Linux C语言实践eBPF
手动编译了解过程
通过对关键步骤make M=samples/bpf的实践,我们已经可以编译出内核源码中提供的ebpf样例。但这还不够我们充分地理解这个编译过程,我们将这编译过程拆解一下,拆解成可以一步步执行的那种,首先是环境准备:
$ sudo apt-get install linux-source
$ cd /usr/src/
$ ls
linux-source-5.15.0.tar.bz2 linux-headers-5.15.0-43-generic linux-source-5.15.0
$ sudo tar -xvf linux-source-5.15.0.tar.bz2 -C /tmp/
$ cd /tmp/linux-source-5.15.0/
内核源码树环境准备
$ sudo make oldconfig
$ sudo make init
$ sudo make headers_install
进入tools目录编译依赖库
$ sudo cd tools/lib/bpf/
编译依赖库为object中间件
$ sudo gcc -g -DHAVE_LIBELF_MMAP_SUPPORT -DCOMPAT_NEED_REALLOCARRAY -fPIC -I. -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/bpf/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/arch/x86/include/uapi -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/include/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/perf -D"BUILD_STR(s)=#s" -c -o libbpf.o libbpf.c$ sudo gcc -g -DHAVE_LIBELF_MMAP_SUPPORT -DCOMPAT_NEED_REALLOCARRAY -fPIC -I. -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/bpf/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/arch/x86/include/uapi -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/include/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/perf -D"BUILD_STR(s)=#s" -c -o bpf.o bpf.c$ sudo gcc -g -DHAVE_LIBELF_MMAP_SUPPORT -DCOMPAT_NEED_REALLOCARRAY -fPIC -I. -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/bpf/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/arch/x86/include/uapi -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/include/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/perf -D"BUILD_STR(s)=#s" -c -o btf.o btf.c$ sudo gcc -g -DHAVE_LIBELF_MMAP_SUPPORT -DCOMPAT_NEED_REALLOCARRAY -fPIC -I. -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/bpf/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/arch/x86/include/uapi -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/include/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/perf -D"BUILD_STR(s)=#s" -c -o nlattr.o nlattr.c$ sudo gcc -g -DHAVE_LIBELF_MMAP_SUPPORT -DCOMPAT_NEED_REALLOCARRAY -fPIC -I. -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/bpf/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/arch/x86/include/uapi -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/include/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/perf -D"BUILD_STR(s)=#s" -c -o strset.o strset.c$ sudo gcc -g -DHAVE_LIBELF_MMAP_SUPPORT -DCOMPAT_NEED_REALLOCARRAY -fPIC -I. -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/bpf/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/arch/x86/include/uapi -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/include/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/perf -D"BUILD_STR(s)=#s" -c -o str_error.o str_error.c$ sudo gcc -g -DHAVE_LIBELF_MMAP_SUPPORT -DCOMPAT_NEED_REALLOCARRAY -fPIC -I. -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/bpf/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/arch/x86/include/uapi -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/include/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/perf -D"BUILD_STR(s)=#s" -c -o hashmap.o hashmap.c$ sudo gcc -g -DHAVE_LIBELF_MMAP_SUPPORT -DCOMPAT_NEED_REALLOCARRAY -fPIC -I. -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/bpf/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/arch/x86/include/uapi -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/include/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/perf -D"BUILD_STR(s)=#s" -c -o libbpf_probes.o libbpf_probes.c$ sudo gcc -I. -I/tmp/linux-source-5.15.0/samples/bpf/../..//tools/include -I/tmp/linux-source-5.15.0/samples/bpf/../..