第3章　キーボード入力

リスト3.1: in命令を使用したステータスレジスタ読み出し例(アセンブラ)

        movw    $0x0064, %dx
        inb     %dx, %al

リスト3.2: インラインアセンブラでのステータスレジスタ読み出し例

unsigned short ioaddr = 0x0064;
unsigned char value;
asm volatile ("inb %[ioaddr], %[value]"
              : [value]"=a"(value) : [ioaddr]"d"(ioaddr));

リスト3.3: インラインアセンブラの構成要素

asm volatile (アセンブラテンプレート : 出力オペランド : 入力オペランド)

リスト3.4: 入力/出力オペランドのフォーマット

■ 出力オペランド
=[アセンブラから参照する名前]"使用するレジスタ等の指定"(変数名)
■ 入力オペランド
[アセンブラから参照する名前]"使用するレジスタ等の指定"(変数名)

リスト3.5: 030_keyinput_polling/include/x86.h

#ifndef _X86_H_
#define _X86_H_

inline unsigned char io_read(unsigned short addr);

#endif

リスト3.6: 030_keyinput_polling/x86.c

#include <x86.h>

inline unsigned char io_read(unsigned short addr)
{
        unsigned char value;
        asm volatile ("inb %[addr], %[value]"
                      : [value]"=a"(value) : [addr]"d"(addr));
        return value;
}

リスト3.7: 030_keyinput_polling/kbc.c(get_kbc_data()とget_keycode())

#define KBC_DATA_ADDR           0x0060
#define KBC_DATA_BIT_IS_BRAKE   0x80
#define KBC_STATUS_ADDR         0x0064
#define KBC_STATUS_BIT_OBF      0x01

unsigned char get_kbc_data(void)
{
        /* ステータスレジスタのOBFがセットされるまで待つ */
        while (!(io_read(KBC_STATUS_ADDR) & KBC_STATUS_BIT_OBF));

        return io_read(KBC_DATA_ADDR);
}

unsigned char get_keycode(void)
{
        unsigned char keycode;

        /* make状態(brakeビットがセットされていない状態)まで待つ */
        while ((keycode = get_kbc_data()) & KBC_DATA_BIT_IS_BRAKE);

        return keycode;
}

リスト3.8: 030_keyinput_polling/kbc.c

#include <kbc.h>  /* 追加 */
#include <x86.h>  /* 追加 */

#define KBC_DATA_ADDR           0x0060
#define KBC_DATA_BIT_IS_BRAKE   0x80
#define KBC_STATUS_ADDR         0x0064
#define KBC_STATUS_BIT_OBF      0x01

/* 追加(ここから) */
const char keymap[] = {
        0x00, ASCII_ESC, '1', '2', '3', '4', '5', '6',
        '7', '8', '9', '0', '-', '^', ASCII_BS, ASCII_HT,
        'q', 'w', 'e', 'r', 't', 'y', 'u', 'i',
        'o', 'p', '@', '[', '\n', 0x00, 'a', 's',
        'd', 'f', 'g', 'h', 'j', 'k', 'l', ';',
        ':', 0x00, 0x00, ']', 'z', 'x', 'c', 'v',
        'b', 'n', 'm', ',', '.', '/', 0x00, '*',
        0x00, ' ', 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
        0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, '7',
        '8', '9', '-', '4', '5', '6', '+', '1',
        '2', '3', '0', '.', 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
        0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
        0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
        0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
        0x00, 0x00, 0x00, '_', 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
        0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, '\\', 0x00, 0x00
};
/* 追加(ここまで) */

/* ・・・ 省略 ・・・ */

/* 追加(ここから) */
char getc(void)
{
        return keymap[get_keycode()];
}
/* 追加(ここまで) */

リスト3.9: 030_keyinput_polling/include/kbc.h

#ifndef _KBC_H_
#define _KBC_H_

#define ASCII_ESC       0x1b
#define ASCII_BS        0x08
#define ASCII_HT        0x09

char getc(void);

#endif

リスト3.10: 030_keyinput_polling/main.c

#include <fb.h>
#include <fbcon.h>
#include <kbc.h>  /* 追加 */

void start_kernel(void *_t __attribute__ ((unused)), struct framebuffer *fb,
                  void *_fs_start __attribute__ ((unused)))
{
        fb_init(fb);
        set_fg(255, 255, 255);
        set_bg(0, 70, 250);
        clear_screen();

        /* 変更箇所(ここから) */
        while (1) {
                char c = getc();
                if (('a' <= c) && (c <= 'z'))
                        c = c - 'a' + 'A';
                else if (c == '\n')
                        putc('\r');
                putc(c);
        }
        /* 変更箇所(ここまで) */
}

リスト3.11: 030_keyinput_polling/Makefile

TARGET = kernel.bin
CFLAGS = -Wall -Wextra -nostdinc -nostdlib -fno-builtin -fno-common -Iinclude
LDFLAGS = -Map kernel.map -s -x -T kernel.ld

$(TARGET): main.o fbcon.o fb.o font.o kbc.o x86.o  # kbc.oとx86.oを追加
        ld $(LDFLAGS) -o $@ $+

# ・・・ 省略 ・・・