python - 在 Python 中运行 ioctl 返回 ENOTTY - 不适合设备的 ioctl

Question

嘿，我在尝试从 python 调用 ioctl linux 系统调用时遇到问题。

在 C 应用程序中运行以下行，我设法获取给定 linux 命名空间文件描述符的父文件描述符。

#define NS_GET_PARENT   _IO(NSIO, 0x2)
struct stat sb;
fd = open("/proc/1337/ns/user", O_RDONLY);
parent_fd = ioctl(fd, NS_GET_PARENT);

但是在 python 中运行相同的以下脚本会给我“不适合设备的 ioctl”

 from fcntl import ioctl
 NS_GET_PARENT = (0x7b << (4*2)) | 2
 f = open('/proc/1337/ns/user')
 fd = ioctl(f.fileno(),NS_GET_PARENT)

通过在两个脚本上运行 strace，我发现它们都发出相同的系统调用

 open("/proc/1337/ns/user", O_RDONLY) = 3
 ioctl(3, _IOC(0, 0xb7, 0x02, 0x00), 0)

不同的是，C代码实际上返回一个文件描述符给父命名空间，而python代码返回

-1 ENOTTY (Inappropriate ioctl for device)

该问题在 2 台不同的机器(Linux 内核 4.13.0-37)上重复出现，并且两个脚本都在同一用户下运行。任何人都知道什么可能导致该问题？

Answer 1

注意:现在有一个 Python 3 库可用，它涵盖了 Linux 命名空间 ioctl:PyPi:linuxns-rel , GitHub: thediveo/linuxns_rel .

这是一个棘手的问题。您的示例不起作用的原因有两(三)个方面，我花了一些时间弄清楚它们并学习了很多有关 Linux 命名空间的知识。

首先，它是 NSIO=0xb7(并且不是 NSIO=0x7b)，就像您的 Python 示例中一样， 的正确值NS_GET_PARENT 因此是(我一开始完全错过了那个错误，只有在我从头开始完成一个工作 PoC 之后才注意到，非常接近地模仿 Linux 头文件宏定义):

NS_GET_PARENT = (0xb7 << (4*2)) | 2

其次，根据我在自己的 Python 3 实验中看到的情况，您关于 Python 的 ioctl() 抛出的异常的信息似乎还有第二个错误:不适当的 ioctl 是 能源 (25)。 ENOTTY 将适合 0x7b 而不是 0xb7 的错误 NSIO。事实上，当我逐字尝试您的示例时，我得到了一个 ENOTTY。那时我没有意识到这是无效请求代码的指示。

使用正确的 NS_GET_PARENT 请求代码，错误 EPERM (1) 将适用于 Linux 内核不允许您查看父命名空间的情况，由于权限限制(即使您是 super 用户，您也可能只在本地另一个用户用户空间内，等等)。

因此，此更正后的代码可以正常工作，但要遵守抛出 OSError EPERMs 的访问限制:

from fcntl import ioctl
NS_GET_PARENT = (0xb7 << (4*2)) | 2
with open('/proc/self/ns/user') as f:
    fd = ioctl(f.fileno(), NS_GET_PARENT)

由于您没有提供有关系统用户命名空间设置的详细信息，我怀疑您也陷入了我所感受到的同一个陷阱:在“根”用户命名空间中询问进程的父用户工作区:这很简单抛出误导性的 EPERM，但关于 ioctl_ns(2) 的内容是正确的不得不说。

验证上述代码是否有效的一个好技巧是首先启动 Firefox，然后 sudo lsns -t user。这将显示一组在自己的用户、ipc 和网络命名空间中运行的 Firefox 子进程。获取其中一个 Firefox 子进程的 PID，并使用它运行上面的示例:它现在应该成功，如果您 fstat() 返回文件描述符，它应该引用根用户命名空间。尝试获取根用户命名空间的父级应该再次失败并返回 EPERM。