XDP上的线程安全操作

Question

我可以从文档中确认BPF_MAP_UPDATE_ELEM如果在hash_maps上完成，则是原子操作。来源（ https://man7.org/linux/man-man-pages/ man2/bpf.2.html ）。 [cite：map_update_elem（）在原子上替代了现有元素]

我的问题是2倍。

1. 如果元素不存在，MAP_UPDATE_ELEM仍然是原子吗？

2. XDP操作BPF_MAP_DELETE_ELEM线程免受用户空间程序的安全？

该地图是hash_map。

Answer 1

Atomic OPS，种族条件和线程安全在EBPF中很复杂，因此我会做出广泛的答案，因为很难从您的问题中判断您的目标是什么。

是的，BPF_MAP_UPDATE_ELEM通过SYSCALL和辅助函数命令和辅助函数更新地图“ atmomomylines thimomomomomy”'，在这种情况下，如果我们从value a'a'tore'tore'tore'b't'tore'b'，请始终看到“ a”或“ b”不是两个组合（例如，“ b”的第一个字节和“ a”的最后一个字节）。所有地图类型都是如此。对于所有映射修改SYSCALL命令（包括BPF_MAP_DELETE_ELEM），这是正确的。

但是，这并不能使比赛条件变得不可能，因为地图的值可能在map_lookup_elem和更新时发生了变化。

请记住的是，map_lookup_elem syscall命令（用户空间）的工作方式与助手函数（kernelspace）的作用不同。 SYSCALL将始终返回不可变形的数据副本。但是，辅助功能将返回一个指针，转换为存储地图值的内核内存中的位置，您可以以这种方式直接更新地图值，而无需使用map_update_elem helper。这就是为什么您经常看到使用的哈希地图，例如：

value = bpf_map_lookup_elem(&hash_map, &key);
if (value) {
    __sync_fetch_and_add(&value->packets, 1);
    __sync_fetch_and_add(&value->bytes, skb->len);
} else {
    struct pair val = {1, skb->len};

    bpf_map_update_elem(&hash_map, &key, &val, BPF_ANY);
}

请注意，在此示例，__ sync_fetch_and_add用于更新地图值的部分。我们需要执行此操作，因为更新它，例如value-＆gt; packet ++;或value-＆gt; packet+= 1将导致竞赛条件。 __ sync_fetch_and_add发出原子CPU指令，在这种情况下，该指令获取，添加和写回一个指令。

同样，在此示例中，两个结构字段已在原子上进行了更新，但不是在一起，数据包仍然可以增加，但是bytes尚未。如果要避免这种情况，则需要使用Spinlock（使用bpf_spin_lock和bpf_spin_unlock helpers ）。

完全避开问题的另一种方法是使用_PER_CPU地图的变体，在此您可以权衡交通拥堵/速度和内存使用。