使用 Pythons ctypes 从 libc 调用 uname

Posted 2023-02-18

【中文标题】使用 Pythons ctypes 从 libc 调用 uname

【英文标题】：Calling uname from libc with Pythons ctypes

【发布时间】：2011-09-07 10:31:53

【问题描述】：

tl;博士

这适用于 GNU 版本的 libc（尚未尝试使用 uclibc）

from ctypes import *

libc = CDLL('libc.so.6')

class uts_struct(Structure):
    _fields_ = [ ('sysname', c_char * 65),
                 ('nodename', c_char * 65),
                 ('release', c_char * 65),
                 ('version', c_char * 65),
                 ('machine', c_char * 65),
                 ('domain', c_char * 65) ]

gnar = uts_struct()

libc.uname(byref(gnar))

print gnar.nodename

---

原帖

以下代码段错误；我不确定我做错了什么。

from ctypes import *

libc = CDLL('libc.so.6')

class uts_struct(Structure):
    _fields_ = [ ('sysname', c_char_p),
                 ('nodename', c_char_p),
                 ('release', c_char_p),
                 ('version', c_char_p),
                 ('machine', c_char_p) ]

utsname = uts_struct()
libc.uname(byref(utsname))

print utsname.sysname

这做同样的事情：

from ctypes import *

libc = CDLL('libc.so.6')

class uts_struct(Structure):
    _fields_ = [ ('sysname', c_char_p),
                 ('nodename', c_char_p),
                 ('release', c_char_p),
                 ('version', c_char_p),
                 ('machine', c_char_p) ]

utsname = uts_struct()
utsname_pointer = pointer(utsname)
libc.uname(utsname_pointer)

print utsname.sysname

我一定是搞砸了一些基本的东西......

（我知道os.uname()，这只是一个理解练习，我失败了）

我在这里引用了 uname 手册：http://www.cl.cam.ac.uk/cgi-bin/manpage?2+uname

我做错了什么？

---

编辑：

感谢Nemo我能够得到数据；

>>> from ctypes import *
>>> libc = CDLL('libc.so.6')
>>> gnar = create_string_buffer(512)
>>> libc.uname(byref(gnar))
0
>>> print gnar.value
Linux
>>> 

但是，我假设我只得到“Linux”，因为这些项目是 NULL 分隔的，调节器字符串也是如此。有什么方法可以阅读NULL吗？

---

编辑2：

根据 Nemos 的评论，我已经尝试过 - 这不起作用，但我认为这可能是朝着正确方向迈出的一步......错误：

Traceback (most recent call last):
  File "gnar.py", line 18, in <module>
    utsname = uts_struct(gnar)
TypeError: incompatible types, c_char_Array_512 instance instead of c_char_p instance

这只是不可行的吗？

from ctypes import *

libc = CDLL('libc.so.6')

class uts_struct(Structure):
    _fields_ = [ ('sysname', c_char_p),
                 ('nodename', c_char_p),
                 ('release', c_char_p),
                 ('version', c_char_p),
                 ('machine', c_char_p) ]

gnar = create_string_buffer(512)
libc.uname(byref(gnar))
utsname = uts_struct(gnar)

---

Edit3:（我要写有史以来最长的帖子……=P）

from ctypes import *
libc = CDLL('libc.so.6')
class uts_struct(Structure):
    _fields_ = [ ('sysname', c_char * 65),
                 ('nodename', c_char * 65),
                 ('release', c_char * 65),
                 ('version', c_char * 65),
                 ('machine', c_char * 65) ]
gnar = uts_struct()
libc.uname(byref(gnar))
print gnar.machine

这可行，但是，它在打印值后会出现段错误...

---

最终编辑：

以下作品-我当然使用的是 GNU 版本的 libc。 （我在 Ubuntu 机器上）所以添加域的字段就是停止段错误所需​​要的。事后看来是有道理的。 :)

from ctypes import *

libc = CDLL('libc.so.6')

class uts_struct(Structure):
    _fields_ = [ ('sysname', c_char * 65),
                 ('nodename', c_char * 65),
                 ('release', c_char * 65),
                 ('version', c_char * 65),
                 ('machine', c_char * 65),
                 ('domain', c_char * 65) ]

gnar = uts_struct()
libc.uname(byref(gnar))
print gnar.nodename

【参考方案1】：

根据this uname man page，该结构包含实现定义大小的数组，而不是 char* (c_char_p)。你看过sys/utsname.h中的结构定义吗？您必须匹配确切的结构定义。数据类型可能应该是c_char * n，其中n 是来自sys/utsname.h 中的该字段的数组大小。

或者，您应该能够使用print gnar.raw 访问您的第一个编辑 中的所有字符串，只要缓冲区足够大以容纳整个结构。

【讨论】：

.raw 确实返回了整个缓冲区！谢谢！ （不知道我是如何设法错过raw 属性的。我将修改该结构，看看它是否可用；由我。：p

我在帖子中添加了另一个编辑 - 根据您的建议，它似乎有效，但打印后出现了段错误......这是我最近的一次！

【参考方案2】：

utsname structure 中的字段不是指针；它们是“未指定大小的数组”。

因此字符串在结构中被背靠背打包并以空值结尾。

我不知道如何用 Python 来表示它。但我建议您从 uname() 以外的其他东西开始进行实验。 :-)

[更新]

517366245708 十进制为 0x78756E694C，即 "xuniL" 的 ascii。这在 64 位 little-endian 机器上实际上是有意义的......

但问题是您正在使用 c_char_p 创建一个指针，然后在调用 byref() 时将一个指针传递给 that。所以 uname() 正在填写您的指针（而不是它指向的内容）。更糟糕的是，它在其中放置了超过 8 个字节，因此您当前的代码正在破坏内存。

你需要弄清楚如何分配一个struct utsname大小的内存块，然后将一个指向that的指针传递给uname()函数，然后找出里面的偏移量该块对应于结构中的哪些字段。我不确定 Python 能做到多少……

[第二次更新]

这样更好...但是现在您必须查看数组中的偏移量。如果这是一个典型的 Linux 系统，每个字段是 65 个字节（是的，真的）。因此，您需要开始将 65 个字节读入字符串。这个东西不知道你能不能打电话string.index...

【讨论】：

不用担心。大多数 C 接口都没有这么奇怪。但是每当其中一个需要返回可变大小的东西时，它可能会期望您分配空间来容纳它。 （作为一名 Python 程序员，手工管理内存是你在 C 语言中会遇到的最烦人的事情。）

@Nemo，我更新了问题，我能够获取数据，但现在需要将其转换为字符串。我不认为我可以使用restype，因为该功能不是return，我能做什么？

@Nemo 好吧-我认为create_string_buffer 会分配内存？我再次编辑了问题。

@Nemo 每个字段 65 个字节？这是否意味着对于预期的 5 个项目，我需要创建一个 330 字节的缓冲区？

嗯，在我的系统上它是 390...所以我猜这里的结构字段之间有一些填充。说真的，uname() 很可能是这里要试验的最糟糕的 C 函数 :-)