# Rato

Pacotes PS/2 de três bytes, deltas com sinal e botões.

Página: https://resumos.rgo.pt/cadeiras/lc/rato/

O **rato** PS/2 envia a cada movimento um pacote de três bytes: botões e sinais no primeiro, deslocamentos nos outros dois. O teu programa sincroniza-se no primeiro byte, junta os três e reconstrói o movimento. É o exercício mais completo de manipulação de bits da cadeira, porque quase toda a informação está partida em campos de poucos bits.

## Anatomia do pacote

Os três bytes têm papéis fixos:

*   **Byte 1**: bits de estado. O bit 3 vale sempre 1 e serve de âncora de sincronização. Os bits 0, 1 e 2 dizem se os botões esquerdo, direito e do meio estão premidos. Os bits 4 e 5 dão o sinal dos deslocamentos em X e Y, e os bits 6 e 7 assinalam overflow em X e Y.
*   **Byte 2**: deslocamento em X em complemento para dois.
*   **Byte 3**: deslocamento em Y em complemento para dois, com o eixo Y a crescer para baixo no protocolo (o programa converte para as coordenadas do ecrã).

Antes de mais nada, confirma o bit 3 do primeiro byte: se não estiver a 1, estás dessincronizado e esse byte pertence ao meio de um pacote. Descarta e continua a ler até encontrares um byte com o bit 3 ligado.

## Complemento para dois e overflow

Os deltas são bytes com sinal: `0x05` vale +5, e `0xFB` vale $-(256 - 251) = -5$. O sinal no byte 1 tem de concordar com o valor: se o bit de sinal de X estiver ligado, o byte 2 deve ser negativo quando lido com sinal. Quando o bit de overflow correspondente está ligado, o movimento foi demasiado rápido para caber num byte e o delta não é fiável: o programa deve ignorar esse eixo nesse pacote em vez de aplicar um salto absurdo ao cursor.

## Exemplo: reconstruir um movimento

Chegam três bytes: `0x28`, `0x05`, `0xFB`. A reconstrução:

1.  Primeiro byte `0x28`, ou seja `0b00101000`. O bit 3 está a 1: pacote sincronizado. Bits 0 a 2 a 0: nenhum botão premido. Bit 4 a 0: X positivo. Bit 5 a 1: Y negativo. Bits 6 e 7 a 0: sem overflow.
2.  Segundo byte `0x05`: deslocamento em X de +5.
3.  Terceiro byte `0xFB`: em complemento para dois, $-(256 - 251) = -5$ em Y do protocolo (para baixo), ou seja 5 unidades para cima no ecrã.

![Os três bytes do pacote do rato e o que cada um produz: sincronização e botões, mais 5 em X, menos 5 em Y.](https://resumos.rgo.pt/cadeiras/lc/rato/figura-1.svg)

Resultado: o cursor move-se 5 píxeis para a direita e 5 para cima, sem botões. Confirma correndo o descodificador: a saída é deslocamento `dx=5`, `dy` de protocolo `-5` (5 para cima no ecrã) e nenhum botão.

```c
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

int main(void) {
    uint8_t b1 = 0x28, b2 = 0x05, b3 = 0xFB;
    int sinc = (b1 & 0x08) != 0;
    int esq = (b1 & 0x01) != 0;
    int dx = (int8_t)b2;
    int dy = (int8_t)b3;
    printf("sinc=%d esq=%d dx=%d dy_prot=%d\n", sinc, esq, dx, dy);
    printf("cima=%d\n", -dy);
    return 0;
}
```

Três bytes opacos transformados num movimento com direção, módulo e estado de botões, só com máscaras e aritmética de bytes.

## Com e sem botões

O único campo que muda quando o utilizador prime um botão é o primeiro byte. Compara:

Pacote `0x28 0x05 0xFB`: bits 0 a 2 a 0, nenhum botão premido. O movimento é o do exemplo acima, 5 para a direita e 5 para cima.

Pacote `0x29 0x05 0xFB`: o primeiro byte passa a `0b00101001`, com o bit 0 a 1. O movimento é igual, mas o botão esquerdo está premido durante o deslocamento, o gesto de arrastar.

Ordem de leitura e sincronização

Os três bytes têm de ser lidos por ordem e sem misturar pacotes: se o handler guardar os bytes num buffer, o consumidor tem de os retirar três a três a começar sempre por um byte sincronizado. Perder um byte sem dar por isso desloca todos os pacotes seguintes. A verificação do bit 3 em cada primeiro byte é o alarme que deteta a dessincronização.

## Para saber mais

*   [PS/2 Mouse (OSDev)](http://wiki.osdev.org/PS/2_Mouse): o formato do pacote de 3 bytes e os modos com roda de scroll.