将ctypes与python结合使用并调用libc-accept时的EFAULT

Question

普通python套接字模块在创建套接字时除了AF_INET不支持协议：

从海星套接字模块.c：

• 尽管在Linux下支持AF_PACKET、AF_NETLINK和AF_TIPC，但仅支持AF_INET、AF_INET6和AF_UNIX地址族

因此，我已经开始使用ctypes手动调用普通BSD套接字库的套接字、绑定、侦听和直接接受来自libc的调用。我可以创建套接字，将套接字绑定到地址，并将套接符置于侦听模式，这需要转换对我创建的Structure继承的SockAddr_in类的引用：

CharArr14 = c_char * 14                                                                                                       
In_Addr = c_uint32                                                                                                            
CharArr8 = c_char * 8                                                                                                         


class SockAddr(Structure):                                                                                                    
    _fields_ = [                                                                                                              
        ('sa_len', c_uint8),                                                                                                  
        ('sa_family', c_uint8),                                                                                               
        ('sa_data', CharArr14)                                                                                                
    ]                                                                                                                         


class SockAddr_In(Structure):                                                                                                 
    _fields_ = [                                                                                                              
        ('sa_len', c_uint8),                                                                                                  
        ('sa_family', c_uint8),                                                                                               
        ('sin_port', c_uint16),                                                                                               
        ('sin_addr', In_Addr),                                                                                                
        ('sin_zero', CharArr8)                                                                                                
    ]  

但是，当我尝试调用accept时，它传递了一个地址，内核将写入连接套接字的SockAddr_In结构信息，我收到的是EFAULT（errno 14），它对应于错误的内存地址。

def accept_sdp_sock(self):                                                                                                
    accept = libc.accept                                                                                                  
    logger.debug("Accepting socket on: {}".format(self.ip_addr))                                                          
    # int accept(int sockfd, struct sockaddr *addr, socklen_t *addrlen);                                                  
    # Why is this a bad address? Is it being deallocated?                                                                 
    # Maybe it isn't allocating until we fill it with data?                                                               

    addr = SockAddr_In()                                                                                                  
    logger.debug("Memory address of addr struct: {}".format(addr))                                                        
    afd = accept(self.fd,                                                                                                 
                 cast(byref(addr), POINTER(SockAddr)),                                                                    
                 sizeof(SockAddr_In))                                                                                     
    # Check accept fd for errors                                                                                          
    if afd == -1:                                                                                                         
        self.errno = get_errno()                                                                                          
        logger.debug("Accept call failed: {} ".format(self.errno))                                                        

    return afd

因此，我们看到此输出与程序概述的内存地址

#truss -fead -s65535 -o truss_out python sdp_sock_cmd.py -l --address 192.168.66.140 --debug
2018-02-28 13:59:40,008 - DEBUG - This is a debug message
2018-02-28 13:59:40,009 - INFO - And an info
2018-02-28 13:59:40,009 - DEBUG - Creating SDP socket 
2018-02-28 13:59:40,010 - DEBUG - Binding SDP socket to : 192.168.66.140
2018-02-28 13:59:40,011 - DEBUG - Memory address of addr struct: <ib_socks.SockAddr_In object at 0x80385d9e0>
2018-02-28 13:59:40,012 - DEBUG - Socket listening on: 192.168.66.140
2018-02-28 13:59:40,013 - DEBUG - Accepting socket on: 192.168.66.140
2018-02-28 13:59:40,014 - DEBUG - Memory address of addr struct: <ib_socks.SockAddr_In object at 0x80385d9e0>
2018-02-28 13:59:40,015 - DEBUG - Accept call failed: 14

在桁架输出中，我们看到：

18105: 0.288079361 accept(3,0x80385da30,0x10)    ERR#14 'Bad address'

我尝试过使用libc的malloc进行分配，使用ctypes的create_string_buffer()创建一个字符串缓冲区，但是在这两种情况下我都看到了缺省值。为什么在这种情况下我会看到一个EFAULT？如何使用ctypes在python中分配一个数据结构，以允许内核将数据移动到用户空间？

Answer 1

我看到一个明显的问题。我已经成功地使用了ctypes，但不能自称是专家，所以可能还有其他问题。

我想你一定是在某个地方定义了libc.accept的参数原型，但是你发布的源代码中没有，所以我假设它是正确的。假设原型与libc绑定一致：接受的第三个参数（addrlen）是指向socklen_t的指针，但是你只是传递一个长度（而不是指向长度的指针）。

通常的做法是创建一个socklen_t变量，并用 addr 缓冲区的大小填充它，然后接受（在它完成时）将对等方的地址复制到您的 addr 缓冲区中，如果它太大，则截断，但使用实际大小更新传递的 addrlen。从 （linux 版本） 接受（2）：

addrlen参数是一个值结果参数：调用者必须对其进行初始化，以包含addr指向的结构的大小（以字节为单位）；返回时，它将包含对等地址的实际大小。

如果提供的缓冲区太小，返回的地址会被截断；在这种情况下，< code>addrlen将返回一个大于提供给调用的值。

因此，总而言之，可能是第三个论点导致了你的EFAULT - 而不是第二个。这由您的桁架输出支持，该输出显示addrlen作为0x10传递到内核：这通常不是有效的内存地址。