如何从内核树中构建BPF程序

Posted 2021-04-26

内核在samples/bpf中提供了许多示例。我有兴趣在树之外构建一个示例，就像我们构建一个内核模块一样，Makefile可以很简单。是否有可能对bpf做同样的事情？我试图通过从samples/bpf/Makefile中删除不必要的部分并保持对libbpf和其他人的依赖，但事实证明并非那么容易。

例如，尝试使用以下命令行在内核树之外构建samples/bpf/bpf_tcp_kern.c（我偷看了samples / bpf / Makefile，以及make samples/bpf V=1的输出）：

clang -nostdinc -isystem /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/include 
        -I/home/mark/work/net-next.git/arch/x86/include -I/home/mark/work/net-next.git/arch/x86/include/generated -I./include -I/home/mark/work/net-next.git/arch/x86/include/uapi -I/home/mark/work/net-next.git/arch/x86/include/generated/uapi -I/home/mark/work/net-next.git/include -I/home/mark/work/net-next.git/generated/uapi  -I./ 
        -D__KERNEL__ -Wno-unused-value -Wno-pointer-sign 
        -D__TARGET_ARCH_x86 -Wno-compare-distinct-pointer-types 
        -Wno-gnu-variable-sized-type-not-at-end 
        -Wno-address-of-packed-member -Wno-tautological-compare 
        -Wno-unknown-warning-option  
        -O2 -emit-llvm -c bpf_tcp_kern.c -o -| llc -march=bpf -filetype=obj -o bpf_tcp_kern.o
In file included from bpf_tcp_kern.c:15:
In file included from /home/mark/work/net-next.git/include/uapi/linux/bpf.h:11:
In file included from /home/mark/work/net-next.git/include/linux/types.h:6:
In file included from /home/mark/work/net-next.git/include/uapi/linux/types.h:5:
/home/mark/work/net-next.git/arch/x86/include/uapi/asm/types.h:5:10: fatal error: 'asm-generic/types.h' file not found
#include <asm-generic/types.h>
         ^
1 error generated

这是与clang-llvm 3.8.0

我需要libbpf来构建用户端的bpf应用程序。这部分工作正常。

我错过了什么吗？我相信这项任务应该相当容易;-)

答案

假设这是“eBPF”。是的，这应该是可能的。基本上，您应该能够使用以下内容编译最简单的eBPF程序：

clang -O2 -emit-llvm -c bpf.c -o - | llc -march=bpf -filetype=obj -o bpf.o

（摘自tc-bpf(8)的手册页）

当然，如果你的程序使用本地头文件中的定义，你必须找到一种方法来包含它们（即保留足够的文件来编译你的文件，即使你“扯掉”其他所有内容）。

一些说明：

• clang和llvm（llc）应该是3.7或更高版本（越高越好）。
• 根据您尝试编译的eBPF功能，您需要内核头文件（特别是<linux/bpf.h>）足以支持您的程序（另请参阅this page）。
• 不知道你打算用什么libbpf。如果我没记错的话，它用于从外部程序加载和管理eBPF程序，而不是包含在eBPF程序中？
• [编辑]此外，samples/bpf下的eBPF程序似乎是使用内核模块基础结构构建的。它们本身不是模块，但以某种方式编译就像它们一样，可以访问内核头文件。因此，如果您尝试在树之外编译它们而没有内核makefile，则可能无法访问<linux/*.h>标头，并且必须用<uapi/linux/*.h>替换<linux/*.h>。

作为一般建议，尝试简化您的程序，直到它编译，然后再添加功能:)。我担心，如果没有源代码或错误消息，真的无法帮到你。祝好运！

[在问题本身更新后编辑]我能够通过在命令中添加以下三行来编译示例（通过运行make samples/bpf/tcp_bufs_kern.o V=1获取它们，不确定是否将它们修剪掉或者如果你有不同的东西）：

…
-I/home/mark/work/net-next.git/include/generated/uapi 
-I/home/mark/work/net-next.git/tools/testing/selftests/bpf/ 
-include /home/mark/work/net-next.git/include/linux/kconfig.h 
…

你命令抱怨的asm-generic.h标题的第一行;第二行是"bpf-helpers.h"，您可以轻松地复制到您的工作目录。最后一行可能更难以删除，我没有详细搜索为什么需要kconfig.h，你将不得不调查。