Day 26 已经能在 Mode 13h 中重建完整画面，但画面仍然没有指针。接入鼠标也不只是再读一个端口：PS/2 键盘和鼠标共享控制器输出缓冲区，鼠标包可能在任意字节处损坏，IRQ12 还要经过从片和主片两级 8259A。

本篇为固定的 QEMU PC 增加标准三字节 PS/2 鼠标。中断入口只读一次 0x60，依据控制器状态把字节分到键盘或鼠标队列；任务上下文负责组包、符号扩展、Y 轴转换、按键状态和坐标裁剪。实验会填满 64 字节鼠标队列，注入坏包和溢出位，并分别漏掉从片、主片 EOI，观察 IRQ12 为什么停在第一轮。

0x60 只有一个消费者

8042 兼容控制器的状态端口是 0x64，数据端口是 0x60。状态 bit 0 表示输出缓冲区有数据，bit 5 表示该字节来自辅助设备。键盘和鼠标并没有两份独立数据寄存器。

如果 IRQ1 入口和 IRQ12 入口各自无条件执行一次 inb(0x60)，先运行的处理程序可能拿走另一设备的字节，后运行的一方只能读到下一字节或空缓冲。来源信息也会随着读取消失。读取动作必须收敛到同一个函数：

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static void ps2_receive(void)
{
    uint8_t status = inb(0x64);
    if (!(status & 1))
        return;

    uint8_t byte = inb(0x60);
    if (status & 0xc0) {
        if (status & 0x20)
            ++mouse_dropped;
        else
            ++keyboard_dropped;
    } else if (status & 0x20) {
        route_mouse(byte);
    } else {
        route_keyboard(byte);
    }
}

这里的顺序不能颠倒：先保存状态，再读取一次数据，最后按保存的来源位路由。IRQ1 和 IRQ12 都调用这个入口，但不再拥有独立的端口读取逻辑。设备队列仍然分开，键盘扫描码解析器不会看到鼠标位移，鼠标组包器也不会把键盘释放码当成包尾。

专项运行同时注入鼠标动作和键盘字符串 kbd。最终六个键盘 make/break 字节与 147 个鼠标字节分别对账：

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D27 SHARED keyboard=kbd kirq=6 krouted=6 kdropped=0 meoi=147/147

这种结构可以概括为“共享入口、按来源分流”。多个逻辑设备复用一个硬件读取窗口时，只允许一个位置消费不可重放的数据，再把副作用较小的解析工作交给各自队列。

初始化是一段有界事务

鼠标在上电后不会自动按预期发送标准三字节包。初始化先禁用键盘和辅助端口，排空旧输出，读取控制器配置字节，再依次读取、修改和写回，保留已有策略。键盘继续使用 set 1 扫描码，辅助端口则执行 reset 和 enable reporting：

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controller: AD, A7, drain, 20, 60, AE, A8
keyboard:   F5, F0, 01, F4
mouse:      FF -> FA AA 00
mouse:      F4 -> FA

发送鼠标命令前，控制器端口先收到 0xD4，表示下一字节转发给辅助设备。每次等待 input-buffer empty 或 output-buffer full 都有固定轮询上限。命令收到 0xFE RESEND 时最多重发三次，其他响应或超时都使初始化失败。

专项镜像把第一次 0xF4 的 ACK 有意解释为 RESEND，再发送第二次。运行记录同时证明 reset 的 ACK、BAT 和设备 ID：

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INIT ack=2 bat=0xaa id=0 resend=1 selftest=2/3/1

id=0 把本篇协议限定为普通三字节鼠标。滚轮与五键扩展需要额外采样率序列和四字节解析，不在本次状态机里偷偷兼容。

配置只在所有设备命令成功后打开 IRQ。最终控制字保留键盘 IRQ1，启用鼠标 IRQ12，并关闭键盘翻译；PIC 同时放开主片 IRQ2 级联线和从片 IRQ12。初始化失败时不会发布一个只有部分设置生效的“可用鼠标”。

