C 在内核空间与用户空间中工作

在我的项目中，我必须不断地从固件FIFO中读取大量数据。我一次读一个单词，在读了115个单词之后，所有的单词都被解析成一个结构。我有两种方法可以做到这一点：

1.）实现驱动程序，使其一次返回1个字，并在用户空间中进行所有打包

2.）通过IOCTL将结构传递给驱动程序，驱动程序执行115次读取，然后返回填充的结构

---

第2条对我很有吸引力，因为它可以让用户空间代码更干净，但我不确定是否能在驱动程序中完成所有这些工作。从标准实践和性能的角度来看，哪种方法更好

我认为这取决于驱动程序是否特定于硬件。如果希望驱动程序理解设备的协议（它是特定于设备的驱动程序，而不是一般的驱动程序），那么#2可能是最好的选择，因为它可以最大限度地减少用户空间程序和内核之间的通信量。如果驱动程序应该合理地与硬件无关，那么#1就是您应该实现的（例如，如果它是通信协议的驱动程序，比如SPI/I2C，而不是设备的驱动程序）

---

就性能而言，#2几乎肯定更好，因为它需要1次系统调用而不是115次系统调用。

一种减少用户到内核空间通信的方法，同时保持用户空间的复杂性，就是让用户空间在一次调用中同时请求所有230字节的数据

然后在用户空间中执行位和字节操作

根据操作的工作方式，它甚至可以“就地”完成。您传递

struct

，将其填充，然后调用

prepare\u data

，这将完成所有的位修改。再进行一步，您可以将其隐藏在库函数后面，甚至

inline

头文件函数后面

---

现在内核空间只提供请求的字节，用户空间包含所有非平凡逻辑。这使得fencepost错误使您的计算机停机的可能性降低。

如果您的硬件允许，并且对获取这些数据的速度没有硬性的实时要求，下面是一种支持惰性的方法：：-）

将固件的IO地址映射到用户空间。然后从你的用户空间程序中读取它

---

这适用于“固件”每秒仅生成1个数据的情况。

我假设在2中，只有当FIFO至少有115个字时，您才会调用驱动程序，如果没有，它会立即返回错误？这种“解析”非常重要，或者只是从

memcpy

中删除了一步？是的，驱动程序将检查是否有115个单词可用，如果没有，则返回。解析将是大量的按位添加和移位之类的操作。没有浮点运算或任何东西。顺便问一下：它总是115个字吗？允许用户空间说出应该读取多少，这是否值得呢？（目前可能验证这是预期的数字…）3。选项是在一次调用中将115个单词传递回内核，然后在用户空间中进行解析。不是一般的。谢谢你的建议。