PS/2-Maus
Inhaltsverzeichnis
Beschreibung
So, wie ich daraus schließe, dass ihr das hier lest, seid ihr sicher schon ganz versessen darauf zu erfahren, wie die PS/2-Maus zu programmieren geht, mir jedenfalls ging es so, als mir vor kurzen ein funktionierendes PS/2-Maus-Assembler-Skript in die Hände gefallen ist :). Die PS/2-Maus teilt sich zusammen mit dem Keyboard eine Schnittstelle, die PS/2-Schnittstelle, wie ihr euch sicher denken könnt xD.
Doch, wenn die beiden sich eine Schnittstelle teilen, wie sollen dann die beiden wissen, welche Commands/Befehle für wen gedacht sind? Eigentlich ist das ja relativ einfach, denn vor jedem Befehl, der an die Maus gehen soll, muss ein Befehl an den Tastatur-Kontroller geschickt werden, dem man damit mitteilt, das der nächste Befehle für die Maus bestimmt ist. Genauso muss auch beim Auslesen der Daten darauf geachtet werden, dass wenn das Bit5 im 54h-Status-Byte gesetzt ist, das nächste auszulesende Byte im Port 60h von der Maus ist.
Das zur kurzen Einführung, jetzt kommen die Spezifikationen des PS/2-Ports, wobei ich hier alle Befehle und Spezifikationen aufgelistet habe, also auch die für die Tastatur. Eigentlich werden trotzdem alle Tabellen außer der, die alle TastaturBefehle aufgelistet hat (60h), für das Arbeiten mit der Maus benötigt und Tabellen nur teils teils aufzuführen, möchte ich auch nicht, da ich ein ordentlicher Mensch bin und es mich stören würde, wenn die Hälfte der Spezifikationen im Maus- und die andere Hälfte im Tastatur-Tutorial liegen würden.
Ich empfehle den meisten erst einmal die Spezifikationen nur zu überfliegen und sie sich dann genauer anzuschauen, wenn diese Anhand des Quelltextes beschrieben werden. Leider konnte ich nicht zu jeden Befehl eine 100%-ige Beschreibung anfertigen, da ich noch nicht das vergnügen hatte, diesen zu testen.
Spezifikationen
| Port | Zugriff | Beschreibung
Spezifikationen
die Tabellen sind noch unvollständig... muss noch gemacht werden.. so'n schrott.. Das Maus-Daten-PacketDie Sache mit dem Daten-Paket ist eigentlich recht einfach, immer wenn der IRQ12 angepingt wird, liegt ein Datenpaket im Maus-Output-Buffer, was Byteweise abgeholt werden sollte, wenn Bit5 im 64h-Status-Byte gesetzt ist. Das Daten-Paket ist dabei wie folgt aufgebaut:
141 ;*************************************************************************************************************** 142 ;dies ist der IRQ12, der immer angesprungen wird, wenn sich die Daten der Maus verändert habe (sofern der Stream-Mode benutzt wird) 143 ;da der IRQ12 immer nur aufgerufen wird, wenn ein Byte im Mouse-Buffer liegt, holen wie auch immer nur ein Byte ab, zählen jedoch mit, 144 ;welches Byte des Mouse-data-packets das ist. Unter VirtualBox ging es zwar auch, wenn man alle 3 Byte hintereinander beim Aufrufen 145 ;abgeholt hat, doch bei meinem alten PC kam es dabei zu disinformation, sodass ich das so ändern musste. 146 ;*************************************************************************************************************** 147 irq12: 148 pusha ;Register sichern 149 push ds ;Datensegment sichern 150 push es ;es-Segment sichern 151 mov ax,cs ;dann auf ax das codesegment, also das segment, wo das Programm ist, holen 152 mov ds,ax ;um dies auf ds zu kopieren 153 mov es,ax ;und um auch es zu updaten 154 155 .start: 156 cmp byte[actualb],0 ;überprüfe, ob der Counter 0 ist (Zähler beginnt mit 0!) 157 jne .not_first_byte ;wenn nicht, hole schoneinmal Byte 1 nicht ab und springe somit darüber 158 159 call kb.read.mouse ;Byte #1 nach al holen 160 jnz .end ;wenn dabei was schief ging, beende den irq 161 mov [status],al ;das Byte in Status speichern, damit es die Prozeduren von int33h nutzen können 162 jmp short .end_part_packet ;beende den Interrupt, da beim nächsten Byte dieser IRQ sowieso nocheinmal aufgerufen wird 163 164 .not_first_byte: 165 cmp byte[actualb],1 ;teste ob der Counter 1 ist (Zähler beginnt mit 0!) 