Linux虚拟内存地址转化成物理内存地址

背景

现代手机这种SOC(system on chip),因为功耗、Modem等功能soc上集成了很多core,他们还可以是独立的系统在运转。

比如ADSP简介ADSP(Application Digital Signal Processing)就是高通的Hexagon DSP ,就是独立运转的一个core+system。这样做不仅可以使用soc上的专用核处理专业的事情,比如上面说的ADSP就可以处理音频解码,当然它的DSP特性还可以处理sensor融合算法,比起通用处理器(cortex a72 a53 a17 a9 a8这些核)处理效率更高,更省电。

当然出于成本因素我们不会为它单独焊上一个内存颗粒,它共享了主存的一部分,比如从地址0xc0000000 - 0xc0100000 1MB的空间,此时内核(Linux运行在通用处理器上)将不再触碰这块内存。

但是多核共享同一个地址空间也有个弊端,就是如果程序有问题(野指针,数组越界)可能会写别的core管理的内存空间,这样给我们带来的问题就是程序的值莫名其妙的被改变了。我们为了排查这种问题,才考虑把应用程序的虚拟地址转化为物理地址,进行print debug以便于统一分析。

实现

kernel 在2.6.25的时候加入了这样一个功能/proc/self/pagemap 也就是在每个进程的/proc里面都有一个pagemap通过读取里面的内容就可以算出当前虚拟地址对应的物理页,然后加入page_offset就可以知道当前虚拟地址对应的物理地址。

pagemap需要你的应用有root权限才能使用。


  1. #include <errno.h> 
  2.  
  3. #include <stdio.h> 
  4.  
  5. #include <sys/stat.h> 
  6.  
  7. #include <string.h> 
  8.  
  9. #include <fcntl.h> 
  10.  
  11. #include <stdlib.h> 
  12.  
  13. #include <stdint.h> 
  14.  
  15. #include <sys/types.h> 
  16.  
  17. #include <sys/stat.h> 
  18.  
  19. #include <fcntl.h> 
  20.  
  21. #include <unistd.h> 
  22.  
  23. #include <sys/mman.h> 
  24.  
  25. // 参考 
  26.  
  27. // https://www.kernel.org/doc/Documentation/vm/pagemap.txt 
  28.  
  29. #define    page_map_file     "/proc/self/pagemap" 
  30.  
  31. #define    PFN_MASK          ((((uint64_t)1)<<55)-1) 
  32.  
  33. #define    PFN_PRESENT_FLAG  (((uint64_t)1)<<63) 
  34.  
  35. int mem_addr_vir2phy(unsigned long vir, unsigned long *phy) 
  36.  
  37.  
  38. int fd; 
  39.  
  40. int page_size=getpagesize(); 
  41.  
  42. unsigned long vir_page_idx = vir/page_size; 
  43.  
  44. unsigned long pfn_item_offset = vir_page_idx*sizeof(uint64_t); 
  45.  
  46. uint64_t pfn_item; 
  47.  
  48. fd = open(page_map_file, O_RDONLY); 
  49.  
  50. if (fd<0) 
  51.  
  52.  
  53. fprintf(stderr, "open %s failed", page_map_file); 
  54.  
  55. return -1; 
  56.  
  57.  
  58. if ((off_t)-1 == lseek(fd, pfn_item_offset, SEEK_SET)) 
  59.  
  60.  
  61. fprintf(stderr, "lseek %s failed", page_map_file); 
  62.  
  63. return -1; 
  64.  
  65.  
  66. if (sizeof(uint64_t) != read(fd, &pfn_item, sizeof(uint64_t))) 
  67.  
  68.  
  69. fprintf(stderr, "read %s failed", page_map_file); 
  70.  
  71. return -1; 
  72.  
  73.  
  74. if (0==(pfn_item & PFN_PRESENT_FLAG)) 
  75.  
  76.  
  77. fprintf(stderr, "page is not present"); 
  78.  
  79. return -1; 
  80.  
  81.  
  82. *phy = (pfn_item & PFN_MASK)*page_size + vir % page_size; 
  83.  
  84. return 0; 
  85.  
  86.  
  87. int main(int argc, char* argv[]) { 
  88.  
  89. unsigned long a = 0xffbbccaa; 
  90.  
  91. unsigned long vir = reinterpret_cast<unsigned long>(&a); 
  92.  
  93. unsigned long phy = 0; 
  94.  
  95. fprintf(stderr, "sizeof(unsigned long):%lu, sizeof(unsigned long*):%lu\n", sizeof(unsigned long), sizeof(unsigned long*)); 
  96.  
  97. mem_addr_vir2phy(vir, &phy); 
  98.  
  99. fprintf(stderr, "1 vir:0x%lx, phy: 0x%lx getchar to continue\n", vir, phy); 
  100.  
  101. getchar(); 
  102.  
  103. a = 0x11111111; 
  104.  
  105. fprintf(stderr, "2 vir:0x%lx, phy: 0x%lx getchar to continue\n", vir, phy); 
  106.  
  107. getchar(); 
  108.  
  109. fprintf(stderr, "3 vir:0x%lx, phy: 0x%lx a:0x%lx\n", vir, phy, a); 
  110.  

