RAM /Flash Speicher auslesen?

Der Speicherinhalt eines Flash ist nach dem Einschalten der gleiche wie 
nach dem letzten Programmieren des Flash. Der Inhalt des RAMs ist nach 
dem Einschalten undefiniert.

Schreib doch mal, was Du wirklich vorhast und warum Du als Anfänger 
solche Probleme lösen willst.

Peter

Ich möchte mir die Eigenschaften dieser undefinierten Inhalte mal 
anschauen und analysieren. Daher werde ich mich wohl auf den RAM 
konzentrieren. Gibt es dahingehend schon Erfahrungen mit dem Auslesen zu 
einem möglichst frühen Zeitpunkt?

Der Zeitpunkt ist völlig schnuppe. Dein Compiler fügt vor Deinen 
Programmcode immer noch eine Startup-Routine ein, die u.A. sämtliche 
Variablen und den Stack initialisiert. Diese Routine musst Du ersetzen 
oder erweitern, was für einen Anfänger aber schon eine ordentliche 
Herausforderung sein dürfte.

Peter

Ich möchte einfach aus Interesse heraus schauen, ob es irgendwelche 
Korrelationen zwischen verschiedenen Samples des uninitialisierten 
Speichers gibt mehr nicht :). Aber das st ja primär auch nicht die 
Frage, sondern eher, wie das umzusetzen wäre.

Also müsste ich mich erst einmal mit der Start-Up-Routine des 
Programmcodes auseinandersetzen. Kann man dann auf alle Bereiche des 
RAMs zugreifen oder wird einem nur ein virtueller Bereich zugewießen?

An S. schrieb:
> Kann man dann auf alle Bereiche des
> RAMs zugreifen oder wird einem nur ein virtueller Bereich zugewießen?

Hat der verwendete Controller eine MMU?

Was ist "zugewießen"?

-Serial wire debug (SWD) and JTAG interfaces

Hast du Zugriff über eines der beiden?
Wenn ja, kein Problem. Du schreibst ein Miniatur"programm" in Assembler:

reset: jmp reset  //Pseudocode, wie das exakt beim STM32 aussieht, weiss 
ich nicht

Damit ist der Prozessor lange Zeit beschäftigt und verändert nichts am 
RAM. Den kannst du nun per JTAG auf deinen Bildschirm holen, dich daran 
erfreuen und Statistik betreiben.

Sinnfrei ist es auf jeden Fall, aber das ist vieles, was wir so tun :-)

@spess53: Genau an dieser Eigenschaft bin ich interessiert. U.a. 
interessiert mich das Verhältnis zwischen den stabilen und instabilen 
Bits.

@Joachim: Auf dem STM32 VL Discovery ist ein STLink verbaut, soweit ich 
weiß. Dieser unterstützt lediglich SWD. Ich habe noch eine Menge zu 
lesen, mein Wissen über Microcontoller-Programmierung ist noch sehr 
begrenzt.
Also sollte ich das ganze Projekt lieber in ASM umsetzen, als in C?

Danke für die Hilfe soweit!

An S. schrieb:
> Genau an dieser Eigenschaft bin ich interessiert. U.a.
> interessiert mich das Verhältnis zwischen den stabilen und instabilen
> Bits.

Und was möchtest Du mit dieser Information anfangen? Möchtest Du 
herausfinden, wie lange so ein im µC verbautes SRAM seinen Inhalt ohne 
Stromversorgung behält?

Was genau dabei rumkommt steht noch nicht ganz fest. Es hängt etwas von 
meiner Kreativität und der gefunden Resultate ab aber das genannte 
Beispiel eines TRNG wäre zum Beispiel denkbar.

> und der gefunden Resultate ab aber das genannte
> Beispiel eines TRNG wäre zum Beispiel denkbar.

Nicht wirklich.

Mit den Bitinformationen eines uninitialisierten RAM kann man im 
allgemeinen nichts anfangen. Es ist nicht gleichbleibend genug um da 
irgendwelche Annahmen treffen zu können. Auf der anderen Seite ist es 
aber auch nicht zufällig genug um als Lieferrant für Zufallszahlen 
benutzbar zu sein. Du hast nichts davon, wenn der TRNG 2-tausend mal mit 
immer dem gleichen Seed startet und nur einmal mit einem anderen.