166 jne .not_second_byte ;wenn nicht, dann ist es auch nicht das zweite Byte, was wir jetzt holen müssen 167 168 call kb.read.mouse ;Byte #2 aus dem Output-Buffer der Maus holen 169 jnz .end ;wenn dabei was schief ging, beende den irq 170 mov [xcoord],al ;ansonsten zwischenspeichere den x-movement 171 test byte[status],00010000b ;dann teste ob das SignBit von x gesetzt ist, wenn ja, ist das movement negativ 172 jnz .sign_bit_x ;und springe zu dem Teil, der subtrahiert statt addiert 173 add [x],ax ;ansonsten addiere zur aktuellen Position die Bewegung -> da ah ja 0 sein muss, wenn der 174 ;Programmzeiger hierhergekommen ist, ist das möglich 175 jmp short .sign_x ;und überspringe das Abziehen 176 .sign_bit_x: 177 not al ;negiere x-coord, damit der overflow aufgehoben wird, der ensteht, wenn man 0-1 rechnet 178 inc al ;da aber -1 = FFh was genoted 0 wäre, addiere nocheinmal 1 179 sub [x],ax ;und ziehe den Betrag des Movements der aktuellen Position ab -> da ah ja 0 sein muss, wenn 180 ;der Programmzeiger hierhergekommen ist, ist das möglich 181 .sign_x: 182 jmp short .end_part_packet ;beende den Interrupt, da beim nächsten Byte dieser IRQ sowieso nocheinmal aufgerufen wird 183 184 .not_second_byte: 185 cmp byte[actualb],2 ;teste ob der Byte-Counter 2 ist (Zähler beginnt mit 0!) 186 jne .not_third_byte ;wenn nicht, dann muss es das 4. Byte sein, was wir abholen müssen also springe dahin 187 188 call kb.read.mouse ;Byte #3 aus dem Output-Buffer der Maus holen 189 jnz .end ;wenn dabei was schief ging, beende den irq 190 mov [ycoord],al ;ansonsten zwischenspeichere den y-movement 191 test byte[status],00100000b ;dann teste ob das SignBit von y gesetzt ist, wenn ja, ist das movement negativ 192 jnz .sign_bit_y ;und springe zu dem Teil, der subtrahiert statt addiert 193 add [y],ax ;ansonsten addiere zur aktuellen Position die Bewegung -> da ah ja 0 sein muss, wenn der 194 ;Programmzeiger hierhergekommen ist, ist das möglich 195 jmp short .sign_y ;und überspringe das Abziehen 196 .sign_bit_y: 197 not al ;negiere y-coord, damit der overflow aufgehoben wird, der ensteht, wenn man 0-1 rechnet 198 inc al ;da aber -1 = FFh was genoted 0 wäre, addiere nocheinmal 1 199 sub [y],ax ;und ziehe den Betrag des Movements der aktuellen Position ab -> da ah ja 0 sein muss, wenn 200 ;der Programmzeiger hierhergekommen ist, ist das möglich 201 .sign_y: 202 203 cmp byte[mouseid],0 ;prüfe ob die MouseID 0 ist, falls nicht, werden 4 Bytes gesendet, egal ob mouseid 3 oder 4 ist 204 jz short .end_packet ;beende nun den Interrupt, code setzt actualb auf 0 und gibt paket aus 205 jmp short .end_part_packet ;beende den Interrupt, da beim nächsten Byte dieser IRQ sowieso nocheinmal aufgerufen wird 206 207 .not_third_byte: 208 209 call kb.read.mouse ;hole Byte #4 aus dem Output-Buffer der Maus 210 jnz .end ;wenn dabei was schief ging, beende den irq 211 mov [zbtn45],al ;sonst speichere es für spätere Benutzung 212 test al,00000001b ;teste ob überhaupt ein z-movement vorliegt, da es nur 1111b und 0001b gibt und dabei bit1 immer 1 ist 213 jz .end_packet ;falls kein z-movment vorhanden sit, überspringe das berechnen eines diesen 214 test al,00000010b ;ansonsten teste, ob es 1111b ist und somit z incrementiert wird, oder es 0001b ist und z dec wird 215 jnz .z_mov_plus_1 ;wenn 1111b, dann springe zu code, der [z] incrementiert 216 dec byte[z] ;ansonsten decrementiere [z] 217 jmp short .end_packet ;überspringe den code, der [z] inkrementieren würde 218 .z_mov_plus_1: 219 inc byte[z] ;incrementiere [z] 220 221 .end_packet: 222 mov byte[actualb],-1;setze Byte-Counter auf -1(da es bei .end_.. um 1 incrementiert wird), da Paketbytes abgeholt worden 223 call display_mouse ;dies ist eine sehr umfangreiche Prozedur zur Veranschaulichung der Daten 224 .end_part_packet: 225 inc byte[actualb] ;incrementiere den Byte counter um 1, damit beim der irq12-handler weiß, welches byte er bearbeitet 226 227 .end: 228 mov al,20h ;schiebe das OCW1/EOI auf al 229 out 20h,al ;und sende den EOI an den Master 230 out 0A0h,al ;und den Slave, da beide ihn benötigen, da Slave am IRQ2 hängt 231 pop es ;es wiederherstellen 232 pop ds ;stelle ds wieder her 233 popa ;stelle auch die anderen Register wieder her 234 iret ;und verlasse den Interrupt 286 .read.mouse: 287 push cx ;cx sichern 288 mov cx,0FFFFh ;auf cx die Höchstmögliche Zahl schieben, damit getmb nicht alles aufhält, nur da es auf ein Byte wartet 289 .waitforbytes: ;und da loop zuerst dekremntiert und dann vergleicht, obs 0 ist, ist 0 die höchste Zahl für cx 290 in al,64h ;nach al das Statusregister vom Keyboard-Contoller holen 291 test al,20h ;und schauen, ob Bit5 gesetzt ist, ob im Mouse-Output-Buffer Daten warten 292 jnz .byte_ready ;wenn ja, dann springe aus dem loop heruas 293 loop .waitforbytes ;ansonsten führe loop-schleife fort, spätestens bis cx 0 ist 294 pop cx ;stelle cx wieder her 295 mov ah,1 ;zeroflag löschen, indem 1 auf ah gemoved wird, damit dies dem anwender gegeben werden kann 296 or ah,ah ;und setze ggf. das zeroflag, damit der user gleich danach jz o.