ebpf-rust — скилл для Claude Code: что делает и как установить
Руководство по разработке eBPF-программ на Rust с фреймворком Aya. Помогает писать код ядра, передавать события через Tokio и разбирать ошибки верификатора.
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill ebpf-rust -a claude-codeЧто делает ebpf-rust
Скилл настраивает работу с фреймворком Aya для создания eBPF-программ на чистом Rust. Он описывает структуру workspace из двух крейтов: ядра на базе aya-bpf без стандартной библиотеки (#![no_std]) и сервиса пространства пользователя. В инструкции собраны примеры макросов для хуков #[tracepoint], #[kprobe], #[xdp] и сетевого фильтра #[tc] вместе со структурированным логированием через aya-log.
Внутри описан обмен данными через структуры HashMap, RingBuf и LruHashMap. Для асинхронного чтения событий из буфера в userspace используется интеграция RingBuf с tokio::io::unix::AsyncFd. Также скилл показывает, как генерировать привязки к BTF ядра через aya-tool и читать поля структур через макрос bpf_core_read!.
Для загрузки программ в ядро требуются права суперпользователя или привилегии CAP_BPF и CAP_SYS_ADMIN. Без них ядро вернёт ошибку доступа. При сбоях верификатора запускайте сборку с переменной RUST_LOG=debug и проверяйте состояние через утилиту bpftool.
Какие задачи решает
- развернуть структуру проекта eBPF на Rust с помощью шаблона Aya
- написать ядерную программу под tracepoint или kprobe без libc
- организовать передачу событий из ядра в Tokio через RingBuf
- устранить ошибки верификатора BPF при загрузке программы в ядро
Примеры запросов агенту
- Как написать трейспоинт на Rust с помощью aya-bpf?
- Покажи пример чтения событий из BPF RingBuf в приложении на tokio.
- Моя программа на Aya не проходит верификатор BPF, как её отладить?
Как установить ebpf-rust
1Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill ebpf-rust -a claude-code2Вручную: положить файлы
~/.claude/skills/ebpf-rust/SKILL.mdПапка скилла целиком; для одного проекта — .claude/skills/ebpf-rust/
1Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill ebpf-rust -a codex2Вручную: положить файлы
.agents/skills/ebpf-rust/SKILL.mdДля всех проектов — ~/.agents/skills/
1Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill ebpf-rust -a cursor2Вручную: положить файлы
.cursor/skills/ebpf-rust/SKILL.mdCursor читает и .agents/skills/, и .claude/skills/
1GitHub CLI
gh skill install mohitmishra786/low-level-dev-skills ebpf-rust2Вручную: положить файлы
.github/skills/ebpf-rust/SKILL.md1Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill ebpf-rust -a gemini-cli2Командой платформы
gemini skills install https://github.com/mohitmishra786/low-level-dev-skills --path skills/observability/ebpf-rustВручную: положить файлы
.devin/skills/ebpf-rust/SKILL.mdСтарый путь .windsurf/skills/ тоже читается
Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill ebpf-rust -a opencodeClaude.ai
Упакуйте папку в zip и загрузите в Settings → Capabilities → Skills
По шагам, с командами для каждой платформы: Как установить скилл в Claude Code: пять способов
Вопросы о ebpf-rust
Как установить ebpf-rust в Claude Code?
Выполните в терминале команду npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill ebpf-rust -a claude-code. Она запишет файл по пути ~/.claude/skills/ebpf-rust/SKILL.md.
Что делает скилл ebpf-rust?
Он предоставляет готовые шаблоны и правила для разработки eBPF-модулей ядра на Rust, настройки общих карт памяти и интеграции с асинхронным рантаймом Tokio.
Какие системные права нужны для работы скомпилированной программы?
Для загрузки BPF-байткода и создания карт требуются привилегии CAP_BPF или CAP_SYS_ADMIN, поэтому исполняемый файл запускается через sudo.
