// SPDX-License-Identifier: (GPL-2.0-only OR BSD-2-Clause)
/* Copyright (C) 2019 Facebook */

#ifndef _GNU_SOURCE
#define _GNU_SOURCE
#endif
#include <ctype.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <libgen.h>
#include <linux/err.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <bpf/bpf.h>
#include <bpf/libbpf.h>
#include <bpf/libbpf_internal.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <sys/mman.h>
#include <bpf/btf.h>

#include "json_writer.h"
#include "main.h"

#define MAX_OBJ_NAME_LEN 64

static void sanitize_identifier(char *name)
{
 int i;

 for (i = 0; name[i]; i++)
  if (!isalnum(name[i]) && name[i] != '_')
   name[i] = '_';
}

static bool str_has_prefix(const char *str, const char *prefix)
{
 return strncmp(str, prefix, strlen(prefix)) == 0;
}

static bool str_has_suffix(const char *str, const char *suffix)
{
 size_t i, n1 = strlen(str), n2 = strlen(suffix);

 if (n1 < n2)
  return false;

 for (i = 0; i < n2; i++) {
  if (str[n1 - i - 1] != suffix[n2 - i - 1])
   return false;
 }

 return true;
}

static const struct btf_type *
resolve_func_ptr(const struct btf *btf, __u32 id, __u32 *res_id)
{
 const struct btf_type *t;

 t = skip_mods_and_typedefs(btf, id, NULL);
 if (!btf_is_ptr(t))
  return NULL;

 t = skip_mods_and_typedefs(btf, t->type, res_id);

 return btf_is_func_proto(t) ? t : NULL;
}

static void get_obj_name(char *name, const char *file)
{
 char file_copy[PATH_MAX];

 /* Using basename() POSIX version to be more portable. */
 strncpy(file_copy, file, PATH_MAX - 1)[PATH_MAX - 1] = '\0';
 strncpy(name, basename(file_copy), MAX_OBJ_NAME_LEN - 1)[MAX_OBJ_NAME_LEN - 1] = '\0';
 if (str_has_suffix(name, ".o"))
  name[strlen(name) - 2] = '\0';
 sanitize_identifier(name);
}

static void get_header_guard(char *guard, const char *obj_name, const char *suffix)
{
 int i;

 sprintf(guard, "__%s_%s__", obj_name, suffix);
 for (i = 0; guard[i]; i++)
  guard[i] = toupper(guard[i]);
}

static bool get_map_ident(const struct bpf_map *map, char *buf, size_t buf_sz)
{
 static const char *sfxs[] = { ".data", ".rodata", ".bss", ".kconfig" };
 const char *name = bpf_map__name(map);
 int i, n;

 if (!bpf_map__is_internal(map)) {
  snprintf(buf, buf_sz, "%s", name);
  return true;
 }

 for  (i = 0, n = ARRAY_SIZE(sfxs); i < n; i++) {
  const char *sfx = sfxs[i], *p;

  p = strstr(name, sfx);
  if (p) {
   snprintf(buf, buf_sz, "%s", p + 1);
   sanitize_identifier(buf);
   return true;
  }
 }

 return false;
}

static bool get_datasec_ident(const char *sec_name, char *buf, size_t buf_sz)
{
 static const char *pfxs[] = { ".data", ".rodata", ".bss", ".kconfig" };
 int i, n;

 /* recognize hard coded LLVM section name */
 if (strcmp(sec_name, ".addr_space.1") == 0) {
  /* this is the name to use in skeleton */
  snprintf(buf, buf_sz, "arena");
  return true;
 }
 for  (i = 0, n = ARRAY_SIZE(pfxs); i < n; i++) {
  const char *pfx = pfxs[i];

  if (str_has_prefix(sec_name, pfx)) {
   snprintf(buf, buf_sz, "%s", sec_name + 1);
   sanitize_identifier(buf);
   return true;
  }
 }

 return false;
}

static void codegen_btf_dump_printf(void *ctx, const char *fmt, va_list args)
{
 vprintf(fmt, args);
}

static int codegen_datasec_def(struct bpf_object *obj,
          struct btf *btf,
          struct btf_dump *d,
          const struct btf_type *sec,
          const char *obj_name)
{
 const char *sec_name = btf__name_by_offset(btf, sec->name_off);
 const struct btf_var_secinfo *sec_var = btf_var_secinfos(sec);
 int i, err, off = 0, pad_cnt = 0, vlen = btf_vlen(sec);
 char var_ident[256], sec_ident[256];
 bool strip_mods = false;

