start = pos - (x<<1);//x*2,是这样求的
count = (x<video_num_columns)?x:video_num_columns;
break;
case 2: /* erase whole line *//* 将整行字符全删除 */
start = pos - (x<<1);
count = video_num_columns;
break;
default:
return;
}
__asm__("cld\n\t"
"rep\n\t"
"stosw\n\t"
::"c" (count),
"D" (start),"a" (video_erase_char)// 然后使用擦除字符填写删除字符的地方。
:"cx","di");
}
void csi_m(void)//设置显示字符属性
{
int i;
for (i=0;i<=npar;i++)
switch (par[i]) {
case 0:attr=0x07;break;//黑底白字
case 1:attr=0x0f;break;//加粗
case 4:attr=0x0f;break;//加下划线
case 7:attr=0x70;break;//反显
case 27:attr=0x07;break;//正显
}
}
static inline void set_cursor(void)//（与set_origin设置的值相同，）根据设置显示光标，根据显示内存光标对应位置pos，设置显示控制器光标的显示位置。
{
cli();//关中断
outb_p(14, video_port_reg);//选择数据寄存器R14,输出光标当前位置高字节
outb_p(0xff&((pos-video_mem_start)>>9), video_port_val);
outb_p(15, video_port_reg);//选择数据寄存器R15,输出光标当前位置低字节
outb_p(0xff&((pos-video_mem_start)>>1), video_port_val);
sti();//开中断
}
static void respond(struct tty_struct * tty)//发送对终端VT100 的响应序列。即，为响应主机请求终端向主机发送设备属性
{
char * p = RESPONSE;//line 85
cli();//关
while (*p) {
PUTCH(*p,tty->read_q);//将应答队列放入此设备的读缓冲区队列
p++;
}
sti();//开
copy_to_cooked(tty);//复制成规范模式字符序列，从缓冲区读队列取数据 ，处理完后放入辅助队列中，有必要还要放写队列中
}
static void insert_char(void)//在光标处插入一空格字符。将光标开始处的所有字符右移一格，将擦除字符插入在光标所 在处，我感觉这个程序写的有问题
{
int i=x;
unsigned short tmp, old = video_erase_char;
unsigned short * p = (unsigned short *) pos;
while (i++<video_num_columns) {//这个算法是不是有点问题
tmp=*p;
*p=old;
old=tmp;
p++;
}
}
static void insert_line(void)//在光标处插入一行,先保存top和bottom，最后再恢复他们
{
int oldtop,oldbottom;
oldtop=top;
oldbottom=bottom;
top=y;
bottom = video_num_lines;
scrdown();//从top 到bottom 整体向下滚一行，则相应的在前面插入一行
top=oldtop;
bottom=oldbottom;
}
static void delete_char(void)//删除光标处的一个字符,光标右边的所有字符左移一格
{
int i;
unsigned short * p = (unsigned short *) pos;//pos,为当前光标在显存中的地址
if (x>=video_num_columns)// 如果光标超出屏幕最右列，则返回。
return;
i = x;
while (++i < video_num_columns) {// 从光标右一个字符开始到行末所有字符左移一格。
*p = *(p+1);
p++;
}
*p = video_erase_char;// 最后一个字符处填入擦除字符(空格字符)。
}
static void delete_line(void)//删除光标所在的行，原理同insert_line
{
int oldtop,oldbottom;
oldtop=top;
oldbottom=bottom;
top=y;
bottom = video_num_lines;
scrup();//从top 到bottom 整体向上滚一行，则相应的在前面删除了一行
top=oldtop;
bottom=oldbottom;
}
static void csi_at(unsigned int nr)//在光标处插入nr 个字符。
{
if (nr > video_num_columns)
nr = video_num_columns;
else if (!nr)
nr = 1;
while (nr--)
insert_char();
}
static void csi_L(unsigned int nr)//在光标位置处插入nr 行。
{
if (nr > video_num_lines)
nr = video_num_lines;
else if (!nr)
nr = 1;
while (nr--)
insert_line();
}
static void csi_P(unsigned int nr)//删除光标处的nr 个字符。
{
if (nr > video_num_columns)
nr = video_num_columns;
else if (!nr)
nr = 1;
while (nr--)
delete_char();
}
static void csi_M(unsigned int nr)//删除光标处的nr 行。
{
if (nr > video_num_lines)
nr = video_num_lines;
else if (!nr)
nr=1;
while (nr--)
delete_line();
}
static int saved_x=0;//保存的光标列数