Исходный текст
SKILL.md · MIT
---
name: ebpf-rust
description: Rust eBPF skill using the Aya framework. Use when writing eBPF programs in Rust with aya-bpf and aya-log, defining BPF map types, integrating with tokio userspace, sharing maps between kernel and userspace, or debugging Aya compilation and loading errors. Activates on queries about Aya, aya-bpf, Rust eBPF, aya-log, eBPF in Rust, or BPF programs with tokio.
---
# eBPF with Rust (Aya)
## Purpose
Guide agents through building production eBPF programs in Rust using the Aya framework: writing kernel-side BPF code with `aya-bpf`, structured logging with `aya-log`, sharing maps between BPF and userspace, and integrating with async tokio.
## Triggers
- "How do I write an eBPF program in Rust?"
- "How do I use the Aya framework?"
- "How do I share a BPF map between kernel and userspace in Rust?"
- "How do I log from a BPF program in Rust?"
- "My Aya program fails to load — how do I debug it?"
- "How do I integrate an eBPF program with tokio?"
## Workflow
### 1. Project setup
```bash
# Install aya-tool (generates bindings from vmlinux BTF)
cargo install aya-tool
# Create new Aya project from template
cargo install cargo-generate
cargo generate https://github.com/aya-rs/aya-template
# Workspace layout (generated)
# my-ebpf/
# ├── my-ebpf-ebpf/ <- kernel-side crate (target: bpf)
# ├── my-ebpf/ <- userspace crate (runs on host)
# └── xtask/ <- build helper (cargo xtask build/run)
```
```bash
# Build both sides
cargo xtask build-ebpf # builds BPF object
cargo xtask run # builds + runs with sudo
```
### 2. Kernel-side BPF program
```rust
// my-ebpf-ebpf/src/main.rs
#![no_std]
#![no_main]
use aya_bpf::{
macros::{map, tracepoint},
maps::HashMap,
programs::TracePointContext,
helpers::bpf_get_current_pid_tgid,
};
use aya_log_ebpf::info;
#[map]
static CALL_COUNT: HashMap<u32, u64> = HashMap::with_max_entries(1024, 0);
#[tracepoint]
pub fn trace_read(ctx: TracePointContext) -> u32 {
let pid = (bpf_get_current_pid_tgid() >> 32) as u32;
// Lookup or insert
match unsafe { CALL_COUNT.get(&pid) } {
Some(count) => {
let _ = CALL_COUNT.insert(&pid, &(count + 1), 0);
}
None => {
let _ = CALL_COUNT.insert(&pid, &1u64, 0);
}
}
info!(&ctx, "read() called by pid {}", pid);
0
}
#[panic_handler]
fn panic(_info: &core::panic::PanicInfo) -> ! {
unsafe { core::hint::unreachable_unchecked() }
}
```
### 3. Userspace loader with tokio
```rust
// my-ebpf/src/main.rs
use aya::{Bpf, programs::TracePoint, maps::HashMap};
use aya_log::BpfLogger;
use tokio::signal;
#[tokio::main]
async fn main() -> anyhow::Result<()> {
// Load compiled BPF object (embedded at build time)
let mut bpf = Bpf::load(include_bytes_aligned!(
"../../target/bpf/my-ebpf-ebpf.bpf.o"
))?;
// Initialize structured logging from BPF programs
BpfLogger::init(&mut bpf)?;
// Attach tracepoint
let program: &mut TracePoint = bpf.program_mut("trace_read").unwrap().try_into()?;
program.load()?;
program.attach("syscalls", "sys_enter_read")?;
// Read from shared map
let map: HashMap<_, u32, u64> = HashMap::try_from(bpf.map("CALL_COUNT").unwrap())?;
// Wait for Ctrl+C
signal::ctrl_c().await?;
// Print final counts
for (pid, count) in map.iter().filter_map(|r| r.ok()) {
