xref: /openbmc/linux/samples/bpf/sock_example.c (revision 03f4723ed7a52bd31da26eefe2cdde563ea0f468)
1*03f4723eSAlexei Starovoitov /* eBPF example program:
2*03f4723eSAlexei Starovoitov  * - creates arraymap in kernel with key 4 bytes and value 8 bytes
3*03f4723eSAlexei Starovoitov  *
4*03f4723eSAlexei Starovoitov  * - loads eBPF program:
5*03f4723eSAlexei Starovoitov  *   r0 = skb->data[ETH_HLEN + offsetof(struct iphdr, protocol)];
6*03f4723eSAlexei Starovoitov  *   *(u32*)(fp - 4) = r0;
7*03f4723eSAlexei Starovoitov  *   // assuming packet is IPv4, lookup ip->proto in a map
8*03f4723eSAlexei Starovoitov  *   value = bpf_map_lookup_elem(map_fd, fp - 4);
9*03f4723eSAlexei Starovoitov  *   if (value)
10*03f4723eSAlexei Starovoitov  *        (*(u64*)value) += 1;
11*03f4723eSAlexei Starovoitov  *
12*03f4723eSAlexei Starovoitov  * - attaches this program to eth0 raw socket
13*03f4723eSAlexei Starovoitov  *
14*03f4723eSAlexei Starovoitov  * - every second user space reads map[tcp], map[udp], map[icmp] to see
15*03f4723eSAlexei Starovoitov  *   how many packets of given protocol were seen on eth0
16*03f4723eSAlexei Starovoitov  */
17*03f4723eSAlexei Starovoitov #include <stdio.h>
18*03f4723eSAlexei Starovoitov #include <unistd.h>
19*03f4723eSAlexei Starovoitov #include <assert.h>
20*03f4723eSAlexei Starovoitov #include <linux/bpf.h>
21*03f4723eSAlexei Starovoitov #include <string.h>
22*03f4723eSAlexei Starovoitov #include <stdlib.h>
23*03f4723eSAlexei Starovoitov #include <errno.h>
24*03f4723eSAlexei Starovoitov #include <sys/socket.h>
25*03f4723eSAlexei Starovoitov #include <arpa/inet.h>
26*03f4723eSAlexei Starovoitov #include <linux/if_ether.h>
27*03f4723eSAlexei Starovoitov #include <linux/ip.h>
28*03f4723eSAlexei Starovoitov #include <stddef.h>
29*03f4723eSAlexei Starovoitov #include "libbpf.h"
30*03f4723eSAlexei Starovoitov 
31*03f4723eSAlexei Starovoitov static int test_sock(void)
32*03f4723eSAlexei Starovoitov {
33*03f4723eSAlexei Starovoitov 	int sock = -1, map_fd, prog_fd, i, key;
34*03f4723eSAlexei Starovoitov 	long long value = 0, tcp_cnt, udp_cnt, icmp_cnt;
35*03f4723eSAlexei Starovoitov 
36*03f4723eSAlexei Starovoitov 	map_fd = bpf_create_map(BPF_MAP_TYPE_ARRAY, sizeof(key), sizeof(value),
37*03f4723eSAlexei Starovoitov 				256);
38*03f4723eSAlexei Starovoitov 	if (map_fd < 0) {
39*03f4723eSAlexei Starovoitov 		printf("failed to create map '%s'\n", strerror(errno));
40*03f4723eSAlexei Starovoitov 		goto cleanup;
41*03f4723eSAlexei Starovoitov 	}
42*03f4723eSAlexei Starovoitov 
43*03f4723eSAlexei Starovoitov 	struct bpf_insn prog[] = {
44*03f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_MOV64_REG(BPF_REG_6, BPF_REG_1),
45*03f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_LD_ABS(BPF_B, ETH_HLEN + offsetof(struct iphdr, protocol) /* R0 = ip->proto */),
46*03f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_STX_MEM(BPF_W, BPF_REG_10, BPF_REG_0, -4), /* *(u32 *)(fp - 4) = r0 */
47*03f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_MOV64_REG(BPF_REG_2, BPF_REG_10),
48*03f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_ALU64_IMM(BPF_ADD, BPF_REG_2, -4), /* r2 = fp - 4 */
