【Linux驱动开发调试工具】- devmem2

 
    在调试设备驱动的时候，能否利用一个小工具来查看CPU中寄存器的值呢？答案是肯定的！已经有这样的工具，用 /dev/mem 实现，叫做 devmem2。devmem工具在应用层能够侦测内存地址中的数据变化，以此来检测驱动中对内存或者相关配置的正确性验证。
    
    
     devmem2使用方法：

    devmem2 { address } [ type [ data ] ]

            address ： 物理地址

            type ：要访问的数据类型 : [b]yte, [h]alfword, [w]ord

            data ：想要写入的数据，若为读取操作则省略此参数，若为写入，则必须含有此参数。

    这个工具的原理比较简单，就是应用程序通过 mmap 函数实现对 /dev/mem 驱动中 .mmap 方法的使用，映射设备的内存到用户空间，实现对这些物理地址的读写操作。
    通过使用，发现IO内存和物理内核都可以使用 devmem2 工具读写。

    
    下面贴出 devmem2 的源代码。

/**
* devmem2.c
**/ 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
#include <fcntl.h>
#include <ctype.h>
#include <termios.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/mman.h>
  
#define FATAL do { fprintf(stderr, "Error at line %d, file %s (%d) [%s]\n", \
  __LINE__, __FILE__, errno, strerror(errno)); exit(1); } while(0)
 
#define MAP_SIZE 4096UL
#define MAP_MASK (MAP_SIZE - 1)
 
int main(int argc, char **argv) {
    int fd;
    void *map_base, *virt_addr; 
	unsigned long read_result, writeval;
	off_t target;
	int access_type = 'w';
	
	if(argc < 2) { //若参数个数少于两个则打印此工具的使用方法
		fprintf(stderr, "\nUsage:\t%s { address } [ type [ data ] ]\n"
			"\taddress : memory address to act upon\n"
			"\ttype    : access operation type : [b]yte, [h]alfword, [w]ord\n"
			"\tdata    : data to be written\n\n",
			argv[0]);
		exit(1);
	}
	target = strtoul(argv[1], 0, 0);
 
	if(argc > 2)
		access_type = tolower(argv[2][0]);
 
 
    if((fd = open("/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC)) == -1) FATAL;
    printf("/dev/mem opened.\n"); 
    fflush(stdout);
    
    /* Map one page */ 
    //将内核空间映射到用户空间
    map_base = mmap(0, MAP_SIZE, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, target & ~MAP_MASK);
    if(map_base == (void *) -1) FATAL;
    printf("Memory mapped at address %p.\n", map_base); 
    fflush(stdout);
    
    virt_addr = map_base + (target & MAP_MASK);
    //针对不同的参数获取不同类型内存数据
    switch(access_type) {
		case 'b':
			read_result = *((unsigned char *) virt_addr);
			break;
		case 'h':
			read_result = *((unsigned short *) virt_addr);
			break;
		case 'w':
			read_result = *((unsigned long *) virt_addr);
			break;
		default:
			fprintf(stderr, "Illegal data type '%c'.\n", access_type);
			exit(2);
	}
    printf("Value at address 0x%X (%p): 0x%X\n", target, virt_addr, read_result); 
    fflush(stdout);
        //若参数大于3个，则说明为写入操作，针对不同参数写入不同类型的数据
	if(argc > 3) {
		writeval = strtoul(argv[3], 0, 0);
		switch(access_type) {
			case 'b':
				*((unsigned char *) virt_addr) = writeval;
				read_result = *((unsigned char *) virt_addr);
				break;
			case 'h':
				*((unsigned short *) virt_addr) = writeval;
				read_result = *((unsigned short *) virt_addr);
				break;
			case 'w':
				*((unsigned long *) virt_addr) = writeval;
				read_result = *((unsigned long *) virt_addr);
				break;
		}
		printf("Written 0x%X; readback 0x%X\n", writeval, read_result); 
		fflush(stdout);
	}
	
	if(munmap(map_base, MAP_SIZE) == -1) FATAL;
    close(fd);
    return 0;
}