//tools/include/uapi -fvisibility=hidden -D_LARGEFILE64_SOURCE -D_FILE_OFFSET_BITS=64 -D"BUILD_STR(s)=#s" -c -o /tmp/linux-source-5.15.0/samples/bpf/libbpf/staticobjs/gen_loader.o gen_loader.c$ sudo gcc -g -DHAVE_LIBELF_MMAP_SUPPORT -DCOMPAT_NEED_REALLOCARRAY -fPIC -I. -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/bpf/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/arch/x86/include/uapi -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/include/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/perf -D"BUILD_STR(s)=#s" -c -o relo_core.o relo_core.c$ sudo gcc -g -DHAVE_LIBELF_MMAP_SUPPORT -DCOMPAT_NEED_REALLOCARRAY -fPIC -I. -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/bpf/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/arch/x86/include/uapi -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/include/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/perf -D"BUILD_STR(s)=#s" -c -o netlink.o netlink.c$ sudo gcc -g -DHAVE_LIBELF_MMAP_SUPPORT -DCOMPAT_NEED_REALLOCARRAY -fPIC -I. -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/bpf/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/arch/x86/include/uapi -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/include/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/perf -D"BUILD_STR(s)=#s" -c -o linker.o linker.c$ sudo gcc -g -DHAVE_LIBELF_MMAP_SUPPORT -DCOMPAT_NEED_REALLOCARRAY -fPIC -I. -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/bpf/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/arch/x86/include/uapi -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/include/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/perf -D"BUILD_STR(s)=#s" -c -o xsk.o xsk.c$ sudo gcc -g -DHAVE_LIBELF_MMAP_SUPPORT -DCOMPAT_NEED_REALLOCARRAY -fPIC -I. -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/bpf/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/arch/x86/include/uapi -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/include/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/perf -D"BUILD_STR(s)=#s" -c -o ringbuf.o ringbuf.c$ sudo gcc -g -DHAVE_LIBELF_MMAP_SUPPORT -DCOMPAT_NEED_REALLOCARRAY -fPIC -I. -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/bpf/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/arch/x86/include/uapi -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/include/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/tools/perf -D"BUILD_STR(s)=#s" -c -o btf_dump.o btf_dump.c
将编译好的object文件链接为libbpf.a静态库
$ cd /tmp/linux-source-5.15.0/tools/lib/bpf
$ sudo ar rcs libbpf.a bpf.o btf.o libbpf.o nlattr.o str_error.o strset.o gen_loader.o libbpf_probes.o relo_core.o ringbuf.o linker.o netlink.o xsk.o btf_dump.o
编译用户态测试程序
$ cd /tmp/linux-source-5.15.0
$ sudo gcc -I./usr/include -I./tools/testing/selftests/bpf/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/samples/bpf/libbpf/include -I./tools/include -I./tools/perf -DHAVE_ATTR_TEST=0 -c -o samples/bpf/trace_output_user.o samples/bpf/trace_output_user.c
$ sudo gcc -I./usr/include -I./tools/testing/selftests/bpf/ -I/tmp/linux-source-5.15.0/samples/bpf/libbpf/include -I./tools/include -I./tools/perf -DHAVE_ATTR_TEST=0 -o samples/bpf/trace_output samples/bpf/trace_output_user.o /tmp/linux-source-5.15.0/samples/bpf/libbpf/libbpf.a -lelf -lz -lrt
编译示例程序的第二部分,即需要给内核虚拟机运行的,由bpf_load()加载的字节码
$ cd /tmp/linux-source-5.15.0
