xref: /DragonOS/kernel/src/driver/tty/virtual_terminal/mod.rs (revision 9365e8017b39582eca620ba93c64f1b3c87c73d4)
152da9a59SGnoCiYeH use core::sync::atomic::Ordering;
252da9a59SGnoCiYeH 
3dfe53cf0SGnoCiYeH use alloc::{
4dfe53cf0SGnoCiYeH     string::{String, ToString},
5dfe53cf0SGnoCiYeH     sync::Arc,
6dfe53cf0SGnoCiYeH     vec::Vec,
7dfe53cf0SGnoCiYeH };
852da9a59SGnoCiYeH use system_error::SystemError;
952da9a59SGnoCiYeH 
1052da9a59SGnoCiYeH use crate::{
1152da9a59SGnoCiYeH     driver::{
1252da9a59SGnoCiYeH         base::device::{
1352da9a59SGnoCiYeH             device_number::{DeviceNumber, Major},
1452da9a59SGnoCiYeH             device_register, IdTable,
1552da9a59SGnoCiYeH         },
1652da9a59SGnoCiYeH         video::fbdev::base::fbcon::framebuffer_console::BlittingFbConsole,
1752da9a59SGnoCiYeH     },
1852da9a59SGnoCiYeH     filesystem::devfs::devfs_register,
1952da9a59SGnoCiYeH     libs::spinlock::SpinLock,
2052da9a59SGnoCiYeH };
2152da9a59SGnoCiYeH 
2252da9a59SGnoCiYeH use self::virtual_console::{VirtualConsoleData, CURRENT_VCNUM};
2352da9a59SGnoCiYeH 
2452da9a59SGnoCiYeH use super::{
2552da9a59SGnoCiYeH     console::ConsoleSwitch,
2652da9a59SGnoCiYeH     termios::{InputMode, TTY_STD_TERMIOS},
2752da9a59SGnoCiYeH     tty_core::{TtyCore, TtyCoreData},
28dfe53cf0SGnoCiYeH     tty_device::{TtyDevice, TtyType},
2952da9a59SGnoCiYeH     tty_driver::{TtyDriver, TtyDriverManager, TtyDriverType, TtyOperation},
3052da9a59SGnoCiYeH };
3152da9a59SGnoCiYeH 
3252da9a59SGnoCiYeH pub mod console_map;
3352da9a59SGnoCiYeH pub mod virtual_console;
3452da9a59SGnoCiYeH 
3552da9a59SGnoCiYeH pub const MAX_NR_CONSOLES: u32 = 63;
3652da9a59SGnoCiYeH pub const VC_MAXCOL: usize = 32767;
3752da9a59SGnoCiYeH pub const VC_MAXROW: usize = 32767;
3852da9a59SGnoCiYeH 
3952da9a59SGnoCiYeH pub const DEFAULT_RED: [u16; 16] = [
4052da9a59SGnoCiYeH     0x00, 0xaa, 0x00, 0xaa, 0x00, 0xaa, 0x00, 0xaa, 0x55, 0xff, 0x55, 0xff, 0x55, 0xff, 0x55, 0xff,
4152da9a59SGnoCiYeH ];
4252da9a59SGnoCiYeH 
4352da9a59SGnoCiYeH pub const DEFAULT_GREEN: [u16; 16] = [
4452da9a59SGnoCiYeH     0x00, 0x00, 0xaa, 0x55, 0x00, 0x00, 0xaa, 0xaa, 0x55, 0x55, 0xff, 0xff, 0x55, 0x55, 0xff, 0xff,
4552da9a59SGnoCiYeH ];
4652da9a59SGnoCiYeH 
4752da9a59SGnoCiYeH pub const DEFAULT_BLUE: [u16; 16] = [
4852da9a59SGnoCiYeH     0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0xaa, 0xaa, 0xaa, 0xaa, 0x55, 0x55, 0x55, 0x55, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
4952da9a59SGnoCiYeH ];
5052da9a59SGnoCiYeH 
51b5b571e0SLoGin pub const COLOR_TABLE: &[u8] = &[0, 4, 2, 6, 1, 5, 3, 7, 8, 12, 10, 14, 9, 13, 11, 15];
5252da9a59SGnoCiYeH 
5352da9a59SGnoCiYeH lazy_static! {
5452da9a59SGnoCiYeH     pub static ref VIRT_CONSOLES: Vec<Arc<SpinLock<VirtualConsoleData>>> = {
5552da9a59SGnoCiYeH         let mut v = Vec::with_capacity(MAX_NR_CONSOLES as usize);
5652da9a59SGnoCiYeH         for i in 0..MAX_NR_CONSOLES as usize {