 if (!get_datasec_ident(sec_name, sec_ident, sizeof(sec_ident)))
  return 0;

 if (strcmp(sec_name, ".kconfig") != 0)
  strip_mods = true;

 printf(" struct %s__%s {\n", obj_name, sec_ident);
 for (i = 0; i < vlen; i++, sec_var++) {
  const struct btf_type *var = btf__type_by_id(btf, sec_var->type);
  const char *var_name = btf__name_by_offset(btf, var->name_off);
  DECLARE_LIBBPF_OPTS(btf_dump_emit_type_decl_opts, opts,
   .field_name = var_ident,
   .indent_level = 2,
   .strip_mods = strip_mods,
  );
  int need_off = sec_var->offset, align_off, align;
  __u32 var_type_id = var->type;

  /* static variables are not exposed through BPF skeleton */
  if (btf_var(var)->linkage == BTF_VAR_STATIC)
   continue;

  if (off > need_off) {
   p_err("Something is wrong for %s's variable #%d: need offset %d, already at %d.\n",
         sec_name, i, need_off, off);
   return -EINVAL;
  }

  align = btf__align_of(btf, var->type);
  if (align <= 0) {
   p_err("Failed to determine alignment of variable '%s': %d",
         var_name, align);
   return -EINVAL;
  }
  /* Assume 32-bit architectures when generating data section
   * struct memory layout. Given bpftool can't know which target
   * host architecture it's emitting skeleton for, we need to be
   * conservative and assume 32-bit one to ensure enough padding
   * bytes are generated for pointer and long types. This will
   * still work correctly for 64-bit architectures, because in
   * the worst case we'll generate unnecessary padding field,
   * which on 64-bit architectures is not strictly necessary and
   * would be handled by natural 8-byte alignment. But it still
   * will be a correct memory layout, based on recorded offsets
   * in BTF.
 */
  if (align > 4)
   align = 4;

  align_off = (off + align - 1) / align * align;
  if (align_off != need_off) {
   printf("\t\tchar __pad%d[%d];\n",
          pad_cnt, need_off - off);
   pad_cnt++;
  }

  /* sanitize variable name, e.g., for static vars inside
   * a function, it's name is '<function name>.<variable name>',
   * which we'll turn into a '<function name>_<variable name>'
 */
  var_ident[0] = '\0';
  strncat(var_ident, var_name, sizeof(var_ident) - 1);
  sanitize_identifier(var_ident);

  printf("\t\t");
  err = btf_dump__emit_type_decl(d, var_type_id, &opts);
  if (err)
   return err;
  printf(";\n");

  off = sec_var->offset + sec_var->size;
 }
 printf(" } *%s;\n", sec_ident);
 return 0;
}

static const struct btf_type *find_type_for_map(struct btf *btf, const char *map_ident)
{
 int n = btf__type_cnt(btf), i;
 char sec_ident[256];

 for (i = 1; i < n; i++) {
  const struct btf_type *t = btf__type_by_id(btf, i);
  const char *name;

  if (!btf_is_datasec(t))
   continue;

  name = btf__str_by_offset(btf, t->name_off);
  if (!get_datasec_ident(name, sec_ident, sizeof(sec_ident)))
   continue;

  if (strcmp(sec_ident, map_ident) == 0)
   return t;
 }
 return NULL;
}

static bool is_mmapable_map(const struct bpf_map *map, char *buf, size_t sz)
{
 size_t tmp_sz;

 if (bpf_map__type(map) == BPF_MAP_TYPE_ARENA && bpf_map__initial_value(map, &tmp_sz)) {
  snprintf(buf, sz, "arena");
  return true;
 }

 if (!bpf_map__is_internal(map) || !(bpf_map__map_flags(map) & BPF_F_MMAPABLE))
  return false;

 if (!get_map_ident(map, buf, sz))
  return false;

 return true;
}

static int codegen_datasecs(struct bpf_object *obj, const char *obj_name)
{
 struct btf *btf = bpf_object__btf(obj);
 struct btf_dump *d;
 struct bpf_map *map;
 const struct btf_type *sec;
 char map_ident[256];
 int err = 0;

 d = btf_dump__new(btf, codegen_btf_dump_printf, NULL, NULL);
 if (!d)
  return -errno;

 bpf_object__for_each_map(map, obj) {
  /* only generate definitions for memory-mapped internal maps */
  if (!is_mmapable_map(map, map_ident, sizeof(map_ident)))
   continue;

  sec = find_type_for_map(btf, map_ident);

