C言語 : 変数のアドレスを指定する

Question

実現したいこと

通常変数を作成するとランダムでアドレスが割り振られますが、そのアドレスを自分自身で指定したいです。

#追記

マイコンのCPUのメモリマップを参照して、RAMやCPU内のキャッシュ、ROM(メモリマップからアクセスできないかもしれません)それぞれに割り当てられたアドレス内で、アドレスを任意で指定してデータを代入したいです。

なぜ必要か(追記しました)

メモリに放射線を照射するとSEUと呼ばれるメモリのビット反転が起こることがあります。
この頻度を確かめるためにRAMやeMMCやCPU内のメモリ(キャッシュ)に一定値データを書き込み、一定時間後に読み込むことで書き込んだデータと読み込んだデータを比較するプログラムを作成しようと考えています。

#試したこと
ポインタのアドレスを指定することは出来ましたが、下のプログラムのようにポインタ変数の指すアドレス内に値を代入すると、VSCode上ではコンパイルができたものの結果が出力されませんでした。
「 gcc -o test test.c 」はできましたが「 ./test 」を実行しても何も表示されませんでした。

#include <stdio.h>

int main(void)
{
	int *var = (int*)0x40001000;
	*var = 5;
	printf("%d\n",*var);
	printf("%p\n",var);
	return 0;
}

参照 : メモリ内の特定の絶対アドレスに変数を配置する方法（GCCを使用)

環境(追記しました)

マイコンで試す前にPC上でテストしていました。
PCでの環境
・Widows10
・Visual Studio Code
・GCC

NXP社製マイコン i.MX8MMの環境
・Linux

Comments

[ozwk]

リンク先はマイコンのプログラムの話で
普通のPCのソフトだと不正なメモリアクセスとして実行時に落ちると思います

何かしらの目的を達成するためにアドレスを指定したいのかと思いますが、
その目的は何でしょうか

[kuruto]

追記させて頂きました。
よろしくお願いいたします

Answer 1

組み込みソフトであれば直接アドレスを指定するというケースは多々ありますが、WindowsなどのOS上でというのは意義も意味もよくわかりません。
コンパイラやリンカが生成するアドレスは決してランダムではありません。ちゃんとそこを使ってよいという確認を取っているものです。

Comments

[kuruto]

ランダムという発言は適切でありませんでした。すいません。
メモリマップで割り当てられた範囲で指定すれば正常に動作しますでしょうか？

[hero1000]

メモリマップ、というのもOSが割り振るものなのでOSにも依存しますし、起動するたびに変わるかもしれません。組み込みソフトでないのであればどうしてもそこはブラックボックスになってしまうので、値を直接アドレスとして扱うことは避けた方がよいと思います。（CPUの物理メモリマップを見ても意味がありません。OSが仮想メモリマップを作っているので）

[kuruto]

Widows環境でテストするのは避けた方がよいということですね。
実装した環境はマイコンであり、マイコン上のLinuxは組み込み用(Yocto)です。
手元で見ていたのがマイコン上のCPUである、Arm Cortex A53のメモリマップであったため、記載されているのは論理アドレスだと考えております。
調べてもあまり有効な手段が見つからなかったため、難しい場合は避けようかと思います。

[hero1000]

Linuxも組み込み用であってもメモリはあくまでも仮想メモリです。物理メモリに直接アクセスすることは許されていないので、避けた方がよいと思います。（デバイスドライバのような低レイヤーのプログラムですら、アドレス直接指定はできない程なので）

[dodox86]

組み込み用と言ってもARM Cortex A53で動いているものであればMMU（メモリ管理ユニット）を使っているLinuxカーネルでしょうから、論理アドレスと言う意味ではPCでの事情と同じです。カーネルのソースを読んで、実在する物理メモリのどこに割り当てられたアドレスか追えるくらいでないと不可能だと思います。

[kuruto]

皆さまの回答から不可能に近いことが痛感できました。
「物理アドレス中のデータが放射線によって書き換わってしまっても、論理アドレスと物理アドレスの対応は絶対的なので論理アドレスにアクセスすればメモリの反転を感知できる」と考えていたので大変勉強になりました。
今回の目的を達成するためには物理アドレスにアクセスする手段が必要ということですね。

Answer 2

その変数を、その希望とするアドレスに配置するようにしましょう。
そうじゃないと無意味です。

勝手なアドレスから読み込もうとしても、アクセス違反になるか、無意味なデータが出てくるかのどちらかですね

---

しかしそれ、コードが格納されている領域でメモリ反転起きるとコードが暴走しますよね？
また、その動作が規定されないので、その実行結果が正しいとは言えなくなりますよね？
ってことで、そもそもやろうとしてることが無茶だという気がするんですが、どんなもんでしょうか

Comments

[kuruto]

アドレスを適当に割り振ってしまったのが原因ということですね。
扱えるアドレスの範囲であれば正常に動作しますでしょうか？

[y_waiwai]

PC向けのコンパイラでは、メモリのアクセス範囲を厳しく規定し、そこから外れるアクセスはアクセス違反で落としたりします。
また、仮想メモリとかで、そのアドレスが、どこの物理アドレスに割り当てられるかってのがわからんので、そういう試みはうまく行かないかと思います。
やるなら、大きな配列をグローバル変数として定義し、そのアドレス範囲でどーこ～するってところですね

[kuruto]

仰る通りですね
一般にSEUでは測定値データといったプログラムではなく取得値の0/1反転がメインの現象と認識していたため、その可能性を考えていませんでしたが、プログラム中の処理に影響を与えてしまった場合暴走する可能性も考えられます。
他の方の意見も踏まえて諦めようと思います。
ありがとうございました。

[ozwk]

やるなら測定対象のメモリICとメモリ制御部を物理的に離して配置して
メモリに放射線を照射するときは制御部を鉛でシールドするんでしょうかね

[kuruto]

仰る通りの方法が正しいと思います。
ただ今回は評価ボード自体に放射線を当てる必要性があったため物理的に不可能でした。
放射線耐性を確認したいのはCPUだったのですが、メモリにも放射線が当たってしまう関係で、SEU の発生場所の切り分け方法として今回質問させて頂いたプログラムを作成しようと考えた次第です。
切り分けができなそうですが、今回は評価ボード全体での特性を測定する方向で行おうと思います。