ä. schreiben kann 297 ret ;und springe zum Aufrufsort zurück 298 .byte_ready: ;wenn IP hier ist, dann wartet ein Byte darauf abgeholt zu werden 299 in al,60h ;jetzt holen wir vom Mouse-Output-Buffer das lang ersehnte Byte :) 300 pop cx ;und cx wiederherstellen 301 xor ah,ah ;und lösche ah, da bei fehler auf ah der errorcode ist; setze ggf. zeroflag (macht xor...) 302 ret ;zum Abschluss springen wir zum Aufrufsort zurück; das Byte liegt dabei in al und ZF zeigt Erfolg bei 1 an 303 ;************************* wartet eine Weile ob Daten kommen und speichert diese ggf. in al ab ************************* Besonders interessant ist eig. nur die Prozedur kb.read.mouse, die vom irq12 3x angesprungen wird, um die einzelnen Bytes des Maus-Pakets abzurufen. Der Rest des Codes des IRQ12's speichert diese Bytes, untersucht diese Bytes und verändert die xy-Coordinate des Mauszeigers in den Variablen [x] und [y] entsprechend der Movement- und Sign-Bits. Wie manch einer vlt. bemerkt hat, fehlt bei dem Daten-Paket noch was... nämlich das Rad und evtl. die Tasten 4+5. Das Problem ist, dass auch Mäuse, die ein Rad besitze zuerst nur diese Daten an die Maus senden, da dies aus Kompatibilätsgründen notwendig ist, sonst könnte man ja keine alte Maus an einem neuen PC anschließen und anderes. Um nun den Wheel-Modus der Maus zu betreten reagieren neuere Mäuse auf eine bestimmte Befehlsequenz, die wie folgt aussieht:
Wenn dies erfolgreich gesendet wurde und gleich danach mit F2h die MausID abgefragt wird, senden normale/alte PS2-Mäuse 00h, wie in den Tabellen oben beschrieben. Neuere Mäuse jedoch, die ein Mausrad besitzen, senden als ID 03h. Diese ID sagt dann dem Maustreiber auch, dass ab jetzt die Daten-Pakete 4 Byte groß sind und wie folgt aussehen:
Byte 4, also die Z-Bewegung kann eigentlich nur Werte von -8(1111) bis +7(0000) annehmen und nutzt deswegen eigentlich nur Bit 3-0, die anderen Bits dienen dabei nur als Sign-Extension, also nehmen den Zustand von Bit3 an (man schlage auch mal die Befehle movsx, movzx nach x) ). Dazu noch der Code, der in den Wheel-Mode schaltet, der Code zum abholen sollte klar sein, dass ist der selbe wie bei dem Standard-Paket nur, dass noch per call kb.read.mouse ein Byte mehr abgeholt werden muss. Der COde gibt am Ende noch die ID plus dem Error auf ah aus... dafür die Zeilen 45-47. 71 mov al,0F3h ;Befehl zum senden und neu setzen der SampleRate auf al schieben 72 call kb.write.mouse ;und per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 73 mov al,0C8h ;dann das zweite Byte des Befehls, die Sample-Rate (200 reports/s) auf al kopieren 74 call kb.write.mouse ;und auch dies per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 75 mov al,0F3h ;Befehl zum senden und neu setzen der SampleRate auf al schieben 76 call kb.write.mouse ;und per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 77 mov al,0C8h ;dann das zweite Byte des Befehls, die Sample-Rate (200 reports/s) auf al kopieren 78 call kb.write.mouse ;und auch dies per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 79 mov al,0F3h ;Befehl zum senden und neu setzen der SampleRate auf al schieben 80 call kb.write.mouse ;und per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 81 mov al,50h ;dann das zweite Byte des Befehls, die Sample-Rate (80 reports/s) auf al kopieren 82 call kb.write.mouse ;und auch dies per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 83 cli ;alle Interrupts auschalten, damit nicht unser Keyboard-Int das gesendete Byte erhält xD 84 mov al,0F2h ;sende Befehl F2h für GetDeviceID an Maus, sodass wenn die Maus ein Mausrad besitzt mit 04h antwortet, 85 call kb.write.mouse ;ansonsten erwidert sie 00h -> Dies wird durch die Sequenz SetSampleRate 200,100,80 aktiviert. 