使用ctypes和python并调用libc accept时的EFAULT

Posted 2021-04-02

创建套接字时，普通的python套接字模块不支持除AF_INET之外的协议：

从python socket module.c：

• a中仅支持AF_INET，AF_INET6和AF_UNIX地址系列 虽然支持AF_PACKET，AF_NETLINK和AF_TIPC，但便携式更少 在Linux下。

所以我已经开始使用ctypes手动调用正常的BSD套接字库的套接字，绑定，监听和接受来自libc的调用。我可以创建套接字，将套接字绑定到一个地址，并将套接字置于监听模式，这需要转换对我所做的结构继承的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，其中有一个地址通过，内核将写入连接套接字的SockAddr_In结构信息时，我收到的EFAULT（错误号14）对应坏内存地址。

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'

我尝试使用来自libc的malloc使用来自ctypes的create_string_buffer（）创建字符串缓冲区，但我在这两种情况下都看到了EFAULT。为什么我在这种情况下看到了EFAULT？如何使用ctypes分配python数据结构以允许内核将数据移动到用户空间？

答案

我看到一个明显的问题。我已成功使用ctypes但不能声称自己是专家，因此可能还有其他一些问题。

我认为你必须在某个地方为libc.accept定义参数原型，但这不在你发布的源代码中，所以我认为它是正确的。假设原型与libc绑定一致：accept's第三个参数（addrlen）是指向socklen_t的指针，但你只是传递一个长度（不是指向长度的指针）。

通常的方法是你创建一个socklen_t变量并用你的addr缓冲区的大小填充它，然后accept（当它完成时）将对等体的地址复制到你的addr缓冲区，截断它是否太大，但更新通过addrlen与实际大小。来自（linux版本）accept(2)：

addrlen参数是一个value-result参数：调用者必须初始化它以包含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，则截断返回的地址;在这种情况下，addrlen将返回一个大于提供给调用的值。

所以，总而言之，它可能是导致你的EFAULT的第三个论点 - 而不是第二个。这是由你的truss输出支持的，它显示addrlen作为0x10传递给内核：这通常不是有效的内存地址。