5752da9a59SGnoCiYeH             v.push(Arc::new(SpinLock::new(VirtualConsoleData::new(i))));
5852da9a59SGnoCiYeH         }
5952da9a59SGnoCiYeH 
6052da9a59SGnoCiYeH         v
6152da9a59SGnoCiYeH     };
6252da9a59SGnoCiYeH }
6352da9a59SGnoCiYeH 
6452da9a59SGnoCiYeH #[derive(Debug, Clone, Copy, Default)]
6552da9a59SGnoCiYeH pub struct Color {
6652da9a59SGnoCiYeH     pub red: u16,
6752da9a59SGnoCiYeH     pub green: u16,
6852da9a59SGnoCiYeH     pub blue: u16,
6952da9a59SGnoCiYeH     pub transp: u16,
7052da9a59SGnoCiYeH }
7152da9a59SGnoCiYeH 
7252da9a59SGnoCiYeH impl Color {
7352da9a59SGnoCiYeH     pub fn from_256(col: u32) -> Self {
7452da9a59SGnoCiYeH         let mut color = Self::default();
7552da9a59SGnoCiYeH         if col < 8 {
7652da9a59SGnoCiYeH             color.red = if col & 1 != 0 { 0xaa } else { 0x00 };
7752da9a59SGnoCiYeH             color.green = if col & 2 != 0 { 0xaa } else { 0x00 };
7852da9a59SGnoCiYeH             color.blue = if col & 4 != 0 { 0xaa } else { 0x00 };
7952da9a59SGnoCiYeH         } else if col < 16 {
8052da9a59SGnoCiYeH             color.red = if col & 1 != 0 { 0xff } else { 0x55 };
8152da9a59SGnoCiYeH             color.green = if col & 2 != 0 { 0xff } else { 0x55 };
8252da9a59SGnoCiYeH             color.blue = if col & 4 != 0 { 0xff } else { 0x55 };
8352da9a59SGnoCiYeH         } else if col < 232 {
8452da9a59SGnoCiYeH             color.red = ((col - 16) / 36 * 85 / 2) as u16;
8552da9a59SGnoCiYeH             color.green = ((col - 16) / 6 % 6 * 85 / 2) as u16;
8652da9a59SGnoCiYeH             color.blue = ((col - 16) % 6 * 85 / 2) as u16;
8752da9a59SGnoCiYeH         } else {
8852da9a59SGnoCiYeH             let col = (col * 10 - 2312) as u16;
8952da9a59SGnoCiYeH             color.red = col;
9052da9a59SGnoCiYeH             color.green = col;
9152da9a59SGnoCiYeH             color.blue = col;
9252da9a59SGnoCiYeH         }
9352da9a59SGnoCiYeH 
9452da9a59SGnoCiYeH         color
9552da9a59SGnoCiYeH     }
9652da9a59SGnoCiYeH }
9752da9a59SGnoCiYeH 
9852da9a59SGnoCiYeH #[derive(Debug)]
9952da9a59SGnoCiYeH pub struct TtyConsoleDriverInner {
10052da9a59SGnoCiYeH     console: Arc<BlittingFbConsole>,
10152da9a59SGnoCiYeH }
10252da9a59SGnoCiYeH 
10352da9a59SGnoCiYeH impl TtyConsoleDriverInner {
10452da9a59SGnoCiYeH     pub fn new() -> Result<Self, SystemError> {
10552da9a59SGnoCiYeH         Ok(Self {
10652da9a59SGnoCiYeH             console: Arc::new(BlittingFbConsole::new()?),
10752da9a59SGnoCiYeH         })
10852da9a59SGnoCiYeH     }
10952da9a59SGnoCiYeH 
11052bcb59eSGnoCiYeH     fn do_write(&self, tty: &TtyCoreData, buf: &[u8], mut nr: usize) -> Result<usize, SystemError> {
11152da9a59SGnoCiYeH         // 关闭中断
11252da9a59SGnoCiYeH         let mut vc_data = tty.vc_data_irqsave();
11352da9a59SGnoCiYeH 
11452da9a59SGnoCiYeH         let mut offset = 0;
11552da9a59SGnoCiYeH 
11652da9a59SGnoCiYeH         // 这个参数是用来扫描unicode字符的,但是这部分目前未完成,先写着
11752da9a59SGnoCiYeH         let mut rescan = false;