86 call kb.read ;die ID der Maus auslesen. kb.write.mouse liest nur die Bestätigung FAh aus 87 sti ;nun da wir das Byte entgegengenommen haben, können wir die IRQs wieder aktivieren 88 mov [mouseid],al ;speichere die erhaltene MausID in einer Variable, damit der IRQ12-Handler weiß, ob die Maus ein Rad hat 304 .write.mouse: 305 push ax ;al sichern, da dort der zu sendende Befehl gesichert ist 306 mov al,0d4h ;auf al d4h kopieren -> sagt dem KC, dass das nächste Byte an die Maus anstatt der Tastatur gesendet wird 307 out 64h,al ;... werden soll -> dann schicke das Byte an den KC 308 call kb.checkcmd ;und warte, bis es angenommen und verarbeitet wurde 309 pop ax ;hole den eig. zu sendenden Befehl nach al 310 cli ;Interrupts deaktivieren, damit Byte nicht von einem falsch geproggten IRQ1-Int-Handler abgefangen wird 311 out 60h,al ;und sende ihn nun, da D4h gesendet wurde an den Maus-Controller 312 call kb.checkcmd ;und warte, bis auch dieser Befehl vollständig angenommen unf abgearbeitet wurde 313 call kb.read ;hole die response. die ist bei succes FAh. bei manch anderen gibt es special-codes, wie 00h bei GetID 314 sti ;Interrupts wieder aktivieren, sonst bleibt sicher der PC hängen xD 315 ret ;verlasse Prozedur und springe zumi Aufruf zurück 316 ;******* Prozedur schickt den Befehl per D4h an die Maus und gibt error von kb.read aus (prc succesfull if ah=0 und al=FAh sein) ********* Nun habt ihr aber sicher auch schon gemerkt, dass in dem 3 Byte noch 4 Bits frei sind und wir noch nicht die Stati der 3.+4. Taste bekommen, falls diese vorhanden wären. Damit diese Stati auch mit dem 4.Byte mitgesendet werden, gibt es dafür auch wieder eine Sequenz um dies zu aktivieren, die wie folgt aussieht:
Der Code zum Aktivieren des Rades und der 5 Button sollte ganz einfach aus einer modifizierten Version des Sources zum Aktivieren des Wheel-Modus möglich sein. Wenn die Maus Taste 4+5 unterstützt, dann sendet sie nach dem GetDeviceID(F2h) 04h, statt 00h und sendet ab sofort folgendes Maus-Daten-Paket:
AnwendungSo, um dieses ganze Wissen alles in ein Programm zu packen habe ich für ein einen kleinen Maustreiber erstellt, was aber eher nur als Programm arbeitet. Das Programm ist für den RealMode geschrieben und sollte deswegen, so denke ich zum testen im ProtectedMode einfach ALLE Rechte wie Selbstmodifizierung und Co eingeräumt bekommen. Unter DOS/Windows funktioniert der Code nicht, er kann zwar die Maus ansprechen und Co, aber die Daten gehen alle an den Windowseigenen Treiber. Das Programm hakt sich in den IRQ12 ein, der auf den INT74h sein sollte, ansonsten muss diese Zeile geändert werden: 13 mov [es:74h*4+2],cs ;und dann an den Eintrag für den Int74h/IRQ12 das Segment 14 mov [es:74h*4],word irq12 ;und den Offset des Int-Handlers speichern Nachdem es sich in den IRQ gehakt hat, prüft es, ob die Maus ein Rad und/oder 5 Tasten hat, dies geshieht mit folgenden Zeilen, in dem es die gerade eben besprochenen Sample-Rate-Sequenzen durchführt und dann die ID in eine Variable speichert, die der Int-Handler ausliest um zu wissen, ob er nun 3 oder 4 Bytes holen soll: 46 lea si,[three_button_mode] ;zum debuggen, gibt nachricht aus, dass maus sich 47 call write ;im 3-tasten-modus befindet 48 mov al,0F3h ;Befehl zum senden und neu setzen der SampleRate auf al schieben 49 call kb.write.mouse ;und per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 50 mov al,0C8h ;dann das zweite Byte des Befehls, die Sample-Rate (200 reports/s) auf al kopieren 51 call kb.write.mouse ;und auch dies per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 52 mov al,0F3h ;Befehl zum senden und neu setzen der SampleRate auf al schieben 53 call kb.write.mouse ;und per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 54 mov al,64h ;dann das zweite Byte des Befehls, die Sample-Rate (100 reports/s) auf al kopieren 55 call kb.write.mouse ;und auch dies per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 56 mov al,0F3h ;Befehl zum senden und neu setzen der SampleRate auf al schieben 57 call kb.write.mouse ;und per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 58 mov al,50h ;dann das zweite Byte des Befehls, die Sample-Rate (80 reports/s) auf al kopieren 59 call kb.write.mouse ;und auch dies per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 60 cli ;alle Interrupts auschalten, damit nicht unser Keyboard-Int das gesendete Byte erhält xD 61 mov al,0F2h ;sende Befehl F2h für GetDeviceID an Maus, sodass wenn die Maus ein Mausrad besitzt mit 03h antwortet, 62 call kb.write.mouse ;ansonsten erwidert sie 00h -> Dies wird durch die Sequenz SetSampleRate 200,100,80 aktiviert. 