操作系统-Lab3
准备
实验以《orange's：一个操作系统的实现》的代码为基础
运行
问题1
make image失败
解决方法
结果
问题2
make image结束之后，执行下面的命令失败
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报错信息
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解决方法
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结果显示
已实现和待实现
已实现
- 从屏幕左上角开始，以白色显示键盘输入的字符，可以输入并显示a-z, A-Z和0-9字符。
- 支持大小写切换包括 Shift 组合键以及大写锁定两种方式，大写锁定后再用 Shift 组合键将会输入小写字母
- 支持回车键换行
- 支持用退格键删除输入内容
- 支持空格键
- 有光标显示
- 输入字符无上限
待实现
理解代码
首先，需要理解代码，可以照着《orange's：一个操作系统的实现》第七章的讲解一起看。
输出一个字符的函数调用逻辑
当初始化结束后，就会进入到task_tty()函数中，进行不断的循环。
探究CONSOLE结构体中四个变量的含义
分析过程
屏幕一行80个字符，屏幕总共25行。
在敲字符过程中，cursor在不断加1，original_addr始终为0x0，current_start_addr是当前屏幕可见范围的开始位置距离最开始显示位置的偏移。
按到最后
可以发现cursor的值最大只能到0x1554，因为被v_mem_limit所限制。
经过分析就可以基本确定CONSOLE结构体四个变量的含义，用一张图来表示一下
实现功能
TAB
在keyboard.h中可以发现TAB是一个不可显示的字符，所以在tty.c的in_process中要增加对于TAB的识别，将其放进缓冲区内。然后在console.c的out_char函数中增加对\t的输出处理。
清屏
清屏的功能实现在逻辑上比较简单，只要不断地调用out_char()函数，传入\b，直到cursor回到original_addr位置。
但是如何在实现每20秒清屏一次呢？要理解kernel_main()函数中的任务，可以新增一个任务，task_clear_screen，然后在其中执行清屏任务，并且每次执行完毕后延迟20s。
1、将task_clear_screen声明成一个任务，不断执行
在global.c中做相应修改，并修改对应的宏
2、在task_clear_screen任务中完成清屏逻辑，并且延迟20s
每个任务中while循环不能break，否则执行会报错。
退格一次完成
源代码的删除功能只实现了一个一个删除，即使是对于\n和\t也是如此，不符合实际情况，需要做修改，实现一次删除\t和\n。
思路
要想实现一次退格，就需要知道前一个字符是什么，如果是普通字符那么让光标位置减一即可，如果是特殊的\n和\t就需要特殊处理，使光标回到按下\n和\t前的位置。
对于\t还好说，只要把光标减4即可；但是对于\n来说，就有点麻烦了。
一开始，想让光标一直往回移动直到遇到不是空格的字符。但是如果在输入\n之前刚输入了空格呢？这样显然就不对，而且实现起来还很复杂。
所以需要借助新的数据结构来存储已经显示的字符，并且对显示的字符做一个包装，做成一个结构体。
再构建一个存储当前屏幕中所有显示的字符的结构体
然后需要在适当的地方将这个数据结构插入
过程
1、初始化C_BUF结构体
2、在将字符放入TTY中的同时，也将封装起来的字符放进C_BUF中
3、在out_char函数中实现对应逻辑
在其他输出字符的位置需要加上对CHAR结构体中before_cursor和after_cursor的赋值，例如：
然后在处理退格键时就可以用如下一段代码解决
4、显示字符结束后，需要修改C_BUF中的buf_cur_idx
这么设计就可以把所有的字符统一起来处理，在退格时只要回到按下该键前的光标位置即可。
注意需要把p_cbuf作为全局变量声明，这样可以在所有文件中使用，而不用作为函数参数传来传去。
在global.c和global.h中做声明即可
查找功能
思路
明确几个状态(代码也是依据状态编写的)
1、正常状态。以黑底白字显示字符，一切正常
2、搜索状态。在正常状态按下esc后，以黑底红字显示字符，并记录这段时间敲下的字符。
3、匹配状态。搜索状态按下enter后，进行match，思路是从头遍历C_BUF结构体数组，找到匹配的字符串后把相应的字符颜色改成黑底红字，再从头显示。
4、从匹配态退出。删去搜索字符串，把黑底红字的改成黑底白字，重新显示。
过程
1、定义一些全局变量和常量，对CHAR结构体进行调整(增加color字段)
状态的变化
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2、在每个状态编写相应逻辑
INIT
在in_process函数中增加对ESC的识别
这个初始化要小心，每次进入搜索状态都要进行初始化
SEARCH
改变in_process中对Enter键的处理
MATCH
在in_process函数开头加上判断，只接收ESC
在out_char函数中也要做相应处理
1、MATCH状态下是不需要向C_BUF数组中增添CHAR的，只做输出。
2、SEARCH状态下要记录搜索字符串，并且注意SEARCH状态下是黑底红色。
注意：在退格搜索字符串时(
SEARCH状态)，不能将原来的字符串删除。
control+z撤销
这个也很简单，首先要判断出是否是按下ctrl+z组合键，然后执行退格操作即可。
似乎没有那么简单，因为既要撤销显示出来的字符，还要撤销删除，以及需要能够一直撤销直到初始状态。
想法1：再建立一个ACTION的列表，记录所有的操作。但是实现起来可能比较复杂，因为需要同步好几个数据结构数组之间的关系。
想法2：改造C_BUF数据结构。其实撤销的主要难点在于撤销退格，所以在C_BUF中使用两个指针。也不行，可操作性不高，指针移动比较复杂。
最终采用想法1，需要理清ACTION数组在什么位置更新！
1、创建数据结构
其中MAX_ACTION为1000，即支持大约1000次撤销。
2、初始化ACTION列表
在task_tty函数中调用初始化函数即可
3、向列表中增加ACTION
经过思考，选在tty_do_write函数的out_char后面
4、撤销操作
在in_process函数中增加以下逻辑，就是在判断出是Ctrl+z组合键后，回退ACTION数组，做逆操作。
注意虚拟机中的热键 VirtualBox默认是 Right Ctrl
导致Right Ctrl按不出来
总结
由于上面的描述是写完一个功能后立刻写下的，所以导致代码前后会出现不一致。
感觉十分重要的调整是 【将字符加进C_BUF结构体中buf 】的位置 和 【更新 C_BUF结构体中 buf_cur_idx】 的位置，最后是都放在了out_char函数中。