#前言#
>_<" 这里主要是多任务的初探~比较简单，主要是尝试保存当前任务、任务切换、恢复当前任务，而真正的多任务要比这个复杂的多，因为包含互不干扰，甚至是高度优化的并行技术！
一、保存当前任务：
>_<" 当向CPU发出切换命令的时候，CPU会先把寄存器中的值全部写入内存中，这样当切换回来时，可以从中断的地方继续执行。接下来，为了运行下一个程序，CPU会把所有的寄存器中的值从内存中读取出来，这就完成了一次切换。
>_<" 这里的结构TSS32是task status segment,是32位任务状态段，其也是内存段的一种，需要再GDT中进行定以后使用。
1 struct TSS32 {//task status segment 任务状态段 2 int backlink, esp0, ss0, esp1, ss1, esp2, ss2, cr3;//保存的不是寄存器的数据，而是与任务设置相关的信息，在执行任务切换的时候这些成员不会被写入（backlink除外，某些情况下会被写入） 3 int eip, eflags, eax, ecx, edx, ebx, esp, ebp, esi, edi;//32位寄存器 4 int es, cs, ss, ds, fs, gs;//16位寄存器 5 int ldtr, iomap;//有关任务设置部分 6 };
二、任务切换:从任务A到任务B[12a]
>_<" 接下来要在main函数中创建两个TSS：任务A的TSS和任务B的TSS,然后对其初始化，接着再在GDT中定义...见下面的main函数(有删减，这里只展示核心部分)：
18 void HariMain(void) 19 { 25 int mx, my, i ,cursor_x, cursor_c, task_b_esp;//cursor_x是记录光标位置的变量，cursor_c表示光标现在的颜色，每隔0.5秒变化一次,任务B的栈 41 struct TSS32 tss_a, tss_b;//首先建立2个TSS，任务a的TSS和任务b的TSS
110 tss_a.ldtr = 0;//先这样设置好 111 tss_a.iomap = 0x40000000; 112 tss_b.ldtr = 0; 113 tss_b.iomap = 0x40000000; 114 set_segmdesc(gdt + 3, 103, (int) &tss_a, AR_TSS32);//定义在gdt的3号，段长限制为103字节 115 set_segmdesc(gdt + 4, 103, (int) &tss_b, AR_TSS32); 116 //向TR寄存器写入这个值，因为刚才把当前运行任务的GDT定义为3号，TR寄存器是让CPU记住当前正在运行哪一个任务 117 //每当进行任务切换时，TR寄存器的值也会自动变换，task register 118 //每次给TR赋值的时候，必须把GDT的编号乘以8 119 load_tr(3 * 8); 120 task_b_esp = memman_alloc_4k(memman, 64 * 1024) + 64 * 1024;//要为任务B专门分配栈，直接用任务A的栈就会乱成一团糟 121 tss_b.eip = (int) &task_b_main;//任务b的开始地址 122 tss_b.eflags = 0x00000202; /* IF = 1; */ 123 tss_b.eax = 0; 124 tss_b.ecx = 0; 125 tss_b.edx = 0; 126 tss_b.ebx = 0; 127 tss_b.esp = task_b_esp; 128 tss_b.ebp = 0; 129 tss_b.esi = 0; 130 tss_b.edi = 0; 131 tss_b.es = 1 * 8; 132 tss_b.cs = 2 * 8; 133 tss_b.ss = 1 * 8; 134 tss_b.ds = 1 * 8; 135 tss_b.fs = 1 * 8; 136 tss_b.gs = 1 * 8; 137 138 for (;;) {140 if (fifo32_status(&fifo) == 0) {142 } else {145 if (256 <= i && i <= 511) {//键盘数据165 }else if (512 <= i && i <= 767) {//鼠标数据202 }else if(i==10){//10s定时 204 taskswitch4();//程序10s以后进行任务切换 205 }else if (i == 3){}219 } 220 } 221 }300 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 301 //功能：任务b的函数 302 //参数： 303 void task_b_main(void) 304 { 305 for (;;) { io_hlt(); } 306 }
1 /* bootpack */ 2 3 #include "bootpack.h" 4 #include <stdio.h> 5 6 void make_window8(unsigned char *buf, int xsize, int ysize, char *title); 7 void putfonts8_asc_sht(struct SHEET *sht, int x, int y, int c, int b, char *s, int l);//字符串显示 8 void make_textbox8(struct SHEET *sht, int x0, int y0, int sx, int sy, int c); 9 10 struct TSS32 {//task status segment 任务状态段 11 int backlink, esp0, ss0, esp1, ss1, esp2, ss2, cr3;//保存的不是寄存器的数据，而是与任务设置相关的信息，在执行任务切换的时候这些成员不会被写入（backlink除外，某些情况下会被写入） 12 int eip, eflags, eax, ecx, edx, ebx, esp, ebp, esi, edi;//32位寄存器 13 int es, cs, ss, ds, fs, gs;//16位寄存器 14 int