Как проверить статус ключей в сборке x86?

В прошлом январе я воспринял сборку x86 как хобби, поэтому я мог создавать игры, которые будут работать на старых компьютерах с 8086-м процессором, таких как PCj и Tandy 1000, но книги, которые я нашел, точно не учат многим по этой конкретной теме. В то время как некоторые DOS и BIOS прерывает работу, они далеки от совершенства.

Моя основная проблема - чтение состояния клавиатуры для нажатых клавиш без остановки программы. Я нашел несколько методов, но они очень ограничены. INT 21h, AH 0Ch читает последнюю нажатую клавишу, но в текстовом режиме. Мало того, что он читает только одну клавишу за раз, но обнаружение удара, похожее на блокнот, делает невозможным узнать, как долго удерживается клавиша. Я также видел ссылки на порты от 60h до 64h во время моих поездок в Google, но это просто ссылки. Актуальные объяснения и рабочий код практически отсутствуют. Или, может быть, я просто плохо использую поисковые системы.

Что мне нужно знать, так это то, нажата ли клавиша или нет. Лучшим решением было бы иметь буфер / массив всех клавиш клавиатуры и читать его состояние; 1 означает, что он не работает, 0 означает, что нет. Или просто иметь доступ к списку последних ключей, которые были нажаты и отпущены, было бы неплохо (конечно, с возможностью очистки этого буфера). Может кто-то указать мне верное направление?

Изменить: Во-первых, я должен был упомянуть, что я использую Borland TASM. Теперь я скомпилировал ваш код, и он прекрасно работает и все такое, хотя я почти стесняюсь признать, что не понимаю и половины этого. Я пытался сделать его совместимым с TASM, но все, что он делает, это создает мусор на экране и зависает.

Вот что я придумал;

.MODEL TINY
.STACK 256

.DATA
kbdbuf DB 128 DUP (0)

msg1 db "Press and hold ESC", 13, 10, "$"
msg2 db "ESC pressed, release ESC", 13, 10, "$"
msg3 db "ESC released", 13, 10, "$"

.CODE
main PROC
    org 0100h
    mov ax, @data
    mov ds, ax

    xor     ax, ax
    mov     es, ax

    cli                         ; update ISR address w/ ints disabled
    push    word [es:9*4+2]     ; preserve ISR address
    push    word [es:9*4]
    lea si, irq1isr
    mov     word [es:9*4], si   ; requires a register
    mov     [es:9*4+2],cs
    sti

        mov     ah, 9
        lea     dx, msg1
        int     021h                ; print "Press and hold ESC"

    test1:
        mov     al, [kbdbuf + 1]    ; check Escape key state (Esc scan code = 1)
        or      al, al
        jz      test1               ; wait until it's nonzero (pressed/held)

        lea     dx, msg2
        int     021h                ; print "ESC pressed, release ESC"

    test2:
        mov     al, [kbdbuf + 1]    ; check Escape key state (Esc scan code = 1)
        or      al, al
        jnz     test2               ; wait until it's zero (released/not pressed)

        lea     dx, msg3            ; print "ESC released"
        int     021h

    cli                         ; update ISR address w/ ints disabled
    pop     word [es:9*4]       ; restore ISR address
    pop     word [es:9*4+2]
    sti

    ret

    irq1isr:
    push    ax bx

    ; read keyboard scan code
    in      al, 060h

    ; update keyboard state
    xor     bh, bh
    mov     bl, al
    and     bl, 07Fh            ; bx = scan code
    shr     al, 7               ; al = 0 if pressed, 1 if released
    xor     al, 1               ; al = 1 if pressed, 0 if released
    mov     [cs:bx+kbdbuf], al

    ; send EOI to XT keyboard
    in      al, 061h
    mov     ah, al
    or      al, 080h
    out     061h, al
    mov     al, ah
    out     061h, al

    ; send EOI to master PIC
    mov     al, 020h
    out     020h, al

    pop     bx ax
    iret
main ENDP

END main

Я не уверен, правильно ли я закодировал прерывание. И черт, если я знаю, как работают порты 060h - 064h.

