xref: /openbmc/linux/samples/bpf/sock_example.c (revision 03f4723e)
103f4723eSAlexei Starovoitov /* eBPF example program:
203f4723eSAlexei Starovoitov  * - creates arraymap in kernel with key 4 bytes and value 8 bytes
303f4723eSAlexei Starovoitov  *
403f4723eSAlexei Starovoitov  * - loads eBPF program:
503f4723eSAlexei Starovoitov  *   r0 = skb->data[ETH_HLEN + offsetof(struct iphdr, protocol)];
603f4723eSAlexei Starovoitov  *   *(u32*)(fp - 4) = r0;
703f4723eSAlexei Starovoitov  *   // assuming packet is IPv4, lookup ip->proto in a map
803f4723eSAlexei Starovoitov  *   value = bpf_map_lookup_elem(map_fd, fp - 4);
903f4723eSAlexei Starovoitov  *   if (value)
1003f4723eSAlexei Starovoitov  *        (*(u64*)value) += 1;
1103f4723eSAlexei Starovoitov  *
1203f4723eSAlexei Starovoitov  * - attaches this program to eth0 raw socket
1303f4723eSAlexei Starovoitov  *
1403f4723eSAlexei Starovoitov  * - every second user space reads map[tcp], map[udp], map[icmp] to see
1503f4723eSAlexei Starovoitov  *   how many packets of given protocol were seen on eth0
1603f4723eSAlexei Starovoitov  */
1703f4723eSAlexei Starovoitov #include <stdio.h>
1803f4723eSAlexei Starovoitov #include <unistd.h>
1903f4723eSAlexei Starovoitov #include <assert.h>
2003f4723eSAlexei Starovoitov #include <linux/bpf.h>
2103f4723eSAlexei Starovoitov #include <string.h>
2203f4723eSAlexei Starovoitov #include <stdlib.h>
2303f4723eSAlexei Starovoitov #include <errno.h>
2403f4723eSAlexei Starovoitov #include <sys/socket.h>
2503f4723eSAlexei Starovoitov #include <arpa/inet.h>
2603f4723eSAlexei Starovoitov #include <linux/if_ether.h>
2703f4723eSAlexei Starovoitov #include <linux/ip.h>
2803f4723eSAlexei Starovoitov #include <stddef.h>
2903f4723eSAlexei Starovoitov #include "libbpf.h"
3003f4723eSAlexei Starovoitov 
3103f4723eSAlexei Starovoitov static int test_sock(void)
3203f4723eSAlexei Starovoitov {
3303f4723eSAlexei Starovoitov 	int sock = -1, map_fd, prog_fd, i, key;
3403f4723eSAlexei Starovoitov 	long long value = 0, tcp_cnt, udp_cnt, icmp_cnt;
3503f4723eSAlexei Starovoitov 
3603f4723eSAlexei Starovoitov 	map_fd = bpf_create_map(BPF_MAP_TYPE_ARRAY, sizeof(key), sizeof(value),
3703f4723eSAlexei Starovoitov 				256);
3803f4723eSAlexei Starovoitov 	if (map_fd < 0) {
3903f4723eSAlexei Starovoitov 		printf("failed to create map '%s'\n", strerror(errno));
4003f4723eSAlexei Starovoitov 		goto cleanup;
4103f4723eSAlexei Starovoitov 	}
4203f4723eSAlexei Starovoitov 
4303f4723eSAlexei Starovoitov 	struct bpf_insn prog[] = {
4403f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_MOV64_REG(BPF_REG_6, BPF_REG_1),
4503f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_LD_ABS(BPF_B, ETH_HLEN + offsetof(struct iphdr, protocol) /* R0 = ip->proto */),
4603f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_STX_MEM(BPF_W, BPF_REG_10, BPF_REG_0, -4), /* *(u32 *)(fp - 4) = r0 */
4703f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_MOV64_REG(BPF_REG_2, BPF_REG_10),
4803f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_ALU64_IMM(BPF_ADD, BPF_REG_2, -4), /* r2 = fp - 4 */
