【一个操作系统的设计与实现】第24章 64位文件系统，键盘驱动与外壳程序

24.1 64位文件系统

想要实现文件系统，就需要一个超级块和一个文件系统位图。在我们的操作系统中，超级块位于98号扇区，文件系统位图位于99号扇区，文件从100号扇区开始存放。

本章代码24/FS.h定义了FCB，一个FCB的大小是32字节，一个扇区可以存放16个FCB，其中，最后一个FCB改为存放魔数，这些FCB组成了超级块。

本章代码24/FS.hpp实现了文件系统的各个接口，其实现思路与32位操作系统一致，这里不再赘述。

24.2 64位键盘驱动

想要实现键盘驱动，就需要先实现一个具有阻塞功能的IO队列。IO队列的实现位于本章代码24/IOQueue.h与24/IOQueue.hpp中，其实现思路与32位操作系统一致，这里不再赘述。

键盘驱动的实现位于本章代码24/Keyboard.h与24/Keyboard.hpp中，其实现思路与32位操作系统一致，这里不再赘述。

键盘接在IO APIC上，IO APIC使用索引寄存器和数据寄存器进行访问，其中，索引寄存器的地址是0xfec00000，数据寄存器的地址是0xfec00010。键盘在IO APIC中的索引是0x12与0x13，其中，0x12号寄存器用于设定中断向量号等信息，0x13号寄存器用于设定中断需要发送给哪个CPU。在我们的操作系统中，0x12号寄存器固定设为0x21，表示键盘中断的中断向量号是0x21；0x13号寄存器固定设为0x0，表示键盘中断发送给第一个CPU。

接下来，请看本章代码24/Int.hpp。

第21\~24行，在IO APIC中安装键盘中断。

接下来，请看本章代码24/Int.s。

intKeyboard函数是键盘中断处理函数。

第126\~127行，发送中断响应信号。

第129\~132行，从0x60端口读取键盘扫描码，然后调用键盘驱动函数。

第173行，在中断处理函数表中安装键盘中断处理函数。

接下来，请看本章代码24/Syscall.s。

第5行，导入inputStr函数。

第63行，在系统调用表中安装inputStr函数，其系统调用号是1。

24.3 64位外壳程序

本章代码24/Shell.h与24/Shell.hpp实现了外壳程序，其实现思路与32位操作系统一致，这里不再赘述。

24.4 编译与测试

本章代码24/Test.c继续测试0号与2号系统调用。新增的循环用于使任务的运行时间变长，以观察3特权级任务与外壳程序共存时的效果。

本章代码24/Kernel.c测试了外壳程序。