Mem、Null、Zero、Full 与 Kmsg 设备

1. Major 1分发表

mem.c注册MEM_MAJOR=1。统一memory_open()按minor从devlist[]选择fops：

Minor	Node	行为
1	/dev/mem	物理地址空间
3	/dev/null	read EOF，write丢弃
4	/dev/port	I/O port，条件构建
5	/dev/zero	read零，mmap匿名零页
7	/dev/full	read零，write -ENOSPC
8	/dev/random	CRNG接口
9	/dev/urandom	CRNG接口
11	/dev/kmsg	内核日志

设备由mem_class创建；mode通过devnode callback设置。

2. /dev/null

• read立即返回0；
• write返回输入长度；
• splice/write_iter同样消费数据；
• poll通常始终可读/写。

它不分配或保存payload。

3. /dev/zero

Read将用户buffer清零；mmap提供零填充匿名内存语义。大read循环中需处理signal和调度，避免长期占用CPU。

Write只丢弃数据，与/dev/null类似。

4. /dev/full

Read行为类似zero；任何write返回-ENOSPC。用于测试应用磁盘满错误路径。

5. /dev/mem

Offset代表物理地址。Read/write先通过架构hook验证区域，再使用xlate_dev_mem_ptr()等映射。

关键限制：

• CONFIG_DEVMEM决定node是否存在；
• CONFIG_STRICT_DEVMEM/devmem_is_allowed()限制RAM和敏感区域；
• architecture可拒绝访问；
• cache属性必须匹配物理区域；
• mmap由phys_mem_access_prot()等决定page protection。

CAP_SYS_RAWIO和node权限仍不能使错误映射安全。

6. RK3588 /dev/mem风险

直接写GRF/CRU/PMU/IOC可能：

• 绕过regmap锁和write-mask；
• 关闭clock/power；
  -破坏pinmux和电压域；
• 与driver并发修改；
  -暴露secure/保留内存；
• 绕过设备所有权。

产品应禁用或严格限制DEVMEM；调试也应优先使用driver/debugfs。

7. /dev/port

只适用于ISA/PCI I/O port架构。ARM64 RK3588通常没有x86式port I/O，DEVPORT依赖ISA或PCI但实际架构支持仍需核对。

它与MMIO /dev/mem不是同一地址空间。

8. /dev/kmsg

由kmsg_fops提供：

• read内核log record；
• write注入用户消息到printk ring；
• poll等待新record；
• llseek支持定位/清晰语义。

读取和写入权限会泄露内核地址、设备信息或允许日志欺骗。dmesg_restrict、LSM和node mode应配合。

9. Init

chr_dev_init()：

register_chrdev(MEM_MAJOR)
 -> class_create("mem")
 -> iterate devlist
 -> device_create

若某个device_create失败会继续创建其它node，启动日志需检查部分失败。

10. 容器边界

Device namespace不会天然虚拟化/dev/mem或/dev/kmsg。将宿主node映射进容器等于扩大宿主攻击面。