63 call kb.read ;die ID der Maus auslesen. (kb.write.mouse liest nur die Bestätigung FAh aus) 64 sti ;nun da wir das Byte entgegengenommen haben, können wir die IRQs wieder aktivieren 65 cmp al,03h ;testen ob id 3h gesendet hat 66 jne .no_wheel_mode ;wenn nicht, wurde nicht in den wheelmode geswitched 67 lea si,[wheel_mode] ;zum debuggen->gibt aus, ob Maus-mode geändert wurde 68 call write ; ~ 69 .no_wheel_mode 70 71 mov al,0F3h ;Befehl zum senden und neu setzen der SampleRate auf al schieben 72 call kb.write.mouse ;und per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 73 mov al,0C8h ;dann das zweite Byte des Befehls, die Sample-Rate (200 reports/s) auf al kopieren 74 call kb.write.mouse ;und auch dies per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 75 mov al,0F3h ;Befehl zum senden und neu setzen der SampleRate auf al schieben 76 call kb.write.mouse ;und per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 77 mov al,0C8h ;dann das zweite Byte des Befehls, die Sample-Rate (200 reports/s) auf al kopieren 78 call kb.write.mouse ;und auch dies per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 79 mov al,0F3h ;Befehl zum senden und neu setzen der SampleRate auf al schieben 80 call kb.write.mouse ;und per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 81 mov al,50h ;dann das zweite Byte des Befehls, die Sample-Rate (80 reports/s) auf al kopieren 82 call kb.write.mouse ;und auch dies per vordefinierter Prozedur an die Maus senden 83 cli ;alle Interrupts auschalten, damit nicht unser Keyboard-Int das gesendete Byte erhält xD 84 mov al,0F2h ;sende Befehl F2h für GetDeviceID an Maus, sodass wenn die Maus ein Mausrad besitzt mit 04h antwortet, 85 call kb.write.mouse ;ansonsten erwidert sie 00h -> Dies wird durch die Sequenz SetSampleRate 200,100,80 aktiviert. 86 call kb.read ;die ID der Maus auslesen. kb.write.mouse liest nur die Bestätigung FAh aus 87 sti ;nun da wir das Byte entgegengenommen haben, können wir die IRQs wieder aktivieren 88 mov [mouseid],al ;speichere die erhaltene MausID in einer Variable, damit der IRQ12-Handler weiß, ob die Maus ein Rad hat 89 cmp al,03h ;testen ob id 4h gesendet hat 90 jne .no_5_button_mode ;wenn nicht, wurde nicht in den wheelmode geswitched 91 lea si,[five_button_mode] ;zum debuggen->gibt aus, ob Maus-mode geändert wurde 92 call write ; ~ 93 .no_5_button_mode Um nun sicher zu gehen, dass der IRQ12 überhaupt angeschalten ist, schalten wir ihn lieber nocheinmal persönlich mit folgenden Zeilen über den PIC ein: 95 in al,0A1h ;hole von dem PIC2 das IMR 96 and al,11101111b ;um darin den IRQ12 zu maskieren, damit er aktiviert wird 97 out 0A1h,al ;und sende das modifizierte IMR an den Slave Nun da die Maus aktiviert und ein funktionierender IRQ12-Handler installiert sein solte, wartet eine Schleife auf ESC. Solange diese Schleife ausgeführt wird, kann der IRQ12 ja trotzdem den Handler anspringen, also kurz gesagt, solange man sich in folgender Schleife befindet werden alle Bewegungen der Maus abgefangen und grafisch dargestellt. 99 wait_esc: 100 mov ah,1 ;Funktion 1 des Int16h wählen, um abzufragen, ob ein Tastendruck vorhanden ist 101 int 16h ;diese Funktion ausführen, zeroflag gesetzt, wenn nichts vorhanden ist 102 or ah,ah ;teste ob ein Scancode <> 0 erhalten wurde und somit eine Taste gedrückt wurde... 103 jz wait_esc ;wenn keine Taste gedrückt wurde, führe die Prozedur so lange aus, bis die geschieht 104 xor ax,ax ;lösche ax für funktion 00h 105 int 16h ;und hole die Taste ab, die bei ah=1 int 16 den Tastendruck ausgelöst hat, da diese ja nicht abgeholt wird 106 cmp ah,1 ;vergleicht den asciicode mit dem von ESC 107 jne wait_esc ;wenn ESC nicht gedrückt wurde, warte auf näcshten Tastendruck Wenn die Schleife durch drücken von Esc verlassen wurde, dann lösche als erstes Bit1 im command-Byte des Keyboards, damit das anspringen des IRQ12 bei Daten deaktiviert wird.