串口

到目前为止，进程只能输出，没有办法接收用户输入。SYS_READ 形同虚设，键盘按了也没反应。 这一章实现 TTY——Unix 对终端设备的最初抽象，让进程能以行为单位从串口读取输入。 TTY 是什么 TTY 原本是 teletypewriter（电传打字机）的缩写。在 Unix 里，它泛指"终端"——一个字符设备，既能接收键盘输入，又能输出文字。 现代 Linux 里的 /dev/tty、/dev/pts/0 都是 TTY 的后代。我们这里用串口 COM1 模拟一个最简单的 TTY。 整体架构 用户键盘输入 ↓ 串口硬件触发 IRQ4 isr_handler → tty_recv(c) ← 回显 + 写入 ring buffer ↓ 遇到 '\n' line_ready = 1 ↓ 进程 syscall SYS_READ(fd=0) tty_read(buf, len) ← 把一行搬到用户 buf ↓ 用户程序处理输入 三个关键组件： Ring Buffer：固定大小的环形缓冲区，存放还未被读走的字符 行规程（line discipline）：积累字符，遇 \n 才通知"行就绪" IRQ4 中断处理：从串口读一个字节，交给 TTY Ring Buffer 环形缓冲区是一个固定数组，加上读指针和写指针： [ _ _ _ _ h e l l o \n _ _ ] ↑ ↑ rx_read rx_write rx_len = 6 写字符：rx_buf[rx_write] = c; rx_write = (rx_write + 1) % TTY_BUF_SIZE; rx_len++ ...

前十二章，内核从一个 512 字节的 Bootloader 长成了有进程调度、文件系统、VFS 的微型系统。但用户还没有办法和它交互。 这一章做 Shell——一个可以敲命令操作文件的命令行。 先把概念搞清楚 Shell 是普通进程 Shell 不是内核的一部分。它是一个运行在用户态的普通进程，通过系统调用和内核打交道，和 ls、cat 这些程序的地位完全一样。 真实系统里，Shell 用 fork + exec 启动外部命令。我们这里简化：四条命令直接内嵌在 Shell 进程里，不做 fork/exec。 tokenize：命令行的第一步 用户输入一行字符串，Shell 要把它拆成命令名和参数： "write hello.txt world" ↓ tokenize argv[0] = "write" argv[1] = "hello.txt" argv[2] = "world" 做法是遍历字符串，遇到空格就写入 \0 截断，记录每段的起始地址。不需要任何库函数，20 行搞定。 串口 I/O 键盘输入通过串口读取（x86 端口 0x3F8）。QEMU 的 -serial mon:stdio 把宿主机终端直接映射到串口，你在终端敲的每个字符都会被 in 指令读到。 实现了什么 四条命令： 命令 功能 write <文件> <内容> 创建文件并写入内容 read <文件> 读取文件内容并打印 ls 列出根目录所有文件 help 打印帮助 关键代码 readline：读一行，支持 backspace static int readline(char *buf, int maxlen) { int i = 0; while (i < maxlen - 1) { char c = serial_getchar(); if (c == '\r' || c == '\n') { serial_print("\r\n"); break; } if (c == 127 || c == '\b') { if (i > 0) { i--; serial_print("\b \b"); } continue; } buf[i++] = c; char echo[2] = {c, 0}; serial_print(echo); // 回显给用户 } buf[i] = '\0'; return i; } \b \b 是终端删除字符的标准做法：退格、打空格覆盖、再退格。 ...