3 ответа

Решение

Вот как вы можете это сделать:

; compile with NASM: nasm.exe -f bin kbd.asm -o kbd.com

bits 16
org 0x100

    xor     ax, ax
    mov     es, ax

    cli                         ; update ISR address w/ ints disabled
    push    word [es:9*4+2]     ; preserve ISR address
    push    word [es:9*4]
    mov     word [es:9*4], irq1isr
    mov     [es:9*4+2],cs
    sti

    call    test

    cli                         ; update ISR address w/ ints disabled
    pop     word [es:9*4]       ; restore ISR address
    pop     word [es:9*4+2]
    sti

    ret

test:
    mov     ah, 9
    mov     dx, msg1
    int     0x21                ; print "Press and hold ESC"

test1:
    mov     al, [kbdbuf + 1]    ; check Escape key state (Esc scan code = 1)
    or      al, al
    jz      test1               ; wait until it's nonzero (pressed/held)

    mov     dx, msg2
    int     0x21                ; print "ESC pressed, release ESC"

test2:
    mov     al, [kbdbuf + 1]    ; check Escape key state (Esc scan code = 1)
    or      al, al
    jnz     test2               ; wait until it's zero (released/not pressed)

    mov     dx, msg3            ; print "ESC released"
    int     0x21

    ret

irq1isr:
    pusha

    ; read keyboard scan code
    in      al, 0x60

    ; update keyboard state
    xor     bh, bh
    mov     bl, al
    and     bl, 0x7F            ; bx = scan code
    shr     al, 7               ; al = 0 if pressed, 1 if released
    xor     al, 1               ; al = 1 if pressed, 0 if released
    mov     [cs:bx+kbdbuf], al

    ; send EOI to XT keyboard
    in      al, 0x61
    mov     ah, al
    or      al, 0x80
    out     0x61, al
    mov     al, ah
    out     0x61, al

    ; send EOI to master PIC
    mov     al, 0x20
    out     0x20, al

    popa
    iret

kbdbuf:
    times   128 db 0

msg1 db "Press and hold ESC", 13, 10, "$"
msg2 db "ESC pressed, release ESC", 13, 10, "$"
msg3 db "ESC released", 13, 10, "$"

Запустите его в DOS/Win9x/NT/2K/XP/32-битной Vista/7 или DosBox.

ОБНОВЛЕНИЕ: версия TASM:

; file: kbdt.asm
; compile with TASM/TLINK:
;   tasm.exe kbdt.asm
;   tlink.exe /t kbdt.obj

.286

code segment use16
assume cs:code, ds:code, ss:code
org 100h

main:
    xor     ax, ax
    mov     es, ax

    cli                         ; update ISR address w/ ints disabled
    push    word ptr es:[9*4+2]     ; preserve ISR address
    push    word ptr es:[9*4]
    mov     word ptr es:[9*4], offset irq1isr
    mov     es:[9*4+2],cs
    sti

    call    test0

    cli                         ; update ISR address w/ ints disabled
    pop     word ptr es:[9*4]   ; restore ISR address
    pop     word ptr es:[9*4+2]
    sti

    ret

test0:
    mov     ah, 9
    mov     dx, offset msg1
    int     21h                 ; print "Press and hold ESC"

test1:
    mov     al, [kbdbuf + 1]    ; check Escape key state (Esc scan code = 1)
    or      al, al
    jz      test1               ; wait until it's nonzero (pressed/held)

    mov     dx, offset msg2
    int     21h                 ; print "ESC pressed, release ESC"

test2:
    mov     al, [kbdbuf + 1]    ; check Escape key state (Esc scan code = 1)
    or      al, al
    jnz     test2               ; wait until it's zero (released/not pressed)

    mov     dx, offset msg3     ; print "ESC released"
    int     21h

    ret

irq1isr:
    pusha

    ; read keyboard scan code
    in      al, 60h

    ; update keyboard state
    xor     bh, bh
    mov     bl, al
    and     bl, 7Fh             ; bx = scan code
    shr     al, 7               ; al = 0 if pressed, 1 if released
    xor     al, 1               ; al = 1 if pressed, 0 if released
    mov     cs:[bx+kbdbuf], al

    ; send EOI to XT keyboard
    in      al, 61h
    mov     ah, al
    or      al, 80h
    out     61h, al
    mov     al, ah
    out     61h, al

    ; send EOI to master PIC
    mov     al, 20h
    out     20h, al

    popa
    iret

kbdbuf      db 128 dup (0)

msg1 db "Press and hold ESC", 13, 10, "$"
msg2 db "ESC pressed, release ESC", 13, 10, "$"
msg3 db "ESC released", 13, 10, "$"

code ends

end main

Пример опроса клавиатуры с использованием порта 60h и порта 64h:

