C++ `vfio` / `uio`:用户态驱动开发与设备直接访问

哈喽,各位好!今天咱们聊聊C++里那些“不正经”的驱动开发方式:vfio和uio,让你们感受一下用户态直接操控硬件的快感(和痛苦)。 一、开场白:为啥要这么折腾? 你是不是觉得驱动就该是内核大佬们的事情?咱普通程序员就该老老实实写应用?嗯,理论上是这样。但有时候,你就是想搞点“特别”的,比如: 性能控: 内核那一层层抽象和安全检查,总是让你觉得慢?想绕过它们,直接和硬件对话,榨干每一滴性能? 调试狂: 内核调试?那画面太美我不敢看。用户态调试器,GDB、LLDB随便用,岂不美哉? 作死爱好者: 就是想体验一下“手搓”硬件的乐趣,感受一下把系统搞崩的快感(误)。 如果以上任何一条戳中了你,那么vfio和uio就是为你准备的“毒药”。 二、uio:简单粗暴的入门 uio(Userspace I/O)是“用户态I/O”的简称,听名字就知道,它是让你在用户态搞I/O的。它的原理非常简单: 内核模块: 提供一个简单的内核模块,负责把硬件资源(中断、内存区域)暴露给用户空间。 设备文件: 创建一个设备文件(通常在/dev/uioX),用户空间通过读写这个文件来和硬件交互。 优点: 简单,容易上手。 …