  /* In some cases (e.g., sections like .rodata.cst16 containing
   * compiler allocated string constants only) there will be
   * special internal maps with no corresponding DATASEC BTF
   * type. In such case, generate empty structs for each such
   * map. It will still be memory-mapped and its contents
   * accessible from user-space through BPF skeleton.
 */
  if (!sec) {
   printf(" struct %s__%s {\n", obj_name, map_ident);
   printf(" } *%s;\n", map_ident);
  } else {
   err = codegen_datasec_def(obj, btf, d, sec, obj_name);
   if (err)
    goto out;
  }
 }


out:
 btf_dump__free(d);
 return err;
}

static bool btf_is_ptr_to_func_proto(const struct btf *btf,
         const struct btf_type *v)
{
 return btf_is_ptr(v) && btf_is_func_proto(btf__type_by_id(btf, v->type));
}

static int codegen_subskel_datasecs(struct bpf_object *obj, const char *obj_name)
{
 struct btf *btf = bpf_object__btf(obj);
 struct btf_dump *d;
 struct bpf_map *map;
 const struct btf_type *sec, *var;
 const struct btf_var_secinfo *sec_var;
 int i, err = 0, vlen;
 char map_ident[256], sec_ident[256];
 bool strip_mods = false, needs_typeof = false;
 const char *sec_name, *var_name;
 __u32 var_type_id;

 d = btf_dump__new(btf, codegen_btf_dump_printf, NULL, NULL);
 if (!d)
  return -errno;

 bpf_object__for_each_map(map, obj) {
  /* only generate definitions for memory-mapped internal maps */
  if (!is_mmapable_map(map, map_ident, sizeof(map_ident)))
   continue;

  sec = find_type_for_map(btf, map_ident);
  if (!sec)
   continue;

  sec_name = btf__name_by_offset(btf, sec->name_off);
  if (!get_datasec_ident(sec_name, sec_ident, sizeof(sec_ident)))
   continue;

  strip_mods = strcmp(sec_name, ".kconfig") != 0;
  printf(" struct %s__%s {\n", obj_name, sec_ident);

  sec_var = btf_var_secinfos(sec);
  vlen = btf_vlen(sec);
  for (i = 0; i < vlen; i++, sec_var++) {
   DECLARE_LIBBPF_OPTS(btf_dump_emit_type_decl_opts, opts,
    .indent_level = 2,
    .strip_mods = strip_mods,
    /* we'll print the name separately */
    .field_name = "",
   );

   var = btf__type_by_id(btf, sec_var->type);
   var_name = btf__name_by_offset(btf, var->name_off);
   var_type_id = var->type;

   /* static variables are not exposed through BPF skeleton */
   if (btf_var(var)->linkage == BTF_VAR_STATIC)
    continue;

   /* The datasec member has KIND_VAR but we want the
    * underlying type of the variable (e.g. KIND_INT).
 */
   var = skip_mods_and_typedefs(btf, var->type, NULL);

   printf("\t\t");
   /* Func and array members require special handling.
    * Instead of producing `typename *var`, they produce
    * `typeof(typename) *var`. This allows us to keep a
    * similar syntax where the identifier is just prefixed
    * by *, allowing us to ignore C declaration minutiae.
 */
   needs_typeof = btf_is_array(var) || btf_is_ptr_to_func_proto(btf, var);
   if (needs_typeof)
    printf("__typeof__(");

   err = btf_dump__emit_type_decl(d, var_type_id, &opts);
   if (err)
    goto out;

   if (needs_typeof)
    printf(")");

   printf(" *%s;\n", var_name);
  }
  printf(" } %s;\n", sec_ident);
 }

out:
 btf_dump__free(d);
 return err;
}

static void codegen(const char *template, ...)
{
 const char *src, *end;
 int skip_tabs = 0, n;
 char *s, *dst;
 va_list args;
 char c;

 n = strlen(template);
 s = malloc(n + 1);
 if (!s)
  exit(-1);
 src = template;
 dst = s;

 /* find out "baseline" indentation to skip */
 while ((c = *src++)) {
  if (c == '\t') {
   skip_tabs++;
  } else if (c == '\n') {
   break;
  } else {
   p_err("unrecognized character at pos %td in template '%s': '%c'",
         src - template - 1, template, c);
   free(s);
   exit(-1);
  }
 }

 while (*src) {
  /* skip baseline indentation tabs */
  for (n = skip_tabs; n > 0; n--, src++) {
   if (*src != '\t') {
    p_err("not enough tabs at pos %td in template '%s'",
          src - template - 1, template);
    free(s);
    exit(-1);
   }
  }
  /* trim trailing whitespace */
  end = strchrnul(src, '\n');
  for (n = end - src; n > 0 && isspace(src[n - 1]); n--)
   ;
  memcpy(dst, src, n);
  dst += n;
  if (*end)
   *dst++ = '\n';
  src = *end ? end + 1 : end;
 }
 *dst++ = '\0';

