Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
글쓴 사람
정성태 (seongtaejeong at gmail.com)
홈페이지
첨부 파일
 

eBPF - BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK 유형에서 정상 동작하지 않는 BPF_CORE_READ (2)

지난 글에서,

eBPF - BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK 유형에서 정상 동작하지 않는 BPF_CORE_READ
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13979

eBPF의 BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK 유형에서, BTF 구조체의 필드를 직접 접근한 경우에만 정상 동작하는 현상을 설명했는데요, 실제로 몇몇 유형의 프로그램 유형에서는 이것이 허용된다고 합니다.

BTF-enabled BPF program types with direct memory reads
; https://nakryiko.com/posts/bpf-core-reference-guide/#btf-enabled-bpf-program-types-with-direct-memory-reads

위의 글에 따르면 다음의 4가지 BPF program type은,

  • BTF-enabled raw tracepoint (SEC("tp_btf/...") in libbpf lingo);
  • fentry/fexit/fmod_ret BPF programs;
  • BPF LSM programs;
  • probably some more but I'm too lazy to go and check.

"BTF-enabled" 취급을 받게 되므로 해당 프로그램 내에서의 직접 접근인 경우에도 BPF verifier가 이를 인지해 bpf_core_read/bpf_probe_read_kernel 함수를 사용하지 않아도 된다는데요.

BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK 유형은 위의 1~3번에 속하지는 않지만, 어쩌면 4번에 속할 수는 있으니 구조체의 필드를 직접 접근하는 것이 호환성을 떨어뜨리지는 않을 수 있습니다. 단지 문제가 있다면, 도대체 "BTF-enabled"에 해당하는 BPF Program type에 대한 정보를 검색으로는 찾을 수가 없다는 점입니다. AI는 무슨 자신감이 넘치는지 "Yes, BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK is a BTF-enabled BPF program type."라고 답변하는데... 이것 참 곧이곧대로 믿을 수가 없군요. (혹시 관련해서 공식 문서를 알고 계신 분은 덧글로 알려주시면 감사하겠습니다. ^^)




그렇다면, 다시 BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK 유형에 대해 자세하게 알아볼까요? ^^

Program type BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK
; https://docs.ebpf.io/linux/program-type/BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK/#context

  • cgroup/sock_create
  • cgroup/sock_release
  • cgroup/post_bind4
  • cgroup/post_bind6

이와 함께 Program Type은 다르지만 BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK_ADDR 유형에 "cgroup/bind4", "cgroup/bind6" 단계도 있습니다. 이벤트 순서로 보면 "bind4/6"가 먼저 실행되고, 이후 "post_bind4/6" 단계로 넘어갑니다. (한 마디로, pre/post 관계라고 보면 됩니다.)

개별 프로그램을 Socket API와 비교해 보면 각각 다음과 같이 대응하는 것을 알 수 있습니다.

  • sock_create ==> socket()
  • sock_release ==> close()
  • post_bind4 / post_bind6 ==> 서버 소켓 유형의 bind()

또한, 공통으로 bpf_sock 구조체를 받아들이는데요, (BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK_ADDR 유형은 bpf_sock_addr 구조체를 받습니다.)

// https://codebrowser.dev/linux/include/linux/bpf.h.html#bpf_sock
// cat /usr/include/linux/bpf.h | grep -A 17 "struct bpf_sock {"
// cat vmlinux.h | grep -A 15 "struct bpf_sock {"

struct bpf_sock {
    __u32 bound_dev_if;
    __u32 family;
    __u32 type;
    __u32 protocol;
    __u32 mark;
    __u32 priority;
    /* IP address also allows 1 and 2 bytes access */
    __u32 src_ip4;
    __u32 src_ip6[4];
    __u32 src_port;     /* host byte order */
    __be16 dst_port;    /* network byte order */
    __u16 :16;      /* zero padding */
    __u32 dst_ip4;
    __u32 dst_ip6[4];
    __u32 state;
    __s32 rx_queue_mapping;
};

여기서 주의할 것은, sock_create/release, post_bind4/bind6 단계마다 내부 필드에 접근할 수 있는 것이 정해져 있다는 점입니다. 가령, socket(...) 함수와 대응하는 sock_create 단계에서는 아직 연결은 안 된 상태이기 때문에 src_ip4, src_port 등의 정보는 알 수 없는데요, 재미있게도 단순히 참조할 가치가 없는 정도가 아니라, 아예 참조를 하면, 심지어 참조를 하는 코드조차도 있으면 BPF verifier가 오류를 발생시킵니다.

예를 들어, sock_create 단계에서 src_port 필드에 접근하려고 하면,

__u32 sock_src_port = ctx->src_port;

bpf2go 빌드 단계에서는 정상으로 넘어가지만 BPF 프로그램을 Load하는 단계에서는 아래와 같은 오류가 발생합니다.

permission denied: 11: (61) r7 = *(u32 *)(r6 +44): invalid bpf_context access off=44 size=4 (20 line(s) omitted)

하지만, 이런 경우조차도 BPF_CORE_READ 매크로나 bpf_core_read 함수를 사용하면,

__u32 sock_src_port = BPF_CORE_READ(ctx, src_port);

BPF 로딩 단계에서 오류가 발생하지는 않지만, 실행 시 읽히는 값은 0으로 나옵니다.




참고로, 일부 값은 쓰기도 가능한데요, 얼마나 유용할지는 모르겠지만 현재는 오직 sock_create / sock_relase 단계에서 bound_dev_if, mark, priority 3개의 필드에 대해 변경이 가능합니다.