11852da9a59SGnoCiYeH         let mut ch: u32 = 0;
11952da9a59SGnoCiYeH 
12052da9a59SGnoCiYeH         let mut draw = DrawRegion::default();
12152da9a59SGnoCiYeH 
12252da9a59SGnoCiYeH         // 首先隐藏光标再写
12352da9a59SGnoCiYeH         vc_data.hide_cursor();
12452da9a59SGnoCiYeH 
12552da9a59SGnoCiYeH         while nr != 0 {
12652da9a59SGnoCiYeH             if !rescan {
12752da9a59SGnoCiYeH                 ch = buf[offset] as u32;
12852da9a59SGnoCiYeH                 offset += 1;
12952da9a59SGnoCiYeH                 nr -= 1;
13052da9a59SGnoCiYeH             }
13152da9a59SGnoCiYeH 
13252da9a59SGnoCiYeH             let (tc, rescan_last) = vc_data.translate(&mut ch);
13352da9a59SGnoCiYeH             if tc.is_none() {
13452da9a59SGnoCiYeH                 // 表示未转换完成
13552da9a59SGnoCiYeH                 continue;
13652da9a59SGnoCiYeH             }
13752da9a59SGnoCiYeH 
13852da9a59SGnoCiYeH             let tc = tc.unwrap();
13952da9a59SGnoCiYeH             rescan = rescan_last;
14052da9a59SGnoCiYeH 
14152da9a59SGnoCiYeH             if vc_data.is_control(tc, ch) {
14252da9a59SGnoCiYeH                 vc_data.flush(&mut draw);
14352da9a59SGnoCiYeH                 vc_data.do_control(ch);
14452da9a59SGnoCiYeH                 continue;
14552da9a59SGnoCiYeH             }
14652da9a59SGnoCiYeH 
14752da9a59SGnoCiYeH             if !vc_data.console_write_normal(tc, ch, &mut draw) {
14852da9a59SGnoCiYeH                 continue;
14952da9a59SGnoCiYeH             }
15052da9a59SGnoCiYeH         }
15152da9a59SGnoCiYeH 
15252da9a59SGnoCiYeH         vc_data.flush(&mut draw);
15352da9a59SGnoCiYeH 
15452da9a59SGnoCiYeH         // TODO: notify update
15552da9a59SGnoCiYeH         return Ok(offset);
15652da9a59SGnoCiYeH     }
15752bcb59eSGnoCiYeH }
15852da9a59SGnoCiYeH 
15952bcb59eSGnoCiYeH impl TtyOperation for TtyConsoleDriverInner {
16052bcb59eSGnoCiYeH     fn install(&self, _driver: Arc<TtyDriver>, tty: Arc<TtyCore>) -> Result<(), SystemError> {
16152bcb59eSGnoCiYeH         let tty_core = tty.core();
16252bcb59eSGnoCiYeH         let mut vc_data = VIRT_CONSOLES[tty_core.index()].lock();
16352bcb59eSGnoCiYeH 
16452bcb59eSGnoCiYeH         self.console.con_init(&mut vc_data, true)?;
16552bcb59eSGnoCiYeH         if vc_data.complement_mask == 0 {
16652bcb59eSGnoCiYeH             vc_data.complement_mask = if vc_data.color_mode { 0x7700 } else { 0x0800 };
16752bcb59eSGnoCiYeH         }
16852bcb59eSGnoCiYeH         vc_data.s_complement_mask = vc_data.complement_mask;
16952bcb59eSGnoCiYeH         // vc_data.bytes_per_row = vc_data.cols << 1;
17052bcb59eSGnoCiYeH         vc_data.index = tty_core.index();
17152bcb59eSGnoCiYeH         vc_data.bottom = vc_data.rows;
17252bcb59eSGnoCiYeH         vc_data.set_driver_funcs(Arc::downgrade(
17352bcb59eSGnoCiYeH             &(self.console.clone() as Arc<dyn ConsoleSwitch>),
17452bcb59eSGnoCiYeH         ));
17552bcb59eSGnoCiYeH 
17652bcb59eSGnoCiYeH         // todo: unicode字符集处理?
