Linux bcc 的 Python 前端与 Go / Rust eBPF 程序对比开发体验

跨语言共享ebpf逻辑最稳方式是分离c core+多语言frontend：将核心逻辑置于core.bpf.c编译为core.o，python用bpf(bpf_object_path=”core.o”)、go用module.load(“core.o”)、rust用program::load_file(“core.o”)加载，统一维护且避免字节序等兼容问题。

Python bcc 脚本启动快但改起来容易卡在 bpf_module 编译失败

bcc 的 Python 前端本质是把 eBPF C 代码塞进字符串里，运行时调用 clang/LLVM 编译。这意味着每次改一点逻辑，就得重编译整个模块——尤其当你加了 #include <linux></linux> 或用了较新的 BPF helper（比如 bpf_get_current_cgroup_id()），clang 版本不匹配、内核头文件路径不对、或者缺少 -I /lib/modules/$(uname -r)/build/include 就直接报错。

常见错误现象：Failed to load program: Invalid argument 或 libbpf: failed to find kernel BTF，其实多半不是程序逻辑错，而是编译环境没对齐。

• 开发时优先用 docker run --rm -it --privileged -v $(pwd):/src ubuntu:22.04 统一 clang + kernel headers 环境
• 避免在 Python 字符串里拼接复杂 C 宏；把 eBPF C 逻辑拆成独立 .c 文件，用 BPF(src_file="trace.c") 加载更稳
• 调试阶段加 debug=4 参数，能看到 clang 命令和实际传入的 include 路径

Go eBPF（libbpfgo）加载快但需要手写 map 生命周期管理

Go 生态用的是 libbpf 的 Go binding（如 libbpfgo），它不编译 C，而是加载预编译好的 .o 文件。好处是启动秒级，适合集成进长期运行的服务；坏处是你得自己管 bpf_map 的创建、pin、清理——比如没显式 map.Unpin()，下次加载会因 map 名冲突失败，错误信息是 map_create: File exists。

典型使用场景：监控 agent、网络策略控制器这类需要热更新或反复 attach/detach 的服务。

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• 所有 map 必须设 PinPath，否则默认只存内存，进程退出就丢
• perf_events 类型 map 需要手动调用 perfMap.Read() 拉数据，不调就不会触发回调
• attach 失败时错误码常是 operation not permitted，大概率是没开 cap_sys_admin 或 seccomp 拦了 BPF_PROG_ATTACH

Rust（aya）对新手友好但 runtime 依赖比想象中重

aya 把 eBPF 程序当作普通 crate 构建，用 bindgen 自动生成内核结构体绑定，写法接近 Rust 原生风格。但它的便利性有代价：生成的 .o 文件默认带 debug info，体积动辄几 MB；而且 aya-load 运行时要读取 /sys/kernel/btf/vmlinux，某些云厂商定制内核会删掉这个文件，直接 panic：

thread 'main' panicked at 'failed to load BTF: No such file or directory (os error 2)'

性能上，aya 的 map 访问封装了 unsafe，比 raw libbpf 略慢几个纳秒，但对绝大多数 trace 场景无感。

• 发布前务必 cargo bpf build --release，否则 debug 版本加载极慢
• 遇到 BTF 缺失，可以用 bpftool btf dump file /lib/modules/$(uname -r)/build/vmlinux format c > vmlinux.h 手动生成 fallback
• 不要在 #[map] 结构体字段里用 Option<t></t>，eBPF verifier 不认，会报 invalid bpf_context access

跨语言共享 eBPF 逻辑最稳的方式是分离 C core + 多语言 frontend

真正难的不是选语言，而是让同一段 eBPF 逻辑（比如 socket 连接追踪）能被 Python 脚本快速验证、Go agent 集成、Rust CLI 工具复用。硬把 C 逻辑复制三份维护，不出三天就不同步。

可行做法是把核心 eBPF C 放进单独 core.bpf.c，用 make 或 clang -target bpf 编译成 core.o；各语言只负责加载、attach 和用户态解析。

• Python 用 BPF(bpf_object_path="core.o")
• Go 用 module.Load("core.o")
• Rust 用 Program::load_file("core.o")
• 注意 C 文件里别用语言特定宏（如 __PYTHON__），所有条件编译靠 #ifdef BPF_LICENSE 这类通用标记

最易被忽略的一点：不同语言对 map key/value 的字节序处理可能不一致。比如 Go 默认按 host order 解析，而 Rust aya 默认 native，如果 key 是 __be32，两边不统一就会读出全 0。这事没法靠文档发现，得抓 bpf_map_lookup_elem 的返回值看原始字节。