利用mmap /dev/mem 读写Linux内存 .

http://blog.csdn.net/zhanglei4214/article/details/6653568

使用 hexedit /dev/mem 可以显示所有物理内存中的信息。 运用mmap将/dev/mem map出来，然后直接对其读写可以实现用户空间的内核操作。

以下是我写的一个sample

#include
#include
#include
#include
#include
#include

int main()
{
    unsigned char * map_base;
    FILE *f;
    int n, fd;

    fd = open("/dev/mem", O_RDWR|O_SYNC);
    if (fd == -1)
    {
        return (-1);
    }

    map_base = mmap(NULL, 0xff, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0x20000);

    if (map_base == 0)
    {
        printf("NULL pointer!\n");
    }
    else
    {
        printf("Successfull!\n");
    }

    unsigned long addr;
    unsigned char content;

    int i = 0;
    for (;i < 0xff; ++i)
    {
        addr = (unsigned long)(map_base + i);
        content = map_base[i];
        printf("address: 0x%lx   content 0x%x\t\t", addr, (unsigned int)content);

        map_base[i] = (unsigned char)i;
        content = map_base[i];
        printf("updated address: 0x%lx   content 0x%x\n", addr, (unsigned int)content);
    }

    close(fd);

    munmap(map_base, 0xff);

    return (1);
}

#include
#include
#include
#include
#include
#include

int main()
{
    unsigned char * map_base;
    FILE *f;
    int n, fd;

    fd = open("/dev/mem", O_RDWR|O_SYNC);
    if (fd == -1)
    {
        return (-1);
    }

    map_base = mmap(NULL, 0xff, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0x20000);

    if (map_base == 0)
    {
        printf("NULL pointer!\n");
    }
    else
    {
        printf("Successfull!\n");
    }

    unsigned long addr;
    unsigned char content;

    int i = 0;
    for (;i < 0xff; ++i)
    {
        addr = (unsigned long)(map_base + i);
        content = map_base[i];
        printf("address: 0x%lx   content 0x%x\t\t", addr, (unsigned int)content);

        map_base[i] = (unsigned char)i;
        content = map_base[i];
        printf("updated address: 0x%lx   content 0x%x\n", addr, (unsigned int)content);
    }

    close(fd);

    munmap(map_base, 0xff);

    return (1);
}

上面的例子将起始地址0x20000（物理地址）， 长度为0xff映射出来。 然后就可以像普通数组一样操作内存。

下面是输出结果

address: 0x7f3f95391000   content 0x0           updated address: 0x7f3f95391000   content 0x0
address: 0x7f3f95391001   content 0x0           updated address: 0x7f3f95391001   content 0x1
address: 0x7f3f95391002   content 0x0           updated address: 0x7f3f95391002   content 0x2
address: 0x7f3f95391003   content 0x0           updated address: 0x7f3f95391003   content 0x3
address: 0x7f3f95391004   content 0x0           updated address: 0x7f3f95391004   content 0x4
。。。

我的测试机器是64位机。 该例子将物理地址0x20000映射到了虚拟地址0x7f3f95391000。

首先将当前地址下的内容输出， 然后写入新值。

可以通过 hexedit /dev/mem 验证新值已经写入。

如果想在用户态处理kernel分配的地址可以这么做。 首先用virt_addr = get_free_pages(GFP_KERNEL, order)分配内存，通过phy_addr = __pa(virt_addr)得到物理地址，然后在用户态将/dev/mem用mmap 映射出来， offset就是phy_addr, length设为 2^order。 此时就可以在用户态读写内核分配的内存了。

注：该操作需要有root权限。

 

 

