可以从用户空间直接访问硬件吗？

Question

在工作中，我们有一些由 DOS 软件控制的嵌入式设备。我的任务是评估 Linux 作为下一代硬件上 DOS 的替代操作系统的使用。我的研究使我得出结论，DOS 只是一种完全不同类型的操作系统，如果您愿意，它可以让您做有潜在危险的事情。根据我的理解，如果您希望直接访问硬件，则必须编写自定义驱动程序。为了满足老板的好奇心，我需要知道以下几点：是否有可能直接从用户空间访问硬件？

我的猜测是否定的，但我想请教那些比我知识渊博的人的意见。

Answer 1

是的，但很少有用。在 32 位 x86 系统上，您可以使用ioperm(2)系统调用来设置当前进程，以允许其直接执行端口 I/O。我相信这在 64 位系统上不起作用。你也可以进行lseek/read/write组合/dev/port，我认为这同样不太便携。有关更多详细信息，请参阅http://tldp.org/HOWTO/IO-Port-Programming-2.html 。当然，这两种方法都比编写设备驱动程序慢得多且灵活性差（/dev/port最慢）。当然，这些用户空间机制都不允许您处理中断或类似的事情。如果性能是一个问题，您最终将编写设备驱动程序。

Answer 2

你的猜测是正确的。内核是唯一可以发送硬件请求的软件。这不仅适用于 Linux。事实上，没有比 DOS 更新的操作系统可以让您直接访问硬件，因为正如您所怀疑的那样，这非常危险。

不过，编写自己的驱动程序没有问题，并且有大量文档可用。例如，xatlantis 的这个教程似乎是最近的（这很重要！）并且是很好的来源。