Linux系统中的I/O端口编程详解

"Linux系统分析与高级编程技术，主要讲解了Linux I/O端口编程，包括在C语言中使用I/O端口以及硬件中断和IMA存取等知识。" 在Linux系统中，I/O端口编程是一项重要的技术，它涉及到与硬件设备的直接交互。本章内容主要针对C语言环境下的I/O端口操作。在C语言中，存取I/O端口的函数通常定义在`<asm/io.h>`头文件中，对于i386架构的系统，这些函数定义在`<linux/include/asm-i386/io.h>`中。由于GCC和EGCS编译器的限制，使用这些函数时需开启优化选项，例如`gcc -O1`或更高层次。如果出于调试目的，可以使用`gcc -g -O`，但优化可能影响调试器的行为。 在进行I/O端口访问前，必须确保程序具有相应的权限。这通过调用`ioperm()`函数实现，该函数定义在`<unistd.h>`中，实现在内核中。`ioperm(from, num, turn_on)`函数接受三个参数：`from`是开始的I/O端口地址，`num`是连续端口的数量，`turn_on`是一个布尔值，用于开启（1）或关闭（0）对指定端口的访问权限。例如，`ioperm(0x300, 5, 1)`允许访问从0x300到0x304的五个端口。可以多次调用`ioperm()`以访问不同范围的端口。 需要注意的是，只有拥有root权限的程序才能调用`ioperm()`，因此如果非root用户运行程序，需要以root身份执行或修改程序权限。调用`ioperm()`后，程序便可以安全地读写指定的I/O端口，实现与硬件设备的通信。 I/O端口编程常用于与硬件设备的直接交互，比如键盘、鼠标、显卡等。了解和掌握这一技术对于开发驱动程序和进行系统级编程至关重要。通过熟练运用I/O端口，开发者可以实现更高效、更底层的数据传输和设备控制。 22.1.1节详细介绍了在C语言下使用I/O端口的一般方法，包括如何包含必要的头文件，如何设置编译选项，以及如何正确使用`ioperm()`函数来获取或移除对I/O端口的访问权限。这些内容对于进行Linux系统级编程和驱动开发的工程师来说是基础且关键的知识点。