Нажми клавишу, получи сканкод

[vak]

Как в DOS происходит ввод с клавиатуры? Есть вызов Int 16h AH=00h, блокирующее чтение символа. Он возвращает в регистре AX два байта: код ASCII и сканкод. Как эти байты образуются и как они соответствуют нажатым клавишам? Я провёл тщательное исследование: написал програмулину и собрал данные с реального компьютера i486.

Когда вы нажимаете кнопку на клавиатуре, биос делает примерно следующее.

• Если это модификатор, то есть левый-правый Shift или Ctrl ил и Alt или CapsLock или NumLock - обновляется статус. Новый символ не вводится. Иначе преобразуем введённую клавишу в ascii+сканкод, в зависимости от статуса модификаторов.
• Если нажат Alt, делаем как здесь.
• Иначе если нажат Ctrl, делаем как здесь.
• Иначе если:
  • нажат Shift,
  • или включен CapsLock и клавиша - буква,
  • или включен NumLock и клавиша из дополнительной цифровой клавиатуры (с правой стороны)
  - делаем как здесь.
• Иначе делаем как здесь.

Дополнительная хитрость: клавиша Insert переключает модификатор "Insert" при каждом нажатии. Если нет Alt или Ctrl. Впрочем, большинство досовских программ этот модификатор игнорируют.

Comments

[juan_gandhi]

С клавишей insert у меня случился конфуз, когда эта клавиша исчезла с клавиатур. Дальше-то чо, как переключать... и т.д. Много смешного.

[vak]

Поэтому я предпочитаю внешние клавиатуры в стиле TKL (tenkeyless). Все нужные клавиши на месте. 😀

https://www.amazon.com/Keychron-Mechanical-Swappable-Bluetooth-Compatible/dp/B0G492WCX4/

[juan_gandhi]

Ой, какая хорошая клавка! Кабы я сидел за столом с большим компом...

[green_fr]

С удовольствием прочитал :-) Но споткнулся об "или включен CapsLock и клавиша - буква". Во французской клавиатуре CapsLock неожиданно меняет поведение цифр наверху от клавиатуры. Потому что они изначально цифры только с Shift - простое нажатие на эти клавиши выдаёт либо французскую диактритику, либо разнообразную пунктуацию. А с Shift - цифры. Ну и CapsLock работает соответствующе: без Shift получаются цифры, а с Shift - пунктуация.

[green_fr]

Написал и понял, что я не представляю, как это работало на французской клавиатуре под DOS. Меня здесь тогда ещё не было :-)

[vak]

Вот же тулза: https://github.com/sergev/vak-opensource/raw/refs/heads/master/dos/bios-scancodes/pckeys.exe

Запустите на древней французской писишке, потыкайте в кнопки, и узнаем. 😀

[vak]

Ясность языка тут вторична. Главное техническая точность. 😀
Очевидно, во французском биосе CapsLock работает несколько сложнее.

[juan_gandhi]

На маке сейчас довольно модно капслоком переключать рус/лат.

[green_fr]

Какой кошмар :-) Надо попробовать!

Но извращённым стилем напоминает давнюю историю, когда мне дали перевести базу данных с мака на писи, а оригинальная база содержала поля "на русском" и "на французском". Только авторы не думали о кодировке, они поставили два шрифта, один из которых отображал стандартные ASCII латинницы кириллицей. То есть, код один и тот же, но отрисовываются они по-разному, в зависимости от того, в каком поле этот символ. А я долго не мог понять, почему не вижу в дампе базы вроде как находящийся в ней текст.

[vak]

Я тоже капслоком на маке переключаю. Много лет назад привык.

[litwr]

Названия bios-scancodes или scancodes вводят в заблуждение. Сканкоды идут прямо от аппаратуры и не зависят от модифаейров, Alt/Shift/... сами порождают сканкоды. Там довольно интересно в том, что они разной длины, для большинства клавиш - байт, но для некоторых целых 5, а может и больше на расширенных клавах. Удивительно, что в документации на BIOS по INT 16h возвращаемые значения называют также сканкодами, но при этом называют их и the BIOS translation of a keystroke! Их таблички давно сделаны, например, тут - https://stanislavs.org/helppc/scan_codes.html - интересно есть ли какая-то логика в значениях "сканкодов" с модификаторами?

[vak]

Есть хардверные сканкоды, а есть биосные. В писишке вообще всё вводит в заблуждение. 😀
Что там идёт от аппаратуры - биос всё скрывает. Мало ли какие бывают клавиатуры. Программисту незачем знать, иначе программа не будет работать на других писишках.

Вот как в документации:

INT 16h Keyboard
00h Read character
    Entry: None
    Exit:  AH=scan code
           AL=character

Табличка по ссылке полезная. Я по сути воспроизвёл её, вычитав из реального компьютера. Так оно надёжнее: доверяй, но проверяй. 😀

Логика в сканкодах плохо прослеживается.

[litwr]

Насколько понял, аппаратура при загрузке ДОС переключается в режим генерации кодов в стиле первых PC + коды для новых клавиш (set 1). Иначе BIOS просто не сможет с ними работать. Возможно в табличках про INT 16h понятнее было бы использовать the BIOS scancode. Но реально имеем 3 уровня: 1) от контроллера клавы; 2) от порта 60h (и 64h, но для этого порта возможен ещё некий подуровень), с которым работает BIOS; 3) от БИОСа. Для USB-клав данные от порта 60h стандартные вроде. Биос-сканкоды не дают статуса нажато-отжато, поэтому не всегда хороши.

[vak]

Это верно, ниже уровня биоса с клавиатурой много интересного происходит. Но пока что весь софт, что я запускал, работал через биос. Никто в порты клавиатуры прямо не лез. Волков командер, Турбо Си, Турбо Паскаль - основной мой интерес. Вот с Quick C пока проблемы.

[litwr]

И с играми могут быть проблемы. Пробовали что-нибудь типа старого доброго Диггера или Кота?