UEFI开发学习4 – Shell下显示鼠标
前言
UEFI SPEC中，鼠标属于Pointer设备，它包括了触摸板，USB鼠标，PS/2鼠标等。BIOS跑完后，这些接口都已经初始化好了，所以进入shell也可以使用鼠标的，前提是要去捕捉这些数据。UEFI SPEC中定义了两个有关如何使用Pointer设备的Protocols，分别是Simple Pointer Protocol和Absolute Pointer Protocol。以后这一篇用的是前者，后者就不写了。
定义
typedef struct _EFI_SIMPLE_POINTER_PROTOCOL {
EFI_SIMPLE_POINTER_RESET Reset;
EFI_SIMPLE_POINTER_GET_STATE GetState;
EFI_EVENT WaitForInput;
EFI_SIMPLE_INPUT_MODE * Mode;
} EFI_SIMPLE_POINTER_PROTOCOL;
Reset 用于重置设备
GetState 获取当前Pointer设备的状态，如有无触发Pointer的点击事件，是否有移动等
WaitForInput 等待输入事件，有关这个的以后再写
*Mode 这是一个Pointer device的属性，它包含了Pointer device是否支持左右键，x, y, z轴坐标的解析度等信息：
GetState函数的定义：
typedef EFI_STATUS (EFIAPI *EFI_SIMPLE_POINTER_GET_STATE) IN EFI_SIMPLE_POINTER_PROTOCOL *This, IN OUT EFI_SIMPLE_POINTER_STATE *State );
其中State定义如下：
//*******************************************************
// EFI_SIMPLE_POINTER_STATE
//*******************************************************
typedef struct {
INT32 RelativeMovementX; // x轴移动的距离
INT32 RelativeMovementY; // y轴移动的距离
INT32 RelativeMovementZ; // z轴移动的距离
BOOLEAN LeftButton; // 是否按下左键
BOOLEAN RightButton; // 是否按下右键
} EFI_SIMPLE_POINTER_STATE;
GetState函数返回值的定义也很重要：
调用GetState函数后可能会返回3个结果：
EFI_SUCCESS 鼠标设备有发生变化，包括移动、按下左右键等
EFI_NOT_READY 鼠标设备没有发生变化
EFI_DEVICE_ERROR 出错
Mode属性定义如下：
//*******************************************************
// EFI_SIMPLE_POINTER_MODE
//*******************************************************
typedef struct {
UINT64 ResolutionX;
UINT64 ResolutionY;
UINT64 ResolutionZ;
BOOLEAN LeftButton;
BOOLEAN RightButton;
} EFI_SIMPLE_POINTER_MODE;
ResolutionX，ResolutionY，ResolutionZ定义的是鼠标的解析度，即CPI（count per inch），用来表示光电鼠标在移动一英寸距离时，传感器所能接收到的坐标数量，如CPI为800的鼠标，它表示鼠标的物理移动距离为1英寸（2.5厘米）时，它在屏幕可以移动800像素。此处的CPI在UEFI中使用的单位不是英寸，是毫米mm。
LeftButton，RightButton表示该Pointer Device是否有左右键
知道了这些信息，我们就可以动手写代码了
实例
实例1 - 打印鼠标信息
思路：
1.使用LocalProtocol()函数获得EFI_SIMPLE_POINTER_PROTOCOL实例
2.写一个while无限循环，不断调用GetState函数，并检查返回值，若返回EFI_SUCCESS ，则打印鼠标x,y轴的信息；若返回EFI_NOT_READY则不做处理；若出错则退出程序。
3.为了方便测试，再写一个退出程序的方法，如检测到按下鼠标左键便退出循环，不然得重启机器了
EFI_STATUS Status;
EFI_SIMPLE_POINTER_PROTOCOL *Mouse;
EFI_SIMPLE_POINTER_STATE State;
Status = gBS->LocateProtocol(&gEfiSimplePointerProtocolGuid, NULL, (VOID **) &Mouse);
if (EFI_ERROR (Status)) {
return EFI_UNSUPPORTED;
}
while(1){
Status = Mouse->GetState(Mouse, &State);
if (Status == EFI_DEVICE_ERROR){
Print(L"Get state Failed! \n\r");
