从C中的物理内存地址读取结构

Question

由于我缺乏 C 知识，这可能更多是一个问题，但我希望有人能够提供可能的解决方案。简而言之，我正在尝试读取存储在内存中的结构，并且我拥有它的物理内存地址。这也是在 64 位 Linux 系统（Debian (Wheezy) Kernel 3.6.6）上完成的，我想使用 C 作为语言。

例如，当前结构的地址是物理地址：0x3f5e16000

现在我最初确实尝试使用指向 /dev/mem 的指针来访问此地址。但是，从那以后，我了解到不允许访问任何大于 1024MB 的地址，并且我在 var/log/messages 中收到一条很好的错误消息，告诉我所有相关信息。目前正在尝试从用户空间应用程序进行访问，但如果需要的话，我很乐意研究编写内核模块。

有趣的是，我还发现了一个名为“kprobe”的东西，据说它允许绕过 > 1024MB /dev/mem 的限制。但是，我真的不想在我的系统中引入任何潜在的安全问题，而且我确信必须有一种更简单的方法来实现这一点。关于 kprobe 的信息可以在这里找到：http://www.libcrack.so/2012/09/02/bypassing-devmem_is_allowed-with-kprobes/

我已经阅读了一些内容，并且发现了使用 mmap 将物理地址映射到用户空间以便可以读取它的参考资料，但我必须承认我不了解 C 中的实现。

如果有人能提供一些关于访问物理内存的信息，或者将数据从物理地址映射到用户空间虚拟地址，我将非常感激。

如果我对自己在做什么有点含糊，请原谅我，但这是项目的一部分，我不想透露太多信息，所以请多多包涵我 :) 我不是迟钝之类的。

内存中的结构是一个由四个整数和十个长整数组成的块，由正在运行的内核模块加载到内存中。

我使用的地址肯定是物理地址，它被设置为非分页，内核模块执行物理转换，我没有使用地址操作符。

我想知道我是否应该将问题重新表述为如何从物理位置读取 int，因为这是结构的第一个元素。我希望这有助于澄清事情！

编辑 - 在做了更多阅读之后，似乎解决这个问题的一种可能方法是构造一个内核模块，然后使用mmap 函数将物理地址映射到虚拟地址然后内核模块可以访问该地址。任何人都可以就使用 mmap 实现这一点提供任何建议吗？

Answer 1

我只回答这个问题：

我想知道是否应该将问题重新表述为如何从物理位置读取 int，因为这是结构的第一个元素。

没有。问题不在于int 与struct，问题在于C 本身并没有物理内存的概念。操作系统与 MMU 一起确保每个进程，包括每个正在运行的 C 程序，都在虚拟内存沙箱中运行。操作系统可能提供进入物理内存的逃生口。

如果您正在编写一个内核模块来管理物理地址0x3f5e16000 上的某个对象，那么您应该提供一些API 来访问该内存，最好是使用文件描述符或其他抽象来隐藏细节的API-来自与之通信的用户程序的内核内存管理。

如果您尝试与设计不佳的内核模块进行通信，该模块希望您访问固定的物理内存地址，那么涉及/dev/mem 的丑陋黑客就是您的分享。