IRQ12 要完成两级确认

8259A 级联结构中，鼠标的 IRQ12 进入从片 IR4；从片再通过主片 IRQ2 把请求送到 CPU。PIC 已被重映射到 0x20 和 0x28，所以 IRQ12 对应 IDT vector 44。汇编 stub 表和 IDT 初始化范围都从 34 项扩展到 45 项，仍复用原来的 68 字节同特权级 trap frame。

GDB 在真实 mouse_irq 入口检查到：

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IRQ frame vector=44 error=0 cs=8 saved_if=1 handler_if_df=0

处理结束要先确认从片，再确认主片：

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outb(0xa0, 0x20);
outb(0x20, 0x20);

先从后主与中断经过控制器的方向相反。正常镜像中，每次 IRQ12 都产生一对 EOI，最终计数为 147/147，两个 PIC 的 ISR 均清零。

两个故障镜像分别省略一半操作。漏从片 EOI 后，从片 ISR 的 IRQ12 位保持为 1；漏主片 EOI 后，主片 ISR 的 IRQ2 位保持为 1：

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STALLED irq=1 slave_eoi=0 master_eoi=1
pic1: irr=10 imr=ef isr=10

STALLED irq=1 slave_eoi=1 master_eoi=0
pic0: irr=05 imr=f9 isr=04

两种情况下再次移动鼠标都没有第二次 IRQ12。只观察“处理程序运行过一次”无法证明中断确认正确；ISR 位和第二次请求能否进入，才说明整条级联链已经恢复可用。

三字节包的边界不是天然可靠

标准包的第一个字节最低三位是左右中键，bit 3 固定为 1，bit 4/5 是 X/Y 符号，bit 6/7 是溢出标记。后两个字节保存 8 位位移。

解析器仅在等待首字节时要求 bit 3 为 1：

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if (!parser->index) {
    if (!(byte & 0x08)) {
        ++parser->sync_losses;
        return 0;
    }
    parser->bytes[parser->index++] = byte;
    return 0;
}

第二、第三字节也可能碰巧设置 bit 3，因此不能每看到 bit 3 就重开一包。凑齐三字节后还要拒绝溢出位，并检查首字节的符号位是否与位移字节最高位一致：

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uint8_t flags = p->bytes[0];
if (flags & 0xc0)
    return -1;
if (!!(flags & 0x10) != !!(p->bytes[1] & 0x80) ||
    !!(flags & 0x20) != !!(p->bytes[2] & 0x80))
    return -1;

event->dx = (int8_t)p->bytes[1];
event->dy = -(int8_t)p->bytes[2];
event->buttons = flags & 7;

屏幕坐标的 Y 轴向下为正，而 PS/2 位移向上为正，因此 dy 需要取反。符号一致性检查能拒绝部分错位组合，却不能从任意字节丢失中唯一找回边界。数据字节本身可能满足 bit 3，纯字节流没有足够信息消除全部歧义。

确定性自检依次送入合法包、非法首字节、丢失第二字节、插入的 0xFA、溢出包和恢复后的合法包，得到两个包、三次同步丢失和一次溢出拒绝。宿主侧解析器测试使用同一生产函数，避免用另一份“测试版协议”证明自己。

恢复策略因此放在队列边界。64 字节原始队列溢出后，消费者丢弃残余队列并清空半包状态，等待新的候选首字节。测试暂停消费者并连续注入移动，实际得到：

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QUEUE dropped=12 irqs=78 routed=78

恢复后继续送入合法事件，最终 reset=1、packets=23。这证明溢出确实发生，也证明解析器没有永久停在错误字节相位。

中断只收字节，任务上下文生成事件

IRQ 路径完成三件事：读取共享端口、把字节写入固定队列、发送 EOI。三字节组包、坐标运算、字符渲染和 64,000 字节全帧复制都不在中断处理程序里执行。

任务上下文取出一个完整事件后，用 64 位中间值累加位移，再裁剪到 [0,319] × [0,199]。指针使用 Day 26 已验证的有符号矩形裁剪函数画成十字，因此中心到达边缘时，伸出屏幕的线段会被裁掉，中心像素仍然可见。