       cli            ; stop software-Interrupts
       mov  al, 2     ; stop IRQ 1
       out  21h, al
       sti
P1:
       in   al, 64h     ; get Status
       test al, 1       ;  is there something in the outputbuffer?
       jz  P1
       test al, 20h     ;  it is a byte from the PS2-Mouse?
       jnz  P1
       in   al, 60h     ; get a key
       cmp  al, 1       ;  Escape-key?
       jz  XRAUS        ; then goto end
;───────────────────────────────────────────────────────────────
       mov  si, OFFSET SONTAB  ; get the offsetaddress of our special-key table
       mov  cl, Extablen       ; lenght
XSUCH: cmp  al, [si]
       jz  XFOUND
       lea  si, [si+1]         ; instead of "inc si"
       dec  cl
       jnz XSUCH
;───────────────────────────────────────────────────────────────
       mov  si, OFFSET TASTTAB  ; get the offsetaddress of our key table
       mov  cx, tablen
       mov  bx, OFFSET TEXTTAB  ; our corresponding ASCII table
SUCH:  cmp  al, [si]
       jz  short FOUND
       lea  si, [si+1]
       dec  cx
       jnz SUCH
       jmp  P1
;───────────────────────────────────────────────────────────────
XRAUS: in   al, 60h ; clear outputbuffer
       cli
       xor  al, al  ; enable IRQ 1
       out  21h, al
       sti
       mov  ah, 1  ; clear buffer in the ram
       int  16h
; ...some more instructions
;───────────────────────────────────────────────────────────────
FOUND:  mov  si, tablen   ; Length
        sub  si, cx
        xor  ecx, ecx
        mov  cl, [bx+si]  ; get the ASCII from our table
;  ...some more instructions
;───────────────────────────────────────────────────────────────
XFOUND:
;  Tab,shift li.,shift re.,HOME,UP,LEFT,RIGHT,END,DOWN
        cmp  cl, 1       ; DOWN-key
        jnz short  ...   ; jump to next
        ....
        ....
        cmp  cl, 9       ; Tab-key
        jnz  P1
;  ...some more instructions
:------------------------Data area----------------------
TASTTAB DB 02h,03h,04h,05h,06h,07h,08h,09h,0Ah,0Bh,0Ch,0Dh
        DB 10h,11h,12h,13h,14h,15h,16h,17h,18h,19h,1Ah,1Bh,1Eh,1Fh
        DB 20h,21h,22h,23h,24h,25h,26h,27h,28h,29h,2Bh,2Ch,2Dh,2Eh,2Fh
        DB 30h,31h,32h,33h,34h,35h,39h
        DB 56h
tablen =  ($-TASTTAB)
TEXTTAB DB "1234567890ß'"     ; with some german letters inside
        DB "qwertzuiopü+as"
        DB "dfghjklöä^#yxcv"
        DB "bnm,.- "
        DB "<"
Textablen  =  ($-TEXTTAB)
;---------------------------------------------------------------------------
;  Tab,shift left.,shift rigth.,HOME,UP,LEFT,RIGHT,END,DOWN
;----------
SONTAB  DB 0Fh,2Ah,36h,47h,48h,4Bh,4Dh,4Fh,50h
Extablen  =  ($-SONTAB)
        DB 0,0,0 ; for data_alignment of following entries

Как правило, для старых систем, подобных этой, люди использовали BIOS в некоторой степени, как предварительно поставленный набор библиотечных функций, где такие вещи, как функции клавиатуры, используются, только если они удобны. В вашем случае службы клавиатуры BIOS не удобны, поэтому вы не используете их.

Вместо этого вы хотите заменить обработчик прерываний клавиатуры BIOS собственным обработчиком прерываний клавиатуры и внедрить собственный драйвер клавиатуры. Клавиатура использует IRQ1, то есть прерывание 9. Таблица векторов прерываний начинается с 0x0000:0x0000, поэтому вы хотите получить 4 байта по 0x0000:9*4 = 0x0000:0x0024 и сохранить их где-нибудь (чтобы вы могли вернуть вещи обратно в нормальное состояние при выходе из вашего программного обеспечения) и вместо этого поместите адрес (смещение, затем сегмент) вашего собственного обработчика IRQ клавиатуры.

Чтобы написать свой собственный драйвер клавиатуры, вы должны начать с понимания того, что задействовано 2 устройства. В компьютере есть микросхема контроллера клавиатуры (или "контроллер PS/2"), которая взаимодействует (посредством последовательной связи) с микросхемой внутри самой клавиатуры.

Для получения информации о чипе контроллера клавиатуры, смотрите что-то вроде http://wiki.osdev.org/%228042%22_PS/2_Controller

Для получения информации о чипе внутри самой клавиатуры, смотрите что-то вроде http://wiki.osdev.org/PS/2_Keyboard

Другие вопросы по тегам