如何在内核态XDP与TC BPF程序之间共享BPF映射(Map)

核心原理 #

BPF_OBJ_GET是用户态调用的BPF系统命令，内核态BPF程序无需通过该接口获取已固定的映射。你只需要在需要访问映射的另一个BPF程序中，声明完全一致的map定义，且pinning属性同样设置为PIN_GLOBAL_NS，内核加载程序时会自动匹配到已固定在全局命名空间的同路径映射，不会创建新实例。

具体实现代码 #

1. TC侧原有map定义（无需修改） #

struct bpf_elf_map cnt_map __section("maps") = {
    .type           = BPF_MAP_TYPE_ARRAY,
    .size_key       = sizeof(uint32_t),
    .size_value     = sizeof(uint32_t),
    .pinning        = PIN_GLOBAL_NS,
    .max_elem       = 2,
};

2. XDP侧的map声明（核心逻辑） #

在XDP程序代码中添加完全相同的map定义，内核加载时会自动关联到已固定的映射，不需要额外操作：

// XDP程序中添加如下声明，属性必须和TC侧定义完全一致
struct bpf_elf_map cnt_map __section("maps") = {
    .type           = BPF_MAP_TYPE_ARRAY,
    .size_key       = sizeof(uint32_t),
    .size_value     = sizeof(uint32_t),
    .pinning        = PIN_GLOBAL_NS,
    .max_elem       = 2,
};

// 之后可直接调用BPF辅助函数正常读写映射，示例如下：
SEC("xdp")
int xdp_test_func(struct xdp_md *ctx) {
    uint32_t key = 0;
    uint32_t *val = bpf_map_lookup_elem(&cnt_map, &key);
    if (val) {
        __sync_fetch_and_add(val, 1);
    }
    return XDP_PASS;
}

注意事项 #

• 两个程序中map的type、size_key、size_value、max_elem四个属性必须完全一致，否则加载时会报错
• 全局命名空间固定的映射默认存放在/sys/fs/bpf/路径下，默认匹配规则为map变量名一致+pinning属性一致，内核就会自动关联到同一个映射
• 如果需要自定义固定路径，可以使用pin_path属性指定路径，两个程序的pin_path设置为相同值即可，不依赖变量名匹配

其他可选方案 #

如果不想依赖固定路径，也可以在加载两个BPF程序时，通过用户态加载工具（如iproute2、libbpf）手动将同一个map fd传递给两个程序，不过你的场景无用户态程序，使用全局固定的方案是最适配的。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Zarrar