$ sudo clang -g -nostdinc -isystem /usr/lib/gcc/x86_64-redhat-linux/8/include -I./arch/x86/include -I./arch/x86/include/generated -I./include -I./arch/x86/include/uapi -I./arch/x86/include/generated/uapi -I./include/uapi -I./include/generated/uapi -include ./include/linux/kconfig.h -Isamples/bpf -Isamples/bpf/libbpf/include/ -Isamples/bpf/libbpf/ -I./tools/testing/selftests/bpf/ -D__KERNEL__ -D__BPF_TRACING__ -D__TARGET_ARCH_x86 -O2 -emit-llvm -c samples/bpf/trace_output_kern.c -o - | sudo llc -march=bpf -filetype=obj -o samples/bpf/trace_output_kern.o
$ sudo llvm-strip -g /tmp/linux-source-5.15.0/samples/bpf/trace_output_kern.o
测试
$ cd /tmp/linux-source-5.15.0/samples/bpf
$ sudo ./trace_output
recv 236472 events per sec
100013+0 records in
100013+0 records out
51206656 bytes (51 MB, 49 MiB) copied, 0.420891 s, 122 MB/s
解析源代码
BPF程序结构图:

由上图可知BPF程序要由两部分组成用户态执行程序和BPF bytecode。
trace_output示例的量部分如下,其中trace_output_user.c为用户态执行程序,trace_output_kern.c为BPF bytecode,所以trace_output_user.c使用gcc编译,trace_output_kern.c使用clang编译。
$ ls samples/bpf/ | grep trace_output
trace_output_kern.c
trace_output_user.c
trace_output_user.c里的主要内容
int main(int argc, char **argv)
{struct perf_buffer_opts pb_opts = {};struct bpf_link *link = NULL;struct bpf_program *prog;struct perf_buffer *pb;struct bpf_object *obj;int map_fd, ret = 0;char filename[256];FILE *f;snprintf(filename, sizeof(filename), "%s_kern.o", argv[0]);obj = bpf_object__open_file(filename, NULL);if (libbpf_get_error(obj)) {fprintf(stderr, "ERROR: opening BPF object file failed\n");return 0;}/* load BPF program */if (bpf_object__load(obj)) {fprintf(stderr, "ERROR: loading BPF object file failed\n");goto cleanup;}map_fd = bpf_object__find_map_fd_by_name(obj, "my_map");if (map_fd < 0) {fprintf(stderr, "ERROR: finding a map in obj file failed\n");goto cleanup;}prog = bpf_object__find_program_by_name(obj, "bpf_prog1");if (libbpf_get_error(prog)) {fprintf(stderr, "ERROR: finding a prog in obj file failed\n");goto cleanup;}link = bpf_program__attach(prog);if (libbpf_get_error(link)) {fprintf(stderr, "ERROR: bpf_program__attach failed\n");link = NULL;goto cleanup;}pb_opts.sample_cb = print_bpf_output;pb = perf_buffer__new(map_fd, 8, &pb_opts);ret = libbpf_get_error(pb);if (ret) {printf("failed to setup perf_buffer: %d\n", ret);return 1;}f = popen("taskset 1 dd if=/dev/zero of=/dev/null", "r");(void) f;start_time = time_get_ns();while ((ret = perf_buffer__poll(pb, 1000)) >= 0 && cnt < MAX_CNT) {}kill(0, SIGINT);cleanup:bpf_link__destroy(link);bpf_object__close(obj);return ret;
}
其中bpf_object__open_file打开的字节码文件trace_output_kern.c里的内容如下:
struct {__uint(type, BPF_MAP_TYPE_PERF_EVENT_ARRAY);__uint(key_size, sizeof(int));__uint(value_size, sizeof(u32));__uint(max_entries, 2);
} my_map SEC(".maps");SEC("kprobe/" SYSCALL(sys_write))
int bpf_prog1(struct pt_regs *ctx)
{struct S {u64 pid;u64 cookie;} data;data.pid = bpf_get_current_pid_tgid();data.cookie = 0x12345678;bpf_perf_event_output(ctx, &my_map, 0, &data, sizeof(data));return 0;
}char _license[] SEC("license") = "GPL";
u32 _version SEC("version") = LINUX_VERSION_CODE;
参考链接
相关文章:
Linux C语言实践eBPF
手动编译了解过程 通过对关键步骤make Msamples/bpf的实践,我们已经可以编译出内核源码中提供的ebpf样例。但这还不够我们充分地理解这个编译过程,我们将这编译过程拆解一下,拆解成可以一步步执行的那种,首先是环境准备ÿ…...
垃圾回收标记阶段算法
1.标记阶段的目的 主要是在GC在前,判断出哪些是有用的对象,哪些是需要回收的对象,只有被标记为垃圾对象,GC才会对其进行垃圾回收。判断对象是否为垃圾对象的两种方式:引用计数算法和可达性分析算法。 2.引用计数算法…...
泰晓科技发布 Linux Lab v1.2 正式版
导读近日消息,Linux Lab 是一套用于 Linux 内核学习、开发和测试的即时实验室,官方称其“可以极速搭建和使用,功能强大,用法简单”。 自去年 12 月份发布 Linux Lab v1.1 后,v1.2 正式版目前已经发布于 GitHub 及 Gite…...
王道数据结构-代码实操1(全注解版)
#include<stdio.h>void loveyou(int n){ // 传入参数类型为int型,在此函数中表示为n;返回值类型为void,即没有返回值; int i1; //定义了一个整数型变量i,且只在loveyou函数中有用;while(i…...
flink写入到kafka 大坑解析。
1.kafka能不能发送null消息? 能! 2 flink能不能发送null消息到kafka? 不能! public static void main(String[] args) throws Exception {StreamExecutionEnvironment env StreamExecutionEnvironment.getExecutionEnvironment(…...
