libbpf-tips

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已于 2024-01-15 19:00:38 修改 · 974 阅读

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于 2024-01-15 18:59:30 首次发布

本文分享了在使用libbpf编写BPF程序时的实用技巧，包括合并open和loader阶段、选择性附着、自定义load/attach处理性能事件，以及优化map、per-CPU和全局变量的使用。

使用 libbpf 编写 BPF 应用程序进阶技巧

本文地址：https://www.ebpf.top/post/top_and_tricks_for_bpf_libbpf

原文地址：https://www.pingcap.com/blog/tips-and-tricks-for-writing-linux-bpf-applications-with-libbpf/

2020 年初，当使用 BCC 工具分析我们数据库性能瓶颈并从 GitHub 上拉取代码时，我意外地发现 BCC 项目中额外多出了一个 libbpf-tools目录。我学习了 BPF 可移植性和 BCC 到 libbpf 转换文章，并且根据所学知识将之前提交的 bcc-tools 转换为了 libbpf-tools。最后，我完成了近 20 个工具的转换工作（参见为什么我们将 BCC-Tools 转换为 libbpf-tools 用于 BPF 性能分析）。

在此过程中，我有幸得到了 Andrii Nakryiko（libbpf + BPF CO-RE 项目的负责人）的大量帮助。这是一段有趣的经历，我也学到了很多。在本文中，我将分享我在使用 libbpf 编写 BPF 程序方面的经验。我希望本文能对 libbpf 感兴趣的人有所帮助，帮助他们进一步开发和完善使用 libbpf 的 BPF 应用程序。

不过在继续阅读之前，建议先阅读这些文章以获取重要的背景信息：

本文假设你已经阅读了上述文章，因此这里不会有任何系统性的描述。相反，我会针对程序的某些细节部分提供对应的技巧。

程序框架（skeleton）

合并 open 和 loader 阶段

如编写的 BPF 代码不需要任何运行时调整（如调整 map 大小或设置额外配置），你可以调用 <name>__open_and_load() 将两个阶段合并，这会使我们的代码看起来更加简洁。例如：

obj = readahead_bpf__open_and_load();
if (!obj){
   
   
        fprintf(stderr, "failed to open and/or load BPF objectn");
        return 1;
}
err = readahead_bpf__attach(obj);

你可以在 readahead.c 中查看完整代码样例。【后续版本已经调整，原始提交参见 init readahead.c】

选择性附着（attach）

默认情况下，<name>__attach() 会附加所有可自动 attach 的 BPF 程序。然而，有时你可能希望根据命令行参数选择性地 attach 对应的 BPF 程序。这种情况下，你可以选择主动调用 bpf_program__attach() 函数。例如：

err = biolatency_bpf__load(obj);
[...]
if (env.queued){
   
   
        obj->links.block_rq_insert =
                bpf_program__attach(obj->progs.block_rq_insert);
        err = libbpf_get_error(obj->links.block_rq_insert);
        [...]
}
obj->links.block_rq_issue =
        bpf_program__attach(obj->progs.block_rq_issue);
err = libbpf_get_error(obj->links.block_rq_issue);
[...]