Es ist wie das Wetter in Italien im Sommer.
In den meisten Fällen ist es sonnig, bis auf ein paar Regentage die 
einem passieren können. Es ist sonnig genug, dass man sich im Winter 
schon mal einen Sommerurlaub bucht, weil die Chance auf Sonne sehr hoch 
ist. Und wenn man Pech hat, erwischt man genau die paar Regentage. D.h. 
man hat zwar keine 100% Garantie auf Sonne, es ist aber auch nicht so, 
dass man völlig zufällig dem Wetter ausgeliefert ist.

Hi Karl. Woher weißt du das? Hast du mal die Entropie von den zufälligen 
Bits gemessen bzw. diese der NIST Test-Suite durchlaufen lassen?

An S. schrieb:
> Hi Karl. Woher weißt du das?


Weil auch ich mir schon mal RAM angesehen habe, was da nach dem 
Einschalten so drinnen steht. :-)


Du brauchst dir doch nicht das komplette RAM ansehen. Nimm irgendeinen 
unbenutzten Bereich raus und jag da dein Programm drüber. Der Rest des 
RAMs sieht auch nicht anders aus als dieser eine, hinreichend große 
Bereich.

  unsigned char* pPtr = malloc( 1000 );

und du hast 1000 Bytes aus dem uninitialisierten Bereich.

Un du konntest nicht genügend Entropie feststellen? Vermutlich hast du 
Recht, dass ein kleiner Teil genügt, aber dann hätte man die zusätzliche 
annahme, dass die (Nicht-)Entropie der Speicherzellen über den Speicher 
gleich verteilt ist. Vllt. gibt es da minimale Abweichungen. Mir ist 
vorhin auch die Idee gekommen anstelle von ASM

jmp reset

Doch einfach mittels malloc den Speicher zu allozieren und dann 
auszugeben. Wollte aber tatsächlich den gesamten Speicher ausgeben 
lassen und nicht nur einen Teil.

An S. schrieb:
> Wollte aber tatsächlich den gesamten Speicher ausgeben
> lassen und nicht nur einen Teil.

Dann nimm halt nicht malloc, sondern setze Deinen Pointer auf die 
Anfangsadresse (die ist ja physikalisch vorgegeben) und gib so viel 
Bytes aus, wie der Controller an RAM hat.

An S. schrieb:
> Un du konntest nicht genügend Entropie feststellen?

Um ehrlich zu sein, hat mich das nicht wirklich interessiert.

Mich hat nur interessiert, ob im Monitor (das Programm, nicht das 
Sichtgerät) im Dump Kommando nach einem Fill Kommando, tatsächlich alle 
Speicherstellen korrekt auf den Wert gegangen sind oder nicht. Ob die 
Adressdekodierung korrekt arbeitet oder nicht.

Und natürlich bleibt es da auch nicht aus, dass man einfach mal den 
'jungfräulichen' Speicher dumpt.

Das ist zwar schon viele Jahre her, ich kann mir allerdings nicht 
vorstellen, dass die RAM Hersteller in der Zwischenzeit da jetzt 
besonderen Ehrgeiz darauf gelegt haben, einen definierten Grundzustand 
im RAM nach dem einschalten herzustellen. RAM war schon immer von der 
Sorte: du kannst dich auf nix verlassen, und die Programmierer leben 
seit 50 Jahren damit. Mal hatte der kleine Kondensator im dynamischen 
RAM noch ein bischen Ladung, mal hatte er es nicht. Mal schaltete der 
eine Transistor im Flip Flop ein bischen schneller als der andere, mal 
tat er es nicht.

Hi Wilhelm, das STM32VL Discovery hat einen STM32F100RB 
(http://www.st.com/internet/evalboard/product/250863.jsp) und besitzt 
leider kein RS-232. Die Daten müssten alle über den ST-Link per USB / 
SWD geschickt werden.

Gerade flatterte das hier in mein Postfach:

Der Benutzer 'an_s' hat Ihnen die folgende Nachricht geschickt:

====================================
Hallo rufus,

du hattest mir in diesem Thread
(Beitrag "Re: RAM /Flash Speicher auslesen?") einen Hinweis
gegeben, wie ich die Startup-Werte von RAM auslesen kann. Ich probiere
das nun schon seit Tagen, aber habe zu wenige Kenntnisse in der
µcontroller Programmierung. Würde mich auch noch gerne weiter einlesen,
aber habe leider Zeitdruck.