static int saved_y=0;//保存的光标行数
static void save_cur(void)//// 保存当前光标位置。
{
saved_x=x;
saved_y=y;
}
static void restore_cur(void)//// 恢复保存的光标位置。
{
gotoxy(saved_x, saved_y);
}
void con_write(struct tty_struct * tty)//控制台写函数,从终端对应的tty 写缓冲队列中取字符，并显示在屏幕上
{
int nr;
char c;
nr = CHARS(tty->write_q);//首先取得写缓冲队列中现有字符数nr
while (nr--) {
GETCH(tty->write_q,c);//从写队列中取一个字符存入 c 中
switch(state) {
case 0://state = 0：初始状态；或者原是状态4；或者原是状态1，但字符不是'['；
if (c>31 && c<127) {
if (x>=video_num_columns) {
x -= video_num_columns;
pos -= video_size_row;
lf();
}
__asm__("movb _attr,%%ah\n\t"
"movw %%ax,%1\n\t"
::"a" (c),"m" (*(short *)pos)
:"ax");
pos += 2;
x++;
} else if (c==27)
state=1;
else if (c==10 || c==11 || c==12)
lf();
else if (c==13)
cr();
else if (c==ERASE_CHAR(tty))
del();
else if (c==8) {
if (x) {
x--;
pos -= 2;
}
} else if (c==9) {
c=8-(x&7);
x += c;
pos += c<<1;
if (x>video_num_columns) {
x -= video_num_columns;
pos -= video_size_row;
lf();
}
c=9;
} else if (c==7)
sysbeep();
break;
case 1://is1：原是状态0，并且字符是转义字符ESC(0x1b = 033 = 27)；
state=0;
if (c=='[')
state=2;
else if (c=='E')
gotoxy(0,y+1);
else if (c=='M')
ri();
else if (c=='D')
lf();
else if (c=='Z')
respond(tty);
else if (x=='7')
save_cur();
else if (x=='8')
restore_cur();
break;
case 2://is2：原是状态1，并且字符是'['；
for(npar=0;npar<NPAR;npar++)
par[npar]=0;
npar=0;
state=3;
if (ques=(c=='?'))
break;
case 3://is3：原是状态2；或者原是状态3，并且字符是';'或数字。
if (c==';' && npar<NPAR-1) {
npar++;
break;
} else if (c>='0' && c<='9') {
par[npar]=10*par[npar]+c-'0';
break;
} else state=4;
case 4://is4：原是状态3，并且字符不是';'或数字；
state=0;
switch(c) {
case 'G': case '`':
if (par[0]) par[0]--;
gotoxy(par[0],y);
break;
case 'A':
if (!par[0]) par[0]++;
gotoxy(x,y-par[0]);
break;
case 'B': case 'e':
if (!par[0]) par[0]++;
gotoxy(x,y+par[0]);
break;
case 'C': case 'a':
if (!par[0]) par[0]++;
gotoxy(x+par[0],y);
break;
case 'D':
if (!par[0]) par[0]++;
gotoxy(x-par[0],y);
break;
case 'E':
if (!par[0]) par[0]++;
gotoxy(0,y+par[0]);
break;
case 'F':
if (!par[0]) par[0]++;
gotoxy(0,y-par[0]);
break;
case 'd':
if (par[0]) par[0]--;
gotoxy(x,par[0]);
break;
case 'H': case 'f':
if (par[0]) par[0]--;
if (par[1]) par[1]--;
gotoxy(par[1],par[0]);
break;
case 'J':
csi_J(par[0]);
break;
case 'K':
csi_K(par[0]);
break;
case 'L':
csi_L(par[0]);
break;
case 'M':
csi_M(par[0]);
break;
case 'P':
csi_P(par[0]);
break;
case '@':
csi_at(par[0]);
break;
case 'm':
csi_m();
break;
case 'r':
if (par[0]) par[0]--;
if (!par[1]) par[1] = video_num_lines;
if (par[0] < par[1] &&
par[1] <= video_num_lines) {
top=par[0];
bottom=par[1];
}
break;
case 's':
save_cur();
break;
case 'u':
restore_cur();
break;
}
}
}
set_cursor();
}
/*
* void con_init(void);
*
* This routine initalizes console interrupts, and does nothing
* else. If you want the screen to clear, call tty_write with
* the appropriate escape-sequece.
