사용자 공간 I/O: 앱에서 하드웨어 다루기

장치별 방법

장치	인터페이스	도구 / 라이브러리
GPIO	/dev/gpiochipN (문자 장치)	libgpiod, gpioset, gpioget
I2C	/dev/i2c-N	i2cdetect, i2cget, ioctl(I2C_RDWR)
SPI	/dev/spidevX.Y	spidev ioctl
UART	/dev/ttyS, /dev/ttyUSB	termios
PWM	/sys/class/pwm/	sysfs
ADC	/sys/bus/iio/devices/	IIO

예전 /sys/class/gpio 인터페이스는 폐기되는 중이라 새 코드는 libgpiod를 씁니다.

I2C 읽기 예 (Python)

from smbus2 import SMBus
with SMBus(1) as bus:
    raw = bus.read_i2c_block_data(0x68, 0x3B, 6)   # MPU6050 가속도

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언제 사용자 공간, 언제 드라이버

사용자 공간이 좋을 때	드라이버가 필요할 때
프로토타입, 느린 센서	µs 단위 응답, 높은 인터럽트 빈도
개발 속도가 중요	여러 프로그램이 공유
	커널 서브시스템(네트워크, 입력 장치)에 통합

실시간성 주의

리눅스 사용자 프로그램은 스케줄러가 언제든 멈출 수 있어 수 ms 지터가 생깁니다. 정밀한 PWM이나 모터 제어는 MCU에 맡기고 리눅스는 상위 판단과 통신을 맡기는 구성이 흔합니다.