ldtr, iomap;//有关任务设置部分 15 }; 16 void task_b_main(void); 17 18 void HariMain(void) 19 { 20 struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) ADR_BOOTINFO; 21 struct FIFO32 fifo;//定时器FIFO 22 char s[40]; 23 int fifobuf[128]; 24 struct TIMER *timer,*timer2,*timer3;//3个定时器 25 int mx, my, i ,cursor_x, cursor_c, task_b_esp;//cursor_x是记录光标位置的变量，cursor_c表示光标现在的颜色，每隔0.5秒变化一次,任务B的栈 26 unsigned int memtotal; 27 struct MOUSE_DEC mdec; 28 struct MEMMAN *memman = (struct MEMMAN *) MEMMAN_ADDR; 29 struct SHTCTL *shtctl; 30 struct SHEET *sht_back, *sht_mouse, *sht_win; 31 unsigned char *buf_back, buf_mouse[256], *buf_win; 32 static char keytable[0x54] = {//键盘映射表 33 0, 0, '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', '0', '-', '^', 0, 0, 34 'Q', 'W', 'E', 'R', 'T', 'Y', 'U', 'I', 'O', 'P', '@', '[', 0, 0, 'A', 'S', 35 'D', 'F', 'G', 'H', 'J', 'K', 'L', ';', ':', 0, 0, ']', 'Z', 'X', 'C', 'V', 36 'B', 'N', 'M', ',', '.', '/', 0, '*', 0, ' ', 0, 0, 0, 0, 0, 0, 37 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, '7', '8', '9', '-', '4', '5', '6', '+', '1', 38 '2', '3', '0', '.' 39 }; 40 41 struct TSS32 tss_a, tss_b;//首先建立2个TSS，任务a的TSS和任务b的TSS 42 struct SEGMENT_DESCRIPTOR *gdt = (struct SEGMENT_DESCRIPTOR *) ADR_GDT; 43 44 init_gdtidt();//在dsctbl.c中，负责分区和中断分区初始化[包括键盘和鼠标中断设定] 45 init_pic();//在int.c中，负责中断初始化（硬件） 46 io_sti();//在naskfunc.nas中，仅仅执行STI指令，是CLI的逆指令，前者是开中断，后者是禁止中断 47 /* 48 同一占用一个fifo,这里： 49 0~1 光标闪烁用定时器 50 3 3秒定时器 51 10 10秒定时器 52 256~511 键盘输入（从键盘控制器读入的值再加上256) 53 512~767 鼠标输入（从键盘控制器读入的值再加上512) 54 */ 55 fifo32_init(&fifo, 128, fifobuf);//初始化fifo 56 init_pit();//负责计时器初始化100hz 57 init_keyboard(&fifo, 256);//初始化键盘控制电路//在fifo.c中，负责缓冲区初始化（缓冲区结构体，大小，缓冲区首址） 58 enable_mouse(&fifo, 512, &mdec);//使能鼠标 59 /*这里IMR是(interrupt mask register),意思是“中断屏蔽寄存器”，是8位寄存器，分别对应8路IRQ信号，如果一路是1则该路被屏蔽，因为键盘中断是IRQ1,鼠标中断是IRQ12,且PIC分主从2个，从PIC连接主PIC的IRQ2,所以想要有鼠标和键盘中断，要PIC0的IRQ1和IRQ2，和PIC1的IRQ4*/ 60 io_out8(PIC0_IMR, 0xf8); /* (11111000) *///PIT,PIC1,键盘许可 61 io_out8(PIC1_IMR, 0xef); /* (11101111) */ 62 63 timer = timer_alloc();//3个定时器 64 timer_init(timer, &fifo, 10); 65 timer_settime(timer, 1000); 66 timer2 = timer_alloc(); 67 timer_init(timer2, &fifo, 3); 68 timer_settime(timer2, 300); 69 timer3 = timer_alloc(); 70 timer_init(timer3, &fifo, 1); 71 timer_settime(timer3, 50); 72 73 //memman需要32KB内存 74 memtotal = memtest(0x00400000, 0xbfffffff);//计算总量memtatal 75 memman_init(memman); 76 memman_free(memman, 0x00001000, 0x0009e000); /* 0x00001000 - 0x0009efff 将现在不用的字节以0x1000个字节为单位注册到memman里*/ 77 memman_free(memman, 0x00400000, memtotal - 0x00400000); 78 79 init_palette();//调色板 80 shtctl = shtctl_init(memman, binfo->vram, binfo->scrnx, binfo->scrny);//图层初始化函数 81 sht_back = sheet_alloc(shtctl);//分配一个背景窗口 82 sht_mouse = sheet_alloc(shtctl);//分配一个鼠标窗口 