Microsoft MVP성태의 닷넷 이야기
Linux: 122. eBPF (bpf2go) - __attribute__((preserve_access_index)) 사용법 [링크 복사], [링크+제목 복사],
조회: 801
글쓴 사람
정성태 (seongtaejeong at gmail.com)
홈페이지
첨부 파일
 

(시리즈 글이 16개 있습니다.)
Linux: 86. Golang + bpf2go를 사용한 eBPF 기본 예제
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13769

Linux: 94. eBPF - vmlinux.h 헤더 포함하는 방법 (bpf2go에서 사용)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13783

Linux: 95. eBPF - kprobe를 이용한 트레이스
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13784

Linux: 96. eBPF (bpf2go) - fentry, fexit를 이용한 트레이스
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13788

Linux: 100.  eBPF의 2가지 방식 - libbcc와 libbpf(CO-RE)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13801

Linux: 103. eBPF (bpf2go) - Tracepoint를 이용한 트레이스 (BPF_PROG_TYPE_TRACEPOINT)
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13810

Linux: 105. eBPF - bpf2go에서 전역 변수 설정 방법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13815

Linux: 106. eBPF (bpf2go) - (BPF_MAP_TYPE_HASH) Map을 이용한 전역 변수 구현
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13817

Linux: 107. eBPF - libbpf CO-RE의 CONFIG_DEBUG_INFO_BTF 빌드 여부에 대한 의존성
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13819

Linux: 109. eBPF (bpf2go) - BPF_PERF_OUTPUT / BPF_MAP_TYPE_PERF_EVENT_ARRAY 사용법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13824

Linux: 110. eBPF (bpf2go) - BPF_RINGBUF_OUTPUT / BPF_MAP_TYPE_RINGBUF 사용법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13825

Linux: 115. eBPF (bpf2go) - ARRAY / HASH map 기본 사용법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13893

Linux: 116. eBPF (bpf2go) - BTF Style Maps 정의 구문과 데이터 정렬 문제
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13894

Linux: 117. eBPF (bpf2go) - Map에 추가된 요소의 개수를 확인하는 방법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/13895

Linux: 122. eBPF (bpf2go) - __attribute__((preserve_access_index)) 사용법
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/14016

Linux: 123. eBPF (bpf2go) - BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER 예제 - SEC("socket")
; https://www.sysnet.pe.kr/2/0/14017




eBPF (bpf2go) - __attribute__((preserve_access_index)) 사용법

아래의 글에 보면,

eBPF application development: Beyond the basics
; https://developers.redhat.com/articles/2023/10/19/ebpf-application-development-beyond-basics

The BPF program attaches to the net_dev_queue kernel tracepoint to intercept all packets sent or received by any program running on the host. The tracepoint context includes a pointer to the struct sk_buff that holds the packet data. We are only interested in accessing thesk_buff->data and sk_buff->len fields so we can use CO-RE to access them. The BPF program defines its own private version of struct sk_buff that contains only the fields we need. The struct is annotated with the preserve_access_index attribute so that the CO-RE relocation can happen when the BPF program gets loaded.


"Accessing kernel data structures" 절에서 "__attribute__((preserve_access_index)"에 대한 설명이 나옵니다. 정리해 보면, 필요한 커널 구조체가 있을 때 원래의 그 타입이 소유한 모든 필드를 정의할 필요 없이 관심 있는 필드만 정의할 수 있게 해주는 attribute입니다. (어차피 이름이 같은 field의 offset을 런타임 시에 eBPF 로더가 계산해 주므로.)

예를 들어, task_struct를 사용한다고 가정해 볼까요? ^^ 전에도 설명했지만 task_struct는 너무 크고 빌드 시 정의한 전처리 상수에 따라 유동적이므로 그런 구조체의 정의를 BPF 내에서 직접 정의해 사용하는 것은 좀 애매합니다. 바로 그럴 때, __attribute__((preserve_access_index))를 사용해 관심 있는 필드만 정의할 수 있습니다.

struct task_struct {
    unsigned int flags;
    const struct cred *cred;
} __attribute__((preserve_access_index));

한 가지 유의할 점이라면, 저렇게 정의할 수 있는 구조체는 "vmlinux.h"에 정의되지 않은 구조체여야 한다는 점입니다. 왜냐하면 같은 이름의 구조체를 재정의할 수 없기 때문입니다.

