一、ebpf简介

eBPF 是一项革命性的技术，起源于 Linux 内核，可以在操作系统的内核中运行沙盒程序。它被用来安全和有效地扩展内核的功能，而不需要改变内核的源代码或加载内核模块。

eBPF 通过允许在操作系统内运行沙盒程序，应用程序开发人员可以在运行时，可编程地向操作系统动态添加额外的功能。然后，操作系统保证安全和执行效率，就像在即时编译（JIT）编译器和验证引擎的帮助下进行本地编译一样。eBPF 程序在内核版本之间是可移植的，并且可以自动更新，从而避免了工作负载中断和节点重启。

ebpf工作原理

eBPF 程序在事件触发时由内核运行，所以可以被看作是一种函数挂钩或事件驱动的编程形式。从用户空间运行按需 eBPF 程序的价值较小，因为所有的按需用户调用已经通过正常的非 VM 内核 API 调用（“syscalls”）来处理，这里 VM 字节码带来的价值很小。事件可由 kprobes/uprobes、tracepoints、dtrace probes、socket 等产生。这允许在内核和用户进程的指令中钩住（hook）和检查任何函数的内存、拦截文件操作、检查特定的网络数据包等等。

运行 eBPF 程序的步骤

用户空间将字节码和程序类型一起发送到内核，程序类型决定了可以访问的内核区域（主要是 BPF 辅助函数的各种子集）。
内核在字节码上运行验证器，以确保程序可以安全运行（kernel/bpf/verifier.c）。
内核将字节码编译为本地代码，并将其插入（或附加到）指定的代码位置。（如果启用了 JIT 功能，字节码编译为本地代码）。
插入的代码将数据写入环形缓冲区或通用键值 map。
用户空间从共享 map 或环形缓冲区中读取结果值。

eBPF 程序的高层次组件

后端：这是在内核中加载和运行的 eBPF 字节码。它将数据写入内核 map 和环形缓冲区的数据结构中。
加载器：它将字节码后端加载到内核中。通常情况下，当加载器进程终止时，字节码会被内核自动卸载。
前端：从数据结构中读取数据（由后端写入）并将其显示给用户。
数据结构：这些是后端和前端之间的通信手段。它们是由内核管理的 map 和环形缓冲区，可以通过文件描述符访问，并需要在后端被加载之前创建。它们会持续存在，直到没有更多的后端或前端进行读写操作。

二、为什么选择ebpf

Linux内核的主要目的是抽象硬件或虚拟硬件并提供一致的API（系统调用），允许应用程序运行和共享资源。为了实现这一目标，需要维护大量的子系统和层来分配这些职责。每个子系统通常允许某种级别的配置来满足用户的不同需求。如果无法配置所需的行为，则需要更改内核，从历史上看，留下两个选项：

原生支持

更改内核源代码并说服 Linux 内核社区需要进行更改。
等待数年新内核版本才能成为商品。

内核模块

编写内核模块
定期修复它，因为每个内核版本都可能会破坏它
由于缺乏安全边界而存在损坏 Linux 内核的风险
借助 eBPF，可以使用一个新选项，允许对 Linux 内核的行为进行重新编程，而无需更改内核源代码或加载内核模块。在很多方面，这与 JavaScript 和其他脚本语言如何解锁系统的演变非常相似，而系统的改变变得困难或昂贵。

三、开发版上环境搭建

环境搭建

使用rk3588开发版armbian系统+redroid作为开发环境
按照官方wiki刷好最新的armbian系统
https://wiki.radxa.com/Rock5/5b/getting\_started
在armbian上使用redroid（新版armbian内核直接可以使用redroid了,也可以直接使用cuttlefish）

安装docker

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade
$ curl -fsSL test.docker.com -o get-docker.sh && sh get-docker.sh
$ sudo usermod -aG docker $USER
$ docker run -itd --rm --privileged \
    --pull always \
    -v ~/data:/data \
    -p 5555:5555 \
    redroid/redroid:12.0.0-arm64

编译支持ebpf功能的内核（如果是ubuntu可以按照官方教程编译）

下载依赖包

1 2	`$ sudo apt-get update` `$ sudo apt-get install` `-y git device-tree-compiler libncurses5 libncurses5-dev build-essential libssl-dev mtools bc python3 dosfstools bison flex rsync u-boot-tools make`

安装python2

$ cd /usr/local/lib/
$ sudo wget https://www.python.org/ftp/python/2.7/Python-2.7.tgz
$ sudo tar -zxvf Python-2.7.tgz
$ sudo ln -snf /usr/local/lib/Python-2.7/python /usr/bin/python2

下载内核并修改支持ebpf配置

$ sudo apt install linux-source-5.10.110-legacy-rockchip-rk3588
$ mkdir kernel
$ cd kernel/
$ tar -xf /usr/src/linux-source-5.10.110-rockchip-rk3588.tar.xz
$ sudo xz -d /usr/src/linux-rockchip-rk3588-legacy_5.10.110_23.02.2_config.xz
$ cp /usr/src/linux-rockchip-rk3588-legacy_5.10.110_23.02.2_config .config
$ make mrproper
$ nano .config

修改以下配置

CONFIG_IKHEADERS=y
CONFIG_ASHMEM=y
CONFIG_ANDROID_BINDERFS=y
CONFIG_KPROBES=y
CONFIG_KRETPROBES=y

开始编译

$ make -j8
$ sudo make modules_install
$ sudo make install
$ cd /boot/
$ sudo mv Image Image.old
$ sudo ln -s vmlinuz-5.10.110 Image

最后重启即可

报错解决

如果出现warning错误而导致的error, forbidden warning
kernel/scripts/gcc-wrapper.py

四、ebpf开发环境搭建

1. 切换docker的bridge网络模式为macvlan
创建macvlan注意修改网段及网卡名为自己的

1	`$ docker network create` `-d macvlan` `--subnet=192.168.0.0/24` `--gateway=192.168.0.1` `-o parent=enP4p65s0` `-o macvlan_mode=bridge mymacvlan`

重新分配ip并启动redroid

$ docker run --net=mymacvlan --ip=192.168.0.100 -itd --rm --privileged \
    -v ~/data:/data \
    redroid/redroid:12.0.0-latest \
    androidboot.redroid_width=1080 \
    androidboot.redroid_height=1920 \
    androidboot.redroid_dpi=480