83 sht_win = sheet_alloc(shtctl);//分配一个小窗口 84 buf_back = (unsigned char *) memman_alloc_4k(memman, binfo->scrnx * binfo->scrny);//为背景窗口和普通小窗口分配缓存空间 85 buf_win = (unsigned char *) memman_alloc_4k(memman, 160 * 52); 86 sheet_setbuf(sht_back, buf_back, binfo->scrnx, binfo->scrny, -1); /* 设定涂层缓冲区的大小和透明色的函数 */ 87 sheet_setbuf(sht_mouse, buf_mouse, 16, 16, 99); 88 sheet_setbuf(sht_win, buf_win, 160, 52, -1); /* 设定涂层缓冲区的大小和透明色的函数 */ 89 init_screen8(buf_back, binfo->scrnx, binfo->scrny);//初始化屏幕，画矩形，形成最初的窗口界面 90 init_mouse_cursor8(buf_mouse, 99);//准备鼠标指针(16*16),99是窗口背景颜色 91 make_window8(buf_win, 160, 52, "WINDOW");//就像制作背景和鼠标一样，先准备一张图，然后在图层内描绘一个貌似窗口的图就可以了 92 make_textbox8(sht_win, 8, 28, 144, 16, COL8_FFFFFF);//窗口上的文件编辑部分 93 cursor_x = 8; 94 cursor_c = COL8_FFFFFF; 95 sheet_slide(sht_back, 0, 0);//上下左右移动窗口,即移动窗口至0,0 96 mx = (binfo->scrnx - 16) / 2; /* 计算鼠标初始位置 */ 97 my = (binfo->scrny - 28 - 16) / 2; 98 sheet_slide(sht_mouse, mx, my);//移动鼠标窗口 99 sheet_slide(sht_win, 80, 72);//移动消息窗口 100 sheet_updown(sht_back, 0);//设置窗口对的高度，背景在最下面 101 sheet_updown(sht_win, 1); 102 sheet_updown(sht_mouse, 2); 103 sprintf(s, "(%3d, %3d)", mx, my);//显示鼠标位置 104 putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 0, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 10); 105 sprintf(s, "memory %dMB free : %dKB", 106 memtotal / (1024 * 1024), memman_total(memman) / 1024); 107 putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 32, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 40); 108 sheet_refresh(sht_back, 0, 0, binfo->scrnx, 48); 109 110 tss_a.ldtr = 0;//先这样设置好 111 tss_a.iomap = 0x40000000; 112 tss_b.ldtr = 0; 113 tss_b.iomap = 0x40000000; 114 set_segmdesc(gdt + 3, 103, (int) &tss_a, AR_TSS32);//定义在gdt的3号，段长限制为103字节 115 set_segmdesc(gdt + 4, 103, (int) &tss_b, AR_TSS32); 116 //向TR寄存器写入这个值，因为刚才把当前运行任务的GDT定义为3号，TR寄存器是让CPU记住当前正在运行哪一个任务 117 //每当进行任务切换时，TR寄存器的值也会自动变换，task register 118 //每次给TR赋值的时候，必须把GDT的编号乘以8 119 load_tr(3 * 8); 120 task_b_esp = memman_alloc_4k(memman, 64 * 1024) + 64 * 1024;//要为任务B专门分配栈，直接用任务A的栈就会乱成一团糟 121 tss_b.eip = (int) &task_b_main;//任务b的开始地址 122 tss_b.eflags = 0x00000202; /* IF = 1; */ 123 tss_b.eax = 0; 124 tss_b.ecx = 0; 125 tss_b.edx = 0; 126 tss_b.ebx = 0; 127 tss_b.esp = task_b_esp; 128 tss_b.ebp = 0; 129 tss_b.esi = 0; 130 tss_b.edi = 0; 131 tss_b.es = 1 * 8; 132 tss_b.cs = 2 * 8; 133 tss_b.ss = 1 * 8; 134 tss_b.ds = 1 * 8; 135 tss_b.fs = 1 * 8; 136 tss_b.gs = 1 * 8; 137 138 for (;;) { 139 io_cli(); 140 if (fifo32_status(&fifo) == 0) { 141 io_sti(); 142 } else { 143 i = fifo32_get(&fifo); 144 io_sti(); 145 if (256 <= i && i <= 511) {//键盘数据 146 sprintf(s, "%02X", i - 256);//减去256 147 putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 16, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 