return EFI_UNSUPPORTED;
}
else if (Status == EFI_SUCCESS){
Print(L"X: 0x%8X, Y: 0x%8X\n\r", State.RelativeMovementX , State.RelativeMovementY);
}
/* 按下左键退出循环 */
if (State.LeftButton)
break;
}
测试：必须要在实体机测试，因为模拟机捕捉不到实体机的鼠标设备。
实例2 - 在屏幕上显示鼠标
思路：
1.观察例1中的log知，鼠标最小的变化值为0x4000且呈其倍数变化，所以我们可以将变化0x4000的时候，鼠标便移动一个像素。
2.初始化鼠标的位置为屏幕正中间。
3.写一个while无限循环不断判断鼠标的值，当有变化时再用Blt()在相应坐标画一个“┃”作为“鼠标”，宽高为4*10。
EFI_STATUS Status;
EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL *GraphicsOutput;
UINTN ScreenWidth, ScreenHeight;
EFI_SIMPLE_POINTER_PROTOCOL *Mouse;
EFI_SIMPLE_POINTER_STATE State;
UINTN MoveX, MoveY, t;
Status = gBS->LocateProtocol(&gEfiGraphicsOutputProtocolGuid, NULL, (VOID **) &GraphicsOutput); /* 取得画图实例 */
if (EFI_ERROR (Status)) {
return EFI_UNSUPPORTED;
}
ScreenWidth = GraphicsOutput->Mode->Info->HorizontalResolution;
ScreenHeight = GraphicsOutput->Mode->Info->VerticalResolution;
MoveX = ScreenWidth / 2; /* 屏幕中间位置x */
MoveY = ScreenHeight / 2; /* 屏幕中间位置y */
Status = gBS->LocateProtocol(&gEfiSimplePointerProtocolGuid, NULL, (VOID **) &Mouse); /* Pointer 设备实例 */
if (EFI_ERROR (Status)) {
return EFI_UNSUPPORTED;
}
while(1){
Status = Mouse->GetState(Mouse, &State);
if (Status == EFI_DEVICE_ERROR){
Print(L"Get state Failed! %r\n\r", Status);
return EFI_UNSUPPORTED;
}
else if (Status == EFI_SUCCESS){
DrawRectangle(GraphicsOutput, MoveX, MoveY, 4, 10, 1, gColorTable[BLACK], 1); /* 等同Blt()函数，鼠标移走后用黑色（背景色） “|” 填充原来的位置 */
/* X axis process */
if(State.RelativeMovementX & BIT63) MoveX -= ((t = (~(State.RelativeMovementX - 1) / 0x4000))>MoveX)? 0 : t ;
else MoveX += State.RelativeMovementX / 0x4000;
/* Limit x */
//if(MoveX < 1) MoveX = 1;
if(MoveX > ScreenWidth-4) MoveX = ScreenWidth - 4;
/* Y axis process */
if(State.RelativeMovementY & BIT63) MoveY -= ((t = (~(State.RelativeMovementY - 1) / 0x4000))>MoveY)? 0 : t ;
else MoveY += State.RelativeMovementY / 0x4000;
/* Limit y */
//if(MoveY < 1) MoveY = 1;
if(MoveY > ScreenHeight-10) MoveY = ScreenHeight - 10;
DrawRectangle(GraphicsOutput, MoveX, MoveY, 4, 10, 1, gColorTable[GREEN], 1); /* 绿色 “|” */
if (State.LeftButton) break;
}
}
结果如下：
例3 - 计算鼠标移动比例
例2中是通过观察打印信息得知鼠标的最小移动值是0x4000，这个值可能是随着不同设备而变化的，所以这不是一个通用的方法。为了研究这个通用的方法，琢磨了好几天，终于想出来了。前文中有提到个解析度，可以根据这个值来计算。
思路：
通过实验打印ResolutionX和ResolutionY的值可知，这两个值均为0x10000，即鼠标移动1mm时，屏幕可以移动0x10000个像素。而我们普通的屏幕根本没有这么大的像素，一般为1080*1920，所以需要对它进行按比例缩小。我们可以在自己使用的电脑用鼠标测试一下，从屏幕左上角移动到左下角，实际上鼠标的物理移动距离，我测试的结果大概是2cm左右。
