利用mmap /dev/mem 读写Linux内存

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

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!
");
    }
    else
    {
        printf("Successfull!
");
    }

    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		", addr, (unsigned int)content);

        map_base[i] = (unsigned char)i;
        content = map_base[i];
        printf("updated address: 0x%lx   content 0x%x
", 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。

Notes: 新内核已经限制/dev/mem中1M以上的内存访问，这是一个可配置的选项CONFIG_STRICT_DEVMEM，在我的机器上已经选择n了，可是好像还是只能映射1M一下物理内存。

Linux下/dev/mem和/dev/kmem的区别：
/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

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