2);//清，显，刷 148 if (i < 0x54 + 256) { 149 if (keytable[i - 256] != 0 && cursor_x < 144) {//一般字符 150 /* 显示一次就前移一次光标 */ 151 s[0] = keytable[i - 256]; 152 s[1] = 0; 153 putfonts8_asc_sht(sht_win, cursor_x, 28, COL8_000000, COL8_FFFFFF, s, 1); 154 cursor_x += 8;//记录光标位置 155 } 156 } 157 if (i == 256 + 0x0e && cursor_x > 8) { /* 退格键 */ 158 /* 用空格键把光标消去后，后移1次光标 */ 159 putfonts8_asc_sht(sht_win, cursor_x, 28, COL8_000000, COL8_FFFFFF, " ", 1); 160 cursor_x -= 8; 161 } 162 /* 光标再显示 */ 163 boxfill8(sht_win->buf, sht_win->bxsize, cursor_c, cursor_x, 28, cursor_x + 7, 43); 164 sheet_refresh(sht_win, cursor_x, 28, cursor_x + 8, 44); 165 }else if (512 <= i && i <= 767) {//鼠标数据 166 //已经收集了3字节的数据，所以显示出来 167 if (mouse_decode(&mdec, i - 512) != 0) { 168 sprintf(s, "[lcr %4d %4d]", mdec.x, mdec.y); 169 if ((mdec.btn & 0x01) != 0) { 170 s[1] = 'L'; 171 } 172 if ((mdec.btn & 0x02) != 0) { 173 s[3] = 'R'; 174 } 175 if ((mdec.btn & 0x04) != 0) { 176 s[2] = 'C'; 177 } 178 putfonts8_asc_sht(sht_back, 32, 16, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 15);//清，显，刷 179 /* 移动鼠标 */ 180 mx += mdec.x; 181 my += mdec.y; 182 if (mx < 0) { 183 mx = 0; 184 } 185 if (my < 0) { 186 my = 0; 187 } 188 if (mx > binfo->scrnx - 1) { 189 mx = binfo->scrnx - 1; 190 } 191 if (my > binfo->scrny - 1) { 192 my = binfo->scrny - 1; 193 } 194 sprintf(s, "(%3d, %3d)", mx, my); 195 putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 0, COL8_FFFFFF, COL8_008484, s, 10);//清，显，刷 196 sheet_slide(sht_mouse, mx, my); 197 //移动窗口计算 198 if((mdec.btn & 0x01)!=0){ 199 sheet_slide(sht_win,mx-80,my-80); 200 }//按下左键移动sht_win 201 } 202 }else if(i==10){//10s定时 203 putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 64, COL8_FFFFFF, COL8_008484, "10[sec]", 7);//清，显，刷、 204 taskswitch4();//程序10s以后进行任务切换 205 }else if (i == 3) { //3秒定时器 206 putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 80, COL8_FFFFFF, COL8_008484, "3[sec]", 6); 207 }else if (i<=1) { //光标用定时器 208 if (i != 0) { 209 timer_init(timer3, &fifo, 0); /* 師偼0傪 */ 210 cursor_c = COL8_000000; 211 } else { 212 timer_init(timer3, &fifo, 1); /* 師偼1傪 */ 213 cursor_c = COL8_FFFFFF; 214 } 215 timer_settime(timer3, 50); 216 boxfill8(sht_win->buf, sht_win->bxsize, cursor_c, cursor_x, 28, cursor_x + 7, 43); 217 sheet_refresh(sht_win, cursor_x, 28, cursor_x + 8, 44); 218 } 219 } 220 } 221 } 222 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 223 //功能：就像制作背景和鼠标一样，先准备一张图，然后在图层内描绘一个貌似窗口的图就可以了 224 //参数： 225 void make_window8(unsigned char *buf, int xsize, int ysize, char *title) 226 { 227 static char closebtn[14][16] = { 228 "OOOOOOOOOOOOOOO@", 229 "OQQQQQQQQQQQQQ$@", 230 "OQQQQQQQQQQQQQ$@", 231 "OQQQ@@QQQQ@@QQ$@", 232 "OQQQQ@@QQ@@QQQ$@", 233 "OQQQQQ@@@@QQQQ$@", 234 "OQQQQQQ@@QQQQQ$@", 235 "OQQQQQ@@@@QQQQ$@", 