键盘，萌宝相信大家都不陌生，天天与它打交道。
但熟归熟，清楚键盘背后的原理吗？
键盘上都标有各键的名称，表明了各键所代表的意义，但是计算机是如何知道的？
组合键是怎样实现的？
按下一个代表字符的键，怎么变成平常使用的ASCII码的？
#第七魂技‧武魂真身#
01
相关介绍
键盘编码器
键盘编码器(i8048)，是键盘里的芯片，主要用来监控是否有键按下，弹起，然后向键盘控制器报告此键的相关信息。
键盘扫描码
一个键有按下就会有弹起，所以每个键会有两个状态，即每个键将会对应两个扫描码，键被按下时的编码叫做通码(makecode)，弹起时的编码叫做断码(breakcode)。
键盘控制器
键盘控制器(i8042)，不在键盘内部，被集成在南桥芯片上。
它主要是接收键盘编码器发来的扫描码(第二套)，解码(转成第一套)后保存到自己的寄存器中，然后通过中断控制器发送中断请求。
i8042有4个寄存器，如下所示：
注：输入输出要视对象决定，对键盘控制器来说是输出，那么对CPU来说则是输入，使用 in 指令。
02
键盘中断流程
其实上述的相关介绍已经涉及了部分键盘中断流程，在此从头至尾具体说说，先看流程图：
03
键盘中断服务程序
键盘中断在所有的可屏蔽中断中优先级仅次于时钟中断，也需要尽快的处理。
在Linux 0.11里的整个键盘服务程序都是用汇编来写的，汇编语言直接操作底层的指令，没有编译器来增加额外的东西，所以运行起来比高级语言写的程序快，但也增加了编写程序的难度。
linux0.11版本的键盘中断服务程序的框架源码如下图所示：
这个框架程序主要做了以下事情：
保护现场——压栈
上文中写到压栈ss, esp, eflags, cs, eip, error_code (若有特权级变化且中断带有错误码) 来保存现场，那只是CPU自动执行的部分，完全保存原任务的信息还是在中断处理程序中进行的。
如上图所示，键盘中断服务程序里通用寄存器只保存了4个，eax, ebx, ecx, edx，若为了省事不追求效率完全可以无脑操作pushad压榨所有的通用寄存器。
#坏了坏了#
读取扫描码
inb $0x60, al 从键盘控制器的输出缓存区0x60端口读取扫描码。
若不从输出缓冲区读取数据的话，键盘控制器是不会继续工作的，意思是无论你怎么按键，键盘控制器不会响应键盘操作，不会存下新的扫描码发送中断信号等。
当然不读取扫描码后续的键盘中断程序也没法工作没有意义。
判断是否为 0xe0 或 0xe1
如果扫描码是 0xe0 或者 0xe1，那说明这个键的扫描码是有多个字节的，需要先保存下来等待接下来的扫描码组合成完整的扫描码。
寻址、调用相应的键处理程序
拿到完整的扫描码之后就该去寻找相应的键处理程序了
源码中有个key_table，table, 说明它是一张表，或者说一个数组
这里面就按照扫描码大小存放了各个键的实际处理程序地址。
如何找到相应的键处理程序呢？
其实跟数组用下表获取元素一样
据源码所示采用比例变址寻址的方式，即key_table(, %eax, 4)
也就是说相应的键处理程序的地址是key_table + eax * 4。key_table
相当于数组首地址；
eax里面存放的扫描码，扫描码可以看成数字索引号
相当于数组下标；
地址32位，4字节，所以乘4
回复现场—出线
压栈保护现场的逆过程，在此不再赘述
萌宝要提醒各位，需要注意执行到 iret 时的栈顶应是 eip哦～