Kannst du mich evtl. mit einem Algorithmus versorgen? Habe alleine schon
Probleme bei der Ausgabe von Werten am PC / in der Konsole der IDE.
====================================


Ich poste das hier, weil solche Fragen besser der Allgemeinheit gestellt 
werden. Und wenn Du "das seit Tagen" probierst, vermag ich nicht 
nachzuvollziehen, was an

> setze Deinen Pointer auf die Anfangsadresse (die ist ja
> physikalisch vorgegeben) und gib so viel Bytes aus, wie
> der Controller an RAM hat.

jetzt so großartig kompliziert ist. Das ist der "Algorithmus".

Zeig mal den Code, mit dem Du das "seit Tagen" probiert hast.

Ich frag mich ja immer noch, wozu das Ganze überhaupt gut sein soll.
Praktischen nutzen sehe ich eher wenig da drinn.

Meine Absichten hatte ich ja bereits schon im Thread angesprochen. Ich 
kann dir meinen Code zeigen, wenn ich wieder Zugriff auf meinen privaten 
Rechner habe.
Danke für die...Hinweise.

Er kann vielleicht nach einem PowerOn einige zufällig gefüllte 
Speicherzellen finden, aber nach einem RESET steht das gleiche Zeugs 
drin. Ich glaube, es gibt effizientere Methoden, einen "echten" 
Zufallsgenerator zu bauen, z.B. die Aufnahme von "weißem Rauschen".

Nun soweit ich weiß, sind RAM Zellen durch doppelt-überkreuzte Inverter 
aufgebaut. D.h. direkt nach dem Start sind sie in einem instabilen 
Zustand und werden entweder in Richtung 0 oder 1 kippen. Dabei werden 
manche Zellen bei sehr vielen Starts, den selben Wert annehmen (0 oder 
1) und manche werden ihren Wert abhängig von Umgebungsbedingungen 
annehmen (welche dann die (pseudo-)zufälligen Werte darstellen).

Bezüglich der Anwendung ist es noch gar nicht sicher, ob es ein RNG 
werden soll (obwohl der aufbauend auf diesem Prinzip schon existiert). 
Die Diskussion verlagert sich momentan stark in Richtung "was macht das 
für einen Sinn / was kann man damit machen". Ich weiß es noch nicht, 
bevor, ich nicht die Werte ausgelesen habe. Im Notfall mache ich das 
halt nur aus Spaß und Interesse :)

Daher muss ich erst einmal einen Weg finden, an die Werte zu kommen.

An S. schrieb:
> Nun soweit ich weiß, sind RAM Zellen durch doppelt-überkreuzte Inverter
> aufgebaut.

Du musst noch viel lernen.
Diese 'Inverter' sind enweder NAND oder NOR und die ganze Schaltung 
nennt sich 'Flip-Flop' und ist die klassische Methode wie man 1-Bit 
speichern kann. Zumindest solange wir über 'statisches RAM' sprechen. 
Bei dynamischem RAM übernimmt ein kleiner Kondensator die Rolle des 
Speichergliedes.

> D.h. direkt nach dem Start sind sie in einem instabilen
> Zustand und werden entweder in Richtung 0 oder 1 kippen. Dabei werden
> manche Zellen bei sehr vielen Starts, den selben Wert annehmen (0 oder
> 1) und manche werden ihren Wert abhängig von Umgebungsbedingungen
> annehmen

Nicht wirklich.
Im wesentlichen ist es so, dass durch Fertungstoleranzen einer der 
Transistoren im Flip-Flop ein wenig schneller schaltet, bei einer etwas 
geringeren Spannung schaltet und damit dem Flip-Flop einen in weiten 
Bereichen immer gleichen Anfangszustand aufzwingt. Dein 'theoretisch 
zufällig' ist in Wirklichkeit ein 'welcher Transistor ist im 
Fertigungsprozess ein bischen von den Spec abgewichen'

> (welche dann die (pseudo-)zufälligen Werte darstellen).

:-)
Recht viel Zufall ist da nicht drinnen.
Du setzt aufs falsche Pferd.

> Die Diskussion verlagert sich momentan stark in Richtung "was macht das
> für einen Sinn / was kann man damit machen". Ich weiß es noch nicht,
> bevor, ich nicht die Werte ausgelesen habe. Im Notfall mache ich das
> halt nur aus Spaß und Interesse :)

Dann machs.
Aber machs.

> Daher muss ich erst einmal einen Weg finden, an die Werte zu kommen.

Ganz ehrlich:
Wenn einen Pointer derferenzieren und den Wert irgendwo ausgeben dich 
vor unüberwindliche Probleme stellt, dann solltest du deine Zeit lieber 
mit anderen Dingen verbringen, als mit einer sinnlosen Messung, die 
ausser für RAM-Hersteller keinen oder kaum einen praktischen Wert hat.

