27 | 难点解析：如何调试eBPF程序
倪朋飞。
你好，我是倪朋飞。
在上一讲中，我带你深入探讨了 eBPF 程序参数格式和返回格式的设计。从 Linux 内核 eBPF 源码出发，我们重点分析了 BPF_PROG_TYPE 宏定义，并详细讨论了不同类型 eBPF 程序的参数格式和返回格式。为了便于理解和快速参考，我还以表格形式对常用的 eBPF 程序类型进行了全面汇总。通过这节课程，相信你在开发新的 eBPF 程序时能够更加得心应手地选择合适的程序类型，并正确处理其参数和返回值。
除了不容易找到 eBPF 程序的参数格式及返回格式之外，开发 eBPF 程序的另一个难点是如何调试 eBPF 程序。由于 eBPF 程序运行在内核虚拟机中，传统的调试工具如 GDB、Valgrind 和 strace 等都无法直接使用。这就导致开发者在完成 eBPF 程序开发后，往往很难有效地排查和解决代码中的潜在问题。在我们课程的留言区，我也收到很多类似的留言。
今天，我就带你一起来深入探讨这个问题，并为你介绍一些高效的调试方法和技巧。通过这些方法，希望能够帮助你更好地应对 eBPF 程序开发中的挑战，提高代码质量和开发效率。
日志
首先，我们来看一个最简单、最常用的方法，也就是打印调试日志。在我们课程之前的案例中，其实已经大量使用了这种方法。
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1. eBPF程序调试的难点在于无法直接使用传统调试工具，如GDB、Valgrind和strace，因为eBPF程序运行在内核虚拟机中。 2. 打印调试日志是最简单、最常用的调试方法，可以使用bpf_trace_printk()或者bpf_printk()来打印日志，并通过/sys/kernel/debug/tracing/trace或/sys/kernel/debug/tracing/trace_pipe查看日志。 3. 不建议在生产环境中打印过多的日志，因为打印日志对性能有影响。 4. 单元测试是eBPF程序开发中必不可少的一部分，可以使用BPF_PROG_RUN系统调用或者bpf_prog_test_run_opts()库函数进行单元测试。 5. BPF_PROG_RUN命令允许将eBPF程序加载到内核后多次运行，并基于提供的输入记录输出，方便进行单元测试或基准测试。 6. eBPF程序的单元测试可以通过模拟输入数据和上下文信息，记录输出结果来验证程序行为是否符合预期。 7. eBPF程序的单元测试能够提前发现问题，为后续的重构提供质量保障。 8. 通过单元测试，可以确保eBPF程序的行为是符合预期的，提高代码质量和开发效率。
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