如何从物理内存中直接读取?

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在C或C++(Windows)中,如何通过提供物理(而不是虚拟)地址来读取RAM?这意味着不需要进入虚拟内存系统(MMU表),而只限于一个进程。

我已经知道API了ReadProcessMemory,它从ram中读取,但它只用于特定的过程。

我在MSDN上搜索发现设备物理内存这似乎提供了这样的可能性,但我没有找到实际的例子,而且这个特性似乎被Windows Service Pack关闭了(以修复一些漏洞)。

我知道这是可能的,因为WinHex可以做到这一点(如果你选择“工具”>“打开内存”>“物理内存”)。然后,它将显示RAM内容从0x00000000到your_ram_size,就像打开传统文件时一样。它需要管理员权限,但没有驱动程序安装

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在Windows下,应该使用NativeAPI调用NtOpenSectionNtMapViewOfSection

MarkRussinovich的例子

static BOOLEAN MapPhysicalMemory( HANDLE PhysicalMemory,
                            PDWORD Address, PDWORD Length,
                            PDWORD VirtualAddress )
{
    NTSTATUS            ntStatus;
    PHYSICAL_ADDRESS    viewBase;
    char                error[256];

    *VirtualAddress = 0;
    viewBase.QuadPart = (ULONGLONG) (*Address);
    ntStatus = NtMapViewOfSection (PhysicalMemory,
                               (HANDLE) -1,
                               (PVOID) VirtualAddress,
                               0L,
                               *Length,
                               &viewBase,
                               Length,
                               ViewShare,
                               0,
                               PAGE_READONLY );

    if( !NT_SUCCESS( ntStatus )) {

        sprintf_s( error, "Could not map view of %X length %X",
                *Address, *Length );
        PrintError( error, ntStatus );
        return FALSE;                   
    }

    *Address = viewBase.LowPart;
    return TRUE;
}

static HANDLE OpenPhysicalMemory()
{
    NTSTATUS        status;
    HANDLE          physmem;
    UNICODE_STRING  physmemString;
    OBJECT_ATTRIBUTES attributes;
    WCHAR           physmemName[] = L"\\device\\physicalmemory";

    RtlInitUnicodeString( &physmemString, physmemName );    

    InitializeObjectAttributes( &attributes, &physmemString,
                                OBJ_CASE_INSENSITIVE, NULL, NULL );         
    status = NtOpenSection( &physmem, SECTION_MAP_READ, &attributes );

    if( !NT_SUCCESS( status )) {

        PrintError( "Could not open \\device\\physicalmemory", status );
        return NULL;
    }

    return physmem;
}

\device\physicalmemory是一个类似的/dev/mem在Linux下,还可以直接访问物理内存。顺便说一句,对于Windows并不确定,但是在Linux下只有1MB的物理地址空间可用,因为它可能包含一些低级别的服务数据,比如BIOS表。访问其他物理内存可能会损坏由OS管理的虚拟内存,这就是不允许访问的原因。

从WindowsVista开始,提供的代码在用户模式下不工作。相反,可以调用GetSystemFirmwareTable()从第一MB的原始内存中获取有用的信息,而无需查找它。

使用Boost IO内存映射文件读取Linux下的物理内存(Debian 9),这是类的一部分:

NativePhysicalMemory::NativePhysicalMemory(size_t base, size_t length)
    : physical_memory_map_(std::make_unique<boost::iostreams::mapped_file_source>())
{
    map_physical_memory(base, length);
}

// ...

void NativePhysicalMemory::map_physical_memory(size_t base, size_t length)
{
#ifdef _SC_PAGESIZE
    size_t mempry_page_offset = base % sysconf(_SC_PAGESIZE);
#else
    size_t mempry_page_offset = base % getpagesize();
#endif /* _SC_PAGESIZE */

    boost_io::mapped_file_params params = {};
    params.path = "/dev/mem";
    params.flags = boost_io::mapped_file::mapmode::readonly;
    params.length = length + mempry_page_offset;
    params.offset = base - mempry_page_offset;
    params.hint = nullptr;
    physical_memory_map_->open(params);
}

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