什么是/dev/mem？

Question

据推测它与内存有某种关系？什么会

sudo cat /dev/urandom > /dev/mem

做？垃圾所有内存？所有非内核虚拟内存？以上都不是？

Answer 1

它提供对系统物理内存的访问。

该mem(4)手册页介绍了更多关于什么/dev/mem是。

是的 - 它可能会导致各种问题。重新启动应该可以解决您的问题，但是很容易发生不好的事情。当心！:-)

我建议查看 mem 手册页。拉格是对的。“mem 是一个字符设备文件，它是计算机主内存的映像。例如，它可用于检查（甚至修补）系统。mem 中的字节地址被解释为物理内存地址。” 并且...“文件kmem 与mem 相同，只是访问的是内核虚拟内存而不是物理内存。” (4认同)

Answer 2

/dev/mem 提供对系统物理内存的访问，而不是虚拟内存。可以使用 /dev/kmem 访问内核虚拟地址空间。

它主要用于访问与外围硬件（如视频适配器）相关的 IO 内存地址。

Answer 3

sudo cat /dev/urandom > /dev/mem不会做任何事情，因为 sudo 会提升 cat 的特权，但不会提升重定向的特权。您可以sudo su在 root shell 中执行然后工作，或者使用
sudo dd if=/dev/urandom of=/dev/mem

/dev/mem提供对物理内存的访问，即系统中的所有 RAM，但这并不意味着它为您提供对 RAM 的完全读/写访问（请参阅本文档中的CONFIG_STRICT_DEVMEM 选项）。另请注意，物理内存的某些区域会将其他设备（如视频卡内存等）映射到其上。

盲目写作/dev/mem会导致不确定的行为，这里有一个 youtube 视频也在做同样的事情。

Answer 4

测试一下 busybox devmem

busybox devmem是一个用于 mmaps 的微型 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

写信0x9abcdef0到那个地址：

sudo busybox devmem 0x12345678 w 0x9abcdef0

MAP_SHARED

在 mmapping 时/dev/mem，您可能想要使用：

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

MAP_SHARED 使写入立即进入物理内存，这更容易观察，并且对硬件寄存器写入更有意义。

CONFIG_STRICT_DEVMEM 和 nopat

要用于/dev/mem查看和修改内核 v4.9 上的常规 RAM，您必须先：

IO 端口在没有这些的情况下仍然可以工作。

缓存刷新

如果您尝试写入 RAM 而不是寄存器，则内存可能被 CPU 缓存：https : //stackoverflow.com/questions/22701352/how-to-flush-the-cpu-cache-for-a-region -of-address-space-in-linux并且我没有看到一种非常便携/简单的方法来刷新它或将区域标记为不可缓存：

那么也许/dev/mem不能可靠地用于将内存缓冲区传递给设备？

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。这里有一些很酷的设置：

用户空间内存
- volatile在用户态进程上分配变量
- 使用/proc/<pid>/maps+获取物理地址/proc/<pid>/pagemap
- 物理地址devmem2，并观察用户进程的反应：
内核内存
- 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 devmem2
- 从内核模块查询值
IO mem 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devmem2写入寄存器
- watchprintf从虚拟设备中出来作为响应

Answer 5

/dev/mem 传统上提供对整个物理地址空间的访问。这包括 ram，但也包括任何内存映射的 IO 设备。

许多现代内核将配置为“CONFIG_STRICT_DEVMEM”，它将 /dev/mem 限制为仅内存映射 IO 设备。

向它随机写入垃圾是一个坏主意，但究竟会发生什么坏事是很难预测的。硬件可能会以不可预知的方式响应随机垃圾，损坏的内核内存结构可能会导致不可预知的内核行为。最好的情况是系统崩溃，最坏的情况是数据损坏甚至硬件变砖都不是问题。

PS 请注意，您的命令在以普通用户身份运行时不应执行任何操作，因为 sudo 仅提升 cat 命令，而不是重定向。