csapp--键盘驱动程序的分析与修改

本实验包含 2 关，要求如下：
Phase 1
键入 F12，激活功能，键入学生本人的姓名拼音，首尾字母等显示
比如：zhangsan，显示为：hagsa*
Phase 2
键入“学生本人的学号” ：激活功能,键入学生本人的姓名拼音,首尾字母等显示
比如：zhangsan，显示为：hagsa*，
键入“学生本人的学号-” ：取消显示*功能
提示：完成本实验需要对 lab4/linux-0.11/kernel/chr_drv/目录下的 keyboard.s、console.c 和 tty_io.c 源文件进行分析，理解按下按键到回显到显示频上程序的执行过程，然后对涉及到的数据结构进行分析，完成对前两个源程序的修改。修改方案有两种：
 在 C 语言源程序层面进行修改
 在汇编语言源程序层面进行修改

四、实验步骤及实验分析

首先进行环境的安装

1.输入指令，下载以及安装相关资源并解压

Phase_1
2.进行F12按键的功能修改
进入文件夹

keyboard.S函数修改，增加全局变量f12Flag

函数func中的加入call change_f12Flag

在/kernel/chr_drv/console.c中增加函数change_f12Flag

f12Flag置位时，将英文字母显示为‘*“

改为输入名字时，进行改变

运行指令截图（如下）

运行结果截图（如下）

Phase_2

指令输入

分析：基于第一阶段的基础上，扩展的功能是需要正确输入本人的学号进行触发“”处理，如“2018211252liubaolin”;并且若本人学号输入为”2018211252-liubaolin”，那么就不会出发“”的处理.基于以上分析，在console.c文件中进行修改。而具体来说，因为console.c文件主要是包含控制初始化程序和控制台写函数con_write()；如果是写队列中取出的字符是普通显示字符代码，就直接从当前映射字符集中去除对应的显示字符，并放到当前光标所处的显示位置，即直接显示该字符。而此处，我们借助这个原理，稍作改变，增加条件判断语句，如果经过判断符合”2018211252liubaolin”，那么就将首字母与末尾字母和与之相同的字母的输出改为“”输出；若不是，那么正常输出。并且需要判断输入是“2018211252-liubaolin”时，那个”-“符号决定是否关闭”“处理，按照如此思路解决即可。当然为了保证“*”被激活一次之后，就一直处于激活状态，那么我们需要查看类似于”f12Flag”功能的实现方案。在本实验需要对 lab4/linux-0.11/kernel/chr_drv/目录下的 keyboard.s、console.c 和 tty_io.c 源文件进行分析，理解按下按键到回显到显示频上程序的执行过程，然后对涉及到的数据结构进行分析，完成对前两个源程序的修改。我采取在C语言源程序层面进行修改。

逐步程序分析
1.首先基于keyboard.S源文件的分析，找到如下图；这是一段对子程序处理功能键，把功能键扫描码变成转义字符并存放入到读队列中，并且调用修改插入的函数cahnge_f12Flag,很明显只要键入F12，就会调用该函数。

2.并且根据规则可知，键入F12，因为初始时，f12Falg = 0,那么进入函数cahnge_f12Flag（）中就会出现的如下改变：刚开始是0，那么进入该函数后，赋值为1。

3.根据f12Flag在上一步被赋值为1，那么如下程序就可以执行“”的功能，并且直到f12Falg = 0 时，关闭”“的供能。

基于以上的f12Flag的相关执行程序，那么我只需要根据以上步骤将f12Flag的键入输入改为此处的学号的判断，并且将num标识符作为自己的类似于f12Flag的功能实现的全局变量即可。

下列进行console.c源代码修改
1.在此处添加全局变量extern int num = 0;作为标志，起到为判断结果做记号的功能。功能类似于extern int f12Flag的作用。

2.修改主体部分的con_write函数，做学号的输入的判断如”2018211252liubaolin”的输入判断；如果输入正确的话，就进行num = 1的赋值；那么在后续的运行测试当中,若未输入“2018211252-”，因为一直有num = 1，那么”“功能一直都处于被激活的状态，会每次将我的姓名拼音当中的”l”和“n”都以“”的形式显示出来。若输入的是“2018211252-”那么就会关闭”*”的激活状态，使之处于关闭前状态。

运行测试结果
经过反复的测试验证，具备键入“学生本人的学号” ：激活功能,键入学生本人的姓名拼音,首尾字母等显示；键入“学生本人的学号-” ：取消显示*功能。

运行结果信息分析：
1.第一次输入”liubaolin”会发现拼音是正常的输出。因为未激活“”状态。
2.第二次输入”2018211252liubaolin”,会发现输出已经将学生本人的姓名拼音,首尾字母等显示。完成 “”状态的激活，以及实现“”功能。
3.第三次输入“liubaolin”，”“功能正常执行。
4.第四次键入”2018211000-“，”“功能仍然正常执行，因为不符合我的学号”2018211252“。
5.第五次键入”2018211253-“，”“功能仍然正常执行，因为不符合我的学号”2018211252“。
6.第六次键入”2018211252-liubaolin“，””功能被关闭，并且正常输出我的本人的姓名拼音“liubaolin”。
7.第七次键入”liubaolin”,会发现拼音是正常的输出,因为“*”状态处于关闭状态。