236 "OQQQQ@@QQ@@QQQ$@", 237 "OQQQ@@QQQQ@@QQ$@", 238 "OQQQQQQQQQQQQQ$@", 239 "OQQQQQQQQQQQQQ$@", 240 "O$$$$$$$$$$$$$$@", 241 "@@@@@@@@@@@@@@@@" 242 }; 243 int x, y; 244 char c; 245 boxfill8(buf, xsize, COL8_C6C6C6, 0, 0, xsize - 1, 0 ); 246 boxfill8(buf, xsize, COL8_FFFFFF, 1, 1, xsize - 2, 1 ); 247 boxfill8(buf, xsize, COL8_C6C6C6, 0, 0, 0, ysize - 1); 248 boxfill8(buf, xsize, COL8_FFFFFF, 1, 1, 1, ysize - 2); 249 boxfill8(buf, xsize, COL8_848484, xsize - 2, 1, xsize - 2, ysize - 2); 250 boxfill8(buf, xsize, COL8_000000, xsize - 1, 0, xsize - 1, ysize - 1); 251 boxfill8(buf, xsize, COL8_C6C6C6, 2, 2, xsize - 3, ysize - 3); 252 boxfill8(buf, xsize, COL8_000084, 3, 3, xsize - 4, 20 ); 253 boxfill8(buf, xsize, COL8_848484, 1, ysize - 2, xsize - 2, ysize - 2); 254 boxfill8(buf, xsize, COL8_000000, 0, ysize - 1, xsize - 1, ysize - 1); 255 putfonts8_asc(buf, xsize, 24, 4, COL8_FFFFFF, title); 256 for (y = 0; y < 14; y++) { 257 for (x = 0; x < 16; x++) { 258 c = closebtn[y][x]; 259 if (c == '@') { 260 c = COL8_000000; 261 } else if (c == '$') { 262 c = COL8_848484; 263 } else if (c == 'Q') { 264 c = COL8_C6C6C6; 265 } else { 266 c = COL8_FFFFFF; 267 } 268 buf[(5 + y) * xsize + (xsize - 21 + x)] = c; 269 } 270 } 271 return; 272 } 273 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 274 //功能：先图上背景颜色，再显示字符，最后完成刷新 275 //参数：图层，位置，字体颜色，背景颜色，字符串，字符串长度 276 void putfonts8_asc_sht(struct SHEET *sht, int x, int y, int c, int b, char *s, int l) 277 { 278 boxfill8(sht->buf, sht->bxsize, b, x, y, x + l * 8 - 1, y + 15); 279 putfonts8_asc(sht->buf, sht->bxsize, x, y, c, s); 280 sheet_refresh(sht, x, y, x + l * 8, y + 16); 281 return; 282 } 283 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 284 //功能：描绘文字输入背景的 285 //参数： 286 void make_textbox8(struct SHEET *sht, int x0, int y0, int sx, int sy, int c) 287 { 288 int x1 = x0 + sx, y1 = y0 + sy; 289 boxfill8(sht->buf, sht->bxsize, COL8_848484, x0 - 2, y0 - 3, x1 + 1, y0 - 3); 290 boxfill8(sht->buf, sht->bxsize, COL8_848484, x0 - 3, y0 - 3, x0 - 3, y1 + 1); 291 boxfill8(sht->buf, sht->bxsize, COL8_FFFFFF, x0 - 3, y1 + 2, x1 + 1, y1 + 2); 292 boxfill8(sht->buf, sht->bxsize, COL8_FFFFFF, x1 + 2, y0 - 3, x1 + 2, y1 + 2); 293 boxfill8(sht->buf, sht->bxsize, COL8_000000, x0 - 1, y0 - 2, x1 + 0, y0 - 2); 294 boxfill8(sht->buf, sht->bxsize, COL8_000000, x0 - 2, y0 - 2, x0 - 2, y1 + 0); 295 boxfill8(sht->buf, sht->bxsize, COL8_C6C6C6, x0 - 2, y1 + 1, x1 + 0, y1 + 1); 296 boxfill8(sht->buf, sht->bxsize, COL8_C6C6C6, x1 + 1, y0 - 2, x1 + 1, y1 + 1); 297 boxfill8(sht->buf, sht->bxsize, c, x0 - 1, y0 - 1, x1 + 0, y1 + 0); 298 return; 299 } 300 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 301 //功能：任务b的函数 302 //参数： 303 void task_b_main(void) 304 { 305 for (;;) { io_hlt(); } 306 }