*
* Reads the information preserved by setup.s to determine the current display
* type and sets everything accordingly.
*/
void con_init(void)//被tty_init() 函数调用，tty_init()函数又被main.c程序调用
{
register unsigned char a;
char *display_desc = "????";
char *display_ptr;
video_num_columns = ORIG_VIDEO_COLS;//最大屏幕文本列数
video_size_row = video_num_columns * 2;//每行使用的字节数
video_num_lines = ORIG_VIDEO_LINES;//最大文本行数
video_page = ORIG_VIDEO_PAGE;//初始显示页数
video_erase_char = 0x0720;//擦除字符属性与字符(0x0720)
if (ORIG_VIDEO_MODE == 7) /* Is this a monochrome display? *///如果原始显示模式等于7，则表示是单色显示器。
{
video_mem_start = 0xb0000;//显示内存起始位置
video_port_reg = 0x3b4;//显示控制索引寄存器端口
video_port_val = 0x3b5;//显示控制数据寄存器端口
if ((ORIG_VIDEO_EGA_BX & 0xff) != 0x10)
{
video_type = VIDEO_TYPE_EGAM;//使用的显示类型
video_mem_end = 0xb8000;//显示内存结束位置
display_desc = "EGAm";// 设置显示描述字符串。
}
else
{
video_type = VIDEO_TYPE_MDA;//使用的显示类型
video_mem_end = 0xb2000;//显示内存结束位置
display_desc = "*MDA";// 设置显示描述字符串。
}
}
else /* If not, it is color. */
{
video_mem_start = 0xb8000;//显示内存起始位置
video_port_reg = 0x3d4;//显示控制索引寄存器端口
video_port_val = 0x3d5;//显示控制数据寄存器端口
if ((ORIG_VIDEO_EGA_BX & 0xff) != 0x10)
{
video_type = VIDEO_TYPE_EGAC;//使用的显示类型
video_mem_end = 0xbc000;//显示内存结束位置
display_desc = "EGAc";// 设置显示描述字符串。
}
else
{
video_type = VIDEO_TYPE_CGA;//使用的显示类型
video_mem_end = 0xba000;//显示内存结束位置
display_desc = "*CGA";// 设置显示描述字符串。
}
}
/* Let the user known what kind of display driver we are using */
display_ptr = ((char *)video_mem_start) + video_size_row - 8;// 在屏幕的右上角显示显示描述字符串。采用的方法是直接将字符串写到显示内存的相应位置处,如下所示
while (*display_desc)
{
*display_ptr++ = *display_desc++;
display_ptr++;
}
/* Initialize the variables used for scrolling (mostly EGA/VGA) */
origin = video_mem_start;//滚屏起始内存地址
scr_end = video_mem_start + video_num_lines * video_size_row;//滚屏结束内存地址
top = 0;// 滚动时顶行行号
bottom = video_num_lines;// 滚动时底行行号
gotoxy(ORIG_X,ORIG_Y);//跟踪当前光标位置、和对应的内存位置pos。
set_trap_gate(0x21,&keyboard_interrupt);// 设置键盘中断陷阱门。
outb_p(inb_p(0x21)&0xfd,0x21);// 取消8259A 中对键盘中断的屏蔽，允许IRQ1。
a=inb_p(0x61);// 延迟读取键盘端口0x61(8255A 端口PB)。
outb_p(a|0x80,0x61);// 设置禁止键盘工作(位7 置位)，
outb(a,0x61);// 再允许键盘工作，用以复位键盘操作。
}
/* from bsd-net-2: */
void sysbeepstop(void)//停止蜂鸣,复位8255A PB 端口的位1 和位0。
{
/* disable counter 2 */
outb(inb_p(0x61)&0xFC, 0x61);
}
int beepcount = 0;
static void sysbeep(void)//开通蜂鸣
{
/* enable counter 2 */
outb_p(inb_p(0x61)|3, 0x61);//* 开启定时器2
/* set command for counter 2, 2 byte write */
outb_p(0xB6, 0x43);//* 送设置定时器2 命令
/* send 0x637 for 750 HZ */
outb_p(0x37, 0x42);//* 设置频率为750HZ，因此送定时值0x637
outb(0x06, 0x42);
/* 1/8 second */
beepcount = HZ/8;//* 蜂鸣时间为1/8 秒
}
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