^ 109 cli ;alle Interrupts auschalten, damit nicht unser Keyboard-Int das gesendete Byte erhält xD 110 mov al,20h ;Befehl zum auslesen des Kommando-Bytes auf al schieben 111 out 64h,al ;um es an den Keyboard-Controller zu senden 112 call kb.checkcmd ;nun noch warten, bis dieser angenommen wurde 113 call kb.read ;und wir können das command-Byte abholen 114 sti ;nun da wir das Byte entgegengenommen haben, können wir die IRQs wieder aktivieren 115 push ax ;spiechere al, da dies für out gebraucht wird 116 mov al,60h ;und kopiere auf al den Befehl zum einlesen eines neuen Command-Bytes 117 out 64h,al ;und schicke diesen nun an den Keyboard-Controller 118 call kb.checkcmd ;warte auf Annahme dessen -> nun wartet der KC auf das Command-Byte am Port 60h(Datenport des 64h) 119 pop ax ;stelle nun das mit 20h erhaltene Byte wieder her um es zu modifizieren und neu zu setzen 120 and al,11101101b ;lösche Bit1, bei dessem Setzen der IRQ12 immer angesprungen wird, sobald Bit5 im 64h-Status-Byte =1 ist 121 ;lösche auch noch Bit 5, da bei manchen PCs anscheined ein falsches command-byte geliefert wird.. und 122 ;wenn bit 5 gesetzt ist, wird der Keyboard-streaming-mode sozusagen beendet.. (hat sich erledigt, lag 123 ;daran, dass mein keyboard-treiber das commandbyte abgefangen hatte, kann aber nicht schades das Bit5 124 ;zu löschen, wer will soll und kann es wegmachen) 125 out 60h,al ;und schicke das Command-Byte an den Daten-Port 60h, durch den Befehl 60h wird dieses neu eingelesen 126 call kb.checkcmd ;und warte, bis das Byte vollständig angenommen wurde Danach wird einfaxch nur noch ein mal die Maus selber deaktiviert, danach wird dem Keyboard-Controller gesagt, dass diese deaktiviert wird und zuletzt wird der IRQ12 im PIC wieder maskiert. Am Ende der Ende-Sequenz wird mit "retf" zu meinem Kernel zurückgesprungen. Retf sollte man je nach seinem eigenen OS anpassen. 128 mov al,0F5h ;auf al den Befehl zum deaktivieren der Maus selbst schieben 129 call kb.write.mouse ;und an die Maus senden 130 131 mov al,0a7h ;schiebe auf al den Befehl zur Deaktivierung der Maus und 132 out 64h,al ;schicke dies dem Keyboard-Controller, sodass die Maus auch auf diesem deaktiviert ist 133 call kb.checkcmd ;warte bis der Befehl angenommen wurde 134 135 in al,0A1h ;hole von dem PIC2 das IMR 136 or al,00010000b ;um darin den IRQ12 zu maskieren, damit er deaktiviert wird 137 out 0A1h,al ;und sende das modifizierte IMR an den Slave 138 139 retf ;springe zum Kernel zurück
Doch wie sieht nun unser Herz der IRQ12-Handler aus? Der Handler wird aufgerufen, sobald Daten in der Maus vorhanden sind, wird der IRQ12 angesprungen, an dem unser Handler gehakt ist. Dieser holt zuerst das vorhandene Byte ab und schaut dann nach, welches Byte im Daten-Paket das nun ist (1,2,3 oder 4). Dieses Nachschauen geschieht, indem der Handler bei jedem erhaltenen Byte einen Counter incrementiert, je nachdem, wie hoch der Counter ist, weiß der Handler welches Byte er momentan abgeholt hat. Ist der Handler dann bei dem Bearbeiten und Interpretieren von Byte 3, prüft dieser per der bei der Aktivierungsequenz gespeicherten MausID, ob ein 4.Byte folgen wird, oder nicht, wenn nicht, setzt er den Byte-Counter auf 0, sodass beim nächsten Erhalten von Daten der IRQ12-Handler das Byte als erstes Byte des Maus-Data-Packets interpretiert. Je nachdem, was für Daten gesendet werden, wird auch die momentan virtuelle x-Position, z-Position(Mausrad), sowie die y-Postion ausgerichtet und in jeweiligen Variablen gespeichert. Hierfür würde das Konzept wie folgt aussehen:
Joa und in Assembler würde das wie folgt aussehen (selbe Code wie weiter oben, wo per Beispiel gezeigt wird, wie man das Maus-Daten-Paket abholt): 141 ;*************************************************************************************************************** 142 ;dies ist der IRQ12, der immer angesprungen wird, wenn sich die Daten der Maus verändert habe (sofern der Stream-Mode benutzt wird) 143 ;da der IRQ12 immer nur aufgerufen wird, wenn ein Byte im Mouse-Buffer liegt, holen wie auch immer nur ein Byte ab, zählen jedoch mit, 144 ;welches Byte des Mouse-data-packets das ist. Unter VirtualBox ging es zwar auch, wenn man alle 3 Byte hintereinander beim Aufrufen 145 ;abgeholt hat, doch bei meinem alten PC kam es dabei zu disinformation, sodass ich das so ändern musste. 