println!("PID {}: {} reads", pid, count);
}
Ok(())
}
```
### 4. Map types in Aya
```rust
use aya_bpf::maps::{HashMap, Array, RingBuf, PerfEventArray, LruHashMap};
// Hash map
#[map]
static MY_MAP: HashMap<u32, u64> = HashMap::with_max_entries(1024, 0);
// Ring buffer (preferred for events)
#[map]
static EVENTS: RingBuf = RingBuf::with_byte_size(256 * 1024, 0);
// LRU hash (connection tracking)
#[map]
static CONNS: LruHashMap<u32, ConnInfo> = LruHashMap::with_max_entries(10000, 0);
// Sending events via RingBuf (kernel side)
if let Ok(mut entry) = unsafe { EVENTS.reserve::<MyEvent>(0) } {
entry.write(MyEvent { pid, ts });
entry.submit(0);
}
```
```rust
// Reading RingBuf events (userspace)
use aya::maps::RingBuf;
use tokio::io::unix::AsyncFd;
let ring = RingBuf::try_from(bpf.take_map("EVENTS").unwrap())?;
let mut ring = AsyncFd::new(ring)?;
loop {
let mut guard = ring.readable_mut().await?;
let rb = guard.get_inner_mut();
while let Some(item) = rb.next() {
let event: &MyEvent = unsafe { &*(item.as_ptr() as *const MyEvent) };
println!("Event from PID {}", event.pid);
}
guard.clear_ready();
}
```
### 5. Supported program types
| Aya macro | Program type | Attach target |
|-----------|-------------|---------------|
| `#[tracepoint]` | Tracepoint | `"syscalls", "sys_enter_read"` |
| `#[kprobe]` | kprobe | function name |
| `#[kretprobe]` | kretprobe | function name |
| `#[uprobe]` | uprobe | userspace binary + offset |
| `#[xdp]` | XDP | network interface |
| `#[tc]` | TC (traffic control) | netdevice + direction |
| `#[socket_filter]` | Socket filter | raw socket fd |
| `#[perf_event]` | Perf event | perf_event fd |
| `#[lsm]` | LSM hook | security hook name |
| `#[sk_msg]` | Sockmap | socket map |
### 6. Generating kernel type bindings
```bash
# Generate bindings from running kernel's BTF
aya-tool generate task_struct > src/vmlinux.rs
# Or use btf_type_tag and CO-RE
# aya-bpf supports CO-RE via bpf_core_read! macro
```
```rust
// CO-RE field access in Aya
use aya_bpf::helpers::bpf_core_read;
let dport: u16 = unsafe {
bpf_core_read!(sk, __sk_common.skc_dport)?
};
```
### 7. Debugging load failures
```bash
# Check verifier errors (Aya surfaces them as Rust errors)
# Run with RUST_LOG=debug for verbose output
RUST_LOG=debug cargo xtask run 2>&1 | grep -A 20 "verifier"
# Check BTF info
bpftool btf dump file /sys/kernel/btf/vmlinux | grep task_struct
# Inspect loaded programs after load
bpftool prog list
bpftool prog dump xlated name trace_read
```
| Error | Cause | Fix |
|-------|-------|-----|
| `invalid mem access` | Unbounded pointer dereference | Add null check before reading |
| `Type not found` | BTF mismatch with kernel | Regenerate vmlinux bindings |
| `Permission denied` | No CAP_BPF or CAP_SYS_ADMIN | Run with `sudo` or set capability |
| `map already exists` | Map pinned, name collision | Unpin or rename map |
## Related skills
- Use `skills/observability/ebpf` for C-based eBPF with libbpf
- Use `skills/rust/rust-async-internals` for tokio async patterns used in userspace
- Use `skills/rust/rust-unsafe` for unsafe code patterns in BPF helpers
© mohitmishra786 · MIT · mohitmishra786/low-level-dev-skills