实验内容
基本内容是修改Linux 0.11的终端设备处理代码，对键盘输入和字符显示进行非常规的控制.
实验要求
修改内核中I/O设备代码，实现按F12，ls命令显示的信息替换成*，再按F12恢复正常，如此反复。
准备知识
安装虚拟机qemu环境
安装build-essential软件包和qemu包
其中build-essential软件包的作用是提供编译程序必须软件包的列表信息.
1 | sudo apt-get install build-essential |
对文件进行编译运行
输入
make编译
输入
make start开始运行
在虚拟机中按下F12，跳出四个进程信息
输入
ls命令显示文件夹内容
实验过程
修改kernel/chr_drv/keyboard.S的文件
F12功能
键盘I/O是典型的中断驱动，在kernel/chr_drv/console.c文件中，控制台进行初始化，代码如下：
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5void con_init(void)
{
set_trap_gate(0x21,&keyboard_interrupt);
//键盘中断响应函数设为keyboard_interrupt
}所以每次按键有动作，
keyboard_interrupt函数就会被调用，它在文件kernel/chr_drv/keyboard.S中1
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8func: /*将功能键转化成转义字符存取到读队列中*/
pushl %eax
pushl %ecx
pushl %edx
call show_stat
popl %edx
popl %ecx
popl %eax分析上述代码，会调用
show_stat函数,显示当前进程状态，如下图
将
call show_stat注释掉，即可屏蔽掉show_sart函数从而实现要实现的目标功能；
修改kernel/chr_drv/tty_io.c文件
键盘每次输入一个字符，操作系统都会将这个字符送到字符缓冲区进行处理，F12是一个功能键，它的扫描码是
esc,[,[,L，分别对应ASCII码的27,91,91,76，所以要连续判断四次字符。如果判断这几个字符的时候输出了一个其他的字符，它应该显示这个其他字符， 这段处理程序就应该写在操作系统判断字符做出功能的代码之前。修改
copy_to_cooked函数，添加处理程序如下：1
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118/* 增加的全局变量 */
int judge=-1;
int f1=0,f2=0,f3=0;
long j=0;
void copy_to_cooked(struct tty_struct * tty)
{
signed char c;
//now用来判断当前时间戳
long now;
while (!EMPTY(tty->read_q) && !FULL(tty->secondary)) {
GETCH(tty->read_q,c);
//开始添加代码
if(c==27)
{
f1=1;
j=jiffies;
//获取当前函数的CPU心跳数,用来计时
}
else if(f1==1&&f2==0&&c==91)
f2=1;
else if(f1==1&&f2==1&&c==91)
f3=1;
else if(f1==1&&f2==1&&f3==1&&c==76)
{
now=jiffies;
if((now-j)>10)
//比如人为的输入esc,[,[,L 也会认为是F12,
//所以要根据四个字符的到达的时间判断是一次输入还是多次输入的
{
printk("%ld \t %ld \n",j,now);
break;
}
judge*=-1;
continue;
}
else
f1=f2=f3=0;
//添加代码结束
if (c==13)
if (I_CRNL(tty))
c=10;
else if (I_NOCR(tty))
continue;
else ;
else if (c==10 && I_NLCR(tty))
c=13;
if (I_UCLC(tty))
c=tolower(c);
if (L_CANON(tty)) {
if (c==KILL_CHAR(tty)) {
/* deal with killing the input line */
while(!(EMPTY(tty->secondary) ||
(c=LAST(tty->secondary))==10 ||
c==EOF_CHAR(tty))) {
if (L_ECHO(tty)) {
if (c<32)
PUTCH(127,tty->write_q);
PUTCH(127,tty->write_q);
tty->write(tty);
}
DEC(tty->secondary.head);
}
continue;
}
if (c==ERASE_CHAR(tty)) {
if (EMPTY(tty->secondary) ||
(c=LAST(tty->secondary))==10 ||
c==EOF_CHAR(tty))
continue;
if (L_ECHO(tty)) {
if (c<32)
PUTCH(127,tty->write_q);
PUTCH(127,tty->write_q);
tty->write(tty);
}
DEC(tty->secondary.head);
continue;
}
if (c==STOP_CHAR(tty)) {
tty->stopped=1;
continue;
}
if (c==START_CHAR(tty)) {
tty->stopped=0;
continue;
}
}
if (L_ISIG(tty)) {
if (c==INTR_CHAR(tty)) {
tty_intr(tty,INTMASK);
continue;
}
if (c==QUIT_CHAR(tty)) {
tty_intr(tty,QUITMASK);
continue;
}
}
if (c==10 || c==EOF_CHAR(tty))
tty->secondary.data++;
if (L_ECHO(tty)) {
if (c==10) {
PUTCH(10,tty->write_q);
PUTCH(13,tty->write_q);
} else if (c<32) {
