xdp 程序如何挂载

上一篇讲了xdp的hook点，我猜你肯定想到了xdp程序是如何与网卡驱动关联上的，也即如何在bpf_prog_run_xdp中被成功调用。

先看看bpf_prog_run_xdp函数的代码：

static __always_inline u32 bpf_prog_run_xdp(const struct bpf_prog *prog,struct xdp_buff *xdp)
{/* Caller needs to hold rcu_read_lock() (!), otherwise program* can be released while still running, or map elements could be* freed early while still having concurrent users. XDP fastpath* already takes rcu_read_lock() when fetching the program, so* it's not necessary here anymore.*/return BPF_PROG_RUN(prog, xdp);
}

#define BPF_PROG_RUN(filter, ctx)  (*(filter)->bpf_func)(ctx, (filter)->insnsi)

看到这个代码，可能会有疑问，xdp程序只能挂载一个功能函数？是的，确实是只能挂载一个，等你看到struct bpf_prog对象更新的逻辑就会明白的。

很明显，我们要跟踪struct bpf_prog *prog 对象来自哪里，下面我们看看bpf_prog_run_xdp的上级函数ixgbe_run_xdp，ixgbe_run_xdp是ixgbe网卡xdp最关键的函数了，贴出来大家看看。

static struct sk_buff *ixgbe_run_xdp(struct ixgbe_adapter *adapter,struct ixgbe_ring *rx_ring,struct xdp_buff *xdp)
{int err, result = IXGBE_XDP_PASS;struct bpf_prog *xdp_prog;struct xdp_frame *xdpf;u32 act;rcu_read_lock();xdp_prog = READ_ONCE(rx_ring->xdp_prog);if (!xdp_prog)goto xdp_out;prefetchw(xdp->data_hard_start); /* xdp_frame write */act = bpf_prog_run_xdp(xdp_prog, xdp);switch (act) {case XDP_PASS:break;case XDP_TX:xdpf = convert_to_xdp_frame(xdp);if (unlikely(!xdpf)) {result = IXGBE_XDP_CONSUMED;break;}result = ixgbe_xmit_xdp_ring(adapter, xdpf);break;case XDP_REDIRECT:err = xdp_do_redirect(adapter->netdev, xdp, xdp_prog);if (!err)result = IXGBE_XDP_REDIR;elseresult = IXGBE_XDP_CONSUMED;break;default:bpf_warn_invalid_xdp_action(act);/* fallthrough */case XDP_ABORTED:trace_xdp_exception(rx_ring->netdev, xdp_prog, act);/* fallthrough -- handle aborts by dropping packet */case XDP_DROP:result = IXGBE_XDP_CONSUMED;break;}
xdp_out:rcu_read_unlock();return ERR_PTR(-result);
}

你一定看过很多xdp的其他文章，对于XDP_PASS/XDP_TX/XDP_REDIRECT等字眼很熟，这个函数就是ixbge xdp最关键的函数，我们前面讲的bpf_prog_run_xdp也是在这个函数中被唯一调用。

当然这些都不是重点，重点是我们想跟踪bpf_prog_run_xdp的struct bpf_prog *xdp_prog对象是哪里来的，所以我们还要继续往下看。

xdp_prog = READ_ONCE(rx_ring->xdp_prog) 这行代码已经告诉你bpf_prog_run_xdp的struct bpf_prog *xdp_prog对象来自于struct ixgbe_ring *rx_ring对象的xdp_prog对象。

继续跟踪代码，发现struct ixgbe_ring *rx_ring对象的xdp_prog对象又来自于struct ixgbe_adapter *对象的xdp_prog。而struct ixgbe_adapter *对象xdp_prog实在函数 ixgbe_xdp_setup初始化的。

static int ixgbe_xdp_setup(struct net_device *dev, struct bpf_prog *prog)
{int i, frame_size = dev->mtu + ETH_HLEN + ETH_FCS_LEN + VLAN_HLEN;struct ixgbe_adapter *adapter = netdev_priv(dev);struct bpf_prog *old_prog;if (adapter->flags & IXGBE_FLAG_SRIOV_ENABLED)return -EINVAL;if (adapter->flags & IXGBE_FLAG_DCB_ENABLED)return -EINVAL;/* verify ixgbe ring attributes are sufficient for XDP */for (i = 0; i < adapter->num_rx_queues; i++) {struct ixgbe_ring *ring = adapter->rx_ring[i];if (ring_is_rsc_enabled(ring))return -EINVAL;if (frame_size > ixgbe_rx_bufsz(ring))return -EINVAL;}if (nr_cpu_ids > MAX_XDP_QUEUES)return -ENOMEM;old_prog = xchg(&adapter->xdp_prog, prog);/* If transitioning XDP modes reconfigure rings */if (!!prog != !!old_prog) {int err = ixgbe_setup_tc(dev, adapter->hw_tcs);if (err) {rcu_assign_pointer(adapter->xdp_prog, old_prog);return -EINVAL;}} else {for (i = 0; i < adapter->num_rx_queues; i++)(void)xchg(&adapter->rx_ring[i]->xdp_prog,adapter->xdp_prog);}if (old_prog)bpf_prog_put(old_prog);return 0;
}

而struct ixgbe_adapter *对象xdp_prog实在函数 ixgbe_xdp_setup中初始化的，所以我们的问题就变成了ixgbe_xdp_setup在什么时候调用。当日前面也提过了xdp只能挂载一个功能性函数，也在上面的ixgbe_xdp_setup函数中得到了印证。

继续ixgbe_xdp_setup函数的调用用关系：

ixgbe_xdp_setup

ixgbe_xdp(.ndo_bpf = ixgbe_xdp)

dev_xdp_install

dev_change_xdp_fd

do_setlink

--------------

bpf_set_link_xdp_fd

main (samples/bpf/xdp1_user.c)

好了，到这里，你肯定知道怎么回事了。

很明显在xdp的用户态程序中(比如samples/bpf/xdp1_user.c)，一定会调用bpf_set_link_xdp_fd这个用户态函数，这个函数通过netlink方式实现了网卡的xdp功能函数设置和替换。

这个函数中真正调用了.ndo_bpf = ixgbe_xdp，实现了网卡的prog对象切换。

static int dev_xdp_install(struct net_device *dev, bpf_op_t bpf_op,struct netlink_ext_ack *extack, u32 flags,struct bpf_prog *prog)
{struct netdev_bpf xdp;memset(&xdp, 0, sizeof(xdp));if (flags & XDP_FLAGS_HW_MODE)xdp.command = XDP_SETUP_PROG_HW;elsexdp.command = XDP_SETUP_PROG;xdp.extack = extack;xdp.flags = flags;xdp.prog = prog;return bpf_op(dev, &xdp);
}

好了，讲到这里就结束了，估计你还有疑问，xdp的功能程序存储在哪里，它又是怎么被找到的。

下一篇文章再讲。

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