Linux 的 BPF 程序中是否允许循环？

Question

我正在考虑在内核中复制数据包并转发到5台主机（单播）的解决方案。计划为此使用 eBPF/XDP。

我正在尝试循环 5 次，在循环内我计划克隆数据包、修改 DST IP 地址、更新校验和并在接收到的同一个 intf 上发送数据包。

我在某处读到 XDP 中不能使用循环，所以不确定这是否可行？

请专家指教。

Answer 1

对于Linux <5.3:

从技术上讲，back-edges在BPF字节码程序的控制流图中是禁止的，不是循环。具体来说，这意味着您可以在 C 中编写有界循环，但是您必须在编译时展开它们。

要展开循环，您可以使用Clang's #pragma unroll directive。这应该适用于 5 次迭代循环，但不适用于很长的循环。

Answer 2

编辑 2019 年 6 月： 有界循环 现已登陆内核，可用 Linux 5.3 (commit).

原回答：

不，目前 eBPF 程序中不允许循环。不允许后沿，以便内核验证者可以确保程序终止（并且不会挂起内核）。

这在未来可能会改变，因为内核开发人员正在努力support for bounding loops。

有两个可能的解决方法值得一提。 两者都假设您知道在编写程序时需要“循环”多少次。

首先，关于函数，后边有一个例外。这意味着您可以拥有功能，并多次调用它们。因此，您可以将通常放在循环中的所有内容放在一个单独的函数中，并在循环中多次调用此函数。

第二件事是您实际上可以在 C 代码中编写循环，并在编译时要求 clang 展开它们。这看起来像下面这样：

#pragma clang loop unroll(full)
        for (i = 0; i < 4; i++) {
            /* Do stuff ... */
        }

这意味着在生成的目标文件中，函数将展开，它将被要执行的完整系列指令所取代，没有实际的向后跳转。

目前没有解决任意循环数的问题。

Are loops allowed in Linux's BPF programs?