Linux字符终端用鼠标移动一个红色矩形

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闲的想要吃Droppings，被很多人嫌弃。我先声明，这些事没有任何意义，调一个API能解决的事，非要自己去做，而且还做的不好，那就是傻逼，是的，我就是傻逼。

仅仅因为我爸来了，老年人和我观点不一致，不想交流，然而又能干什么，只能干点没有意义的事假装在工作了。

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一切皆文件！ UNIX已经说了。埃里克雷蒙德这样说的，不服吗？他有枪。

既然 /dev/fb0 被抽象成了显示器，可以在字符终端通过操作映射了 /dev/fb0 的内存在屏幕上画32bit真彩图，那么如何操作鼠标键盘呢？

/dev/input/mouse0 可以用来读取鼠标事件。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：

为了找到解读它的正确方法，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：

static ssize_t mousedev_read(struct file *file, char __user *buffer,
                 size_t count, loff_t *ppos)
{
    struct mousedev_client *client = file->private_data;
    struct mousedev *mousedev = client->mousedev;
    // mousedev_client结构体里查找到ps2的大小是6个字节。
    signed char data[sizeof(client->ps2)];
    int retval = 0;

    spin_lock_irq(&client->packet_lock);

    if (!client->buffer && client->ready) {
    	// 这里就是核心了，继续跟过去
        mousedev_packet(client, client->ps2);
        client->buffer = client->bufsiz;
    }
    ...

我们看看 mousedev_packet 是如何组装包的：

static void mousedev_packet(struct mousedev_client *client,
                signed char *ps2_data)
{
    struct mousedev_motion *p = &client->packets[client->tail];

    ps2_data[0] = 0x08 |
        ((p->dx < 0) << 4) | ((p->dy < 0) << 5) | (p->buttons & 0x07);
    ps2_data[1] = mousedev_limit_delta(p->dx, 127);
    ps2_data[2] = mousedev_limit_delta(p->dy, 127);
    p->dx -= ps2_data[1];
    p->dy -= ps2_data[2];
...

非常明白，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：

#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <linux/fb.h>
#include <stdlib.h>

// 正方形边长为100个像素点
#define LENGTH	100

// 显示器显存的抽象
unsigned int *mem = NULL;
// 保存上一次的屏幕
unsigned int *old_mem = NULL;
// 屏幕信息
static struct fb_var_screeninfo info;
int mouse_fd, fb_fd;

// 正方形涂成红色
int start = 0xffff0000;

int main(int argc, char **argv)
{
	signed char mouse_event[6];
	char rel_x, rel_y;
	int old_x = 0, old_y = 0;
	int abs_x = 0, abs_y = 0;

	mouse_fd = open("/dev/input/mouse0", O_RDONLY);
	fb_fd = open("/dev/fb0", O_RDWR);

	ioctl(fb_fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &info);

	mem = (unsigned int *)mmap(NULL, info.xres*info.yres*info.bits_per_pixel/8, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fb_fd, 0);

	while(read(mouse_fd, &mouse_event[0], 6)) {
		int i, w, h;
		static int idx = 0;

		// 按照内核mousedev_packet的定义，解析出相对位移。
		rel_x = (char) mouse_event[1];
		rel_y = (char) mouse_event[2];
		// 计算绝对位移
		abs_x += rel_x;
		abs_y -= rel_y;
		if (abs_x <= 0 || abs_x >= info.xres - LENGTH || abs_y <= 0 || abs_y >= info.yres - LENGTH) {
			continue;
		}

		if (old_mem == NULL) {
			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);
			if (old_mem == NULL) {
				exit(1);
			}
		} else {
			// 恢复上一次正方形区域里的像素
			for (w = old_x; w < old_x + LENGTH; w++) {
				for (h = old_y; h < old_y + LENGTH; h++) {
					idx = h*info.xres + w;
					mem[idx] = old_mem[idx];
				}
			}
			old_x = abs_x;
			old_y = abs_y;
		}

		// 保存当前的像素，以便下一次恢复
		for (w = abs_x; w < abs_x + LENGTH; w++) {
			for (h = abs_y; h < abs_y + LENGTH; h++) {
				idx = h*info.xres + w;
				old_mem[idx] = mem[idx];
			}
		}

		// 根据鼠标的位置涂抹红色矩形
		for (w = abs_x; w < abs_x + LENGTH; w++) {
			for (h = abs_y; h < abs_y + LENGTH; h++) {
				idx = h*info.xres + w;
				mem[idx] = start;
			}
		}
	}

	return 0;
}

运行它，然后在字符终端移动鼠标，效果如下：

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嗯，矩形随着鼠标而移动，并且不会破坏任何所到之处的字符。

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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件并且反应。

这意味着，如果有时间和精力，我可以实现一个GUI系统了。

当然，GUI系统和网络协议栈那是隔行如隔山，肯定会遇到超级多的麻烦，不是仅仅读写两个文件：

• /dev/fb0
• /dev/input/mouse0

就可以搞定的。

事实上，真正的GUI系统从来不用这种方式。它们貌似在反抗着 UNIX一切皆文件 的理念，并且证明这样会更好！哦，对了，Windows GUI的成功就是一个证明，还有后来最新版本的MacOS…

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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。

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浙江温州皮鞋湿，下雨进水不会胖。