想法的来源是看到chinaunix上有人转载了wheelz的博客，但是wheelz的代码在我的实验平台上是不能正常工作的，可能是wheelz的代码太过久远，我试验的内核版本是：3.4.13。wheelz的源代码如下：
// 内核模块#include#include #include #include MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("Wheelz");MODULE_DESCRIPTION("mmap demo");static unsigned long p = 0;static int __init init(void){ //分配共享内存（一个页面） p = __get_free_pages(GFP_KERNEL, 0); SetPageReserved(virt_to_page(p)); printk("<1> p = 0x%08x\n", p); //p是内核中的虚拟地址 //在共享内存中写上一个字符串 strcpy(p, "Hello world!\n"); return 0;}static void __exit fini(void){ ClearPageReserved(virt_to_page(p)); free_pages(p, 0); }module_init(init);module_exit(fini); ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 用户态程序#include #include #include #include #include #define PAGE_SIZE (4*1024)#define PAGE_OFFSET 0xc0000000#define KERNEL_VIRT_ADDR 0xc5e3c000int main() { char *buf; int fd; unsigned long phy_addr; fd=open("/dev/mem",O_RDWR); if(fd == -1) perror("open"); phy_addr=KERNEL_VIRT_ADDR - PAGE_OFFSET; //此处不太懂，不能理解物理地址phy_addr的计算方法 buf=mmap(0, PAGE_SIZE, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, phy_addr); if(buf == MAP_FAILED) perror("mmap"); puts(buf);//打印共享内存的内容 munmap(buf,PAGE_SIZE); close(fd); return 0; }
在网上找了一些资料，导致这段代码不工作的原因可能有一下几个：
（1）在编译内核时设置了CONFIG_STRICT_DEVMEM（某些版本中是CONFIG_NONPROMISC_DEVMEM），应该将此设置删除。
（2）请求的地址没有通过内核中devmem_is_allowed函数对/dev/mem的保护。
（3）物理地址phy_addr计算错误。（PS：wheelz的计算方法是怎么得到的？）
我对上面的几个问题一一做了修改：
（1）修改了.config文件
# CONFIG_STRICT_DEVMEM is not set
（２）重写arch/x86/mm/init.c下的devmem_is_allowed函数，这里我没有做太细致的修改，只是让函数一直返回1。当然这可能会存在一些问题。
/* * devmem_is_allowed() checks to see if /dev/mem access to a certain address * is valid. The argument is a physical page number. * * * On x86, access has to be given to the first megabyte of ram because that area * contains bios code and data regions used by X and dosemu and similar apps. * Access has to be given to non-kernel-ram areas as well, these contain the PCI * mmio resources as well as potential bios/acpi data regions. */int devmem_is_allowed(unsigned long pagenr){ return 1; if (pagenr <= 256) return 1; if (iomem_is_exclusive(pagenr << PAGE_SHIFT)) return 0; if (!page_is_ram(pagenr)) return 1; return 0;} （3）修改物理地址的计算，这里我们直接使用内核中提供的转换函数virt_to_phy()或者__pa()。
// 内核模块#include#include #include MODULE_LICENSE("GPL");MODULE_AUTHOR("godjesse");MODULE_DESCRIPTION("mmap demo");static unsigned long p = 0;static unsigned long pp = 0;static int __init init(void){ p = __get_free_pages(GFP_KERNEL, 0); if(!p) { printk("Allocate memory failure!/n"); } else { SetPageReserved(virt_to_page(p)); // 使用virt_to_phys计算物理地址，供用户态程序使用 pp = (unsigned long)virt_to_phys((void *)p); printk("<1> page : pp = 0x%lx\n",pp); } strcpy((char *)p, "Hello world !\n"); return 0;}static void __exit fini(void){ printk("The content written by user is: %s/n", (unsigned char *)p); ClearPageReserved(virt_to_page(p)); free_pages(p, 0); printk(" exit \n");}module_init(init);module_exit(fini); --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- // 用户态程序#include #include #include #include #include #include //hard coding read after the module installed#define KERNEL_PHY_ADDR 0x3737c000int main(){ char *buf; int fd; unsigned long phy_addr; int pagesize = getpagesize(); phy_addr=KERNEL_PHY_ADDR; fd=open("/dev/mem",O_RDWR); if(fd == -1) perror("open"); buf=mmap(0, pagesize, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, phy_addr); if(buf == MAP_FAILED) { perror("mmap"); } printf("buf : %s\n",buf); // test the write buf[0] = 'X'; munmap(buf,pagesize); close(fd); return 0;}
经过这些修改后，demo可以正常工作。
上文中提到修改devmem_is_allowed实际上是存在问题的，存在其他一些较为优雅的方法，如某牛人写的博客：bypassing devmem_is_allowed with kernel probes，博客链接：
相关资料：