如何验证

你需要开启kernel如下模块

CONFIG_DEVMEM=y

关闭如下模块

CONFIG_STRICT_DEVMEM=n

一般的Android 都有/system/bin/r(源码在system/core/toolbox/r.c)这个命令,这个命令类似devmem之类的嵌入式工具,通过/dev/mem(物理内存)mmap来读取物理内存的值,当然你也可以修改该地址的值

上面的例子他们通过getchar() 阻止程序的运行,以便你有足够的时间来敲/system/bin/r命令和参数

命令用法,上面的例子我们取了一个栈上变量的虚拟地址,转换成物理地址。然后你就可以通过/system/bin/r来读取和修改这个地址的值了。

读取0x9a6f0b20地址的值


  1. adb shell /system/bin/r 0x9a6f0b20 

修改0x9a6f0b20地址的值为0xffbbccaa


  1. adb shell /system/bin/r 0x9a6f0b20 0xffbbccaa 

源码可以直接git clone git@github.com:green130181/kernel-study.git

工程里的 pagemap直接拷贝到aosp的任意目录

然后aosp的根目录执行


  1. source build/envsetup.sh 
  2.  
  3. lunch "your select" 
  4.  
  5. cd pagemap dir 
  6.  
  7. mm 

之后adb push 到你的机器,即可开始验证。

当然还有很多先进的比如ramdump Trace32来实现内存地址查看,不过上面的对于一个应用来讲足够轻量级,够用就好!

本文作者:佚名

来源:51CTO

时间: 2024-09-28 20:37:18

Linux虚拟内存地址转化成物理内存地址的相关文章

纯真IP数据库的应用 IP地址转化成十进制_php实例

原来是需要把IP转成十进制 复制代码 代码如下: $ip = $_SERVER['REMOTE_ADDR']; echo '你的IP:'.$ip.'<br />'; $ip_arr = explode(".",$ip); $ip = 0; foreach($ip_arr as $i=>$s){ $ip += $s*pow(256,3-$i); } echo '转十进制值:'.$ip.'<br />'; //结果你的IP:127.0.0.1 转十进制值:21

linux内存管理---物理地址、线性地址、虚拟地址、逻辑地址之间的转换

linux内存管理---虚拟地址.逻辑地址.线性地址.物理地址的区别(一) 这篇文章中介绍了四个名词的概念,下面针对四个地址的转换进行分析 CPU将一个虚拟内存空间中的地址转换为物理地址,需要进行两步(如下图): 首先,将给定一个逻辑地址(其实是段内偏移量,这个一定要理解!!!),CPU要利用其段式内存管理单元,先将为个逻辑地址转换成一个线程地址, 其次,再利用其页式内存管理单元,转换为最终物理地址.        这样做两次转换,的确是非常麻烦而且没有必要的,因为直接可以把线性地址抽像给进程.

