Quelle  sampleip_user.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-only
/*
 * sampleip: sample instruction pointer and frequency count in a BPF map.
 *
 * Copyright 2016 Netflix, Inc.
 */
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <signal.h>
#include <string.h>
#include <linux/perf_event.h>
#include <linux/ptrace.h>
#include <linux/bpf.h>
#include <bpf/bpf.h>
#include <bpf/libbpf.h>
#include "perf-sys.h"
#include "trace_helpers.h"

#define DEFAULT_FREQ 99
#define DEFAULT_SECS 5
#define MAX_IPS  8192

static int map_fd;
static int nr_cpus;
static long _text_addr;

static void usage(void)
{
 printf("USAGE: sampleip [-F freq] [duration]\n");
 printf(" -F freq # sample frequency (Hertz), default 99\n");
 printf(" duration # sampling duration (seconds), default 5\n");
}

static int sampling_start(int freq, struct bpf_program *prog,
     struct bpf_link *links[])
{
 int i, pmu_fd;

 struct perf_event_attr pe_sample_attr = {
  .type = PERF_TYPE_SOFTWARE,
  .freq = 1,
  .sample_period = freq,
  .config = PERF_COUNT_SW_CPU_CLOCK,
  .inherit = 1,
 };

 for (i = 0; i < nr_cpus; i++) {
  pmu_fd = sys_perf_event_open(&pe_sample_attr, -1 /* pid */, i,
         -1 /* group_fd */, 0 /* flags */);
  if (pmu_fd < 0) {
   fprintf(stderr, "ERROR: Initializing perf sampling\n");
   return 1;
  }
  links[i] = bpf_program__attach_perf_event(prog, pmu_fd);
  if (libbpf_get_error(links[i])) {
   fprintf(stderr, "ERROR: Attach perf event\n");
   links[i] = NULL;
   close(pmu_fd);
   return 1;
  }
 }

 return 0;
}

static void sampling_end(struct bpf_link *links[])
{
 int i;

 for (i = 0; i < nr_cpus; i++)
  bpf_link__destroy(links[i]);
}

struct ipcount {
 __u64 ip;
 __u32 count;
};

/* used for sorting */
struct ipcount counts[MAX_IPS];

static int count_cmp(const void *p1, const void *p2)
{
 return ((struct ipcount *)p1)->count - ((struct ipcount *)p2)->count;
}

static void print_ip_map(int fd)
{
 struct ksym *sym;
 __u64 key, next_key;
 __u32 value;
 int i, max;

 printf("%-19s %-32s %s\n", "ADDR", "KSYM", "COUNT");

 /* fetch IPs and counts */
 key = 0, i = 0;
 while (bpf_map_get_next_key(fd, &key, &next_key) == 0) {
  bpf_map_lookup_elem(fd, &next_key, &value);
  counts[i].ip = next_key;
  counts[i++].count = value;
  key = next_key;
 }
 max = i;

 /* sort and print */
 qsort(counts, max, sizeof(struct ipcount), count_cmp);
 for (i = 0; i < max; i++) {
  if (counts[i].ip > _text_addr) {
   sym = ksym_search(counts[i].ip);
   if (!sym) {
    printf("ksym not found. Is kallsyms loaded?\n");
    continue;
   }

   printf("0x%-17llx %-32s %u\n", counts[i].ip, sym->name,
          counts[i].count);
  } else {
   printf("0x%-17llx %-32s %u\n", counts[i].ip, "(user)",
          counts[i].count);
  }
 }

 if (max == MAX_IPS) {
  printf("WARNING: IP hash was full (max %d entries); ", max);
  printf("may have dropped samples\n");
 }
}

static void int_exit(int sig)
{
 printf("\n");
 print_ip_map(map_fd);
 exit(0);
}

int main(int argc, char **argv)
{
 int opt, freq = DEFAULT_FREQ, secs = DEFAULT_SECS, error = 1;
 struct bpf_object *obj = NULL;
 struct bpf_program *prog;
 struct bpf_link **links;
 char filename[256];

 /* process arguments */
 while ((opt = getopt(argc, argv, "F:h")) != -1) {
  switch (opt) {
  case 'F':
   freq = atoi(optarg);
   break;
  case 'h':
  default:
   usage();
   return 0;
  }
 }
 if (argc - optind == 1)
  secs = atoi(argv[optind]);
 if (freq == 0 || secs == 0) {
  usage();
  return 1;
 }

 /* initialize kernel symbol translation */
 if (load_kallsyms()) {
  fprintf(stderr, "ERROR: loading /proc/kallsyms\n");
  return 2;
 }

 /* used to determine whether the address is kernel space */
 _text_addr = ksym_get_addr("_text");
 if (!_text_addr) {
  fprintf(stderr, "ERROR: no '_text' in /proc/kallsyms\n");
  return 3;
 }

 /* create perf FDs for each CPU */
 nr_cpus = sysconf(_SC_NPROCESSORS_ONLN);
 links = calloc(nr_cpus, sizeof(struct bpf_link *));
 if (!links) {
  fprintf(stderr, "ERROR: malloc of links\n");
  goto cleanup;
 }

 snprintf(filename, sizeof(filename), "%s_kern.o", argv[0]);
 obj = bpf_object__open_file(filename, NULL);
 if (libbpf_get_error(obj)) {
  fprintf(stderr, "ERROR: opening BPF object file failed\n");
  obj = NULL;
  goto cleanup;
 }

 prog = bpf_object__find_program_by_name(obj, "do_sample");
 if (!prog) {
  fprintf(stderr, "ERROR: finding a prog in obj file failed\n");
  goto cleanup;
 }

 /* load BPF program */
 if (bpf_object__load(obj)) {
  fprintf(stderr, "ERROR: loading BPF object file failed\n");
  goto cleanup;
 }

 map_fd = bpf_object__find_map_fd_by_name(obj, "ip_map");
 if (map_fd < 0) {
  fprintf(stderr, "ERROR: finding a map in obj file failed\n");
  goto cleanup;
 }

 signal(SIGINT, int_exit);
 signal(SIGTERM, int_exit);

 /* do sampling */
 printf("Sampling at %d Hertz for %d seconds. Ctrl-C also ends.\n",
        freq, secs);
 if (sampling_start(freq, prog, links) != 0)
  goto cleanup;

 sleep(secs);
 error = 0;

cleanup:
 sampling_end(links);
 /* output sample counts */
 if (!error)
  print_ip_map(map_fd);

 free(links);
 bpf_object__close(obj);
 return error;
}