Karl Heinz Buchegger schrieb:
> An S. schrieb:
>> Nun soweit ich weiß, sind RAM Zellen durch doppelt-überkreuzte Inverter
>> aufgebaut.
>
> Du musst noch viel lernen.

Kann sein, ich bin kein Elektrotechniker, meine Kompetenzen liegen 
woanders. Ist aber auch nicht von Bedeutung.
e dann die (pseudo-)zufälligen Werte darstellen).


> :-)
> Recht viel Zufall ist da nicht drinnen.
> Du setzt aufs falsche Pferd.

Kommt drauf an was ich erreichen will, oder? :) Einige der 
Zufallszahlen, die aus FPGAs extrahiert wurden, haben immerhin einige 
NIST-Tests bestanden. Scheint doch nicht soo wenig Entropie drin zu sein 
;)

> Ganz ehrlich:
> Wenn einen Pointer derferenzieren und den Wert irgendwo ausgeben dich
> vor unüberwindliche Probleme stellt, dann solltest du deine Zeit lieber
> mit anderen Dingen verbringen, als mit einer sinnlosen Messung, die
> ausser für RAM-Hersteller keinen oder kaum einen praktischen Wert hat.

Sinnlose Messungen? Nur für RAM-Hersteller? Es gibt auch noch die 
Wissenschaft :) Leider scheinen viele der letzten Kommentare sehr 
affektiert zu sein und vom Ton her etwas aufgeladen. Hatte mir mehr 
versprochen.

Trotzdem danke

Hehe genau solche Beiträge meine ich. Schade, fand das Forum bisher echt 
toll!

> Hatte mir mehr versprochen.

Wir sind hier Softwerker. Und als solche sind wir in erster Linie daran 
interessiert eben nicht von Fertigungstoleranzen abzuhängen. Einen nicht 
initialisierten Speicher auszulesen, ist ein Software-Fehler. Und zwar 
ein schwerer Fehler.

Aber, mach deine Messungen. Ist doch ok.
Das dauert sowieso schon viel zu lange vom 12. Oktober bis heute, wenn 
man bedenkt, dass der zentrale 'Kern' einer ersten Messung ein 
C-Dreizeiler ist.

Karl, hatte mir nicht mehr versprochen von der Hilfe, die anfangs echt 
gut war, sondern von der Art und dem Ton ;)

Wurde zuletzt doch sehr sarkastisch und ironisch. Wenn es schon zu lang 
dauert, kann man den Thread ja auch einfach schließen.

Bronco schrieb:

> Was ist denn Dein Problem?

Das hier
<zitat>
Habe alleine schon
Probleme bei der Ausgabe von Werten am PC / in der Konsole der IDE.
</zitat>

Also in erster Linie dein letzter Beitrag, Bronco! Das weißt du aber 
sicher selbst, oder?

Ansonsten habe ich nicht wirklich Probleme, sondern eher 
Herausforderungen. Z.B. wie ich die ausgelesenen Daten an den PC senden 
kann. Ich muss mich wohl diesbezüglich noch mit dem Thema USART 
beschäftigen.
Ich habe bereits den Tipp bekommen:

"Wenn das so wäre, könntest du dir wenigstens mal schnell
mit einem einfachen Transistorinverter und TTL-Spannung eine Tx-Leitung
zum PC legen"

Allerdings kenne ich mit den meisten Begriffen noch nicht aus.

@Michael Ob ich zwei linke Hände habe ist mal noch meine Sache, nicht? 
;) Trotzdem Danke.

@Bronco, ich habe hier ein STM32VL Discovery Board, auf dem ein STLink 
Debugger sitzt (http://www.st.com/internet/evalboard/product/250863.jsp)

Ich finde in dem Dokument jedoch lediglich die Release-Notes und einen 
Versions-Log.

Danke Michael, ich schau mir mal die Hardware an. Danke auch für die RAM 
Daten, auch wenn ich hier schon Megabyte-weise RAM-Inhalte rumliegen 
habe.

> Wenn du das nicht hättest, wäre doch in einem halben Monat das Ding
schon lange fertig.

Das hat wohl weniger was mit Geschickt als mit Wissen zu tun ;) Außerdem 
ist das nicht die einzige Baustelle, sonst könnte ich weitaus mehr Zeit 
investieren.

Jackson Farmer schrieb:
> und treff mich mit Elvis...

Schönen Gruss!