Linux下读/写物理内存

来源: ChinaUnix博客 　日期： 2006.07.11 15:18　(共有条评论) 我要评论

一、基础知识： 1．  设备文件： mem是一个字符设备文件，是计算机主存的一个影象。通常只有root用户对其有读写权限。因此只有root用户能进行这些操作。        如果要打开设备文件/dev/mem，需要系统调用open()函数，作用是打开一个文件或设备，其函数原型为：        #include        #include        int open(const char *path, int flags);        open 函数定义在/usr/include/fcntl.h中；如果操作成功则返回一个文件描述符，否则返回－1；其中path是被打开文件的路径即文件名描述；flags是文件的访问模式描述，可常用的选项见下表：        flags的取值及其含义   flags                    含义                            O_RDONLY                  只读方式                            O_WRONLY                  只写方式                              O_RDWR                  可读写方式 2．内存映像： 内存映像其实在内存中创建一个与外存中文件完全相同的映像。用户可以将整个文件映射到内存中，也可以将文件的一部分映射到内存中。使用操作内存的方法对文件进行操作。系统会将内存映像文件所做的改动反映到真实文件中去。 在内存映像I/O的实现过程中需要用到一些系统调用： 首先是创建内存映像文件的系统调用mmap()函数，其函数原型为： #include #include   void *mmap(void *start,size_t length,int prot,int flags,int fd,off_t offset);  mmap函数定义在/usr/include/sys/mman.h中;        此函数用于将一个文件或它的一部分映射到内存中。参数start是一个void指针，表示希望将文件映射到此指针指向的位置，通常为NULL；参数 length定义内存映像文件所占用的内存空间大小，以字节计；参数prot表示内存映像文件的安全属性，它的可使用的选项见表1，注意和open函数中 的flags属性保持一致；参数flags是内存映像的标志，相关的标志见表2；参数fd是要映射的文件的描述符；参数offset表示所映射的数据内容 距离文件头的偏移量。 当调用成功时，返回值为指向内存映像起始地址的指针；当调用失败时，返回值为-1。 表1 prot的取值及其含义 prot                  含义 PROT_EXEC          被映像内存可能含义机器码，可被执行 PROT_NONE          映像内存不允许访问 PROT_READ          映像内存可读 PROT_WRITE         映像内存可写 表2 flags的取值及其含义 Flags                  含义 MAP_FIXED          若无法在指定位置建立内存映像文件，则出错返回 MAP_PRIVATE        对内存映像文件所做操作不反映到外存文件中 MAP_SHARED         对内存映像文件所做操作都将被保存到外存文件中 另外我们使用完内存映像文件后，要用系统调用函数munmap()函数来撤销，其函数原型为： #include #include int munmap(void *start,size_t length); 参数start表示要撤销的内存映像文件的起始地址；参数length表示要撤销的内存映像文件的大小。调用成功时，返回值为0；调用失败时返回值为-1，并将errno设置为相应值。 最后，如果我们要将内存映像的改动保存到外存中，还需要系统调用msync()函数，其函数原型为： #include #include int msync(const void *start,size_t length,int flags); 参数start表示要保存到外存的那些源文件的起始地址；参数length表示内存映像文件的大小；参数flags设置了函数的相应操作，其具体选项见表3。 表3 flags的取值及其含义         flags                        含义 MS_ASYNC              调用一个写操作并返回 MS_INVALIDATE         映像到相同文件的内存映像数据更新 MS_SYNC               完成写操作后函数返回 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。 二、应用实例： 1．  源代码： /* file:          RWPhy.c function:   Read the the first 5 bytes of the memory and then Write it with "HELLO" */ #include #include #include #include #include #include int main (int args, char* arg[]) { int i; int fd; char* mem; char *buff = "HELLO"; //open /dev/mem with read and write mode if ((fd = open ("/dev/mem", O_RDWR)) < 0)       {               perror ("open error" ;         return -1; }      //map physical memory 0-10 bytes mem = mmap (0, 10, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);     if (mem == MAP_FAILED) {     perror ("mmap error:" ;    return 1;    } //Read old value     for (i = 0; i < 5; i++)    {         printf("\nold mem[%d]:%d", i, mem);       }    //write memory    memcpy(mem, buff, 5); //Read new value    for (i = 0; i<5 ; i++)    {         printf("\nnew mem[%d]:%c", i, mem);    }    printf("\n" ;    munmap (mem, 10); //destroy map memory   close (fd);  //close file   return 0; } 2.编译、运行： #gcc -o RWPhy RWPhy.c #./RWPhy 结果如下： old mem[0]:1 old mem[1]:0 old mem[2]:0 old mem[3]:0 old mem[4]:83 new mem[0]:H new mem[1]:E new mem[2]:L new mem[3]:L new mem[4]:O                                                 本文来自ChinaUnix博客，如果查看原文请点：http://blog.chinaunix.net/u/21164/showart_139144.html