MATLAB算法实战应用案例精讲-【深度学习】预训练模型-Subword
目录 前言 Subword 1. Subword介绍 分词器是做什么的? 为什么需要分词? 分词方法...
【HarmonyOS】实现从视频提取音频并保存到pcm文件功能(API6 Java)
【关键字】 视频提取类Extractor、视频编解码、保存pcm文件 【写在前面】 在使用API6开发HarmonyOS应用时,通常会开发一些音视频媒体功能,这里介绍如何从视频中提取音频保存到pcm文件功能,生成pcm音频文件后,就可使用音频播放类…...
Linux:shell命令运行原理和权限的概念
文章目录 shell和kernelshell的概念和原理Linux的权限文件的权限文件的类型文件的权限管理权限的实战应用 shell和kernel 从狭义上来讲,Linux是一个操作系统,我们叫它叫kernel,意思是核心,核心的意思顾名思义,就是最关…...
Javascript -- 数组prototype方法探究
一、数组prototype方法探究 1、不改变原数组 1. concat() 这个是数组拼接方法,可以将两个数组或多个数组拼接并返回一个包含两个数组或多个数组内容的新数组,不会改变原数组 方法里面理论上可以写入n个参数, const arr [1,2]; var str …...
android stduio 打开工程后直接报Connection refused解决
报错如下:Connection refused 解决方案: 打开gradle-wrapper.properties修改distributionUrl 将: distributionUrlhttp\://localhost/gradle/distributions/gradle-6.5-bin.zip 替换为: distributionUrlhttps\://services.gradle.org/distributions/gradle-6.5-bin.zip 错…...
搜索与图论(一)
一、DFS与BFS 1.1深度优先搜索(DFS) DFS不具有最短性 //排列数字问题 #include<iostream> using namespace std;const int N 10; int n; int path[N]; bool st[N];void dfs(int u) {if(u n){for(int i 0;i < n;i) printf("%d",path[i]);puts("&qu…...
百题千解计划【CSDN每日一练】“小明投篮,罚球线投球可得一分”(附解析+多种实现方法:Python、Java、C、C++、C#、Go、JavaScript)
这个心上人,还不知道在哪里,感觉明天就会出现。 🎯作者主页: 追光者♂🔥 🌸个人简介: 💖[1] 计算机专业硕士研究生💖 🌟[2] 2022年度博客之星人工智能领域TOP4🌟 🏅[3] 阿里云社区特邀专家博主🏅 🏆[4] CSDN-人工智能领域优质创作者�…...
lemon框架开发笔记
lemon框架开发笔记 JudgeUtils.isBlank() 字符串为 null 或者 "" ----返回true JudgeUtils.isNotBlankAll() 字符串全部不为 null 或者 "" ----返回true JudgeUtils.isBlankAll() 字符串全部为 null 或者 "" ----返回true// isBlank 是在isEmpt…...
Spark SQL快速入门
1. 了解Spark SQL 1.1 什么是Spark SQL Spark SQL是spark的一个模块,用于处理海量的结构化数据。 1.2 Spark SQL有什么特点?优点是什么? 特点: Spark SQL支持读取和写入多种格式的数据源,包括Parquet、JSON、CSV、…...
linux+Jenkins+飞书机器人发送通知(带签名)
文章目录 如何使用在linux 上安装python 环境发送消息python脚本把脚本上传倒linux上 jenkins 上执行脚本 如何使用 自定义机器人使用指南飞书官网https://open.feishu.cn/document/client-docs/bot-v3/add-custom-bot 在linux 上安装python 环境 yum install python3 python…...
react hooks
1 useEffect(setup,dependencies) 使用object.is来比较每个依赖项和它先前的值 依赖项为空数组的effect不会在组件任何props和state发生改变时重新运行 当useEffect依赖于外部传入props对象时,容易造成死循环 需要对依赖对象进行深比较 import { isEqual } from…...
一起学数据结构(1)——复杂度
目录 1. 时间复杂度: 1.1 时间复杂度的概念: 1.2 时间复杂度的表示及计算: 1.3 较为复杂的时间复杂度的计算: 2. 空间复杂度: 2.1 空间复杂度的概念: 2.2 空间复杂度的计算: 1. 时间复杂度…...
