組み込み Linux プロジェクトのために物理メモリに直接アクセスしようとしていますが、使用するメモリを最適に指定する方法がわかりません。
デバイスを定期的に起動して /dev/mem にアクセスすれば、ほぼどこでも簡単に読み書きできます。ただし、これでは、任意のプロセスに簡単に割り当てることができるメモリにアクセスしています。やりたくないこと
/dev/mem の私のコードは次のとおりです(すべてのエラーチェックなどは削除されています):
mem_fd = open("/dev/mem", O_RDWR));
mem_p = malloc(SIZE + (PAGE_SIZE - 1));
if ((unsigned long) mem_p % PAGE_SIZE) {
mem_p += PAGE_SIZE - ((unsigned long) mem_p % PAGE_SIZE);
}
mem_p = (unsigned char *) mmap(mem_p, SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED | MAP_FIXED, mem_fd, BASE_ADDRESS);
そして、これは機能します。しかし、私は他の誰も触れないメモリを使用したいと考えています。mem=XXXm で起動し、BASE_ADDRESS をそれより上 (物理メモリより下) に設定して、カーネルが認識するメモリの量を制限しようとしましたが、一貫して同じメモリにアクセスしていないようです。
私がオンラインで見たものに基づいて、ioremap() または remap_pfn_range() (または両方???) のいずれかを使用するカーネル モジュール (これで問題ありません) が必要になるのではないかと思いますが、その方法がまったくわかりません。誰でも助けることができますか？
EDIT：私が欲しいのは、常に同じ物理メモリ（たとえば、1.5MB相当）にアクセスし、そのメモリを脇に置いて、カーネルがそれを他のプロセスに割り当てないようにする方法です。
他のOS（メモリ管理なし）で使用していたシステムを再現しようとしています。これにより、リンカーを介してメモリにスペースを割り当て、次のようなものを使用してアクセスできます
*(unsigned char *)0x12345678
EDIT2：もう少し詳細を提供する必要があると思います。このメモリ空間は、組み込みアプリケーションの高性能ロギング ソリューションの RAM バッファに使用されます。私たちが使用しているシステムでは、ソフト リブート中に物理メモリをクリアまたはスクランブルするものは何もありません。したがって、物理アドレス X にビットを書き込んでシステムを再起動すると、再起動後も同じビットが設定されたままになります。これは、VxWorks を実行しているまったく同じハードウェアでテストされています (このロジックは、異なるプラットフォーム (FWIW) 上の Nucleus RTOS および OS20 でもうまく機能します)。私のアイデアは、物理メモリを直接アドレス指定することで、Linux でも同じことを試すことでした。したがって、起動するたびに同じアドレスを取得することが不可欠です。
これはカーネル 2.6.12 以降用であることを明確にする必要があります。
EDIT3：これが私のコードです。最初はカーネルモジュール用で、次にユーザー空間アプリケーション用です。
これを使用するには、 mem=95m で起動し、次に insmod foo-module.ko 、次に mknod mknod /dev/foo c 32 0 で起動し、 foo-user を実行すると、終了します。gdbの下で実行すると、割り当てで死ぬことが示されますが、gdb内では、mmapから取得したアドレスを逆参照できません（printfはできますが）
foo-module.c
#include <linux/module.h>
#include <linux/config.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/mm.h>
#include <asm/io.h>
#define VERSION_STR "1.0.0"
#define FOO_BUFFER_SIZE (1u*1024u*1024u)
#define FOO_BUFFER_OFFSET (95u*1024u*1024u)
#define FOO_MAJOR 32
#define FOO_NAME "foo"
static const char *foo_version = "@(#) foo Support version " VERSION_STR " " __DATE__ " " __TIME__;
static void *pt = NULL;
static int foo_release(struct inode *inode, struct file *file);
static int foo_open(struct inode *inode, struct file *file);
static int foo_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma);
struct file_operations foo_fops = {
.owner = THIS_MODULE,
.llseek = NULL,
.read = NULL,
.write = NULL,
.readdir = NULL,
.poll = NULL,
.ioctl = NULL,
.mmap = foo_mmap,
.open = foo_open,
.flush = NULL,
.release = foo_release,
.fsync = NULL,
.fasync = NULL,
.lock = NULL,
.readv = NULL,
.writev = NULL,
};
static int __init foo_init(void)
{
int i;
printk(KERN_NOTICE "Loading foo support module\n");
printk(KERN_INFO "Version %s\n", foo_version);
printk(KERN_INFO "Preparing device /dev/foo\n");
i = register_chrdev(FOO_MAJOR, FOO_NAME, &foo_fops);
if (i != 0) {
return -EIO;
printk(KERN_ERR "Device couldn't be registered!");
}
printk(KERN_NOTICE "Device ready.\n");
printk(KERN_NOTICE "Make sure to run mknod /dev/foo c %d 0\n", FOO_MAJOR);
printk(KERN_INFO "Allocating memory\n");
pt = ioremap(FOO_BUFFER_OFFSET, FOO_BUFFER_SIZE);
if (pt == NULL) {
printk(KERN_ERR "Unable to remap memory\n");
return 1;
}
printk(KERN_INFO "ioremap returned %p\n", pt);
return 0;
}
static void __exit foo_exit(void)
{
printk(KERN_NOTICE "Unloading foo support module\n");
unregister_chrdev(FOO_MAJOR, FOO_NAME);
if (pt != NULL) {
printk(KERN_INFO "Unmapping memory at %p\n", pt);
iounmap(pt);
} else {
printk(KERN_WARNING "No memory to unmap!\n");
}
return;
}
static int foo_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
printk("foo_open\n");
return 0;
}
static int foo_release(struct inode *inode, struct file *file)
{
printk("foo_release\n");
return 0;
}
static int foo_mmap(struct file *filp, struct vm_area_struct *vma)
{
int ret;
if (pt == NULL) {
printk(KERN_ERR "Memory not mapped!\n");
return -EAGAIN;
}
if ((vma->vm_end - vma->vm_start) != FOO_BUFFER_SIZE) {
printk(KERN_ERR "Error: sizes don't match (buffer size = %d, requested size = %lu)\n", FOO_BUFFER_SIZE, vma->vm_end - vma->vm_start);
return -EAGAIN;
}
ret = remap_pfn_range(vma, vma->vm_start, (unsigned long) pt, vma->vm_end - vma->vm_start, PAGE_SHARED);
if (ret != 0) {
printk(KERN_ERR "Error in calling remap_pfn_range: returned %d\n", ret);
return -EAGAIN;
}
return 0;
}
module_init(foo_init);
module_exit(foo_exit);
MODULE_AUTHOR("Mike Miller");
MODULE_LICENSE("NONE");
MODULE_VERSION(VERSION_STR);
MODULE_DESCRIPTION("Provides support for foo to access direct memory");
foo-user.c
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
int main(void)
{
int fd;
char *mptr;
fd = open("/dev/foo", O_RDWR | O_SYNC);
if (fd == -1) {
printf("open error...\n");
return 1;
}
mptr = mmap(0, 1 * 1024 * 1024, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_FILE | MAP_SHARED, fd, 4096);
printf("On start, mptr points to 0x%lX.\n",(unsigned long) mptr);
printf("mptr points to 0x%lX. *mptr = 0x%X\n", (unsigned long) mptr, *mptr);
mptr[0] = 'a';
mptr[1] = 'b';
printf("mptr points to 0x%lX. *mptr = 0x%X\n", (unsigned long) mptr, *mptr);
close(fd);
return 0;
}