console におけるキーボード

キーマップは /usr/share/syscons/keymaps/ にあるファイル *.kbd に記述されており，これらの中から選択をすることにより設定します． (キーマップの名称は，これらのファイル名から拡張子 ".kbd" を除いたものです．) ただし，

jp.pc98.kbd       ← こちらが標準です．
jp.pc98.iso.kbd   ← これは何に使うのかわかりません．

は PC-98 専用，また

jp.106.kbd        ← こちらが標準です．
jp.106x.kbd       ← [CTRL] と [CAPS] を入れ替えたものです．

は jp106 専用で，残りは (おそらく) us101 のためのものなのですが，キーボードに応じて自動的に選択肢が絞られるわけではなく，すべてが選択できてしまうので要注意です．

キーマップを切り換える方法には，次の三通りがあります．

(1) (文字ベースの) GUI を用いて変更する．(再起動したら default に戻る．)

% kbdmap

(2) command line にて変更する．(再起動したら default に戻る．)

# kbdcontrol -k /dev/kbd0 < /dev/console
# kbdcontrol -l jp.106

(3) /etc/rc.conf を用いて OS の起動時に指定する． (default からの「切り換え」．)

keymap="jp.106"

このファイルで keymap を指定しない場合，または

keymap="NO"

とした場合には，キーマップとして driver 内部に持っているデータが使われます．

なお，sysinstall の "K キーマップ" を使ってのキーボードの選択は，機能としては (1), (3) を組み合わせたものです．

キーマップを記述したファイルはテキストであり，エディターを使って内容を確認したり変更したりすることができます． 先ず us.iso.kbd を見てみましょう．

# $FreeBSD: src/share/syscons/keymaps/us.iso.kbd,v 1.16 2001/03/11 23:41:19 ache Exp $
#                                                         alt
# scan                       cntrl          alt    alt   cntrl lock
# code  base   shift  cntrl  shift  alt    shift  cntrl  shift state
# ------------------------------------------------------------------
  000   nop    nop    nop    nop    nop    nop    nop    nop     O
  001   esc    esc    esc    esc    esc    esc    debug  esc     O
  002   '1'    '!'    nop    nop    '1'    '!'    nop    nop     O
  003   '2'    '@'    nul    nul    '2'    '@'    nul    nul     O
(中略)
  046   'c'    'C'    etx    etx    'c'    'C'    etx    etx     C
(中略)
  083   del    '.'    '.'    '.'    '.'    '.'    boot   boot    N   ← Key Pad '.'
  103   fkey61 fkey61 fkey61 fkey61 fkey61 fkey61 boot   fkey61  O   ← DEL
(中略)
  104   slock  saver  slock  saver  susp   nop    susp   nop     O
  105   fkey62 fkey62 fkey62 fkey62 fkey62 fkey62 fkey62 fkey62  O
  106   fkey63 fkey63 fkey63 fkey63 fkey63 fkey63 fkey63 fkey63  O
  107   fkey64 fkey64 fkey64 fkey64 fkey64 fkey64 fkey64 fkey64  O
  108   nop    nop    nop    nop    nop    nop    nop    nop     O

また，ru.koi8-r.kbd も見てみましょう．

# $FreeBSD: src/share/syscons/keymaps/ru.koi8-r.kbd,v 1.15 2001/04/09 16:36:48 sobomax Exp $
#                                                         alt
# scan                       cntrl          alt    alt   cntrl lock
# code  base   shift  cntrl  shift  alt    shift  cntrl  shift state
# ------------------------------------------------------------------
  000   nop    nop    nop    nop    nop    nop    nop    nop     O
  001   esc    esc    nop    nop    155    155    debug  nop     O
  002   '1'    '!'    nop    nop    177    161    nop    nop     O
  003   '2'    '@'    nul    nul    178    192    128    128     O
(中略)
  128   nop    nop    nop    nop    nop    nop    nop    nop     O
  129   esc    esc    nop    nop    155    155    debug  nop     O
  130   '!'    '1'    nop    nop    177    161    nop    nop     O
  131   '"'    '2'    nul    nul    178    192    128    128     O
(中略)
  235   fkey64 fkey64 fkey64 fkey64 fkey64 fkey64 fkey64 fkey64  O
  236   nop    nop    nop    nop    nop    nop    nop    nop     O

