利用mmap /dev/mem 讀寫Linux內存

使用 hexedit /dev/mem 可以顯示所有物理內存中的信息。 運用mmap將/dev/mem map出來，然後直接對其讀寫可以實現用戶空間的內核操作。

以下是我寫的一個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!\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);
}

上面的例子將起始地址0x20000（物理地址）， 長度爲0xff映射出來。 然後就可以像普通數組一樣操作內存。

下面是輸出結果

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
。。。

我的測試機器是64位機。 該例子將物理地址0x20000映射到了虛擬地址0x7f3f95391000。

首先將當前地址下的內容輸出， 然後寫入新值。

可以通過 hexedit /dev/mem 驗證新值已經寫入。

如果想在用戶態處理kernel分配的地址可以這麼做。 首先用virt_addr = get_free_pages(GFP_KERNEL, order)分配內存，通過phy_addr = __pa(virt_addr)得到物理地址，然後在用戶態將/dev/mem用mmap 映射出來， offset就是phy_addr, length設爲 2^order。 此時就可以在用戶態讀寫內核分配的內存了。

注：該操作需要有root權限。