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# eBPF 入门开发实践教程六：捕获进程发送信号的系统调用集合，使用 hash map 保存状态
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eBPF (Extended Berkeley Packet Filter) 是 Linux 内核上的一个强大的网络和性能分析工具，它允许开发者在内核运行时动态加载、更新和运行用户定义的代码。
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本文是 eBPF 入门开发实践教程的第六篇，主要介绍如何实现一个 eBPF 工具，捕获进程发送信号的系统调用集合，使用 hash map 保存状态。
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## sigsnoop
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示例代码如下：
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```c
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#include <vmlinux.h>
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#include <bpf/bpf_helpers.h>
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#include <bpf/bpf_tracing.h>
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#define MAX_ENTRIES 10240
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#define TASK_COMM_LEN 16
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struct event {
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unsigned int pid;
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unsigned int tpid;
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int sig;
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int ret;
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char comm[TASK_COMM_LEN];
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};
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struct {
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__uint(type, BPF_MAP_TYPE_HASH);
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__uint(max_entries, MAX_ENTRIES);
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__type(key, __u32);
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__type(value, struct event);
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} values SEC(".maps");
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static int probe_entry(pid_t tpid, int sig)
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{
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struct event event = {};
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__u64 pid_tgid;
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__u32 tid;
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pid_tgid = bpf_get_current_pid_tgid();
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tid = (__u32)pid_tgid;
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event.pid = pid_tgid >> 32;
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event.tpid = tpid;
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event.sig = sig;
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bpf_get_current_comm(event.comm, sizeof(event.comm));
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bpf_map_update_elem(&values, &tid, &event, BPF_ANY);
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return 0;
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}
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static int probe_exit(void *ctx, int ret)
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{
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__u64 pid_tgid = bpf_get_current_pid_tgid();
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__u32 tid = (__u32)pid_tgid;
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struct event *eventp;
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eventp = bpf_map_lookup_elem(&values, &tid);
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if (!eventp)
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return 0;
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eventp->ret = ret;
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bpf_printk("PID %d (%s) sent signal %d to PID %d, ret = %d",
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eventp->pid, eventp->comm, eventp->sig, eventp->tpid, ret);
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cleanup:
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bpf_map_delete_elem(&values, &tid);
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return 0;
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}
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SEC("tracepoint/syscalls/sys_enter_kill")
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int kill_entry(struct trace_event_raw_sys_enter *ctx)
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{
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pid_t tpid = (pid_t)ctx->args[0];
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int sig = (int)ctx->args[1];
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return probe_entry(tpid, sig);
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}
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SEC("tracepoint/syscalls/sys_exit_kill")
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int kill_exit(struct trace_event_raw_sys_exit *ctx)
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{
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return probe_exit(ctx, ctx->ret);
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}
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char LICENSE[] SEC("license") = "Dual BSD/GPL";
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```
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上面的代码定义了一个 eBPF 程序，用于捕获进程发送信号的系统调用，包括 kill、tkill 和 tgkill。它通过使用 tracepoint 来捕获系统调用的进入和退出事件，并在这些事件发生时执行指定的探针函数，例如 probe_entry 和 probe_exit。
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在探针函数中，我们使用 bpf_map 存储捕获的事件信息，包括发送信号的进程 ID、接收信号的进程 ID、信号值和系统调用的返回值。在系统调用退出时，我们将获取存储在 bpf_map 中的事件信息，并使用 bpf_printk 打印进程 ID、进程名称、发送的信号和系统调用的返回值。
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最后，我们还需要使用 SEC 宏来定义探针，并指定要捕获的系统调用的名称，以及要执行的探针函数。
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eunomia-bpf 是一个结合 Wasm 的开源 eBPF 动态加载运行时和开发工具链，它的目的是简化 eBPF 程序的开发、构建、分发、运行。可以参考 <https://github.com/eunomia-bpf/eunomia-bpf> 下载和安装 ecc 编译工具链和 ecli 运行时。我们使用 eunomia-bpf 编译运行这个例子。
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编译运行上述代码：
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```shell
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docker run -it -v `pwd`/:/src/ yunwei37/ebpm:latest
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```
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或者
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```console
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$ ecc sigsnoop.bpf.c sigsnoop.h
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Compiling bpf object...
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Generating export types...
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Packing ebpf object and config into package.json...
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$ sudo ecli package.json
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Runing eBPF program...
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```
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运行这段程序后，可以通过查看 /sys/kernel/debug/tracing/trace_pipe 文件来查看 eBPF 程序的输出：
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```console
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$ sudo cat /sys/kernel/debug/tracing/trace_pipe
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node-3517 [003] d..31 82575.798191: bpf_trace_printk: PID 3517 (node) sent signal 0 to PID 3427, ret = 0
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node-15194 [003] d..31 82575.849227: bpf_trace_printk: PID 15194 (node) sent signal 0 to PID 3427, ret = 0
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node-30016 [003] d..31 82576.001361: bpf_trace_printk: PID 30016 (node) sent signal 0 to PID 3427, ret = 0
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cpptools-srv-38617 [002] d..31 82576.461085: bpf_trace_printk: PID 38617 (cpptools-srv) sent signal 0 to PID 30496, ret = 0
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node-30040 [002] d..31 82576.467720: bpf_trace_printk: PID 30016 (node) sent signal 0 to PID 3427, ret = 0
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```
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## 总结
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本文主要介绍如何实现一个 eBPF 工具，捕获进程发送信号的系统调用集合，使用 hash map 保存状态。使用 hash map 需要定义一个结构体：
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```c
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struct {
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__uint(type, BPF_MAP_TYPE_HASH);
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__uint(max_entries, MAX_ENTRIES);
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__type(key, __u32);
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__type(value, struct event);
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} values SEC(".maps");
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```
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并使用一些对应的 API 进行访问，例如 bpf_map_lookup_elem、bpf_map_update_elem、bpf_map_delete_elem 等。
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更多的例子和详细的开发指南，请参考 eunomia-bpf 的官方文档：<https://github.com/eunomia-bpf/eunomia-bpf>
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完整的教程和源代码已经全部开源，可以在 <https://github.com/eunomia-bpf/bpf-developer-tutorial> 中查看。
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