在 Android 中使用 eBPF：环境搭建

在 Android 中使用 eBPF：开篇 我们提到，eBPF 在 Android 上有着广泛的用途。但实际上，虽然它在服务端现在红得发紫，但在 Android 上的应用却鲜为人知；并且，由于 eBPF 运行在内核，它对运行环境还有着一定的要求。

目前，eBPF 程序的开发主要有两种：

1. BCC / bpftrace

2. bpf CO-RE 

BCC / bpftrace

编写 eBPF 程序其实是一件非常头疼的事，因为 Linux 内核不承诺提供稳定的 API，这就导致不同的内核版本各种数据结构以及内核符号都可能不一样，甚至即使是同一份内核代码，开启不同的编译选项和特性，都会导致最终的各种数据结构千差万别。

很久以前，人们解决这个问题的方法是：源代码和编译器一起分发。也就是说，我们在开发机器上写好 eBPF 程序以后，如果要在目标机器上运行，需要在目标机器上装上编译工具链，然后在目标机器上直接编译，得到可以在目标机器上运行的程序。

bpf CO-RE

上面那种“分发编译器”的方式存在着比较大的缺陷，既然我们的 eBPF 有一个虚拟机，那么虚拟机如果能跨平台、跨版本运行那就非常方便了。后来，人们提出了 一种 CO-RE (Compile Once, Run Everywhere) 的技术，与 Java 的口号“一次编写，到处运行”差不多。经过若干年的发展，CO-RE 已经非常接近它的目标了。

在 Android 上运行的难点 

然而，上面那两种技术，在 Android 系统上运行都存在较大的问题。

与通常的 Linux 的发行版不同，Android 系统上并没有包管理和软件源，分发编译器的方式在 Android 上很难行得通：我们既没有办法在 Android 系统上直接装个编译器，也很难在 Android 系统上自己构建一个工具链；因为，Android 系统上的软件，都是在其他平台如 macOS / Linux / Windows 上交叉编译的，在 Android 系统上自构建并不被官方支持。

CO-RE 技术不需要分发编译器，可以支持交叉编译，但它的周边工具如 bpftool 都是依赖 Linux 环境的；如果用 ndk 交叉编译不是不可行，但需要自行维护，非常麻烦。

为了解决这个问题，joelagnel 大佬提出了在 Android 上运行 Linux 系统，进而运行 eBPF 工具链的方法，他还开发出了 adeb 的工具开源在 github；这个工具曾经还在 AOSP 官方源码中，不过后来不知什么原因被移除了；个人猜测可能是 CO-RE 技术的兴起，使得这种方式没有那么重要了。

之前我用的也是 adeb 工具，不过遗憾的是，由于它很久不维护，已经不支持 BCC 工具的最新版了；而且由于它的 Debian 系统太老，clang / llvm 工具版本跟不上新的开发工具，已经没有办法直接使用了；我曾经在它上修改了不少 BUG，还给作者提过 PR，不过项目似乎已经没人管。而且，由于它整个项目都是用 bash 脚本写的，维护起来非常麻烦，于是我用 Rust 把它重写了，取名为 eadb。

因此，大家可以使用 eadb 来搭建 eBPF 的开发环境；虽然最终我们会选择使用 CO-RE 技术编写 eBPF 程序，但是，eadb 提供的这个环境，可以让你快速上手，特别是 BCC 提供的一些工具已经足够你解决不少问题了；通过里面的 bpftrace，很多功能可能一行代码就能搞定，在开发阶段验证原型还是很有用的。它的使用方法很简单，直接看 github 的 README 就可以了，项目的地址在这里（阅读原文也可访问）：

https://github.com/tiann/eadb

另外，我前几天的直播也演示了这个工具的使用，感兴趣的也可以直接看视频教程：

最后，但愿本文能帮到你，大家晚安！

原文始发于微信公众号（虚拟框架）：在 Android 中使用 eBPF：环境搭建