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
 




... 91  92  [93]  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
11671정성태8/28/201825929사물인터넷: 39. 아두이노에서 적외선 송신기 기본 사용법파일 다운로드1
11670정성태8/28/201825314사물인터넷: 38. 아두이노에서 적외선 수신기 기본 사용법 [1]파일 다운로드1
11669정성태8/24/201824092개발 환경 구성: 394. 윈도우 환경에서 elasticsearch의 한글 블로그 검색 인덱스 구성
11668정성태8/24/201835465오류 유형: 478. 윈도우 업데이트(KB4458842) 이후 SQL Server 서비스 시작 오류
11667정성태8/24/201820071오류 유형: 477. "Use Unicode UTF-8 for worldwide language support" 옵션 설정 시 SQL Server 2016 설치 오류 [1]
11666정성태8/22/201820143사물인터넷: 37. 아두이노 - 코딩으로 대신하는 오실레이터 회로의 소리 출력파일 다운로드1
11665정성태8/22/201824513사물인터넷: 36. 오실레이터 회로 동작을 아두이노의 코딩으로 구현하는 방법파일 다운로드1
11664정성태8/22/201823735개발 환경 구성: 393. 윈도우 환경에서 elasticsearch의 한글 형태소 분석기 설치 [1]
11663정성태8/22/201826950개발 환경 구성: 392. 윈도우 환경에서 curl.exe를 이용한 elasticsearch 6.x 기본 사용법
11662정성태8/21/201818626사물인터넷: 35. 병렬 회로에서의 커패시터파일 다운로드1
11661정성태8/21/201821748사물인터넷: 34. 트랜지스터 동작 - 컬렉터-이미터 간의 저항 측정파일 다운로드1
11660정성태8/19/201821505사물인터넷: 33. 세라믹 커패시터의 동작 방식파일 다운로드1
11659정성태8/19/201821668사물인터넷: 32. 9V 전압에서 테스트하는 PN2222A 트랜지스터파일 다운로드1
11658정성태8/18/201824938사물인터넷: 31. 커패시터와 RC 회로파일 다운로드3
11657정성태8/18/201823249사물인터넷: 30. 릴레이(Relay) 제어파일 다운로드3
11656정성태8/16/201817575사물인터넷: 29. 트랜지스터와 병렬로 연결한 LED파일 다운로드1
11655정성태8/16/201820424사물인터넷: 28. 저항과 병렬로 연결한 LED파일 다운로드1
11654정성태8/15/201821701사물인터넷: 27. 병렬 회로의 저항, 전압 및 전류파일 다운로드1
11653정성태8/14/201822147사물인터넷: 26. 입력 전압에 따른 LED의 전압/저항 변화 [1]파일 다운로드1
11652정성태8/14/201819597사물인터넷: 25. 컬렉터 9V, 베이스에 5V와 3.3V 전압으로 테스트하는 C1815 트랜지스터파일 다운로드1
11651정성태8/14/201825624사물인터넷: 24. 9V 전압에서 테스트하는 C1815 트랜지스터 [1]파일 다운로드3
11650정성태8/14/201819574사물인터넷: 23. 가변저항으로 분압파일 다운로드1
11649정성태8/12/201821075사물인터넷: 22. 저항에 따른 전류 테스트파일 다운로드1
11648정성태8/12/201822432사물인터넷: 21. 퓨즈를 이용한 회로 보호파일 다운로드3
11647정성태8/8/201824314오류 유형: 476. 음수의 음수는 여전히 음수가 되는 수(절대값이 음수인 수)
11646정성태8/8/201818633오류 유형: 475. gacutil.exe 실행 시 "Failure initializing gacutil" 오류 발생
... 91  92  [93]  94  95  96  97  98  99  100  101  102  103  104  105  ...