python - ioctl编号可能与C ioctl编号不同吗？

Question

据我所知，ioctl编号由驱动程序很好地定义，并在内核中注册。

我正在使用python中的一些代码来查询操纵杆状态。我读过this doc about joystick api、this doc about ioctl numbers和this one from python fcntl module。

我已经创建了一个用于测试和查询值的C程序，python使用我为实现_IOR() C宏而采用的from here代码进行了测试。

内核驱动程序定义：

monolith@monolith ~/temp $ grep JSIOCGAXES /usr/include/* -r
/usr/include/linux/joystick.h:#define JSIOCGAXES        _IOR('j', 0x11, __u8)

C程序

#include <stdio.h>
#include <linux/joystick.h>
#include <fcntl.h>

int main() {  
  int fd = open("/dev/input/js0", O_RDONLY);
  printf("Ioctl Number: (int)%d  (hex)%x\n", JSIOCGAXES, JSIOCGAXES);
  char number;
  ioctl(fd, JSIOCGAXES, &number);
  printf("Number of axes: %d\n", number);
  close(fd);
  return 0;
}

C程序输出：

monolith@monolith ~/temp $ ./test 
Ioctl Number: (int)-2147390959  (hex)80016a11
Number of axes: 6

Python输出

# check if _IOR results in the used ioctl number in C
>>> _IOR(ord('j'), 0x11, 'c')
-2147390959
>>> file = open("/dev/input/js0")
# use that integer
>>> fcntl.ioctl(file, -2147390959)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IOError: [Errno 14] Bad address
# ask what hex value is
>>> "%x" % -2147390959
'-7ffe95ef'
# WHY THIS HEX CONVERSION DIFFERS?
>>> fcntl.ioctl(file, -0x7ffe95ef)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IOError: [Errno 14] Bad address
# Use the hex value from the C program output
>>> fcntl.ioctl(file, 0x80016a11)
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
IOError: [Errno 14] Bad address

知道为什么我不能用那个ioctl号查询文件描述符吗？ioctl()和fcntl()函数接受一个文件描述符或一个实现了fileno()方法的对象，所以我从file对象中丢弃了这个错误。

也许问题出在数字转换和类型上，没有idea...clues？

Answer 1

我要回答我自己的问题。

出于某些原因，使用ioctl()从python获取值的唯一方法是发出以下代码：

>>> buf = array.array('h', [0])
>>> fcntl.ioctl(file.fileno(), 0x80016a11, buf)
0
>>> buf[0]
6

也就是说，使用缓冲区来存储结果。我应该重新阅读文档，并理解为什么fcntl.ioctl(file.fileno(), 0x80016a11)不能工作。

Answer 2

这一切都归结为十六进制转换是不同的-将十六进制C插入到Python中会给出一个不同的数字：

>>> 0x80016a11
2147576337

我不确定为什么Python和C给出了不同的十六进制，但它可能至少部分与sign有关-Python的'%x'给出了有符号的十六进制值1，printfs给出了无符号的2。

使用Python十六进制值(-7ffe95ef)可能会有所改善-或者，更好的做法是，像在C中那样使用变量并避免转换错误：

op = _IOR(ord('j'), 0x11, 'c')
...
fcntl.ioctl(file, op)