17752bcb59eSGnoCiYeH 
17852bcb59eSGnoCiYeH         if vc_data.cols > VC_MAXCOL || vc_data.rows > VC_MAXROW {
17952bcb59eSGnoCiYeH             return Err(SystemError::EINVAL);
18052bcb59eSGnoCiYeH         }
18152bcb59eSGnoCiYeH 
18252bcb59eSGnoCiYeH         vc_data.init(None, None, true);
18352bcb59eSGnoCiYeH         vc_data.update_attr();
18452bcb59eSGnoCiYeH 
18552bcb59eSGnoCiYeH         let window_size = tty_core.window_size_upgradeable();
18652bcb59eSGnoCiYeH         if window_size.col == 0 && window_size.row == 0 {
18752bcb59eSGnoCiYeH             let mut window_size = window_size.upgrade();
18852bcb59eSGnoCiYeH             window_size.col = vc_data.cols as u16;
18952bcb59eSGnoCiYeH             window_size.row = vc_data.rows as u16;
19052bcb59eSGnoCiYeH         }
19152bcb59eSGnoCiYeH 
19252bcb59eSGnoCiYeH         if vc_data.utf {
19352bcb59eSGnoCiYeH             tty_core.termios_write().input_mode.insert(InputMode::IUTF8);
19452bcb59eSGnoCiYeH         } else {
19552bcb59eSGnoCiYeH             tty_core.termios_write().input_mode.remove(InputMode::IUTF8);
19652bcb59eSGnoCiYeH         }
19752bcb59eSGnoCiYeH 
198dfe53cf0SGnoCiYeH         // 设置tty的端口为vc端口
199dfe53cf0SGnoCiYeH         vc_data.port().setup_internal_tty(Arc::downgrade(&tty));
200dfe53cf0SGnoCiYeH         tty.set_port(vc_data.port());
20152bcb59eSGnoCiYeH         // 加入sysfs?