if (L_ECHOCTL(tty)) {
PUTCH('^',tty->write_q);
PUTCH(c+64,tty->write_q);
}
} else
PUTCH(c,tty->write_q);
tty->write(tty);
}
PUTCH(c,tty->secondary);
}
wake_up(&tty->secondary.proc_list);
}
修改kernel/chr_drv/console.c文件
tty_io.c文件只是捕捉到了按下F12的状态，还需要在控制程序中添加改变输出的代码，即把所有的字符都变成*；修改
con_write函数：1
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167extern int judge; //引用代码tty_io.c中的judge变量
void con_write(struct tty_struct * tty)
{
int nr;
char c;
nr = CHARS(tty->write_q);
while (nr--) {
GETCH(tty->write_q,c);
switch(state) {
case 0:
if (c>31 && c<127) {
if (x>=video_num_columns) {
x -= video_num_columns;
pos -= video_size_row;
lf();
}
if(judge==1)
//通过判断judge是否为1判断是否进行中断
//从而判断是否全部输出 *
c='*';
__asm__("movb attr,%%ah\n\t"
"movw %%ax,%1\n\t"
::"a" (c),"m" (*(short *)pos)
);
pos += 2;
x++;
} else if (c==27)
state=1;
else if (c==10 || c==11 || c==12)
lf();
else if (c==13)
cr();
else if (c==ERASE_CHAR(tty))
del();
else if (c==8) {
if (x) {
x--;
pos -= 2;
}
} else if (c==9) {
c=8-(x&7);
x += c;
pos += c<<1;
if (x>video_num_columns) {
x -= video_num_columns;
pos -= video_size_row;
lf();
}
c=9;
} else if (c==7)
sysbeep();
break;
case 1:
state=0;
if (c=='[')
state=2;
else if (c=='E')
gotoxy(0,y+1);
else if (c=='M')
ri();
else if (c=='D')
lf();
else if (c=='Z')
respond(tty);
else if (x=='7')
save_cur();
else if (x=='8')
restore_cur();
break;
case 2:
for(npar=0;npar<NPAR;npar++)
par[npar]=0;
npar=0;
state=3;
if ((ques=(c=='?')))
break;
case 3:
if (c==';' && npar<NPAR-1) {
npar++;
break;
} else if (c>='0' && c<='9') {
par[npar]=10*par[npar]+c-'0';
break;
} else state=4;
case 4:
state=0;
switch(c) {
case 'G': case '`':
if (par[0]) par[0]--;
gotoxy(par[0],y);
break;
case 'A':
if (!par[0]) par[0]++;
gotoxy(x,y-par[0]);
break;
case 'B': case 'e':
if (!par[0]) par[0]++;
gotoxy(x,y+par[0]);
break;
case 'C': case 'a':
if (!par[0]) par[0]++;
gotoxy(x+par[0],y);
break;
case 'D':
if (!par[0]) par[0]++;
gotoxy(x-par[0],y);
break;
case 'E':
if (!par[0]) par[0]++;
gotoxy(0,y+par[0]);
break;
case 'F':
if (!par[0]) par[0]++;
gotoxy(0,y-par[0]);
break;
case 'd':
if (par[0]) par[0]--;
gotoxy(x,par[0]);
break;
case 'H': case 'f':
if (par[0]) par[0]--;
if (par[1]) par[1]--;
gotoxy(par[1],par[0]);
break;
case 'J':
csi_J(par[0]);
break;
case 'K':
csi_K(par[0]);
break;
case 'L':
csi_L(par[0]);
break;
case 'M':
csi_M(par[0]);
break;
case 'P':
csi_P(par[0]);
break;
case '@':
csi_at(par[0]);
break;
case 'm':
csi_m();
break;
case 'r':
if (par[0]) par[0]--;
if (!par[1]) par[1] = video_num_lines;
if (par[0] < par[1] &&
par[1] <= video_num_lines) {
top=par[0];
bottom=par[1];
}
break;
case 's':
save_cur();
break;
case 'u':
restore_cur();
break;
}
}
}
set_cursor();
}
将更改后的文件重新编译
首先输入命令
make clean清空编译；
输入命令
make和make start进行编译并运行；
输入命令
ls，发现输出正常；
按下F12，输出四个进程；
继续输入
ls，输出全是*；
按下F12，输出得全是
*；继续输入ls，输出正常。继续测试，按下F12，依次切换*，和正常输出，实验完成。