<el-date-picker>组件选择开始时间,结束时间自动延长30min
背景:选择开始时间,结束时间自动增加30分钟,结束时间也可重新选择,如图: <el-form-item label"预约开始时间" prop"value1"><el-date-pickersize"large"v-model"ruleForm…...
eslint-webpack-plugin
说明:现在eslint已经弃用了eslint-loader,如果要安装来使用的话,会报错,烦死人 大概的报错信息如下: ERROR in ./src/index.js Module build failed (from ./node_modules/eslint-loader/dist/cjs.js): TypeError: Cannot read …...
logback中文一直是乱码,logback中文问号
logback一直是乱码 方案一加上UTF-8 方案二我这边方案一不行 在启动参数加上 -Dfile.encodingutf-8 这个竟然就可以了...
谷歌浏览器插件
项目中有时候会用到插件 sync-cookie-extension1.0.0:开发环境同步测试 cookie 至 localhost,便于本地请求服务携带 cookie 参考地址:https://juejin.cn/post/7139354571712757767 里面有源码下载下来,加在到扩展即可使用FeHelp…...
k8s从入门到放弃之Ingress七层负载
k8s从入门到放弃之Ingress七层负载 在Kubernetes(简称K8s)中,Ingress是一个API对象,它允许你定义如何从集群外部访问集群内部的服务。Ingress可以提供负载均衡、SSL终结和基于名称的虚拟主机等功能。通过Ingress,你可…...
前端导出带有合并单元格的列表
// 导出async function exportExcel(fileName "共识调整.xlsx") {// 所有数据const exportData await getAllMainData();// 表头内容let fitstTitleList [];const secondTitleList [];allColumns.value.forEach(column > {if (!column.children) {fitstTitleL…...
质量体系的重要
质量体系是为确保产品、服务或过程质量满足规定要求,由相互关联的要素构成的有机整体。其核心内容可归纳为以下五个方面: 🏛️ 一、组织架构与职责 质量体系明确组织内各部门、岗位的职责与权限,形成层级清晰的管理网络…...
React19源码系列之 事件插件系统
事件类别 事件类型 定义 文档 Event Event 接口表示在 EventTarget 上出现的事件。 Event - Web API | MDN UIEvent UIEvent 接口表示简单的用户界面事件。 UIEvent - Web API | MDN KeyboardEvent KeyboardEvent 对象描述了用户与键盘的交互。 KeyboardEvent - Web…...
【Web 进阶篇】优雅的接口设计:统一响应、全局异常处理与参数校验
系列回顾: 在上一篇中,我们成功地为应用集成了数据库,并使用 Spring Data JPA 实现了基本的 CRUD API。我们的应用现在能“记忆”数据了!但是,如果你仔细审视那些 API,会发现它们还很“粗糙”:有…...
C# 类和继承(抽象类)
抽象类 抽象类是指设计为被继承的类。抽象类只能被用作其他类的基类。 不能创建抽象类的实例。抽象类使用abstract修饰符声明。 抽象类可以包含抽象成员或普通的非抽象成员。抽象类的成员可以是抽象成员和普通带 实现的成员的任意组合。抽象类自己可以派生自另一个抽象类。例…...
使用LangGraph和LangSmith构建多智能体人工智能系统
现在,通过组合几个较小的子智能体来创建一个强大的人工智能智能体正成为一种趋势。但这也带来了一些挑战,比如减少幻觉、管理对话流程、在测试期间留意智能体的工作方式、允许人工介入以及评估其性能。你需要进行大量的反复试验。 在这篇博客〔原作者&a…...
微服务通信安全:深入解析mTLS的原理与实践
🔥「炎码工坊」技术弹药已装填! 点击关注 → 解锁工业级干货【工具实测|项目避坑|源码燃烧指南】 一、引言:微服务时代的通信安全挑战 随着云原生和微服务架构的普及,服务间的通信安全成为系统设计的核心议题。传统的单体架构中&…...
CTF show 数学不及格
拿到题目先查一下壳,看一下信息 发现是一个ELF文件,64位的 用IDA Pro 64 打开这个文件 然后点击F5进行伪代码转换 可以看到有五个if判断,第一个argc ! 5这个判断并没有起太大作用,主要是下面四个if判断 根据题目…...
