c - 来自用户的字符串输入

Question

我正在制作一个命令行操作系统（命令行解释器）。如何从用户那里获得一行输入？

标签： cinput

Answer 1

我正在制作一个命令行操作系统。如何从用户那里获得一行输入？

您需要的第一件事是一些引导代码（从固件中获取内存映射等内容）、物理内存管理、虚拟内存管理、调度程序和某种进程间通信 (IPC)。

接下来需要的是某种设备枚举框架，以帮助创建设备树来跟踪所有内容；然后扫描 PCI 总线以将它们添加到设备树中。

接下来，您需要处理设备资源——确定 IO 端口范围、内存映射 IO 范围和管理 IRQ。这可能很混乱（例如，ACPI 的 AML 解释器确定 IO APIC 输入，以及处理 MSI 的“中断向量分配器”）。

接下来是 USB 控制器驱动程序、USB 集线器驱动程序和可能（对于过时的硬件）PS/2 控制器驱动程序。这些都找到连接到它们的设备（例如USB键盘）并将它们添加到设备树中，然后与这些设备的驱动程序进行通信。在某些时候，您可能还需要担心容错、电源管理和热插拔（例如，如果 USB 控制器驱动程序崩溃、进入睡眠状态或被移除/拔出；那么您将使用“设备树”来找出哪些其他驱动程序受到影响）。

接下来，您需要键盘驱动程序。具体来说，“USB HID”的驱动程序（这是一个涵盖所有人类输入设备的单一规范 - 键盘、鼠标、触摸板、操纵杆等），并且可能（对于过时的硬件）PS/2 键盘驱动程序。请注意，您可能还需要一个用于触摸屏用户的屏幕键盘，以及用于协助输入某些语言（中文、日文、韩文等）的输入法编辑器。

接下来，您需要一些用于视频输出的东西。通常，早期启动代码使用最少的“刚好足以显示启动日志”代码（如果它没有被漂亮的启动图像隐藏）；但是您会想要一些实际上很好的东西（可能包括支持 Unicode 的字体引擎）。

以上所有内容的最终结果是，您将拥有一组（希望“为您的操作系统标准化”并记录在案的）设备驱动程序接口以及设备驱动程序所依赖的所有东西；一种向进程发送“事件”（按键）的方式（我在开始时提到的进程间通信）以及一种让进程显示输出的方式（在屏幕上绘制内容）。

完成所有这些后，您就可以编写终端仿真层了。这是一个东西（过程？），它将所有漂亮的现代东西（例如 OpenGL，事件）隐藏在一层历史纪念品之下（这样最终用户的计算机，可能能够模拟现实的虚拟现实环境，可以从上个世纪初开始用作美化的电传打印机）。这也使用了我在开头提到的进程间通信（例如，可能是管道 - 标准输入、标准输出）与子进程进行通信。

最后，您可以开始编写某种命令 shell。这只是一个通过它与父级（例如与终端仿真层）通信的进程。无论您使用什么进行进程间通信（例如 stdin、stdout），它都允许用户启动其他进程并处理一些“转发”（例如，当子进程正在运行时，shell 从终端仿真层接收的键盘输入被转发通过 shell 到其子进程，并且 shell 从其子进程接收的输出由 shell 转发回 shell 的父/终端仿真器）。

请注意，作为编写命令 shell 的一部分，或者在编写命令 shell 之前，您可能想要编写一些库来处理简单的琐事（例如，获取一整行用户输入并处理诸如“home”、“end”、“删除”、“退格”等），以便所有程序（包括命令外壳本身）都可以使用这些库。