次にこれらの読み方を概説します．

1. 行頭の '#' は，その行がコメントであることを意味します．
2. scancode は，(1) 0 から 127 まで，(2) 128 から 255 までの二組で構成されます． ただし，

• 後者は必ずしも必要ありません． 例えば，jp.pc98.kbd, jp.106.kbd, us.iso.kbd は scancode が 127 までしかありません．
• 数字は小さい順でなければなりませんが，欠番は許されます． 欠番はすべて nop にされます．
• (1) と (2) の間の切り換えは，ashift または alock で行ないます．
  scancode を 127 までしか記述していない場合，alock を設定してそのキーを押すと，128-255 はすべて nop なので K/B が効かなくなります．

3. あるキーに対して，それと同時に押す修飾キー shift, control, alt の組み合わせにより，8 通りの内容を入力することがでます． キーマップには，それらが横並びに記述されています．
   (必ずしも文字の入力とは限りません． 例えば scancode 103 は control + alt + DEL で reboot するように設定されています．)
4. 入力される内容は，'1' または 155 のような文字コード (10 進) または esc のような予約された文字列のいずれかにより指定します．
5. 一番右側の列は，このキーがどの Lock Key の影響を受けるかを指定します． すなわち，

C : clock (Caps Lock) の影響を受ける．
N : nlock (Num Lock) の影響を受ける．
B : clock, nlock の両方の影響を受ける．
O : あらゆる lock の影響を受けない．

Lock Key の「初期状態」はすべて off です． これを指定する方法があるのか否かはわかりません．

6. 修飾キーを表わす文字列としては次のようなものがあります． (代表的なもののみ．)

押しながら使うもの : lshift, rshift, lalt ,ralt, lcntrl, rcntrl, ashift
Lock toggle のもの : clock, nlock, alock

console においては，X Window System の xmodmap のようにキーの役割を変えるツールはないので，それをやりたければキーマップを書き換えるしか手段はありません． ただし，キーマップの変更は一歩間違うと大変なことになるので要注意です！ これに初めて取り組む場合は，練習用の HDD + OS を仕立てた方が無難でしょう．

既存のファイルを変更する場合は，必ず backup を取っておくべきです．

# cp -p jp.106.kbd jp.106.kbd.org   ← ここに余分なファイルがあっても副作用はない．
# vi jp.106.kbd                     ← 修正する．

新規に作成する場合の要領は以下の通りです．

# cp jp.106.kbd jp.106n.kbd   ← 元になるキーマップを cp する．
# vi jp.106n.kbd              ← 修正する．
# vi INDEX.keymaps            ← このファイルに jp.106n.kbd を追加する．
                                 kbdmap command を使わないならこの作業は不要．

FreeBSD の提供する文書 (man page) においては，alock, ashift によって切り換える scancode 128-255 の部分に関する記述が不完全なように思えます． 以下の三つの節を使って，この部分を補足します．

先ず，"scancode" という用語を再検討します． system scancode とキーマップの一列目の項目である scancode は，違う意味のものが scancode という言い方で混用されています．

キーの入力に対して PC が得る system scancode は，キーを識別するだけでなく，キーの状態の情報も含んでいます． すなわち，キーの状態を表わす最上位の 1 bit とキーを識別する 7 bit とから成ります． (キーを識別する部分に独自の用語が欲しいですね．)

一方，キーマップの一列目の項目の scancode ですが，これは本来はキーを識別するためだけのものであり，その値の範囲は 0-127 のはずです． しかし，なぜか 128-255 の値も設定できます． それをどう解釈すれば良いのでしょうか？

driver の中では，キーを識別する 7 bit を

keycode = scancode & 0x7F;