146 ;*************************************************************************************************************** 147 irq12: 148 pusha ;Register sichern 149 push ds ;Datensegment sichern 150 push es ;es-Segment sichern 151 mov ax,cs ;dann auf ax das codesegment, also das segment, wo das Programm ist, holen 152 mov ds,ax ;um dies auf ds zu kopieren 153 mov es,ax ;und um auch es zu updaten 154 155 .start: 156 call kb.read.mouse ;Byte #1,#2,#3 oder #4 nach al holen 157 jnz .end ;wenn dabei was schief ging, beende den irq 158 159 cmp byte[actualb],0 ;überprüfe, ob der Counter 0 ist (Zähler beginnt mit 0!) 160 jne .not_first_byte ;wenn nicht, hole schoneinmal Byte 1 nicht ab und springe somit darüber 161 162 mov [status],al ;das Byte in Status speichern, damit es die Prozeduren von int33h nutzen können 163 jmp short .end_part_packet ;beende den Interrupt, da beim nächsten Byte dieser IRQ sowieso nocheinmal aufgerufen wird 164 165 .not_first_byte: 166 cmp byte[actualb],1 ;teste ob der Counter 1 ist (Zähler beginnt mit 0!) 167 jne .not_second_byte ;wenn nicht, dann ist es auch nicht das zweite Byte, was wir jetzt holen müssen 168 169 mov [xcoord],al ;ansonsten zwischenspeichere den x-movement 170 test byte[status],00010000b ;dann teste ob das SignBit von x gesetzt ist, wenn ja, ist das movement negativ 171 jnz .sign_bit_x ;und springe zu dem Teil, der subtrahiert statt addiert 172 add [x],ax ;ansonsten addiere zur aktuellen Position die Bewegung -> da ah ja 0 sein muss, wenn der 173 ;Programmzeiger hierhergekommen ist, ist das möglich 174 jmp short .sign_x ;und überspringe das Abziehen 175 .sign_bit_x: 176 not al ;negiere x-coord, damit der overflow aufgehoben wird, der ensteht, wenn man 0-1 rechnet 177 inc al ;da aber -1 = FFh was genoted 0 wäre, addiere nocheinmal 1 178 sub [x],ax ;und ziehe den Betrag des Movements der aktuellen Position ab -> da ah ja 0 sein muss, wenn 179 ;der Programmzeiger hierhergekommen ist, ist das möglich 180 .sign_x: 181 jmp short .end_part_packet ;beende den Interrupt, da beim nächsten Byte dieser IRQ sowieso nocheinmal aufgerufen wird 182 183 .not_second_byte: 184 cmp byte[actualb],2 ;teste ob der Byte-Counter 2 ist (Zähler beginnt mit 0!) 185 jne .not_third_byte ;wenn nicht, dann muss es das 4. Byte sein, was wir abholen müssen also springe dahin 186 187 mov [ycoord],al ;ansonsten zwischenspeichere den y-movement 188 test byte[status],00100000b ;dann teste ob das SignBit von y gesetzt ist, wenn ja, ist das movement negativ 189 jnz .sign_bit_y ;und springe zu dem Teil, der subtrahiert statt addiert 190 add [y],ax ;ansonsten addiere zur aktuellen Position die Bewegung -> da ah ja 0 sein muss, wenn der 191 ;Programmzeiger hierhergekommen ist, ist das möglich 192 jmp short .sign_y ;und überspringe das Abziehen 193 .sign_bit_y: 194 not al ;negiere y-coord, damit der overflow aufgehoben wird, der ensteht, wenn man 0-1 rechnet 195 inc al ;da aber -1 = FFh was genoted 0 wäre, addiere nocheinmal 1 196 sub [y],ax ;und ziehe den Betrag des Movements der aktuellen Position ab -> da ah ja 0 sein muss, wenn 197 ;der Programmzeiger hierhergekommen ist, ist das möglich 198 .sign_y: 199 200 cmp byte[mouseid],0 ;prüfe ob die MouseID 0 ist, falls nicht, werden 4 Bytes gesendet, egal ob mouseid 3 oder 4 ist 201 jz short .end_packet ;beende nun den Interrupt, code setzt actualb auf 0 und gibt paket aus 202 jmp short .end_part_packet ;beende den Interrupt, da beim nächsten Byte dieser IRQ sowieso nocheinmal aufgerufen wird 203 204 .not_third_byte: 205 206 mov [zbtn45],al ;sonst speichere es für spätere Benutzung 207 test al,00000001b ;teste ob überhaupt ein z-movement vorliegt, da es nur 1111b und 0001b gibt und dabei bit1 immer 1 ist 208 jz .end_packet ;falls kein z-movment vorhanden sit, überspringe das berechnen eines diesen 209 test al,00000010b ;ansonsten teste, ob es 1111b ist und somit z incrementiert wird, oder es 0001b ist und z dec wird 210 jnz .z_mov_plus_1 ;wenn 1111b, dann springe zu code, der [z] incrementiert 211 dec byte[z] ;ansonsten decrementiere [z] 212 jmp short .end_packet ;überspringe den code, der [z] inkrementieren würde 213 .z_mov_plus_1: 214 inc byte[z] ;incrementiere [z] 215 216 .end_packet: 217 mov byte[actualb],-1;setze Byte-Counter auf -1(da es bei .end_.. um 1 incrementiert wird), da Paketbytes abgeholt worden 218 call display_mouse ;dies ist eine sehr umfangreiche Prozedur zur Veranschaulichung der Daten 219 .end_part_packet: 220 inc byte[actualb] ;incrementiere den Byte counter um 1, damit beim der irq12-handler weiß, welches byte er bearbeitet 221 222 .end: 223 mov al,20h ;schiebe das OCW1/EOI auf al 224 out 20h,al ;und sende den EOI an den Master 225 out 0A0h,al ;und den Slave, da beide ihn benötigen, da Slave am IRQ2 hängt 226 pop es ;es wiederherstellen 227 pop ds ;stelle ds wieder her 228 popa ;stelle auch die anderen Register wieder her 229 iret ;und verlasse den Interrupt 230 231 ;************************* Variablen des IRQ12 ************************* 232 status db 0 ;hier wird das Byte1 des Mouse-data-packes gespeichert 233 xcoord db 0 ;hier das zweite 234 ycoord db 0 ;und hier das 3. 235 zbtn45 db 0 ;und hier das 4. 236 x dw 0 ;hier ist die aktuelle Position des Mauszeigers gespeichert, die entsprechend 237 y dw 0 ; ... der Movement-Bytes verändert werden 238 z dw 0 ;hier die aktuelle z-position des rades(nicht die bewegung) 239 mouseid db 0 ;hier wird die MouseID gespeichert 0 für normal, 3 für Rad und 4 für Rad und 5 Buttons 240 actualb db 0 ;hier wird gespeichert, welche bytes des Maus-Daten-Pakets schon abgeholt wurden (für jedes Byte wird der IRQ12 241 ;einzeln angesprungen) Wie schon erwähnt wird evtl. hier noch etwas am Abholen und Interpretieren modifiziert, aber ich wollte euch nicht warten lassen, da ich erst ein externes Disketten-Laufwerk bei Amazon bestellen muss ;). Doch weiter gehts. Zum Schluss möchte ich es wenigstens versuchen euch einen Ansatz zu geben, wie man sich am besten in die Visualisierungs-Prozedur hineinzuversetzen hat, denn auch wenn alles kommentiert ist, ist das ein bisschen schwierig meinen genauen Gedankengang dabei festzuhalten. Das ganze funktioniert, indem das Bild und die Daten und Co alles gleich in den Bildschirmspeicher geschrieben wird. Der Bildschrimspeicher, also die Addressen sind alle darauf eingestellt, dass der momentan VideoModus 03h ist, also 80 Zeichen Zeilenlänge bei 25 Zeilen pro Bildschirm hat. So fängt der Bildschirmspeicher im 03h-Modus am segment 0B800h im Speicher an. Der Speicher selber ist 4000Bytes groß, für jedes Zeichen 2 Bytes, eins für das Attribut des Zeichen wie Hintergrund- und Schriftfarbe und eins, wo das Char gespeichert ist, macht bei 25 Zeilen*80 Zeichen*2 Bytes=4000Byte. Das ganze sei an einer Befehlszeile verdeutlicht: 01 mov [es:100], word 1234h Diese Zeile würde an die Stelle 0;50 auf den Bildschirm eine grüne 4 auf blauem Hintergrund ausgeben. Der Hintergrund ist blau, weil die "1" dies so sagt, bei 2 gilt das für den Vordergrund und 34h ist wie schon gesagt das Zeichen selber. Das wäre es dann auch schon, mehr kann ich dazu einfach nicht sagen, versucht euch einfach in die Prozedur hineinzuversetzen, ein bisschen rumzuspielen und die eigenartige Adressierungen durchzudenken. Und hier ist die langersehnte Prozedur zum veranschaulichen des Pakets xD: 369 ;*************************************************************************************** 370 ;Display-Mouse -> eine ganz spezifische Prozedur, die die Daten des Mouse-Packets vernaschaulicht 371 ;*************************************************************************************** 585 ret ;und kehre zum Aufrufsort zurück Und das wars auch schon von mir, mehr ist nicht zu sagen, vor allem, da ich den Code extra stark kommentiert habe. Am Anfang des Dokuments ist der Downloadlink dessen, viel Spaß damit und viel Glück bei eurem OS xD. Wer sich noch tiefer in das Thema einlesen will, dem empfehle ich folgendes Dokument über das Synaptic-Touchpad, in dem auch das PS/2-Protokoll gut beschrieben ist. Das ganze Programm kann auch gleich auf meinem OS getestet werden, indem ihr in die Shell als Befehl einfach "ps2mouse" oder "run ps2mouse" eingebt. Soviel von mir, für Fragen per ICQ(412207644) stehe ich gerne zur Verfügung. --Maxinator 20:23, 11. Nov 2007 (CET) |
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