Linuxでレジスタ操作

概要

RaspberryPiやらNanoPiやらSBC使っていると、直接レジスタ操作したくなってくる。
ので、ちょっとレジスタ操作用アプリ作ってみた。

コード

reg.c

#include <stdio.h>
#include <sys/mman.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdint.h>

int main( int argc, char * argv[] )
{
    int             fd;
    int             num         = 4;
    int             block_size  = 16;
    void*           base_addr   = 0;
    void*           base_addr2map;
    void*           map_addr;
    void*           map_addr_target;
    unsigned int    value;
    int             mode;

    if( argc < 3 )
    {
        printf( "reg r32 <StartAddress> <num=16>\n");
        printf( "reg w32 <Address> <data>\n");
        return  -1;
    }

    sscanf( argv[2], "%p", &base_addr );

    if( 0 == strcmp( argv[1], "r32" ) )
    {
        mode        = 'R';
        num         = 16;

        if( 3 < argc )
        {
            sscanf( argv[3], "%d", &num );
        }
        block_size  = num * 4;
    }
    else if( 0 == strcmp( argv[1], "w32") )
    {
        mode        = 'W';
        block_size  = 4;

        if( argc < 4 )
        {
            printf( "reg w32 <Address> <data>\n");
            return  -1;
        }

        sscanf( argv[3], "0x%x", &value );
    }

    fd  = open( "/dev/mem", O_RDWR | O_SYNC );
    if( fd == -1 )
    {
        printf( "ERROR! Cannot open /dev/mem\n" );
        return  -1;
    }


    base_addr2map   = (void*)(((size_t)base_addr) >> 12 << 12);
    block_size      += (size_t)base_addr - (size_t)base_addr2map;

    map_addr    = mmap( NULL, block_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, (off_t)base_addr2map );
    if( map_addr == MAP_FAILED )
    {
        printf("ERROR! Cannot map physical addr to virtual addr. %p\n", base_addr );
        return  -1;
    }

    map_addr_target = (void*)((size_t)map_addr + (size_t)base_addr - (size_t)base_addr2map);

    close( fd );

    switch( mode )
    {
    case 'R':
        {
            uint32_t*   addr    = (uint32_t*)map_addr_target;
            int         i;

            for( i = 0; i < num;i++ )
            {
                printf( "%p : 0x%08x\r\n", &((uint32_t*)base_addr)[i], addr[i] );
            }
        }
        break;

    case 'W':
        {
            uint32_t*   addr    = (uint32_t*)map_addr_target;
            uint32_t    org     = addr[0];

            addr[0] = value;

            msync( map_addr_target, 4, MS_SYNC );
            printf( "%p : 0x%08x --> w 0x%08x --> r 0x%08x\r\n", base_addr, org, value, addr[0] );
        }
        break;
    }

    munmap( map_addr, block_size );

    return  0;
}

使い方

ソースゲット＆コンパイル

git clone https://github.com/blue777/NanoPi-NEO/
cd NanoPi-NEO
gcc reg.c -o reg

レジスタ読み込み

reg r32 [PhysicalAddress] [Num=16]

r32 は、Read で 32bit単位読み出し。
r8とかは、まだない。

PhysicalAddressにレジスタのアドレスを入れる。
Numには、表示する個数

例

root@NanoPi-NEO-Plus2:~/NanoPi-NEO# ./reg r32 0x1c22000

0x1c22000 : 0x00060115
0x1c22004 : 0x00001f77
0x1c22008 : 0x00000000
0x1c2200c : 0x00000044
0x1c22010 : 0x00000000
0x1c22014 : 0x000400f4
0x1c22018 : 0x003e0000
0x1c2201c : 0x00000080
0x1c22020 : 0x00000000
0x1c22024 : 0x00000111
0x1c22028 : 0x00d73c06
0x1c2202c : 0x00000000
0x1c22030 : 0x00000001
0x1c22034 : 0x00001031
0x1c22038 : 0x00000000
0x1c2203c : 0x00000000

レジスタ書き込み

reg w32 [PhysicalAddress][Value]

w32 は、32bit単位書き込み。
w8とかは、まだない。

PhysicalAddressにレジスタのアドレスを入れる。
Valueに書き込む値を設定

例

root@NanoPi-NEO-Plus2:~/NanoPi-NEO# ./reg w32 0x01c22004 0x00001775

0x1c22004 : 0x00001f77 --> w 0x00001775 --> r 0x00001775

書く前に一回読みだして表示し、書き込んだ後、再度読み出して表示しています。

最後に

レジスタ操作等は、危険ですので理解したうえでご利用くださいませ。
最悪、壊れます。

あと、root権限必要となります。