のように，新たな変数 keycode を導入して表わしています． [1] そして，alock または ashift が ON の場合には，この値に 128 を足して 128-255 の範囲の値に変換しています． そして，この変数によってキーマップを参照しています． すなわち，「キーマップの項目としての scancode」は実はこの keycode のことです．

ですから，先ずキーマップの論理的な構成として，128 を足さない，キーを識別するためだけの keycode 0-127 に対して，修飾キーとして ashift も加えた 16 通りについて書いた表を考えると良いでしょう． 次にそれを 8 通りづつ 2 組に分け，ashift に関係する方の組を後に置いて，それらの keycode に 128 を足してもう一方の組と区別することにすれば，それが現実の書式のキーマップです． (ただし，補足 (3) で述べるように lock state に絡んでもう一捻りあります．)

[1] ややこしいですが，"keycode" という用語は X Window System でも別の意味で使っています．

ここでは，"alt" という用語を再検討します．

% man 5 kbdmap

にて "alt" に関わるいくつかを抜粋すると，次のようになります．

     lalt|alt      Act as left alt key.
     ralt          Act as right alt (altgr) key.
     alock         Act as alt lock key.
     ashift        Act as alt shift key.

この文書は，"alt" を二つの意味で混用しているように考えます． すなわち，キーマップに記述された 8 通りの状態のうち後半の 4 通りに切り換える操作と，scancode の 0-127 と 128-255 を切り換える操作とをです． 本来の "alt" の意味は前者だけのはずです． そう了解すれば，alock は "alt lock" ではなく，また ashift も "alt shift" ではありません．
(ralt には "altgr" という悩ましい説明が付いていますが，source を見る限り lalt と同じ機能です．)

一方，/usr/src/sys/sys/kbio.h では alock された状態を "AltGr locked" (alternate group locked) と呼んでいます． この group という呼称は X Window System の同様の機能の呼称とも一致するので，alock, ashift は各々 "alternate group lock", "alternate group shift" と呼ぶのが適切でしょう．

driver の source (/usr/src/sys/dev/kbd/kbd.c) の中では，"alt" と "alternate group" とは，記号定数 ALTS と AGRS により区別されています．

scancode 128-255 を，同 0-127 の alt の効きを逆にした，すなわち前半の 4 通りと後半の 4 通りを入れ換えたものにする必要はありません． しかし，基本的にはそう設定した方が使い易いでしょう．

このような設定をここでは「対称」と呼ぶことにします． 例えば，ru.iso5.kbd はほぼ対称ですが，ru.koi8-r.kbd は非対称です．

「対称」が完全に実現できない場合や，それにこだわるとかえって不便な場合もあります． 例えば，

(1) latin は 26 文字，cyrillic は 33 文字なので，latin では記号，cyrillic では文字となるようなキーが 7 つ生じます． そこで例えば，

  026   '['    '{'    esc    esc    229    197    esc    esc     O

に対応する (alock/ashift で切り換わる) scancode は 26+128=154 ですが，cyrillic 文字には clock を効かせたいです． lock state は独立して設定できますから [2]，それは可能です．

  154   229    197    esc    esc    '['    '{'    esc    esc     C

ただし，たとえそうしたとしても，このキーを種々の修飾キーと組み合わせた場合，

  このキーと組み合わせる修飾キー  : 得られる結果
                 base,     shift  : [, {
clock         + (base,     shift) : [, {
        slock + (alt,  alt+shift) : [, {
clock + slock + (alt,  alt+shift) : {, [   ← この場合の順序が逆になる！

のようになってしまい，対称性を完全に実現することはできません．
(X Window System は，それが文字か記号かなどを識別するデータも持っており，修飾キーの効きに関しては console の場合のように二次元的な管理をしていないので，このような問題は生じません．)

(2) Ctrl + Alt + Del は「対称」にしない方が良いでしょう． alock が ON の状態においては，Ctrl + Del の二つのキーで reboot してしまうからです．

[2] キーマップが修飾キーに対して 16 通りでなく 8 通りが 2 組なのはそのためにだと考えます．