20252bcb59eSGnoCiYeH 
203dfe53cf0SGnoCiYeH         CURRENT_VCNUM.store(tty_core.index() as isize, Ordering::SeqCst);
20452bcb59eSGnoCiYeH         Ok(())
20552bcb59eSGnoCiYeH     }
20652bcb59eSGnoCiYeH 
20752bcb59eSGnoCiYeH     fn open(&self, _tty: &TtyCoreData) -> Result<(), SystemError> {
20852bcb59eSGnoCiYeH         Ok(())
20952bcb59eSGnoCiYeH     }
21052bcb59eSGnoCiYeH 
21152bcb59eSGnoCiYeH     fn write_room(&self, _tty: &TtyCoreData) -> usize {
21252bcb59eSGnoCiYeH         32768
21352bcb59eSGnoCiYeH     }
21452bcb59eSGnoCiYeH 
21552bcb59eSGnoCiYeH     /// 参考: https://code.dragonos.org.cn/xref/linux-6.1.9/drivers/tty/vt/vt.c#2894
21652bcb59eSGnoCiYeH     #[inline(never)]
21752bcb59eSGnoCiYeH     fn write(&self, tty: &TtyCoreData, buf: &[u8], nr: usize) -> Result<usize, SystemError> {
218dfe53cf0SGnoCiYeH         // if String::from_utf8_lossy(buf) == "Hello world!\n" {
219dfe53cf0SGnoCiYeH         //     loop {}
220dfe53cf0SGnoCiYeH         // }
22152bcb59eSGnoCiYeH         let ret = self.do_write(tty, buf, nr);
22252bcb59eSGnoCiYeH         self.flush_chars(tty);
22352bcb59eSGnoCiYeH         ret
22452bcb59eSGnoCiYeH     }
22552bcb59eSGnoCiYeH 
22652bcb59eSGnoCiYeH     #[inline(never)]
22752da9a59SGnoCiYeH     fn flush_chars(&self, tty: &TtyCoreData) {
22852da9a59SGnoCiYeH         let mut vc_data = tty.vc_data_irqsave();
22952da9a59SGnoCiYeH         vc_data.set_cursor();
23052da9a59SGnoCiYeH     }
23152da9a59SGnoCiYeH 
23252da9a59SGnoCiYeH     fn put_char(&self, tty: &TtyCoreData, ch: u8) -> Result<(), SystemError> {
23352da9a59SGnoCiYeH         self.write(tty, &[ch], 1)?;
23452da9a59SGnoCiYeH         Ok(())
23552da9a59SGnoCiYeH     }
23652da9a59SGnoCiYeH 
23752da9a59SGnoCiYeH     fn ioctl(&self, _tty: Arc<TtyCore>, _cmd: u32, _arg: usize) -> Result<(), SystemError> {
23852da9a59SGnoCiYeH         // TODO
23952da9a59SGnoCiYeH         Err(SystemError::ENOIOCTLCMD)
24052da9a59SGnoCiYeH     }
241dfe53cf0SGnoCiYeH 
242dfe53cf0SGnoCiYeH     fn close(&self, _tty: Arc<TtyCore>) -> Result<(), SystemError> {
243dfe53cf0SGnoCiYeH         Ok(())
244dfe53cf0SGnoCiYeH     }
245*9365e801SGnoCiYeH 
246*9365e801SGnoCiYeH     fn resize(
247*9365e801SGnoCiYeH         &self,
248*9365e801SGnoCiYeH         _tty: Arc<TtyCore>,
249*9365e801SGnoCiYeH         _winsize: super::termios::WindowSize,
250*9365e801SGnoCiYeH     ) -> Result<(), SystemError> {
251*9365e801SGnoCiYeH         todo!()
252*9365e801SGnoCiYeH     }
25352da9a59SGnoCiYeH }
25452da9a59SGnoCiYeH 
25552da9a59SGnoCiYeH #[derive(Debug, Clone)]
25652da9a59SGnoCiYeH pub struct VtModeData {
25752da9a59SGnoCiYeH     mode: VtMode,
25852da9a59SGnoCiYeH     /// 释放请求时触发的信号
25952da9a59SGnoCiYeH     relsig: u16,
26052da9a59SGnoCiYeH     /// 获取请求时触发的信号
26152da9a59SGnoCiYeH     acqsig: u16,
26252da9a59SGnoCiYeH }
26352da9a59SGnoCiYeH 
26452da9a59SGnoCiYeH #[allow(dead_code)]
26552da9a59SGnoCiYeH #[derive(Debug, Clone)]
