刚刚描述的这些函数主要打算被设备驱动使用, 但它们也可从用户空间使用, 至少在 PC- 类 的计算机. GNU C 库在 <sys/io.h> 中定义它们. 下列条件应当应用来对于 inb 及其 友在用户空间代码中使用:
- 程序必须使用 -O 选项编译来强制扩展内联函数.
如果主机平台没有 ioperm 和 iopl 系统调用, 用户空间仍然可以存取 I/O 端口, 通过 使用 /dev/prot 设备文件. 注意, 但是, 这个文件的含义是非常平台特定的, 并且对任 何东西除了 PC 不可能有用.
技术上, 它必须有 CAP_SYS_RAWIO 能力, 但是在大部分当前系统中这是与作为 root 运行是同样的.
例子源码 misc-progs/inp.c 和 misc-progs/outp.c 是一个从命令行读写端口的小工具, 在用户空间. 它们希望被安装在多个名子下(例如, inb, inw, 和 inl 并且操作字节, 字, 或者长端口依赖于用户调用哪个名子). 它们使用 ioperm 或者 iopl 在 x86 下, 在其他 平台是 /dev/port.
程序可以做成 setuid root, 如果你想过危险生活并且在不要求明确的权限的情况下使用 你的硬件. 但是, 请不要在产品系统上以 set-uid 安装它们; 它们是设计上的安全漏洞.
字串操作
除了单发地输入和输出操作, 一些处理器实现了特殊的指令来传送一系列字节, 字, 或者 长字 到和自一个单个 I/O 端口或者同样大小. 这是所谓的字串指令, 并且它们完成任务 比一个 C 语言循环能做的更快. 下列宏定义实现字串处理的概念或者通过使用一个单个 机器指令或者通过执行一个紧凑的循环, 如果目标处理器没有进行字串 I/O 的指令. 当 编译为 S390 平台时这些宏定义根本不定义. 这应当不是个移植性问题, 因为这个平台通 常不与其他平台共享设备驱动, 因为它的外设总线是不同的.
字串函数的原型是:
void insb(unsigned port, void *addr, unsigned long count); void outsb(unsigned port, void *addr, unsigned long count);
读或写从内存地址 addr 开始的 count 字节. 数据读自或者写入单个 port 端口. void insw(unsigned port, void *addr, unsigned long count);
void outsw(unsigned port, void *addr, unsigned long count);
读或写 16-位 值到一个单个 16-位 端口.
void insl(unsigned port, void *addr, unsigned long count); void outsl(unsigned port, void *addr, unsigned long count);
读或写 32-位 值到一个单个 32-位 端口.
有件事要记住, 当使用字串函数时: 它们移动一个整齐的字节流到或自端口. 当端口和主 系统有不同的字节对齐规则, 结果可能是令人惊讶的. 使用 inw 读取一个端口交换这些 字节, 如果需要, 来使读取的值匹配主机字节序. 字串函数, 相反, 不进行这个交换.
暂停 I/O
一些平台 - 最有名的 i386 - 可能有问题当处理器试图太快传送数据到或自总线. 当处 理器对于外设总线被过度锁定时可能引起问题( 想一下 ISA )并且可能当设备单板太慢时 表现出来. 解决方法是插入一个小的延时在每个 I/O 指令后面, 如果跟随着另一个指令. 在 x86 上, 这个暂停是通过进行一个 outb 指令到端口 0x80 ( 正常地不是常常用到 ) 实现的, 或者通过忙等待. 细节见你的平台的 asm 子目录的 io.h 文件.
如果你的设备丢失一些数据, 或者如果你担心它可能丢失一些, 你可以使用暂停函数代替 正常的那些. 暂停函数正如前面列出的, 但是它们的名子以 _p 结尾; 它们称为 inb_p, outb_p, 等等. 这些函数定义给大部分被支持的体系, 尽管它们常常扩展为与非暂停 I/O 同样的代码, 因为没有必要额外暂停, 如果体系使用一个合理的现代外设总线.