BPF Helper 的 eBPF 隐式声明

Question

我在编译使用 TC 安装的 eBPF 程序时遇到问题。目前，它只执行一些基本的处理，这需要重新计算 IP 校验和。

我注意到在 BPF 助手中，有一个函数 bpf_l3_csum_replace 似乎是我想要的。但是，当我尝试使用任何使用 BPF_FUNC 宏映射的 built-in 函数时，我收到隐式声明错误：

... warning: implicit declaration of 'bpf_l3_csum_replace' is invalid in C99.

随后是验证者的错误：

... A call to global function 'bpf_l3_csum_replace' is not supported. Only calls to predefined BPF helpers are allowed.

我的编译行：

clang -target bpf -nostdinc -I/usr/include -I/usr/lib64/clang/5.0.2/include -O2 -emit-llvm -c <file> -o - | llc -march=bpf -filetype=obj -o <output>

我应该注意到我能够编译和安装 BPF object（使用 TC），只要我不使用任何 "predefined" bpf 助手。一旦我这样做，问题就出现了。

我在内核树之外执行此操作，FWIW。不确定这是否是一个问题。我包括了 bpf header (linux/bpf.h)，并且我使用的是 iproute2 包中的 bpf_api.h header（运气不好bpf_helpers.h header).

我对 eBPF 还是比较陌生，所以如果我遗漏了什么我也不会感到惊讶。任何帮助将不胜感激。

编辑：代码

#define KBUILD_NAME "testbpf"
#include <linux/bpf.h>
#include <linux/if_ether.h>
#include <linux/if_packet.h>
#include <linux/ip.h>
#include <linux/in.h>
#include <linux/tcp.h>
#include <linux/filter.h>
#include <linux/pkt_cls.h>
#include "bpf_api.h"


#define _htonl __builtin_bswap32

struct eth_hdr {
    unsigned char h_dest[ETH_ALEN];
    unsigned char h_source[ETH_ALEN];
    unsigned short h_proto;
};

#define IP_CSUM_OFFSET (ETH_HLEN + offsetof(struct iphdr, check))
#define TOS_OFF (ETH_HLEN + offsetof(struct iphdr, tos))
#define PROTO_OFF (ETH_HLEN + offsetof(struct iphdr, protocol))

__section("ingress") int bpf_prog(struct __sk_buff *skb)
{
    void *data = (void *) (long)skb->data;
    struct eth_hdr *eth = data;
    void *data_end = (void*) (long) skb->data_end;

    if (data+sizeof(*eth) > data_end)
        return BPF_H_DEFAULT;

    if (eth->h_proto == htons(ETH_P_ARP))
        return BPF_H_DEFAULT;

    // ipv4
    if (eth->h_proto == htons(ETH_P_IP))
    {
        struct iphdr *ip = data+sizeof(*eth);
        if (data+sizeof(*ip)+sizeof(*eth) > data_end)
            return BPF_H_DEFAULT;

        __u8 proto = ip->protocol;
        __u8 old_tos = ip->tos;
        // mangle our tos; not meant to achieve anything
        ip->tos = 0x04;
        if (proto == IPPROTO_ICMP)
            ip->tos = 0x00;
        if (proto == IPPROTO_TCP)
            ip->tos = 0x04;
        if (proto == IPPROTO_UDP)
            ip->tos = 0x08;
        // update our csum and return
        bpf_l3_csum_replace(skb, IP_CSUM_OFFSET, old_tos, ip->tos, 2); // ISSUE here
        return BPF_H_DEFAULT;
    }

    return BPF_H_DEFAULT;
}

char __license[] __section("license") = "GPL";

Answer 1

编译器抛出该错误，因为 bpf_api.h 将此助手定义为：

static int l3_csum_replace(struct __sk_buff *skb, uint32_t off, uint32_t from, uint32_t to, uint32_t flags);

而不是 bpf_l3_csum_replace。如果您从代码中的助手名称中删除 bpf_ 前缀，它会按预期进行编译，而无需手动添加原型。

详细信息和调试

如果你遵循 bpf_api.h 中的原型定义，你会看到它使用 BPF_FUNC 而它本身使用 __BPF_FUNC:

#ifndef __BPF_FUNC
# define __BPF_FUNC(NAME, ...)                      \
    (* NAME)(__VA_ARGS__) __maybe_unused
#endif

#ifndef BPF_FUNC
# define BPF_FUNC(NAME, ...)                        \
    __BPF_FUNC(NAME, __VA_ARGS__) = (void *) BPF_FUNC_##NAME
#else
#endif

根据这段代码，任何形式的辅助定义：

static return_type BPF_FUNC(name, ... args ...);

将扩展为：

static return_type name(... args ...);

所以没有 bpf_ 前缀被附加。

BPF Helper 的 eBPF 隐式声明

eBPF implicit declaration of BPF Helper

c

clang

linux-kernel

bpf

ebpf