X-Git-Url: https://scm.lunaixsky.com/lunaix-os.git/blobdiff_plain/a0655e5d30f3cdc73b1aaaa4825d8fae9f92ce4a..fdb1a59e488e5cab8a47e6852b47ada116e08825:/lunaix-os/kernel/peripheral/ps2kbd.c?ds=sidebyside diff --git a/lunaix-os/kernel/peripheral/ps2kbd.c b/lunaix-os/kernel/peripheral/ps2kbd.c index 4e7fb63..24c9a1e 100644 --- a/lunaix-os/kernel/peripheral/ps2kbd.c +++ b/lunaix-os/kernel/peripheral/ps2kbd.c @@ -3,6 +3,8 @@ #include #include #include +#include +#include #include #include @@ -69,10 +71,12 @@ static kbd_keycode_t scancode_set2_shift[] = { #define KBD_STATE_KRELEASED 0x02 #define KBD_STATE_CMDPROCS 0x40 +#define KBD_ENABLE_SPIRQ_FIX +//#define KBD_DBGLOG + void intr_ps2_kbd_handler(const isr_param* param); static struct kdb_keyinfo_pkt* ps2_keybuffer_next_write(); -// TODO: Abstract the bounded buffer out. void ps2_device_post_cmd(char cmd, char arg) { mutex_lock(&cmd_q.mutex); int index = (cmd_q.queue_ptr + cmd_q.queue_len) % PS2_CMD_QUEUE_SIZE; @@ -104,10 +108,30 @@ void ps2_kbd_init() { kbd_state.translation_table = scancode_set2; kbd_state.state = KBD_STATE_KWAIT; + acpi_context* acpi_ctx = acpi_get_context(); + if (acpi_ctx->fadt.header.rev > 1) { + /* + * 只有当前ACPI版本大于1时,我们才使用FADT的IAPC_BOOT_ARCH去判断8042是否存在。 + * 这是一个坑,在ACPI v1中,这个字段是reserved!而这及至ACPI v2才出现。 + * 需要注意:Bochs 和 QEMU 使用的是ACPI v1,而非 v2 (virtualbox好像是v4) + * + * 请看Bochs的bios源码(QEMU的BIOS其实是照抄bochs的,所以也是一个德行。。): + * https://bochs.sourceforge.io/cgi-bin/lxr/source/bios/rombios32.c#L1314 + */ + if (!(acpi_ctx->fadt.boot_arch & IAPC_ARCH_8042)) { + kprintf(KERROR "No PS/2 controller detected.\n"); + // FUTURE: Some alternative fallback on this? Check PCI bus for USB controller instead? + return; + } + } + else { + kprintf(KWARN "Outdated FADT used, assuming 8042 always exist.\n"); + } + + char result; + cpu_disable_interrupt(); - // XXX: 是否需要使用FADT探测PS/2控制器的存在? - // 1、禁用任何的PS/2设备 ps2_post_cmd(PS2_PORT_CTRL_CMDREG, PS2_CMD_PORT1_DISABLE, PS2_NO_ARG); ps2_post_cmd(PS2_PORT_CTRL_CMDREG, PS2_CMD_PORT2_DISABLE, PS2_NO_ARG); @@ -115,7 +139,6 @@ void ps2_kbd_init() { // 2、清空控制器缓冲区 io_inb(PS2_PORT_ENC_DATA); - char result; // 3、屏蔽所有PS/2设备(端口1&2)IRQ,并且禁用键盘键码转换功能 result = ps2_issue_cmd(PS2_CMD_READ_CFG, PS2_NO_ARG); @@ -152,19 +175,34 @@ void ps2_kbd_init() { // 因为我们需要保证isr尽量的简短,运行起来快速。而发送这些命令非常的耗时。 timer_run_ms(5, ps2_process_cmd, NULL, TIMER_MODE_PERIODIC); + /* + * 一切准备就绪后,我们才教ioapic去启用IRQ#1。 + * 至于为什么要在这里,原因是:初始化所使用的一些指令可能会导致IRQ#1的触发(因为返回码),或者是一些什么 + * 情况导致IRQ#1的误触发(可能是未初始化导致IRQ#1线上不稳定)。于是这些IRQ#1会堆积在APIC的队列里(因为此时我们正在 + * 初始化8042,屏蔽了所有中断,IF=0)。 + * 当sti后,这些堆积的中断会紧跟着递送进CPU里,导致我们的键盘handler误认为由按键按下,从而将这个毫无意义的数值加入 + * 我们的队列中,以供上层读取。 + * + * 所以,保险的方法是:在初始化后才去设置ioapic,这样一来我们就能有一个稳定的IRQ#1以放心使用。 + */ + uint8_t irq_kbd = ioapic_get_irq(acpi_ctx, PC_AT_IRQ_KBD); + ioapic_redirect(irq_kbd, PC_KBD_IV, 0, IOAPIC_DELMOD_FIXED); + done: cpu_enable_interrupt(); } void ps2_process_cmd(void* arg) { - // 检查锁是否已被启用,如果启用,则表明该timer中断发生时,某个指令正在入队。 - // 如果是这种情况则跳过,留到下一轮再尝试处理。 - // 注意,这里其实是ISR的一部分(timer中断),对于单核CPU来说,ISR等同于单个的原子操作。 - // (因为EFLAGS.IF=0,所有可屏蔽中断被屏蔽。对于NMI的情况,那么就直接算是triple fault了,所以也没有讨论的意义) - // 所以,假若我们遵从互斥锁的严格定义(即这里需要阻塞),那么中断将会被阻塞,进而造成死锁。 - // 因此,我们这里仅仅进行判断。 - // 会不会产生指令堆积?不会,因为指令发送的频率远远低于指令队列清空的频率。在目前,我们发送的唯一指令 - // 就只是用来开关键盘上的LED灯(如CAPSLOCK)。 + /* + * 检查锁是否已被启用,如果启用,则表明该timer中断发生时,某个指令正在入队。 + * 如果是这种情况则跳过,留到下一轮再尝试处理。 + * 注意,这里其实是ISR的一部分(timer中断),对于单核CPU来说,ISR等同于单个的原子操作。 + * (因为EFLAGS.IF=0,所有可屏蔽中断被屏蔽。对于NMI的情况,那么就直接算是triple fault了,所以也没有讨论的意义) + * 所以,假若我们遵从互斥锁的严格定义(即这里需要阻塞),那么中断将会被阻塞,进而造成死锁。 + * 因此,我们这里仅仅进行判断。 + * 会不会产生指令堆积?不会,因为指令发送的频率远远低于指令队列清空的频率。在目前,我们发送的唯一指令 + * 就只是用来开关键盘上的LED灯(如CAPSLOCK)。 + */ if (mutex_on_hold(&cmd_q.mutex) || !cmd_q.queue_len) { return; } @@ -175,11 +213,13 @@ void ps2_process_cmd(void* arg) { int attempts = 0; // 尝试将命令发送至PS/2键盘(通过PS/2控制器) - // 如果不成功(0x60 IO口返回 0xfe,即 NAK 或 Resend) + // 如果不成功(0x60 IO口返回 0xfe,即 NAK i.e. Resend) // 则尝试最多五次 do { result = ps2_issue_dev_cmd(pending_cmd->cmd, pending_cmd->arg); +#ifdef KBD_ENABLE_SPIRQ_FIX kbd_state.state += KBD_STATE_CMDPROCS; +#endif attempts++; } while(result == PS2_RESULT_NAK && attempts < PS2_DEV_CMD_MAX_ATTEMPTS); @@ -190,8 +230,10 @@ void ps2_process_cmd(void* arg) { } void kbd_buffer_key_event(kbd_keycode_t key, uint8_t scancode, kbd_kstate_t state) { - // forgive me on these ugly bit-level tricks, - // I really hate doing branching on these "fliping switch" things + /* + forgive me on these ugly bit-level tricks, + I really hate doing branching on these "fliping switch" things + */ if (key == KEY_CAPSLK) { kbd_state.key_state ^= KBD_KEY_FCAPSLKED & -state; } else if (key == KEY_NUMSLK) { @@ -219,17 +261,22 @@ void kbd_buffer_key_event(kbd_keycode_t key, uint8_t scancode, kbd_kstate_t stat }; } - // kprintf(KDEBUG "%c (t=%d, s=%x, c=%d)\n", key & 0x00ff, timestamp, state, key >> 8); - return; // do not delete this return + return; } - // Ooops, this guy generates irq! - ps2_device_post_cmd(PS2_KBD_CMD_SETLED, (kbd_state.key_state >> 1) & 0x00ff); + if (state & KBD_KEY_FPRESSED) { + // Ooops, this guy generates irq! + ps2_device_post_cmd(PS2_KBD_CMD_SETLED, (kbd_state.key_state >> 1) & 0x00ff); + } } void intr_ps2_kbd_handler(const isr_param* param) { - // Do not move this line. It is in the right place and right order. + // This is important! Don't believe me? try comment it out and run on Bochs! + while (!