linux下/dev/mem分析
linux下/dev/mem分析
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收藏 2/dev/kmem: kernel看到的虚拟内存的全镜像。可以用来访问kernel的内容。
/dev/mem 用来访问物理IO设备，比如X用来访问显卡的物理内存，或嵌入式中访问GPIO。用法一般就是open，然后mmap，接着可以使用map之后的地址来访问物理内存。这其实就是实现用户空间驱动的一种方法。
/dev/kmem 一般可以用来查看kernel的变量，或者用作rootkit之类的。
通过/dev/mem设备文件和mmap系统调用，可以将线性地址描述的物理内存映射到进程
的地址空间，然后就可以直接访问这段内存了。
比如，标准VGA 16色模式的实模式地址是A000:0000，而线性地址则是A0000。设定显
存大小为0x10000，则可以如下操作
mem_fd = open( "/dev/mem", O_RDWR );
vga_mem = mmap( 0, 0x10000, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
mem_fd, 0xA0000 );
close( mem_fd );
然后直接对vga_mem进行访问，就可以了。当然，如果是操作VGA显卡，还要获得I/O
端口的访问权限，以便进行直接的I/O操作，用来设置模式/调色板/选择位面等等
在工控领域中还有一种常用的方法，用来在内核和应用程序之间高效传递数据:
1) 假定系统有64M物理内存，则可以通过lilo通知内核只使用63M，而保留1M物理内
存作为数据交换使用(使用 mem=63M 标记)。
2) 然后打开/dev/mem设备，并将63M开始的1M地址空间映射到进程的地址空间。
使用/dev/kmem查看kernel变量 从lwn.net学到的
实例代码如下：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdarg.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/poll.h>
#include <sys/mman.h>
int page_size;
#define PAGE_SIZE page_size
#define PAGE_MASK (~(PAGE_SIZE-1))
void get_var (unsigned long addr) {
off_t ptr = addr & ~(PAGE_MASK);
off_t offset = addr & PAGE_MASK;
int i = 0;
char *map;
static int kfd = -1;
kfd = open("/dev/kmem",O_RDONLY);
if (kfd < 0) {
perror("open");
exit(0);
}
map = mmap(NULL,PAGE_SIZE,PROT_READ,MAP_SHARED,kfd,offset);
if (map == MAP_FAILED) {
perror("mmap");
exit(-1);
}
/* 假定这里是字符串 */
printf("%s\n",map+ptr);
return;
}
int main(int argc, char **argv)
{
FILE *fp;
char addr_str[11]="0x";
char var[51];
unsigned long addr;
char ch;
int r;
if (argc != 2) {
fprintf(stderr,"usage: %s System.map\n",argv[0]);
exit(-1);
}
if ((fp = fopen(argv[1],"r")) == NULL) {
perror("fopen");
exit(-1);
}
do {
r = fscanf(fp,"%8s %c %50s\n",&addr_str[2],&ch,var);
if (strcmp(var,"modprobe_path")==0)
break;
} while(r > 0);
if (r < 0) {
printf("could not find modprobe_path\n");
exit(-1);
}
page_size = getpagesize();
addr = strtoul(addr_str,NULL,16);
printf("found modprobe_path at (%s) %08lx\n",addr_str,addr);
get_var(addr);
}
运行：
# ./tmap /boot/System.map
found modprobe_path at (0xc03aa900) c03aa900
/sbin/modprobe
- /dev/mem: 物理内存的全镜像。可以用来访问物理内存。
- /dev/kmem: kernel看到的虚拟内存的全镜像。可以用来访问kernel的内容。
- 前者用来访问物理IO设备，比如X用来访问显卡的物理内存，或嵌入式中访问GPIO。用法一般就是open，然后mmap，接着可以使用map之后的地址来访问物理内存。这其实就是实现用户空间驱动的一种方法。
- 后者一般可以用来查看kernel的变量，或者用作rootkit之类的。参考1和2描述了用来查看kernel变量这
在2.6，直接打开/dev/mem后，只可以读取前0x101000部分的内容(ubuntu)。大约是1MB加4KB。读取后面的内容将出现"open not permitted"错误。
解决的方法是使用mmap()。routine如下：
f = open("/dev/mem", O_RDONLY);
my_mem = mmap (0, 0x1000, PROT_READ, MAP_SHARED, f, 0x34f000);
if (my_mem == MAP_FAILED)
printf("map failed %s\n",strerror(errno));
通过my_mem就可以得到0x101000之后的内存内容了。