즉, 약식 정의한 구조체의 이름을 task_struct라고 정의하면, vmlinux.h에 이미 동일한 이름으로 정의돼 있으므로 컴파일 오류가 발생하는 것입니다. (사실, 굳이 vmlinux.h에 있는 구조체를 재정의할 필요가 없긴 합니다.) 그렇다고 해서, 대신 my_task_struct 같은 이름을 사용하면 어떻게 될까요?

struct my_task_struct {
    unsigned int flags;
    const struct cred *cred;
} __attribute__((preserve_access_index));

SEC("tracepoint/syscalls/sys_enter_execve")
int sys_enter_execve(struct pt_regs *ctx) {
    struct my_task_struct *current_task = (struct my_task_struct *)bpf_get_current_task();

    unsigned int task_flags = BPF_CORE_READ(current_task, flags);

    bpf_printk("task_flags == %d\n", task_flags);

    return 0;
}

저렇게 하면 일단 (bpf2go 등의) 컴파일 단계는 통과하지만, 이후의 실행 단계에서 bpf 프로그램을 로드할 때 다음과 같은 오류가 발생합니다.

program sys_enter_execve: load program: bad CO-RE relocation: invalid func unknown#195896080 (6 line(s) omitted)

왜냐하면 CO-RE 재배치(relocation)를 위해서는 구조체의 이름 정보까지 동일해야 하기 때문입니다.




그렇다면, vmlinux.h 헤더를 포함시키지 않으면 되지 않을까요? 그러기에는 ^^; vmlinux 헤더 파일에 포함된 수많은 정의를 사용할 수 없어 더 큰 불편이 발생합니다.

그래도 아주 불가능한 것은 아닌데요, 이에 대한 좋은 예제를 cilium에서 찾아볼 수 있습니다.

examples/headers
; https://github.com/cilium/ebpf/tree/main/examples/headers

examples/tracepoint_in_c/tracepoint.c
; https://github.com/cilium/ebpf/blob/main/examples/tracepoint_in_c/tracepoint.c

tracepoint.c 예제를 보면, "examples/headers" 경로에 있는 common.h 헤더만 포함시키고 있는데요, 그 파일(및 그것이 포함하는 헤더 파일)은 vmlinux.h의 약식 버전에 해당합니다. 즉, task_struct 같은 커널 구조체 정의는 포함하고 있지 않으므로 다음과 같이 코딩할 수 있습니다.

#include "common.h"
#include <bpf/bpf_core_read.h>

#define TASK_COMM_LEN 16

struct task_struct {
    unsigned int flags;
    const struct cred *cred;
    char comm[TASK_COMM_LEN];
} __attribute__((preserve_access_index));

SEC("tracepoint/syscalls/sys_enter_execve")
int sys_enter_execve(struct pt_regs *ctx) {
    struct task_struct *current_task = (struct task_struct *)bpf_get_current_task();

    unsigned int task_flags = BPF_CORE_READ(current_task, flags);

    bpf_printk("task_flags == %d, %s\n", task_flags, current_task->comm);

    return 0;
}

당연하겠지만, 저 attribute가 적용된 구조체는 BTF가 활성화된 OS에서만 사용 가능합니다. 만약 BTF가 비활성화된 OS에서 저 BPF 프로그램을 로딩하면 다음과 같은 오류가 발생합니다.

program sys_enter_execve: apply CO-RE relocations: load kernel spec: btf: not found




그런데... 굳이 저 옵션이 (vmlinux.h 포함 여부에 상관없이) task_struct와 같은 커널 구조체에 대해 필요한가...입니다. 왜냐하면 vmlinux.h 헤더에 정의된 task_struct도 preserve_access_index 옵션 없이 정의돼 있기 때문입니다. 실제로, (vmlinux.h를 없애고 common.h로 실습한) 위의 예제에서도 task_struct를 preserve_access_index 없이 정의해도 잘 동작합니다. 그러니까, 어차피 BTF 정보가 있는 타입이라면 굳이 저 속성을 붙이지 않아도 된다는 뜻입니다.

그런 의미에서 "eBPF application development: Beyond the basics" 글에서 설명한 저 속성의 용도는 딱히 와닿지 않습니다.

