BPF虚拟文件系统是干什么的，以及它的作用

程序员文章站 2022-04-12 09:53:31

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BPF最基本的的特征是基于文件描述符的映射，这意味着，当文件描述符关闭之后，这个map中的其他信息都会丢失。BPF的map是用于很短暂的隔离程序，他们不会share信息。随着时间的发展，开发人员需要保存Map中的信息，即使是相关的文件描述符已经关闭了。kenerl4.4引入了两个syscall，允许bpf程序从虚拟文件系统固定和获取map。固定到此文件系统的Maps和BPF程序将在创建它们的程序终止后仍然保留在内存中。
BPF默认的虚拟文件路径是在/sys/fs/bpf下，陪你可以使用下面的命令挂载虚拟文件系统

mount -t bpf /sys/fs/bpf /sys/fs/bpf

持久化BPF objects在文件系统中被定义为path，你可以随意指定你的path。有两种BPF Objects你可以在文件系统中保存。bpf的Maps和完整的bpf程序。他们都被标识为一个文件描述符，这些对象只能被bpf系统调用来处理。你是不能使用open等来处理的。
BPF_PIN_FD是去保存bpf对象到文件系统的指令。当这个指令成功时，你将能在/sys/fs/bpf下面看到你创建的path.如果失败了，返回一个负数，同时设置了全局的错误变量：errno。
BPF_OBJ_GET是去获取BPF对象的指令。（前提是之前被Pinned到filesysteme中的）。这个命令使用文件路径去load对象。成功返回文件描述符，失败返回负数，同时设置了全局的错误变量：errno。

#include <errno.h>
#include <linux/bpf.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>

#include "bpf_load.h"
#include "bpf_util.h"
#include "libbpf.h"

static const char *file_path = "/sys/fs/bpf/my_array";

int main(int argc, char **argv) {
  int key, value, fd, added, pinned;

  fd = bpf_create_map(BPF_MAP_TYPE_ARRAY, sizeof(int), sizeof(int), 100, 0);
  if (fd < 0) {
    printf("Failed to create map: %d (%s)\n", fd, strerror(errno));
    return -1;
  }

  key = 1, value = 1234;
  added = bpf_map_update_elem(fd, &key, &value, BPF_ANY);
  if (added < 0) {
    printf("Failed to update map: %d (%s)\n", added, strerror(errno));
    return -1;
  }

  pinned = bpf_obj_pin(fd, file_path);
  if (pinned < 0) {
    printf("Failed to pin map to the file system: %d (%s)\n", pinned,
           strerror(errno));
    return -1;
  }

  return 0;
}

首先，我们创建了一个hash-table的map，然后更新了一个元素进去。然后使用bpf_obj_pin去保存map在这个文件系统中。你可以看到/sys/fs/bpf/my_array.然后你就可以使用其他的程序去获取这个map的值，即使是上面的save已经退出了。

能够将BPF对象保存在文件系统中，这为更有趣的应用程序打开了大门。您的数据和程序不再绑定到单个执行线程。信息可以由不同的应用程序共享，并且BPF程序甚至可以在创建它们的应用程序终止后运行。如果没有BPF文件系统，这将为他们提供额外的级别或可用性