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Linux字符终端怎样用鼠标移动一个红色矩形详解

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扬帆46 显示全部楼层 发表于 2021-10-26 12:13:19 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
统统皆文件! UNIX已经说了。埃里克雷蒙德这样说的,不平吗?
既然 /dev/fb0 被抽象成了显示器,可以在字符终端通过利用映射了 /dev/fb0 的内存在屏幕上画32bit真彩图,那么怎样利用鼠标键盘呢?
/dev/input/mouse0 可以用来读取鼠标事故。当你在字符终端cat它并移动鼠标时,它貌似告诉你有事情发生了,但是你却无法解读:


为了找到解读它的精确方法,要么谷歌,要么百度,要么还有一个最直接的方法,那就是查Linux内核源码中关于mouse0这个文件的read回调函数:
  1. static ssize_t mousedev_read(struct file *file, char __user *buffer,
  2.      size_t count, loff_t *ppos)
  3. {
  4. struct mousedev_client *client = file->private_data;
  5. struct mousedev *mousedev = client->mousedev;
  6. // mousedev_client结构体里查找到ps2的大小是6个字节。
  7. signed char data[sizeof(client->ps2)];
  8. int retval = 0;
  9. spin_lock_irq(&client->packet_lock);
  10. if (!client->buffer && client->ready) {
  11.   // 这里就是核心了,继续跟过去
  12.   mousedev_packet(client, client->ps2);
  13.   client->buffer = client->bufsiz;
  14. }
  15. ...
复制代码
我们看看 mousedev_packet 是怎样组装包的:
  1. static void mousedev_packet(struct mousedev_client *client,
  2.     signed char *ps2_data)
  3. {
  4. struct mousedev_motion *p = &client->packets[client->tail];
  5. ps2_data[0] = 0x08 |
  6.   ((p->dx < 0) << 4) | ((p->dy < 0) << 5) | (p->buttons & 0x07);
  7. ps2_data[1] = mousedev_limit_delta(p->dx, 127);
  8. ps2_data[2] = mousedev_limit_delta(p->dy, 127);
  9. p->dx -= ps2_data[1];
  10. p->dy -= ps2_data[2];
  11. ...
复制代码
非常明确,我不管别的,我也没有动机去学,我现在就是想知道鼠标的X,Y坐标:
      
  • p->dx,p->dy从名字上和从代码上都可以看出,这是 相对于上一次 的坐标的变化!
所有信息都有了。
那么,现在,可以写代码了:
  1. #include <stdio.h>
  2. #include <fcntl.h>
  3. #include <sys/mman.h>
  4. #include <linux/fb.h>
  5. #include <stdlib.h>
  6. // 正方形边长为100个像素点
  7. #define LENGTH 100
  8. // 显示器显存的抽象
  9. unsigned int *mem = NULL;
  10. // 保存上一次的屏幕
  11. unsigned int *old_mem = NULL;
  12. // 屏幕信息
  13. static struct fb_var_screeninfo info;
  14. int mouse_fd, fb_fd;
  15. // 正方形涂成红色
  16. int start = 0xffff0000;
  17. int main(int argc, char **argv)
  18. {
  19. signed char mouse_event[6];
  20. char rel_x, rel_y;
  21. int old_x = 0, old_y = 0;
  22. int abs_x = 0, abs_y = 0;
  23. mouse_fd = open("/dev/input/mouse0", O_RDONLY);
  24. fb_fd = open("/dev/fb0", O_RDWR);
  25. ioctl(fb_fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &info);
  26. mem = (unsigned int *)mmap(NULL, info.xres*info.yres*info.bits_per_pixel/8, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fb_fd, 0);
  27. while(read(mouse_fd, &mouse_event[0], 6)) {
  28. int i, w, h;
  29. static int idx = 0;
  30. // 按照内核mousedev_packet的定义,解析出相对位移。
  31. rel_x = (char) mouse_event[1];
  32. rel_y = (char) mouse_event[2];
  33. // 计算绝对位移
  34. abs_x += rel_x;
  35. abs_y -= rel_y;
  36. if (abs_x <= 0 || abs_x >= info.xres - LENGTH || abs_y <= 0 || abs_y >= info.yres - LENGTH) {
  37. continue;
  38. }
  39. if (old_mem == NULL) {
  40. old_mem = (unsigned int *)mmap(NULL, info.xres*info.yres*info.bits_per_pixel/8, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED|MAP_ANONYMOUS, -1, 0);
  41. if (old_mem == NULL) {
  42. exit(1);
  43. }
  44. } else {
  45. // 恢复上一次正方形区域里的像素
  46. for (w = old_x; w < old_x + LENGTH; w++) {
  47. for (h = old_y; h < old_y + LENGTH; h++) {
  48.   idx = h*info.xres + w;
  49.   mem[idx] = old_mem[idx];
  50. }
  51. }
  52. old_x = abs_x;
  53. old_y = abs_y;
  54. }
  55. // 保存当前的像素,以便下一次恢复
  56. for (w = abs_x; w < abs_x + LENGTH; w++) {
  57. for (h = abs_y; h < abs_y + LENGTH; h++) {
  58. idx = h*info.xres + w;
  59. old_mem[idx] = mem[idx];
  60. }
  61. }
  62. // 根据鼠标的位置涂抹红色矩形
  63. for (w = abs_x; w < abs_x + LENGTH; w++) {
  64. for (h = abs_y; h < abs_y + LENGTH; h++) {
  65. idx = h*info.xres + w;
  66. mem[idx] = start;
  67. }
  68. }
  69. }
  70. return 0;
  71. }
复制代码
运行它,然后在字符终端移动鼠标,结果如下:


嗯,矩形随着鼠标而移动,而且不会破坏任何所到之处的字符。
现在,我来回顾一下这个周末做的这些事情,意味着什么。
      
  • 我可以在字符终端上画32位真彩图;  
  • 我可以检测到鼠标键盘的事故而且反应。
这意味着,如果有时间和精力,我可以实现一个GUI体系了。
固然,GUI体系和网络协议栈那是隔行如隔山,肯定会遇到超等多的贫苦,不是仅仅读写两个文件:
      
  • /dev/fb0  
  • /dev/input/mouse0
就可以搞定的。
毕竟上,真正的GUI体系从来不用这种方式。它们貌似在反抗着 UNIX统统皆文件 的理念,而且证明这样会更好!哦,对了,Windows GUI的乐成就是一个证明,还有后来最新版本的MacOS…
说什么字符终端,字符也是 画出来的 。没什么大不了的。只不过,想要用像素去设置字符,那就要了解一下 字符点阵 的information了…这又是另一个领域的话题。

总结
以上就是这篇文章的全部内容了,希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习代价,谢谢大家对草根技能分享的支持。

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