또한 src_ip4와 dst_ip4의 경우에는 BPF_CGROUP_INET4_POST_BIND에서만 읽기가 가능하고 BPF_CGROUP_INET6_POST_BIND 단계에서는 접근 코드 자체가 있으면 (실행이 아닌) 로딩 단계에서 이런 오류가 발생합니다.

// src_ip4 접근 코드가 있는 경우
permission denied: 37: (61) r1 = *(u32 *)(r6 +24): invalid bpf_context access off=24 size=4 (52 line(s) omitted)

// dst_ip4 접근 코드가 있는 경우
permission denied: dereference of modified ctx ptr R1 off=52 disallowed (58 line(s) omitted)

왜 2개의 오류 메시지가 다른지는 잘 모르겠지만, 어쨌든 테스트한 결과로는 저렇게 나왔습니다. 실은, 저게 문서상으로는 틀린 정보를 담고 있었는데, 제가 직접 테스트하면서 알게 돼 문서에 반영을 요청했었습니다. ^^

Update BPF_PROG_TYPE_CGROUP_SOCK.md #206
; https://github.com/isovalent/ebpf-docs/pull/206

꽤나 빠르게 처리해서 놀랐다는. ^^




[이 글에 대해서 여러분들과 의견을 공유하고 싶습니다. 틀리거나 미흡한 부분 또는 의문 사항이 있으시면 언제든 댓글 남겨주십시오.]







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 8/1/2025]

Creative Commons License
이 저작물은 크리에이티브 커먼즈 코리아 저작자표시-비영리-변경금지 2.0 대한민국 라이센스에 따라 이용하실 수 있습니다.
by SeongTae Jeong, mailto:techsharer at outlook.com

비밀번호

댓글 작성자
 




1  2  3  4  5  6  7  [8]  9  10  11  12  13  14  15  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
13807정성태11/9/20246340Linux: 102. Linux - 커널 이미지 파일 서명 (Ubuntu 환경)
13806정성태11/8/20246626Windows: 270. 어댑터 상세 정보(Network Connection Details) 창의 내용이 비어 있는 경우
13805정성태11/8/20246102오류 유형: 931. Active Directory의 adprep 또는 복제가 안 되는 경우
13804정성태11/7/20248383Linux: 101. eBPF 함수의 인자를 다루는 방법
13803정성태11/7/20247795닷넷: 2309. C# - .NET Core에서 바뀐 DateTime.Ticks의 정밀도
13802정성태11/6/20248119Windows: 269. GetSystemTimeAsFileTime과 GetSystemTimePreciseAsFileTime의 차이점파일 다운로드1
13801정성태11/5/20247979Linux: 100. eBPF의 2가지 방식 - libbcc와 libbpf(CO-RE)
13800정성태11/3/20249028닷넷: 2308. C# - ICU 라이브러리를 활용한 문자열의 대소문자 변환 [2]파일 다운로드1
13799정성태11/2/20246297개발 환경 구성: 732. 모바일 웹 브라우저에서 유니코드 문자가 표시되지 않는 경우
13798정성태11/2/20248626개발 환경 구성: 731. 유니코드 - 출력 예시 및 폰트 찾기
13797정성태11/1/20248613C/C++: 185. C++ - 문자열의 대소문자를 변환하는 transform + std::tolower/toupper 방식의 문제점파일 다운로드1
13796정성태10/31/20247928C/C++: 184. C++ - ICU dll을 이용하는 예제 코드 (Windows)파일 다운로드1
13795정성태10/31/20247091Windows: 268. Windows - 리눅스 환경처럼 공백으로 끝나는 프롬프트 만들기
13794정성태10/30/20247198닷넷: 2307. C# - 윈도우에서 한글(및 유니코드)을 포함한 콘솔 프로그램을 컴파일 및 실행하는 방법
13793정성태10/28/20247155C/C++: 183. C++ - 윈도우에서 한글(및 유니코드)을 포함한 콘솔 프로그램을 컴파일 및 실행하는 방법
13792정성태10/27/20246393Linux: 99. Linux - 프로세스의 실행 파일 경로 확인
13791정성태10/27/20246776Windows: 267. Win32 API의 A(ANSI) 버전은 DBCS를 사용할까요?파일 다운로드1
13790정성태10/27/20246233Linux: 98. Ubuntu 22.04 - 리눅스 커널 빌드 및 업그레이드
13789정성태10/27/20247424Linux: 97. menuconfig에 CONFIG_DEBUG_INFO_BTF, CONFIG_DEBUG_INFO_BTF_MODULES 옵션이 없는 경우
13788정성태10/26/20245823Linux: 96. eBPF (bpf2go) - fentry, fexit를 이용한 트레이스
13787정성태10/26/20247811개발 환경 구성: 730. github - Linux 커널 repo를 윈도우 환경에서 git clone하는 방법 [1]
13786정성태10/26/20247303Windows: 266. Windows - 대소문자 구분이 가능한 파일 시스템
13785정성태10/23/20246421C/C++: 182. 윈도우가 운영하는 2개의 Code Page파일 다운로드1
13784정성태10/23/20247118Linux: 95. eBPF - kprobe를 이용한 트레이스
13783정성태10/23/20246770Linux: 94. eBPF - vmlinux.h 헤더 포함하는 방법 (bpf2go에서 사용)
13782정성태10/23/20246210Linux: 93. Ubuntu 22.04 - 커널 이미지로부터 커널 함수 역어셈블
1  2  3  4  5  6  7  [8]  9  10  11  12  13  14  15  ...