谁在 BPF 中创建地图

看完之后man bpf以及其他一些文档来源，我的印象是map只能由用户进程创建。然而下面这个小程序似乎神奇地 create bpf map:

struct bpf_map_def SEC("maps") my_map = {
        .type = BPF_MAP_TYPE_ARRAY,
        .key_size = sizeof(u32),
        .value_size = sizeof(long),
        .max_entries = 10,
};

SEC("sockops")
int my_prog(struct bpf_sock_ops *skops)
{
   u32 key = 1;
   long *value;
   ...

   value = bpf_map_lookup_elem(&my_map, &key);
   ...
   return 1;
}

所以我用内核加载程序tools/bpf/bpftool并验证程序是否已加载：

$ bpftool prog show
1: sock_ops  name my_prog  tag f3a3583cdd82ae8d
        loaded_at Jan 02/18:46  uid 0
        xlated 728B  not jited  memlock 4096B

$ bpftool map show
1: array  name my_map  flags 0x0
        key 4B  value 8B  max_entries 10  memlock 4096B

当然地图是空的。然而，删除bpf_map_lookup_elem从程序中导致没有创建地图。

UPDATE我用它调试了strace并发现在这两种情况下，即bpf_map_lookup_elem如果没有它，bpftool 会调用bpf(BPF_MAP_CREATE, ...)显然它成功了。然后，如果 bpf_map_lookup_elem 被遗漏，我会继续bpftool map show, and bpf(BPF_MAP_GET_NEXT_ID, ..)立即返回ENOENT，而且它永远不会转储地图。很明显，有些东西没有完成地图创建。

所以我想知道这是否是预期的行为？

Thanks.

正如 antiduh 所解释的，并与您确认strace检查，bpftool在本例中是创建映射的用户空间程序。它调用函数bpf_prog_load()来自 libbpf（在tools/lib/bpf/），最终执行系统调用。然后将程序固定在所需位置（在bpf虚拟文件系统挂载点），以便 bpftool 返回时不会卸载它。地图未固定。

关于地图创建，神奇的部分也发生在 libbpf 中。什么时候bpf_prog_load()被调用时，libbpf 接收目标文件的名称作为参数。bpftool不要求加载this具体计划或that具体地图；相反，它提供目标文件，而 libbpf 必须处理它。于是libbpf中的函数解析这个ELF目标文件，最终找到一些对应于地图和程序的节。然后它尝试加载第一个程序。

加载该程序包括以下步骤：

CHECK_ERR(bpf_object__create_maps(obj), err, out);
CHECK_ERR(bpf_object__relocate(obj), err, out);
CHECK_ERR(bpf_object__load_progs(obj), err, out);

换句话说：首先创建我们在目标文件中找到的所有映射。然后执行映射重定位（即将映射索引与eBPF指令相关联），最后加载程序指令。

所以关于你的问题：在这两种情况下，有和没有bpf_map_lookup_elem()，地图是用bpf(BPF_MAP_CREATE, ...)系统调用。之后，会发生重定位，并且程序指令会根据需要进行调整以指向新创建的地图。然后，一旦完成所有步骤并加载程序，bpftool退出。 eBPF 程序应该被固定，并且仍然加载到内核中。据我了解，如果does使用地图（如果bpf_map_lookup_elem()被使用），那么映射仍然被加载的程序引用，并保存在内核中。另一方面，如果程序not使用映射，那么就没有什么可以阻止它们，因此当文件描述符持有时映射会被销毁bpftool都关闭，当bpftool返回。

所以最后，当bpftool完成后，如果程序使用它，则在内核中加载了一个映射，但如果没有程序依赖它，则没有映射。在我看来，这听起来像是预期的行为；但如果您遇到奇怪的事情，请以某种方式进行 pingbpftool，我是从事该实用程序工作的人员之一。最后一项一般观察：如果需要保留映射，即使没有程序使用它们，映射也可以固定并保留在内核中。