MacOS环境-手写操作系统-26-利用时钟开发光标闪烁原创

利用时钟开发光标闪烁

1.简介

上一节，我们已经实现了时钟超时功能但一个操作系统肯定是能支持多个时钟的

本节我们就看看如何从上一节的单时钟向多时钟转变同时利用时钟超时机制实现光标的闪烁特效

2.代码

现在我们要把有个时钟的信息抽取出来

这样的话就使得一个控制器能对应管理很多个时钟对象

因此我们改动timer.h

#define PIT_CTRL   0x0043
#define PIT_CNT0   0x0040

#define MAX_TIMER  500

void init_pit(void);

struct TIMER {
    unsigned int timeout, flags;
    struct FIFO8 *fifo;
    unsigned char data;
};

struct TIMERCTL {
    unsigned int count;

    struct TIMER timer[MAX_TIMER];

};

struct TIMER* timer_alloc(void);

void timer_free(struct TIMER *timer);

void timer_init(struct TIMER *timer, struct FIFO8 *fifo, unsigned char data) ;

void timer_settime(struct TIMER *timer, unsigned int timeout);

大家看到原来在TIMERCTL中的一些信息已经抽取出来独立成为一个TIMER对象

而在控制器里包含的是一组TIMER数组这样一个控制器就能对应很多个时钟对象了

timer_alloc用来分配一个TIMER对象一个TIMER对象被分配出来后需要用timer_init初始化

然后使用timer_settime设置时间片

相关函数的时间在timer.c中

struct TIMER* timer_alloc(void) {
    int i;
    for (i = 0; i < MAX_TIMER; i++) {
        if (timerctl.timer[i].flags == 0) {
            timerctl.timer[i].flags = TIMER_FLAGS_ALLOC;
            return &timerctl.timer[i];
        }
    }

    return 0;
}

void timer_free(struct TIMER *timer) {
    timer->flags = 0;
    return;
}

void timer_init(struct TIMER *timer, struct FIFO8 *fifo, unsigned char data) {
    timer->fifo = fifo;
    timer->data = data;
    return;
}

void timer_settime(struct TIMER *timer, unsigned int timeout) {
    timer->timeout = timeout;
    timer->flags = TIMER_FLAGS_USING;
    return;
}

TIMER对象的分配其实就是从时钟控制器的TIMER数组中找到一个还没有被使用的对象

将其它的状态从free 转换为alloc

也就是表明当前时钟对象已经被占用然后从数组中直接返回时钟对象

timer_settime 就是把时间片信息设置到对应的TIMER对象而已

需要注意的是intHandlerForTimer函数的更改

void intHandlerForTimer(char *esp) {
    io_out8(PIC0_OCW2, 0x60);
    timerctl.count++;

    int i;
    for (i = 0; i < MAX_TIMER; i++) {
        if (timerctl.timer[i].flags == TIMER_FLAGS_USING) {
            timerctl.timer[i].timeout--;
            if (timerctl.timer[i].timeout == 0) {
                timerctl.timer[i].flags = TIMER_FLAGS_ALLOC;
                fifo8_put(timerctl.timer[i].fifo, timerctl.timer[i].data);
            }
        }
    }

    return;
}

每次时钟中断发生时

我们的中断处理函数会变量时钟控制器中的时钟数组把数组中时钟对象的时间片减一

如果有哪个时钟的时间片已经消耗完毕那么就往对应时钟的数据队列里写入一个数据

用于通知内核触发对应的超时操作

有了多时钟功能后内核就可以利用该机制

创建多个时钟然后响应多个超时事件了

内核的改动如下 write_vga_desktop.c

void CMain(void) {
   .....
struct TIMER *timer, *timer2, *timer3;
    static struct FIFO8 timerfifo2, timerfifo3;
    static char timerbuf2[8], timerbuf3[8];

    init_pit();
    fifo8_init(&timerinfo, 8, timerbuf);
    timer = timer_alloc();
    timer_init(timer, &timerinfo, 1);
    timer_settime(timer, 500);

    fifo8_init(&timerfifo2, 8, timerbuf2);
    timer2 = timer_alloc();
    timer_init(timer2, &timerfifo2, 1);
    timer_settime(timer2, 300);

    fifo8_init(&timerfifo3, 8, timerbuf3);
    timer3 = timer_alloc();
    timer_init(timer3, &timerfifo3, 1);
    timer_settime(timer3, 50);
   ....
}

我们看到内核入口函数申请了三个时钟对象并将他们初始化

第一个时钟的时间片是5秒

第二个时钟的时间片是3秒

第三个时钟的时间片是0.5秒

有了三个时钟我们就需要对三个时钟的超时做不同处理

继续看代码

void CMain(void) {
   .....

for(;;) {
       char* pStr = intToHexStr(timer->timeout);
       boxfill8(shtMsgBox->buf, 160, COL8_C6C6C6, 40, 28, 119, 43);
       showString(shtctl, shtMsgBox, 40, 28, COL8_000000,pStr);

       io_cli();
       if (fifo8_status(&keyinfo) + fifo8_status(&mouseinfo) +
           fifo8_status(&timerinfo) + fifo8_status(&timerfifo2) 
           + fifo8_status(&timerfifo3) == 0) {

           io_sti();
       }
       ....
       else if (fifo8_status(&timerinfo) != 0) {
           io_sti();
           fifo8_get(&timerinfo);
           showString(shtctl, sht_back, 0, 0, COL8_FFFFFF, " new 5[sec]");
       } else if (fifo8_status(&timerfifo2) != 0) {
           fifo8_get(&timerfifo2);
           io_sti();
           showString(shtctl, sht_back, 0, 16, COL8_FFFFFF, "3[sec]");
       }else if (fifo8_status(&timerfifo3) != 0) {
           int i = fifo8_get(&timerfifo3);
           io_sti();
           if (i != 0) {
              timer_init(timer3, &timerfifo3, 0);
              boxfill8(buf_back, xsize, COL8_FFFFFF, 8, 96, 15, 111);
           } else {
              timer_init(timer3, &timerfifo3, 1);
              boxfill8(buf_back, xsize, COL8_008484, 8, 96, 15, 111);
           }

           timer_settime(timer3, 50);
           sheet_refresh(shtctl, sht_back, 8, 96, 16, 112);
       }
   ....   
}

第一个时钟超时时

我们还是在桌面左上角显示一个字符串

第二个时钟超时时

我们也同样在左上角显示一个字符串

第三个时钟的处理需要我们注意在初始化第三个时钟是我们会传入一个数值也就是上一节描述的时钟data

当超时后这个数值会被放入回时钟对应的队列里面那么我们可以根据这个值采取不同的动作去处理超时

如果第三个时钟超时了同时在队列里面的数值不等于0

那么我们就在桌面上画一个白色的小方块然后再次初始化该时钟并把数值0传进去

下次时钟再超时那么内核得到的数值就是0 于是内核把上次绘制的小方块给擦掉

这样的话就形成一个效果就是一个白色小方块在桌面上闪来闪去就好像一个光标一样