php将url地址转化为完整的a标签链接代码

 需要提取的内容如下:    代码如下: <a href="http://baidu.com">http://baidu.com</a>这是第一个A标签, <a href="http://blog.baidu.com">成长脚印-专注于互联网发展</a>这是第二个A标签. http://www.jb51.net这是第一个需要被提取的URL地址, http://blog.baidu.com这是第二个需要被提取的URL地址

php将url地址转化为完整的a标签链接代码(php为url地址添加a标签)_php实例

需要提取的内容如下: 复制代码 代码如下: <a href="http://baidu.com">http://baidu.com</a>这是第一个A标签,<a href="http://blog.baidu.com">成长脚印-专注于互联网发展</a>这是第二个A标签.http://www.jb51.net这是第一个需要被提取的URL地址,http://blog.baidu.com这是第二个需要被提取的URL地址'.

Linux 虚拟内存和物理内存的理解【转】

转自:http://www.cnblogs.com/dyllove98/archive/2013/06/12/3132940.html 首先,让我们看下虚拟内存:   第一层理解 1.         每个进程都有自己独立的4G内存空间,各个进程的内存空间具有类似的结构   2.       一个新进程建立的时候,将会建立起自己的内存空间,此进程的数据,代码等从磁盘拷贝到自己的进程空间,哪些数据在哪里,都由进程控制表中的task_struct记录,task_struct中记录中一条链表,记录中内

Linux下修改Oracle监听地址

如果你的服务器换了ip怎么办? 如果你的服务器换了名字怎么办? 以前的小伙伴怎么办? 以前的老客户怎么办? 没关系,简单教你修改监听地址,老朋友随便找! 想要修改监听地址首先要找到两个文件,确定两样东西! 第一 你的主机名字? 第二 你的IP地址? 第三 你的listener.ora在哪里? 第四 你的tnsnames.ora在哪里? 原来的文件监听的是localhost,这个名字在/etc/hosts中会被映射成Ip地址127.0.0.1 lisenter.ora 目录在 /opt/oracl

python将ip地址转换成整数的方法

 这篇文章主要介绍了python将ip地址转换成整数的方法,涉及Python针对IP地址的转换技巧,需要的朋友可以参考下     本文实例讲述了python将ip地址转换成整数的方法.分享给大家供大家参考.具体分析如下: 有时候我们用数据库存储ip地址时可以将ip地址转换成整数存储,整数占用空间小,索引也会比较方便,下面的python代码自定义了一个ip转换成整数的函数,非常简单,代码同时还提供了整数转换成ip地址的方法. ? 1 2 3 4 5 6 7 import socket, struc

PHP中如何将ip地址转成十进制数

  PHP 中如何将ip地址转成十进制数呢?现在PHP中有很多时候都会用到ip地址,但是这个ip地址获取的时候都不是10进制的.那么PHP中如何将ip地址转成十进制数就是我们比较头疼的事情了,下面两种方法是我整理处理来相对比较简单的IP地址转成十进制数的方法.希望能对大家有所帮助. 方法一: 代码如下 public function ipToLong(){ $ip = $_SERVER['REMOTE_ADDR']; $ip = explode('.', $ip); $ip = array_re

如果没把路由器的地址改成192.168.1.2会怎么样

在上一篇有跟大家说<两个路由器 一个宽带号 怎么样都能无线 >,而如果你直接把你邻居的线跟你电脑的线都插到了1.2.3.4其中的两个端口你会发现你的电脑也有可能是能直接上网的.但是这时候如果你想要改你家路由器的配置,你会发现登录192.168.1.1是你邻居家的路由器. 1 要把你家路由器的登录地址设置为192.168.1.2的原因 这是为了你以后如何发现你的路由器里面设置有不对的地方,可以直接在连网的情况下去设置,而不用把邻居连到你家路由器的网线拔掉,再进行设置你家的路由器. 2 没改的影响