linux 用户空间映射,在Linux中如何从用户空间访问物理地址？

busybox devmem

busybox devmem是mmaps的小型CLI实用程序/dev/mem。

您可以通过以下方式在Ubuntu中获取它： sudo apt-get install busybox

用法：从物理地址读取4个字节0x12345678：

sudo busybox devmem 0x12345678

写入0x9abcdef0该地址：

sudo busybox devmem 0x12345678 w 0x9abcdef0

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

mmap MAP_SHARED

映射时/dev/mem，您可能要使用：

open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC);

mmap(..., PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, ...)

MAP_SHARED 使写操作立即进入物理内存，这使观察起来更容易，并且对硬件寄存器写操作更有意义。

CONFIG_STRICT_DEVMEM 和 nopat

要/dev/mem查看和修改内核v4.9上的常规RAM，必须首先：

禁用CONFIG_STRICT_DEVMEM(在Ubuntu 17.04上默认设置)

传递nopatx86 的内核命令行选项

没有这些端口，IO端口仍然可以工作。

另请参见：/ dev / mem的mmap失败，且virt_to_phys地址的参数无效，但是地址是页面对齐的

缓存刷新

如果您尝试写入RAM而不是寄存器，则CPU可能会缓存内存：如何在Linux中刷新CPU缓存以获取地址空间区域？而且我看不到一种非常方便/简便的方法来刷新它或将该区域标记为不可缓存：

如何使用O_DIRECT将内核空间内存(物理地址)写入文件？

如何在Linux中刷新地址空间区域的CPU缓存？

是否可以在用户空间上在Linux上分配不可缓存的内存块？

因此，也许/dev/mem不能可靠地用于将内存缓冲区传递给设备吗？

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

现在是有趣的部分。以下是一些不错的设置：

用户区内存

volatile在用户态进程上分配变量

使用/proc//maps+ 获取物理地址/proc//pagemap

使用修改物理地址上的值devmem，并观察用户态过程的反应

内核内存

用以下方式分配内核内存 kmalloc

获取物理地址virt_to_phys并将其传回用户空间

修改物理地址 devmem

从内核模块查询值

IO内存和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

用于devmem写入寄存器