BPF开发: 从Hello World开始

Part 1 概述

1. 背景

BPF技术被列为近些年Linux内核领域最火热的新领域之一。它成功的给Linux内核赋予了少量的动态可编程性，可以在Linux内核运行时，实时修改内核的行为,但不需要重新编译和重启内核。据此，BPF在Linux世界中:

• 网络
• 可观测性
• 安全

三大领域大放异彩，学习好BPF技术，对于Linux内核和应用开发者来说，是一件非常有意义的事情。

2. 什么是BPF？

BPF在Linux内核中，被实现为一个非常精简的虚拟机，具有几乎性能无损的执行效率。我们可以用类似C语言的语法，编写代码，编译成可以在BPF虚拟机中运行的汇编代码，实现其强大的逻辑处理能力。

今天，我们将从 Hello World 开始，带您进入 BPF 的世界。

3. 开始BPF

按照计算机程序设计语言学习的传统，我们从经典的Hello World程序开始我们的eBPF开发之旅。首先简单对比下标准C程序和eBPF程序的异同。

C语言程序

# HelloWorld.c

#include <stdio.h>

int main()
{
 printf("HelloWorld\n");
 return 0;
}

# C语言的编译与运行

eBPF程序

# HelloWorld.bpf.c

#include <linux/bpf.h>
#include <bpf/bpf_helpers.h>

int helloworld(void *ctx)
{
 bpf_printk("Hello world!\n");
 return 0;
}

# eBPF程序的编译与运行

eBPF的编译、加载、运行比标准C程序要麻烦一些。接下来会一步一步介绍全流程。

Part 2 开发环境

我们使用vagrant + virtualbox +Ubuntu22.04组建我们的开发环境。注意，只支持X86的CPU(Windows, Linux或Mac)。苹果M芯片不支持。

保存虚拟机描述文件Vagrantfile：

Vagrant.configure('2') do |config|
  config.vm.define 'bpf' do |bpf|
    bpf.vm.provider 'virtualbox' do |vb|
      vb