键盘功能

目前，键盘控制器芯片大多数采用Intel 8042芯片，键盘控制器芯片通过PS/2接口或USB接口与外部设备相连。键盘舍内通常会包含一个Intel 8048或兼容芯片，这个芯片会时刻扫描键盘设备的每个按键，并将扫描到的按键进行编码，每个按键的编码是唯一的。8042芯片还负责控制系统的其他功能，如鼠标、A20地址线等。

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当8048芯片检测到按键被按下时，它会将按键对应的编码值通过PS/2接口发送到8042键盘控制器芯片中。8042键盘控制器在接收到编码值后，会将其解析并转换成统一键盘扫描码（第1套XT扫描码集）。并存放到输出缓冲区等待处理器读取。如果此时还有新键被按下，8042芯片将不再接收新的数据，直到输出缓冲区被清空后，8042芯片才会继续接收编码数据。

键盘扫描码共三套，第1套为原始XT扫描码；第2套为AT扫描码；第三套为PS/2扫描码。现在键盘默认使用第二套AT扫描码，出于兼容性考虑，第二套扫描码最终都会转换为第一套XT扫描码供处理器使用。

第1套扫描码，每个按键扫描码由1B数据组成，这1B数据的低7位代表按键的扫描码，最高位代表按键状态（0：按下，1：松开）。当某个按键被按下时，键盘控制器输出的扫描码叫做Make Code，松开按键时的扫描码叫做Break Code码。如按下字母b是0x30，松开是0xb0

此外，还有一些扩展按键使用2B键盘扫描码，当扩展按键被按下后，键盘编码将相继产生两个中断请求，第一个中断请求将向处理器发送1B的扩展码前缀0xe0，第二个中断请求将向处理器发送1B的扩展Break Code码。当松开按键后，键盘编码器依然后相继产生两个中断请求，第一个中断请求向处理器发送1B的扩展前缀0xe0，第二个中断请求向处理器发送1B的扩展Break Code码。

还有两个特殊的按键，PrtScn和Pause/Break。当PrtScn按键被按下时，处理器共会收到两组含有扩展码前缀的Make Code码，它们的字节顺序依次是0xe0、0x2a、0xe0、0x37；当松开PrtScn按键时，会依次产生0xe0、0xb7、0xe0、0xaa四个键盘扫描码。而在按下Pause/Break键时，键盘编码器产生扩展码字节顺序0xe1、0x1d、0x45、0xe1、0x9d、0xc5，与其他按键不同的是，松开此按键并不会产生键盘扫描码。

键盘控制器的寄存器地址同样采用I/O地址映射方式，使用IN和OUT汇编指令可对寄存器进行访问。键盘控制器的I/O端口地址时60h和64h，其中60h地址处的寄存器时读写缓冲区，64h地址处的寄存器是用于读取寄存器状态或者向芯片发送控制命令。

键盘中断捕捉

先屏蔽键盘中断请求以外的请求：

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void interrupt_init() {
  ...
  io_out8(0x21, 0xfd);
  io_out8(0xa1, 0xff);

  sti();
}

do_irq添加键盘扫描码的接收代码：

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void do_irq(unsigned long regs, unsigned long nr) { // regs: rep, nr
  unsigned char x;
  color_printk(RED, BLACK, "do_irq:%#08x\t", nr);
  x = io_in8(0x60);
  color_printk(RED, BLACK, "key code: %#08x\n", x);
  io_out8(0x20, 0x20);
}

借助汇编指令IN从I/O端口地址60h处读取键盘扫描码，并打印到屏幕上

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如图是依次打印按下然后松开键盘b、PrtScn、Pause的扫描码。