Linux系统下如何访问CPU寄存器？ (linux sys下访问寄存器)

CPU寄存器是计算机系统中最重要的部分之一，它是CPU内的一种用于暂存数据和地址信息的高速存储区域，在计算机处理运算和指令时发挥着至关重要的作用。在Linux系统中，如果需要进行一些低级别的操作，如系统优化，程序调试等，就需要访问CPU寄存器。但是，Linux系统如何访问CPU寄存器呢？本文将为大家详细介绍。

Linux系统的体系结构

我们需要了解Linux系统的体系结构。Linux是一种开放源码的操作系统，其主要体系结构是x86架构。x86架构是当前市场上基本上所有PC处理器（如Intel和AMD等）的通用架构。此外，还有ARM架构、MIPS架构等，但由于x86占据了PC市场的绝大多数，所以本文以x86架构为例。

Linux系统下访问寄存器的方式

在Linux系统中，访问CPU寄存器的方式主要有以下几种方法：

1. 单步执行

通过单步执行程序，可以在进程运行时观察进程中所有寄存器的值。单步执行也被称为跟踪程序，通常用于调试。

在GDB（GNU Debugger）中，通过设置断点后按下“si”命令，即可进行单步执行。在单步执行时，程序会在执行每一条指令之前暂停，这时可以使用“info registers”命令查看所有寄存器的当前值。在这个过程中，程序只会很慢地前进，但优点是非常直观且容易理解。

2. /proc文件系统

Linux的/proc文件系统提供了大量关于系统硬件和运行状态的信息。可以通过访问/proc文件系统中的特定文件来查看寄存器的值。/proc文件系统中的prctl接口允许进程控制本身的很多方面，如在进程运行时重置寄存器。

通过以下命令可以查看寄存器的值：

cat /proc/cpuinfo | grep -i eax

cat /proc/cpuinfo | grep -i ebx

cat /proc/cpuinfo | grep -i ecx

cat /proc/cpuinfo | grep -i edx

以上命令可以查询CPU的四个标准寄存器EAX、EBX、ECX和EDX的值。

3. 内联汇编

在Linux系统下，可以使用C语言的内联汇编来访问寄存器。与GDB不同，内联汇编不需要任何额外的工具，它直接嵌入到源代码中，提供对特定寄存器的访问。

以下代码展示了如何使用内联汇编来访问EAX寄存器：

“`c

unsigned int get_eax() {

unsigned int eax;

__a__ volatile ( “movl %%eax, %0;” : “=r” (eax) );

return eax;

}

“`

4. 系统调用

在Linux系统中，可以使用系统调用访问寄存器，这种方法需要内核支持。通过使用sysctl系统调用，可以获取系统信息，如寄存器的当前状态。

下面的代码展示了如何使用sysctl系统调用来获取EAX寄存器的值：

“`c

#include

#include

#include

#include

#include

unsigned int get_eax()

{

unsigned int eax;

size_t eax_len = sizeof(eax);

int name[] = { CTL_MACHDEP, CPU_STATE, x86_EXCEPTION_STATE64, x86_EXCEPTION_STATE64_COUNT };

if(sysctl(name, 4, 0, &eax_len, 0, 0) == -1)

{

perror(“sysctl”);

exit(1);

}

struct x86_exception_state64 state;

state.__rax = eax;

if(sysctl(name, 4, &state, &eax_len, 0, 0) == -1)

{

perror(“sysctl”);

exit(1);

}

return state.__rax;

}

int mn(int argc, char **argv)

{

printf(“eax: %u\n”, get_eax());

return 0;

}

“`

相关问题拓展阅读：

  • 关于linux io内存和直接对寄存器操作的疑问。
  • linux kernel 怎么读cpu写寄存器 inw

关于linux io内存和直接对寄存器操作的疑问。

不可以，应用程序要里使用端口必须要进行io口影射，linux运行后，会出现用户空间和内核空间。

linux kernel 怎么读cpu写寄存器 inw

arm裸机下读写寄存器很容易,各个寄存器和内存的地址是单一地址空间,他们姿棚是用相同的指令进行读写操作的.而在linux下就要复杂很多,因为linux支持多个体系架构的CPU。比如arm和x86就不一样，具体的差别我暂时也说不上来，这个涉及到CPU体系的设计。目前我只关心：linux为了支持多个硬件体系，在IO访问上做了自己的接口。可以通过IO内存和IO端携滑口这两种方式进行IO访问。在LED的例子上给辩册腊出这两种方式的具体实现：

.利用IO Port的方式：

view plain copy

#include

#include

#include

#include /* printk() */

#include/* kmalloc() */

#include /* everything… */

#include /* error codes */

#include /* size_t */

#include

#include /* O_ACCMODE */

#include

#include

#include

#include

#include/* cli(), *_flags */

#include /* copy_*_user */

#include

#define LED_NUM

struct led_dev

{

struct cdev dev;

unsigned port;

unsigned long offset;

};

struct led_dev led;

dev_t dev = 0;

static struct resource *led_resource;

int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)