49*03f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_LD_MAP_FD(BPF_REG_1, map_fd),
50*03f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_RAW_INSN(BPF_JMP | BPF_CALL, 0, 0, 0, BPF_FUNC_map_lookup_elem),
51*03f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_JMP_IMM(BPF_JEQ, BPF_REG_0, 0, 2),
52*03f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_1, 1), /* r1 = 1 */
53*03f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_RAW_INSN(BPF_STX | BPF_XADD | BPF_DW, BPF_REG_0, BPF_REG_1, 0, 0), /* xadd r0 += r1 */
54*03f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_0, 0), /* r0 = 0 */
55*03f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_EXIT_INSN(),
56*03f4723eSAlexei Starovoitov 	};
57*03f4723eSAlexei Starovoitov 
58*03f4723eSAlexei Starovoitov 	prog_fd = bpf_prog_load(BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER, prog, sizeof(prog),
59*03f4723eSAlexei Starovoitov 				"GPL");
60*03f4723eSAlexei Starovoitov 	if (prog_fd < 0) {
61*03f4723eSAlexei Starovoitov 		printf("failed to load prog '%s'\n", strerror(errno));
62*03f4723eSAlexei Starovoitov 		goto cleanup;
63*03f4723eSAlexei Starovoitov 	}
64*03f4723eSAlexei Starovoitov 
65*03f4723eSAlexei Starovoitov 	sock = open_raw_sock("lo");
66*03f4723eSAlexei Starovoitov 
67*03f4723eSAlexei Starovoitov 	if (setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_ATTACH_BPF, &prog_fd,
68*03f4723eSAlexei Starovoitov 		       sizeof(prog_fd)) < 0) {
69*03f4723eSAlexei Starovoitov 		printf("setsockopt %s\n", strerror(errno));
70*03f4723eSAlexei Starovoitov 		goto cleanup;
71*03f4723eSAlexei Starovoitov 	}
72*03f4723eSAlexei Starovoitov 
73*03f4723eSAlexei Starovoitov 	for (i = 0; i < 10; i++) {
74*03f4723eSAlexei Starovoitov 		key = IPPROTO_TCP;
75*03f4723eSAlexei Starovoitov 		assert(bpf_lookup_elem(map_fd, &key, &tcp_cnt) == 0);
76*03f4723eSAlexei Starovoitov 
77*03f4723eSAlexei Starovoitov 		key = IPPROTO_UDP;
78*03f4723eSAlexei Starovoitov 		assert(bpf_lookup_elem(map_fd, &key, &udp_cnt) == 0);
79*03f4723eSAlexei Starovoitov 
80*03f4723eSAlexei Starovoitov 		key = IPPROTO_ICMP;
81*03f4723eSAlexei Starovoitov 		assert(bpf_lookup_elem(map_fd, &key, &icmp_cnt) == 0);
82*03f4723eSAlexei Starovoitov 
83*03f4723eSAlexei Starovoitov 		printf("TCP %lld UDP %lld ICMP %lld packets\n",
84*03f4723eSAlexei Starovoitov 		       tcp_cnt, udp_cnt, icmp_cnt);
85*03f4723eSAlexei Starovoitov 		sleep(1);
86*03f4723eSAlexei Starovoitov 	}
87*03f4723eSAlexei Starovoitov 
88*03f4723eSAlexei Starovoitov cleanup:
89*03f4723eSAlexei Starovoitov 	/* maps, programs, raw sockets will auto cleanup on process exit */
90*03f4723eSAlexei Starovoitov 	return 0;
91*03f4723eSAlexei Starovoitov }
92*03f4723eSAlexei Starovoitov 
93*03f4723eSAlexei Starovoitov int main(void)
94*03f4723eSAlexei Starovoitov {
95*03f4723eSAlexei Starovoitov 	FILE *f;
96*03f4723eSAlexei Starovoitov 
97*03f4723eSAlexei Starovoitov 	f = popen("ping -c5 localhost", "r");
98*03f4723eSAlexei Starovoitov 	(void)f;
99*03f4723eSAlexei Starovoitov 
100*03f4723eSAlexei Starovoitov 	return test_sock();
101*03f4723eSAlexei Starovoitov }
102