4903f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_LD_MAP_FD(BPF_REG_1, map_fd),
5003f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_RAW_INSN(BPF_JMP | BPF_CALL, 0, 0, 0, BPF_FUNC_map_lookup_elem),
5103f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_JMP_IMM(BPF_JEQ, BPF_REG_0, 0, 2),
5203f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_1, 1), /* r1 = 1 */
5303f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_RAW_INSN(BPF_STX | BPF_XADD | BPF_DW, BPF_REG_0, BPF_REG_1, 0, 0), /* xadd r0 += r1 */
5403f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_MOV64_IMM(BPF_REG_0, 0), /* r0 = 0 */
5503f4723eSAlexei Starovoitov 		BPF_EXIT_INSN(),
5603f4723eSAlexei Starovoitov 	};
5703f4723eSAlexei Starovoitov 
5803f4723eSAlexei Starovoitov 	prog_fd = bpf_prog_load(BPF_PROG_TYPE_SOCKET_FILTER, prog, sizeof(prog),
5903f4723eSAlexei Starovoitov 				"GPL");
6003f4723eSAlexei Starovoitov 	if (prog_fd < 0) {
6103f4723eSAlexei Starovoitov 		printf("failed to load prog '%s'\n", strerror(errno));
6203f4723eSAlexei Starovoitov 		goto cleanup;
6303f4723eSAlexei Starovoitov 	}
6403f4723eSAlexei Starovoitov 
6503f4723eSAlexei Starovoitov 	sock = open_raw_sock("lo");
6603f4723eSAlexei Starovoitov 
6703f4723eSAlexei Starovoitov 	if (setsockopt(sock, SOL_SOCKET, SO_ATTACH_BPF, &prog_fd,
6803f4723eSAlexei Starovoitov 		       sizeof(prog_fd)) < 0) {
6903f4723eSAlexei Starovoitov 		printf("setsockopt %s\n", strerror(errno));
7003f4723eSAlexei Starovoitov 		goto cleanup;
7103f4723eSAlexei Starovoitov 	}
7203f4723eSAlexei Starovoitov 
7303f4723eSAlexei Starovoitov 	for (i = 0; i < 10; i++) {
7403f4723eSAlexei Starovoitov 		key = IPPROTO_TCP;
7503f4723eSAlexei Starovoitov 		assert(bpf_lookup_elem(map_fd, &key, &tcp_cnt) == 0);
7603f4723eSAlexei Starovoitov 
7703f4723eSAlexei Starovoitov 		key = IPPROTO_UDP;
7803f4723eSAlexei Starovoitov 		assert(bpf_lookup_elem(map_fd, &key, &udp_cnt) == 0);
7903f4723eSAlexei Starovoitov 
8003f4723eSAlexei Starovoitov 		key = IPPROTO_ICMP;
8103f4723eSAlexei Starovoitov 		assert(bpf_lookup_elem(map_fd, &key, &icmp_cnt) == 0);
8203f4723eSAlexei Starovoitov 
8303f4723eSAlexei Starovoitov 		printf("TCP %lld UDP %lld ICMP %lld packets\n",
8403f4723eSAlexei Starovoitov 		       tcp_cnt, udp_cnt, icmp_cnt);
8503f4723eSAlexei Starovoitov 		sleep(1);
8603f4723eSAlexei Starovoitov 	}
8703f4723eSAlexei Starovoitov 
8803f4723eSAlexei Starovoitov cleanup:
8903f4723eSAlexei Starovoitov 	/* maps, programs, raw sockets will auto cleanup on process exit */
9003f4723eSAlexei Starovoitov 	return 0;
9103f4723eSAlexei Starovoitov }
9203f4723eSAlexei Starovoitov 
9303f4723eSAlexei Starovoitov int main(void)
9403f4723eSAlexei Starovoitov {
9503f4723eSAlexei Starovoitov 	FILE *f;
9603f4723eSAlexei Starovoitov 
9703f4723eSAlexei Starovoitov 	f = popen("ping -c5 localhost", "r");
9803f4723eSAlexei Starovoitov 	(void)f;
9903f4723eSAlexei Starovoitov 
10003f4723eSAlexei Starovoitov 	return test_sock();
10103f4723eSAlexei Starovoitov }
102