26652da9a59SGnoCiYeH pub enum VtMode {
26752da9a59SGnoCiYeH     /// 自动切换模式,即在请求输入时自动切换到终端
26852da9a59SGnoCiYeH     Auto,
26952da9a59SGnoCiYeH     /// 手动切换模式,需要通过 ioctl 请求切换到终端
27052da9a59SGnoCiYeH     Process,
27152da9a59SGnoCiYeH     /// 等待终端确认,即在切换到终端时等待终端的确认信号
27252da9a59SGnoCiYeH     Ackacq,
27352da9a59SGnoCiYeH }
27452da9a59SGnoCiYeH 
27552da9a59SGnoCiYeH /// 用于给vc确定要写入的buf位置
27652da9a59SGnoCiYeH #[derive(Debug, Default)]
27752da9a59SGnoCiYeH pub struct DrawRegion {
27852da9a59SGnoCiYeH     /// 偏移量
27952da9a59SGnoCiYeH     pub offset: usize,
28052da9a59SGnoCiYeH     /// 写入数量
28152da9a59SGnoCiYeH     pub size: usize,
28252da9a59SGnoCiYeH     pub x: Option<u32>,
28352da9a59SGnoCiYeH }
28452da9a59SGnoCiYeH 
28552da9a59SGnoCiYeH // 初始化虚拟终端
28652da9a59SGnoCiYeH #[inline(never)]
28752da9a59SGnoCiYeH pub fn vty_init() -> Result<(), SystemError> {
28852da9a59SGnoCiYeH     // 注册虚拟终端设备并将虚拟终端设备加入到文件系统
28952da9a59SGnoCiYeH     let vc0 = TtyDevice::new(
290dfe53cf0SGnoCiYeH         "vc0".to_string(),
29152da9a59SGnoCiYeH         IdTable::new(
29252da9a59SGnoCiYeH             String::from("vc0"),
29352da9a59SGnoCiYeH             Some(DeviceNumber::new(Major::TTY_MAJOR, 0)),
29452da9a59SGnoCiYeH         ),
295dfe53cf0SGnoCiYeH         TtyType::Tty,
29652da9a59SGnoCiYeH     );
29752da9a59SGnoCiYeH     // 注册tty设备
29852da9a59SGnoCiYeH     // CharDevOps::cdev_add(
29952da9a59SGnoCiYeH     //     vc0.clone() as Arc<dyn CharDevice>,
30052da9a59SGnoCiYeH     //     IdTable::new(
30152da9a59SGnoCiYeH     //         String::from("vc0"),
30252da9a59SGnoCiYeH     //         Some(DeviceNumber::new(Major::TTY_MAJOR, 0)),
30352da9a59SGnoCiYeH     //     ),
30452da9a59SGnoCiYeH     //     1,
30552da9a59SGnoCiYeH     // )?;
30652da9a59SGnoCiYeH 
30752da9a59SGnoCiYeH     // CharDevOps::register_chardev_region(DeviceNumber::new(Major::TTY_MAJOR, 0), 1, "/dev/vc/0")?;
30852da9a59SGnoCiYeH     device_register(vc0.clone())?;
30952da9a59SGnoCiYeH     devfs_register("vc0", vc0)?;
31052da9a59SGnoCiYeH 
31152da9a59SGnoCiYeH     // vcs_init?
31252da9a59SGnoCiYeH 
31352da9a59SGnoCiYeH     let console_driver = TtyDriver::new(
31452da9a59SGnoCiYeH         MAX_NR_CONSOLES,
31552da9a59SGnoCiYeH         "tty",
31652da9a59SGnoCiYeH         1,
31752da9a59SGnoCiYeH         Major::TTY_MAJOR,
31852da9a59SGnoCiYeH         0,
31952da9a59SGnoCiYeH         TtyDriverType::Console,
320b5b571e0SLoGin         *TTY_STD_TERMIOS,
32152da9a59SGnoCiYeH         Arc::new(TtyConsoleDriverInner::new()?),
32252da9a59SGnoCiYeH     );
32352da9a59SGnoCiYeH 
32452da9a59SGnoCiYeH     TtyDriverManager::tty_register_driver(console_driver)?;
32552da9a59SGnoCiYeH 
32652da9a59SGnoCiYeH     CURRENT_VCNUM.store(0, Ordering::SeqCst);
32752da9a59SGnoCiYeH 
32852da9a59SGnoCiYeH     // 初始化键盘?
32952da9a59SGnoCiYeH 
33052da9a59SGnoCiYeH     // TODO: 为vc
33152da9a59SGnoCiYeH 
33252da9a59SGnoCiYeH     Ok(())
33352da9a59SGnoCiYeH }
334