把2cm换到要处理的机器上，即让移动2cm时，鼠标可以从屏幕左上角移动到左下角。按已知的CPI计算，移动2cm可移动的像素为2 * 10 * 0x10000；屏幕高为1080，最小值为1像素，得到：ResolutionX / (2 * 10 * 0x10000) = 1 / 1080，算得最小移动距离ResolutionX。
最后还有一个问题要处理，那就是当鼠标移动到屏幕边沿时，要限制x,y的最大值和最小值（例2中已经做了处理）。把例2中的0x4000替换下就可以了，如下：
UINTN GetMoveMin(UINT64 ResolutionX, UINTN ScreenWidth)
{
UINT64 MaxMove = 300;
return ResolutionX * MaxMove / ScreenWidth;
}
int
main (
IN int Argc,
IN char **Argv
)
{
EFI_STATUS Status;
EFI_GRAPHICS_OUTPUT_PROTOCOL *GraphicsOutput;
UINTN ScreenWidth, ScreenHeight;
EFI_SIMPLE_POINTER_PROTOCOL *Mouse;
EFI_SIMPLE_POINTER_STATE State;
UINTN MoveX, MoveY, t, MinMove;
Status = gBS->LocateProtocol(&gEfiGraphicsOutputProtocolGuid, NULL, (VOID **) &GraphicsOutput); /* 取得画图实例 */
if (EFI_ERROR (Status)) {
return EFI_UNSUPPORTED;
}
ScreenWidth = GraphicsOutput->Mode->Info->HorizontalResolution;
ScreenHeight = GraphicsOutput->Mode->Info->VerticalResolution;
MoveX = ScreenWidth / 2; /* 屏幕中间位置x */
MoveY = ScreenHeight / 2; /* 屏幕中间位置y */
Status = gBS->LocateProtocol(&gEfiSimplePointerProtocolGuid, NULL, (VOID **) &Mouse); /* Pointer 设备实例 */
if (EFI_ERROR (Status)) {
return EFI_UNSUPPORTED;
}
MinMove = GetMoveMin(Mouse->Mode->ResolutionX, ScreenWidth);
while(1){
Status = Mouse->GetState(Mouse, &State);
if (Status == EFI_DEVICE_ERROR){
Print(L"Get state Failed! %r\n\r", Status);
return EFI_UNSUPPORTED;
}
else if (Status == EFI_SUCCESS){
DrawRectangle(GraphicsOutput, MoveX, MoveY, 4, 10, 1, gColorTable[BLACK], 1); /* 等同Blt()函数，鼠标移走后用黑色（背景色） “|” 填充原来的位置 */
/* X axis process */
if(State.RelativeMovementX & BIT63) MoveX -= ((t = (~(State.RelativeMovementX - 1) / MinMove))>MoveX)? 0 : t ;
else MoveX += State.RelativeMovementX / MinMove;
/* Limit x */
//if(MoveX < 1) MoveX = 1;
if(MoveX > ScreenWidth-4) MoveX = ScreenWidth - 4;
/* Y axis process */
if(State.RelativeMovementY & BIT63) MoveY -= ((t = (~(State.RelativeMovementY - 1) / MinMove))>MoveY)? 0 : t ;
else MoveY += State.RelativeMovementY / MinMove;
/* Limit y */
//if(MoveY < 1) MoveY = 1;
if(MoveY > ScreenHeight-10) MoveY = ScreenHeight - 10;
DrawRectangle(GraphicsOutput, MoveX, MoveY, 4, 10, 1, gColorTable[GREEN], 1); /* 绿色 “|” */
if (State.LeftButton) break;
}
}
} /* End main */
版权声明：
作者：bin
链接：https://ay123.net/mystudy/uefi/766/
来源：爱影博客
文章版权归作者所有，未经允许请勿转载。
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