测试依次把指针送到左、右、上、下四条边，按下并释放左、中、右键，同时走键盘分流路径。最终状态为：

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STATE pos=319,199 edges=0xf buttons=0x7 changes=6 packets=23 reset=1 irq=147 route=147 eoi=147/147 keys=kbd

edges=0xf 保存四边都曾到达的事实；buttons=0x7 和六次变化覆盖三键按下、释放。最终坐标停在右下角，截图中的黄色十字中心仍可见：

鼠标到达右下边界，键盘输入仍显示在图形终端中

当前 UI 循环没有单独创建图形任务，但它仍遵守“中断生产原始事实，任务消费并解释”的边界。Day 28 会把同一批事件交给窗口命中测试、焦点和拖动状态机。

实验记录与累计回归

专项检查结果、初始化与输入串口记录、IRQ12 栈帧、队列溢出现场、最终状态、漏从片 EOI、漏主片 EOI和完整证据说明保存了本篇运行数据。

专项检查之后，Day 26 图形文字、Day 25 图形、保护模式、管道、Shell、文件描述符、FAT16、ATA、进程、系统调用、ELF、物理页、加载容量和真实 IRQ1 键盘检查全部退出 0，合并记录见累计回归日志。冻结 ZIP 又从不含 build/ 的空目录完成同一轮专项和累计复验，收据见独立附件复验。

一次较早的探索运行触发了既有 Day 22 时序敏感断言。没有修改源码绕过它；Day 27 专项和最终完整累计回归随后均干净通过。这个记录只能说明最终固定运行通过，不能把时序敏感检查包装成形式证明。

当前边界

实现只面向固定 QEMU 8.2.2、SeaBIOS 1.16.3、pc-i440fx-7.2、TCG、qemu32、1 CPU 和 64 MiB 环境。设备只接受 ID 0 标准三字节包，不支持滚轮、第四和第五按键、绝对坐标、触摸板、USB HID 或热插拔。

IRQ 中没有完成鼠标协议解析，但当前 UI 消费循环仍采用轮询队列后执行 sti; hlt; cli 的简单结构，没有通用输入事件对象、优先级或跨进程图形 ABI。每次变化仍重绘并复制完整 64,000 字节，不同步垂直回扫，也没有测量输入到显示的延迟。

QEMU 的普通相对移动路径会把大位移拆成有限增量，不会为本次 HMP 事件产生经典溢出位。溢出分支与插入 ACK 由确定性测试输入覆盖，不能声称来自真实宿主鼠标轨迹。

机制速查

遇到的问题 可迁移做法 本篇落点
多个设备共享不可重放的数据端口 单点读取，再按来源路由 ps2_receive()
初始化包含多次命令和响应 有界等待、受控重试、全部成功后发布 reset/BAT/ID/F4
中断经过级联控制器 沿接收链反向逐级确认 从片 EOI，再主片 EOI
变长状态可能因丢字节失步 候选边界、交叉字段校验、溢出时整段复位 三字节解析器与 64 字节队列
设备坐标系和显示坐标系相反 在事件归一化层转换一次 screen_y -= packet_dy
中断处理需要保持短小 ISR 记录原始事实，任务上下文完成解释与渲染 原始队列到鼠标事件

下载与复现

下载第 27 篇完整源码。附件 SHA-256：

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58b14d376ac1cd9a3c25b2128e6688738ec4c4e32b423d11255f01ca28db836f

解压后执行：

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unzip os-day-27.zip
cd os-day-27
make build
make check-mouse
make check-graphics-text
make check-graphics
make check-pm
make check-pipe
make check-shell
make check-fd
make check-fat
make check-block
make check-process
make check-syscall
make check-elf
make check-memory
make check-runtime-limit
make check-keyboard

附件包含第 01–27 篇累计工程和打包前形成的 docs/day27-* 证据，不含 build/。冻结后在新的空目录重建并复跑上述检查；day27-zipcheck.txt 是对冻结附件的复验收据，不写回 ZIP 自身。

练习

  1. 删除主片 IRQ2 的 unmask，只保留从片 IRQ12，比较 ISR/IRR 与“漏主片 EOI”故障的差别。
  2. 给三字节流随机删除一个字节，统计只依赖 bit 3 恢复时的误组包率；再加入符号一致性检查比较结果。
  3. 把全帧重绘次数与鼠标包数同时记录，合并一批连续移动后再刷新，观察输入状态和显示频率怎样解耦。

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参考资料