Что такое / dev / mem?

Предположительно это как-то связано с памятью? Что бы

sudo cat /dev/urandom > /dev/mem

делать? Корзина вся ОЗУ? Вся неядерная виртуальная память? Ни один из вышеперечисленных?

Он обеспечивает доступ к физической памяти системы.

Страница mem(4)man объясняет больше о том, что /dev/memесть.

Да, это может вызвать все виды проблем. Перезагрузка должна исправить вас, но плохие вещи могут произойти очень легко. Быть осторожен! :-)

/ dev / mem предоставляет доступ к физической памяти системы, а не к виртуальной памяти. Виртуальное адресное пространство ядра может быть доступно с помощью / dev / kmem.

Он в основном используется для доступа к адресам памяти ввода-вывода, связанным с периферийным оборудованием, например видеоадаптерами.

sudo cat /dev/urandom > /dev/memничего не сделает, так как sudo повысит привилегию cat, но не редиректа. Вы можете либо сделать sudo suи затем работать в корневой оболочке, либо использовать
sudo dd if=/dev/urandom of=/dev/mem

/dev/memобеспечивает доступ к физической памяти, т. е. ко всей оперативной памяти в системе, однако это не означает, что он дает вам полный доступ для чтения / записи в оперативную память (см. параметр CONFIG_STRICT_DEVMEM в этом документе). Также обратите внимание, что в некоторых областях физической памяти будут отображаться другие устройства, такие как память видеокарты и т. Д.

Слепое написание /dev/memприведет к неопределенному поведению, вот видео на YouTube, делающее то же самое.

Проверьте это с busybox devmem

busybox devmemэто крошечная утилита CLI, которая mmaps /dev/mem.

Вы можете получить его в Ubuntu с помощью: sudo apt-get install busybox

Использование: прочитать 4 байта с физического адреса 0x12345678:

sudo busybox devmem 0x12345678

Пишите 0x9abcdef0по этому адресу:

sudo busybox devmem 0x12345678 w 0x9abcdef0

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

MAP_SHARED

Когда mmapping /dev/mem, вы, вероятно, хотите использовать:

open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC);
mmap(..., PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, ...)

MAP_SHARED заставляет записи идти в физическую память немедленно, что облегчает наблюдение и имеет больше смысла для аппаратной записи в регистр.

CONFIG_STRICT_DEVMEM а также nopat

Чтобы использовать /dev/memдля просмотра и изменения обычной оперативной памяти в ядре v4.9, вы должны:

• отключить CONFIG_STRICT_DEVMEM(установлено по умолчанию в Ubuntu 17.04)
• передать параметр nopatкомандной строки ядра для x86

Порты ввода-вывода по-прежнему работают без них.

Смотрите также: https://stackoverflow.com/questions/39134990/mmap-of-dev-mem-fails-with-invalid-argument-for-virt-to-phys-address-but-addre/45127582#45127582

Сброс кеша

Если вы попытаетесь выполнить запись в ОЗУ, а не в регистр, память может быть кэширована ЦП: https://stackoverflow.com/questions/22701352/how-to-flush-the-cpu-cache-for-a-region -of-address-space-in-linux, и я не вижу очень переносимого / простого способа очистить его или пометить регион как не кэшируемый:

• https://stackoverflow.com/questions/22701352/how-to-flush-the-cpu-cache-for-a-region-of-address-space-in-linux
• https://stackoverflow.com/questions/885658/is-it-possible-to-allocate-in-user-space-a-non-cacheable-block-of-memory-on-li

Так, может быть, /dev/memнельзя надежно использовать для передачи буферов памяти на устройства?

К сожалению, в QEMU этого не наблюдается, поскольку QEMU не моделирует кэши.

Как это проверить

Теперь самое интересное. Вот несколько классных настроек:

• Пользовательская память
  • выделить volatileпеременную в пользовательском процессе
  • получить физический адрес с помощью /proc/<pid>/maps+/proc/<pid>/pagemap
  • физический адрес с devmem2, и наблюдайте, как пользовательский процесс реагирует:
• Ядро памяти
  • выделить память ядра с kmalloc
  • получить физический адрес virt_to_physи передать его обратно пользователю
  • изменить физический адрес с devmem2
  • запросить значение из модуля ядра
• IO mem и устройство виртуальной платформы QEMU
  • создать платформенное устройство с известными физическими адресами регистра
  • использовать devmem2для записи в реестр
  • часы printfвыходят из виртуального устройства в ответ

/ dev / mem традиционно предоставляет доступ ко всему физическому адресному пространству. Это включает в себя оперативную память, но также включает любые устройства ввода-вывода с отображением в памяти.

Многие современные ядра будут сконфигурированы с «CONFIG_STRICT_DEVMEM», который ограничивает / dev / mem только для устройств ввода-вывода с отображением в памяти.

Писать случайный мусор - плохая идея, но точно, что случится, сложно предугадать. Аппаратные средства могут непредсказуемым образом реагировать на случайный мусор, поврежденные структуры памяти ядра могут вызывать непредсказуемое поведение ядра. В лучшем случае я бы ожидал сбой системы, в худшем случае не может быть и речи о повреждении данных или даже аппаратном блокировании.

PS обратите внимание, что ваша команда при запуске от имени обычного пользователя не должна ничего делать, потому что sudo уничтожает только команду cat, а не redirect.