그렇다고 그냥 사용자 코드에서 정의한 구조체에 저 속성을 붙이는 것도,

[BPF] Add preserve_access_index attribute for record definition
; https://reviews.llvm.org/D69759

의미 있어 보이진 않습니다. 혹시 저 옵션에 대한 이력이나 관련 설명을 해주실 분이 계실까요? ^^




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







[최초 등록일: ]
[최종 수정일: 10/2/2025]

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
 




... 46  47  48  49  50  51  52  [53]  54  55  56  57  58  59  60  ...
NoWriterDateCnt.TitleFile(s)
12712정성태7/15/202120396개발 환경 구성: 579. Azure - 리눅스 호스팅의 Site Extension 제작 방법
12711정성태7/15/202119084개발 환경 구성: 578. Azure - Java Web App Service를 위한 Site Extension 제작 방법
12710정성태7/15/202124155개발 환경 구성: 577. MQTT - emqx.io 서비스 소개
12709정성태7/14/202119045Linux: 42. 실행 중인 docker 컨테이너에 대한 구동 시점의 docker run 명령어를 확인하는 방법
12708정성태7/14/202123952Linux: 41. 리눅스 환경에서 디스크 용량 부족 시 원인 분석 방법
12707정성태7/14/202189079오류 유형: 734. MySQL - Authentication method 'caching_sha2_password' not supported by any of the available plugins.
12706정성태7/14/202120910.NET Framework: 1076. C# - AsyncLocal 기능을 CallContext만으로 구현하는 방법 [2]파일 다운로드1
12705정성태7/13/202121812VS.NET IDE: 168. x64 DLL 프로젝트의 컨트롤이 Visual Studio의 Designer에서 보이지 않는 문제 - 두 번째 이야기
12704정성태7/12/202119851개발 환경 구성: 576. Azure VM의 서비스를 Azure Web App Service에서만 접근하도록 NSG 설정을 제한하는 방법
12703정성태7/11/202124303개발 환경 구성: 575. Azure VM에 (ICMP) ping을 허용하는 방법
12702정성태7/11/202121771오류 유형: 733. TaskScheduler에 등록된 wacs.exe의 Let's Encrypt 인증서 업데이트 문제
12701정성태7/9/202121709.NET Framework: 1075. C# - ThreadPool의 스레드는 반환 시 ThreadStatic과 AsyncLocal 값이 초기화 될까요?파일 다운로드1
12700정성태7/8/202122051.NET Framework: 1074. RuntimeType의 메모리 누수? [1]
12699정성태7/8/202120987VS.NET IDE: 167. Visual Studio 디버깅 중 GC Heap 상태를 보여주는 "Show Diagnostic Tools" 메뉴 사용법
12698정성태7/7/202124700오류 유형: 732. Windows 11 업데이트 시 3% 또는 0%에서 다운로드가 멈춘 경우
12697정성태7/7/202118619개발 환경 구성: 574. Windows 11 (Insider Preview) 설치하는 방법
12696정성태7/6/202120874VC++: 146. 운영체제의 스레드 문맥 교환(Context Switch)을 유사하게 구현하는 방법파일 다운로드2
12695정성태7/3/202120949VC++: 145. C 언어의 setjmp/longjmp 기능을 Thread Context를 이용해 유사하게 구현하는 방법파일 다운로드1
12694정성태7/2/202122677Java: 24. Azure - Spring Boot 앱을 Java SE(Embedded Web Server)로 호스팅 시 로그 파일 남기는 방법 [1]
12693정성태6/30/202118830오류 유형: 731. Azure Web App Site Extension - Failed to install web app extension [...]. {1}
12692정성태6/30/202120290디버깅 기술: 180. Azure - Web App의 비정상 종료 시 남겨지는 로그 확인
12691정성태6/30/202119674개발 환경 구성: 573. 테스트 용도이지만 테스트에 적합하지 않은 Azure D1 공유(shared) 요금제
12690정성태6/28/202120262Java: 23. Azure - 자바(Java)로 만드는 Web App Service - Tomcat 호스팅
12689정성태6/25/202123695오류 유형: 730. Windows Forms 디자이너 - The class Form1 can be designed, but is not the first class in the file. [1]
12688정성태6/24/202123508.NET Framework: 1073. C# - JSON 역/직렬화 시 리플렉션 손실을 없애는 JsonSrcGen [2]파일 다운로드1
12687정성태6/22/202119724오류 유형: 729. Invalid data: Invalid artifact, java se app service only supports .jar artifact
... 46  47  48  49  50  51  52  [53]  54  55  56  57  58  59  60  ...