(io_inb(PS2_PORT_CTRL_STATUS) & PS2_STATUS_OFULL)); + + // I know you are tempting to move this chunk after the keyboard state check. + // But DO NOT. This chunk is in right place and right order. Moving it at your own risk // This is to ensure we've cleared the output buffer everytime, so it won't pile up across irqs. uint8_t scancode = io_inb(PS2_PORT_ENC_DATA); kbd_keycode_t key; @@ -249,13 +296,22 @@ void intr_ps2_kbd_handler(const isr_param* param) { * 那么这样一来,将会由两个连续的IRQ#1产生。而APIC是最多可以缓存两个IRQ,于是我们就会漏掉一个IRQ,依然会误触发。 * Solution: * 累加掩码 ;) + * + * Problem 2: + * + 这种累加掩码的操作是基于只有一号IRQ产生的中断的假设,万一中间夹杂了别的中断?Race Condition! + * + 不很稳定x1,假如连续4次发送失败,那么就会导致累加的掩码上溢出,从而导致下述判断失败。 */ +#ifdef KBD_ENABLE_SPIRQ_FIX if ((kbd_state.state & 0xc0)) { kbd_state.state -= KBD_STATE_CMDPROCS; + return; } - - //kprintf(KINFO "%x\n", scancode & 0xff); +#endif + +#ifdef KBD_DBGLOG + kprintf(KDEBUG "%x\n", scancode & 0xff); +#endif switch (kbd_state.state) { @@ -297,40 +353,38 @@ void intr_ps2_kbd_handler(const isr_param* param) { static uint8_t ps2_issue_cmd(char cmd, uint16_t arg) { ps2_post_cmd(PS2_PORT_CTRL_CMDREG, cmd, arg); - - char result; // 等待PS/2控制器返回。通过轮询(polling)状态寄存器的 bit 0 // 如置位,则表明返回代码此时就在 0x60 IO口上等待读取。 - while(!((result = io_inb(PS2_PORT_CTRL_STATUS)) & PS2_STATUS_OFULL)); - - return io_inb(PS2_PORT_ENC_CMDREG); -} - -static uint8_t ps2_issue_dev_cmd(char cmd, uint16_t arg) { - ps2_post_cmd(PS2_PORT_ENC_CMDREG, cmd, arg); - - char result; - - // 等待PS/2控制器返回。通过轮询(polling)状态寄存器的 bit 0 - // 如置位,则表明返回代码此时就在 0x60 IO口上等待读取。 - while(!((result = io_inb(PS2_PORT_CTRL_STATUS)) & PS2_STATUS_OFULL)); + while(!(io_inb(PS2_PORT_CTRL_STATUS) & PS2_STATUS_OFULL)); return io_inb(PS2_PORT_ENC_CMDREG); } static void ps2_post_cmd(uint8_t port, char cmd, uint16_t arg) { - char result; // 等待PS/2输入缓冲区清空,这样我们才可以写入命令 - while((result = io_inb(PS2_PORT_CTRL_STATUS)) & PS2_STATUS_IFULL); + while(io_inb(PS2_PORT_CTRL_STATUS) & PS2_STATUS_IFULL); io_outb(port, cmd); + io_delay(PS2_DELAY); + if (!(arg & PS2_NO_ARG)) { // 所有参数一律通过0x60传入。 io_outb(PS2_PORT_ENC_CMDREG, (uint8_t)(arg & 0x00ff)); + io_delay(PS2_DELAY); } } +static uint8_t ps2_issue_dev_cmd(char cmd, uint16_t arg) { + ps2_post_cmd(PS2_PORT_ENC_CMDREG, cmd, arg); + + // 等待PS/2控制器返回。通过轮询(polling)状态寄存器的 bit 0 + // 如置位,则表明返回代码此时就在 0x60 IO口上等待读取。 + while(!(io_inb(PS2_PORT_CTRL_STATUS) & PS2_STATUS_OFULL)); + + return io_inb(PS2_PORT_ENC_CMDREG); +} + int kbd_recv_key(struct kdb_keyinfo_pkt* key_event) { if (!key_buf.buffered_len) { return 0;