{

struct led_dev *led; /* device information */

led = container_of(inode->i_cdev, struct led_dev, dev);

filp->private_data = led; /* for other methods */

return 0;/* success */

}

int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)

{

return 0;

}

ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos)

{

return 0;

}

ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos)

{

char data;

struct led_dev *led;

u32 value;

printk(KERN_INFO “debug by baikal: led dev write\n”);

led = (struct led_dev *)filp->private_data;

copy_from_user(&data,buf,count);

if(data == ‘0’)

{

printk(KERN_INFO “debug by baikal: led off\n”);

value = inl((unsigned)(S3C2410_GPBDAT));

outl(value | 1offset,(unsigned)(S3C2410_GPBDAT));

//value = ioread32(led->base);

//iowrite32( value | 1offset, led->base);

}

else

{

printk(KERN_INFO “debug by baikal: led on\n”);

value = inl((unsigned)(S3C2410_GPBDAT));

outl(value & ~(1offset),(unsigned)(S3C2410_GPBDAT));

//value = ioread32(led->base);

//iowrite32( value & ~(1offset), led->base);

}

}

struct file_operations led_fops = {

.owner = THIS_MODULE,

.read = led_read,

.write = led_write,

//.ioctl = led_ioctl,

.open = led_open,

.release = led_release,

};

static int led_init(void)

{

int result, i;

result = alloc_chrdev_region(&dev, 0, LED_NUM,”LED”);

if (result

#include

#include

#include /* printk() */

#include/* kmalloc() */

#include /* everything… */

#include /* error codes */

#include /* size_t */

#include

#include /* O_ACCMODE */

#include

#include

#include

#include/* cli(), *_flags */

#include /* copy_*_user */

#include

#define LED_NUM

struct led_dev

{

struct cdev dev;

void __iomem *base;

unsigned long offset;

};

struct led_dev led;

dev_t dev = 0;

int led_open(struct inode *inode, struct file *filp)

{

struct led_dev *led; /* device information */

led = container_of(inode->i_cdev, struct led_dev, dev);

filp->private_data = led; /* for other methods */

return 0;/* success */

}

int led_release(struct inode *inode, struct file *filp)

{

return 0;

}

ssize_t led_read(struct file *filp, char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos)

{

return 0;

}

ssize_t led_write(struct file *filp, const char __user *buf, size_t count, loff_t *f_pos)

{

char data;

struct led_dev *led;

u32 value;

printk(KERN_INFO “debug by baikal: led dev write\n”);

led = (struct led_dev *)filp->private_data;

copy_from_user(&data,buf,count);

if(data == ‘0’)

{

printk(KERN_INFO “debug by baikal: led off\n”);

value = ioread32(led->base);

iowrite32( value | 1offset, led->base);

}

else

{

printk(KERN_INFO “debug by baikal: led on\n”);

value = ioread32(led->base);

iowrite32( value & ~(1offset), led->base);

}

}

struct file_operations led_fops = {

.owner = THIS_MODULE,

.read = led_read,

.write = led_write,

//.ioctl = led_ioctl,

.open = led_open,

.release = led_release,

};

static int led_init(void)

{

int result, i;

result = alloc_chrdev_region(&dev, 0, LED_NUM,”LED”);

if (result

printk(KERN_WARNING “LED: can’t get major %d\n”, MAJOR(dev));

return result;

}

for(i = 0; i

{

cdev_init( &led.dev, &led_fops);

request_mem_region(0x,0x4,”led”);

led.base = ioremap(0x,0x4);

led.offset = i + 5; //leds GPB5\6\7\8

led.dev.owner = THIS_MODULE;

led.dev.ops = &led_fops;

result = cdev_add(&led.dev,MKDEV(MAJOR(dev),i),1);

if(result

{

printk(KERN_ERR “LED: can’t add led%d\n”,i);

return result;

}

}

return 0;

}

static void led_exit(void)

{

int i;

release_mem_region(0x,0x4);

for( i = 0; i

{

iounmap(led.base);

cdev_del(&led.dev);

}

unregister_chrdev_region(dev, LED_NUM);

}

module_init(led_init);

module_exit(led_exit);

MODULE_AUTHOR(“Baikal”);

MODULE_LICENSE(“GPL”);

关于linux sys下访问寄存器的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。

夹如何在Linux下新建文件夹？（linux如何新建文件）
Linux下如何卸载软件？（linux中如何卸载软件）
学习 Linux 基础知识必备：精选视频教程（linux基础视频）
上运行C语言在Linux系统中的发挥（c语言能在linux）
Linux主机名轻松获取（获取linux主机名）
Linux下打开火狐，开启网页之旅（linux打开火狐）
Exploring the Powerful Capabilities of Linux as an Upstream Machine（linux上位机）
Linux 6.4网卡驱动安装和配置指南（linux6.4网卡）
初学者指南：精通 Linux 命令与代码（linux命令代码）
Linux上的游戏乐趣：探索引擎的世界（linux游戏引擎）

域名转发系统 一起学习网 站群管理系统 消防隐患排查系统 汽车灯

 13432074335

微信/QQ：312425336

版本所有：祺平科技

粤ICP备15012827号