busybox devmem

busybox devmem是一个小型的CLI实用程序，可以Map/dev/mem。
你可以在Ubuntu中使用：sudo apt-get install busybox
用法：从物理地址0x12345678读取4个字节：

sudo busybox devmem 0x12345678

字符串
将0x9abcdef0写入该地址：

sudo busybox devmem 0x12345678 w 0x9abcdef0

型
来源：https://github.com/mirror/busybox/blob/1_27_2/miscutils/devmem.c#L85

mmap MAP_SHARED

在Map/dev/mem时，您可能希望使用：用途：

open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC);
mmap(..., PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, ...)

型
MAP_SHARED使写入立即进入物理内存，这使得更容易观察，并且对于硬件寄存器写入更有意义。

CONFIG_STRICT_DEVMEM和nopat

要使用/dev/mem查看和修改内核v4.9上的常规RAM，您必须首先：

• 禁用CONFIG_STRICT_DEVMEM（在Ubuntu 17.04上默认设置）
• 传递x86的nopat内核命令行选项

IO端口在没有这些的情况下仍然可以工作。
另请参阅：mmap of /dev/software fails with invalid argument for virt_to_phys address，but address is page aligned（/dev/software的mmap失败，virt_to_phys地址的参数无效，但地址是页面对齐的）

缓存刷新

如果你尝试写RAM而不是寄存器，内存可能会被CPU缓存：How to flush the CPU cache for a region of address space in Linux?，我没有看到一个非常便携/简单的方法来刷新它或将该区域标记为不可缓存：

• How to write kernel space memory (physical address) to a file using O_DIRECT?的
• How to flush the CPU cache for a region of address space in Linux?的
• Is it possible to allocate, in user space, a non cacheable block of memory on Linux?的

因此，也许/dev/mem不能可靠地用于将内存缓冲区传递给设备？
不幸的是，这在QEMU中无法观察到，因为QEMU不模拟缓存。

如何测试

现在到了有趣的部分。这里有一些很酷的设置：

• 用户区存储器
• 在userland进程上分配volatile变量
• 使用/proc/<pid>/maps + /proc/<pid>/pagemap获取物理地址
• 使用devmem修改物理地址处的值，并观察userland进程的React
• 核存储器
• 使用kmalloc分配内核内存
• 使用virt_to_phys获取物理地址并将其传递回userland
• 用devmem修改物理地址
• 从内核模块查询值
• IO总线和QEMU虚拟平台设备
• 创建具有已知物理寄存器地址的平台设备
• 使用devmem写入寄存器
• 观察printf s从虚拟设备中出来作为响应
  额外奖励：确定虚拟地址的物理地址

在Linux中，是否有任何API用于从虚拟地址确定物理地址？

您可以使用mmap(2)系统调用将设备文件Map到用户进程内存。通常，设备文件是物理内存到文件系统的Map。否则，您必须编写一个内核模块来创建这样的文件或提供将所需内存Map到用户进程的方法。
另一种方法是将/dev/mem的一部分重新Map到用户内存。
编辑：mmapping /dev/mem的示例（此程序必须访问/dev/mem，例如具有root权限）：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/mman.h>
#include <unistd.h>

int main(int argc, char *argv[]) {
    if (argc < 3) {
        printf("Usage: %s <phys_addr> <offset>\n", argv[0]);
        return 0;
    }

    off_t offset = strtoul(argv[1], NULL, 0);
    size_t len = strtoul(argv[2], NULL, 0);

    // Truncate offset to a multiple of the page size, or mmap will fail.
    size_t pagesize = sysconf(_SC_PAGE_SIZE);
    off_t page_base = (offset / pagesize) * pagesize;
    off_t page_offset = offset - page_base;

    int fd = open("/dev/mem", O_SYNC);
    unsigned char *mem = mmap(NULL, page_offset + len, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_PRIVATE, fd, page_base);
    if (mem == MAP_FAILED) {
        perror("Can't map memory");
        return -1;
    }

    size_t i;
    for (i = 0; i < len; ++i)
        printf("%02x ", (int)mem[page_offset + i]);

    return 0;
}

字符串