 /* print out using adjusted template */
 va_start(args, template);
 n = vprintf(s, args);
 va_end(args);

 free(s);
}

static void print_hex(const char *data, int data_sz)
{
 int i, len;

 for (i = 0, len = 0; i < data_sz; i++) {
  int w = data[i] ? 4 : 2;

  len += w;
  if (len > 78) {
   printf("\\\n");
   len = w;
  }
  if (!data[i])
   printf("\\0");
  else
   printf("\\x%02x", (unsigned char)data[i]);
 }
}

static size_t bpf_map_mmap_sz(const struct bpf_map *map)
{
 long page_sz = sysconf(_SC_PAGE_SIZE);
 size_t map_sz;

 map_sz = (size_t)roundup(bpf_map__value_size(map), 8) * bpf_map__max_entries(map);
 map_sz = roundup(map_sz, page_sz);
 return map_sz;
}

/* Emit type size asserts for all top-level fields in memory-mapped internal maps. */
static void codegen_asserts(struct bpf_object *obj, const char *obj_name)
{
 struct btf *btf = bpf_object__btf(obj);
 struct bpf_map *map;
 struct btf_var_secinfo *sec_var;
 int i, vlen;
 const struct btf_type *sec;
 char map_ident[256], var_ident[256];

 if (!btf)
  return;

 codegen("\
  \n\
  __attribute__((unused)) static void       \n\
  %1$s__assert(struct %1$s *s __attribute__((unused)))     \n\
  {           \n\
  #ifdef __cplusplus         \n\
  #define _Static_assert static_assert       \n\
  #endif           \n\
  ", obj_name);

 bpf_object__for_each_map(map, obj) {
  if (!is_mmapable_map(map, map_ident, sizeof(map_ident)))
   continue;

  sec = find_type_for_map(btf, map_ident);
  if (!sec) {
   /* best effort, couldn't find the type for this map */
   continue;
  }

  sec_var = btf_var_secinfos(sec);
  vlen =  btf_vlen(sec);

  for (i = 0; i < vlen; i++, sec_var++) {
   const struct btf_type *var = btf__type_by_id(btf, sec_var->type);
   const char *var_name = btf__name_by_offset(btf, var->name_off);
   long var_size;

   /* static variables are not exposed through BPF skeleton */
   if (btf_var(var)->linkage == BTF_VAR_STATIC)
    continue;

   var_size = btf__resolve_size(btf, var->type);
   if (var_size < 0)
    continue;

   var_ident[0] = '\0';
   strncat(var_ident, var_name, sizeof(var_ident) - 1);
   sanitize_identifier(var_ident);

   printf("\t_Static_assert(sizeof(s->%s->%s) == %ld, \"unexpected size of '%s'\");\n",
          map_ident, var_ident, var_size, var_ident);
  }
 }
 codegen("\
  \n\
  #ifdef __cplusplus         \n\
  #undef _Static_assert         \n\
  #endif           \n\
  }           \n\
  ");
}

static void codegen_attach_detach(struct bpf_object *obj, const char *obj_name)
{
 struct bpf_program *prog;

 bpf_object__for_each_program(prog, obj) {
  const char *tp_name;

  codegen("\
   \n\
   \n\
   static inline int         \n\
   %1$s__%2$s__attach(struct %1$s *skel)       \n\
   {           \n\
    int prog_fd = skel->progs.%2$s.prog_fd;      \n\
   ", obj_name, bpf_program__name(prog));

  switch (bpf_program__type(prog)) {
  case BPF_PROG_TYPE_RAW_TRACEPOINT:
   tp_name = strchr(bpf_program__section_name(prog), '/') + 1;
   printf("\tint fd = skel_raw_tracepoint_open(\"%s\", prog_fd);\n", tp_name);
   break;
  case BPF_PROG_TYPE_TRACING:
  case BPF_PROG_TYPE_LSM:
   if (bpf_program__expected_attach_type(prog) == BPF_TRACE_ITER)
    printf("\tint fd = skel_link_create(prog_fd, 0, BPF_TRACE_ITER);\n");
   else
    printf("\tint fd = skel_raw_tracepoint_open(NULL, prog_fd);\n");
   break;
  default:
   printf("\tint fd = ((void)prog_fd, 0); /* auto-attach not supported */\n");
   break;
  }
  codegen("\
   \n\
              \n\
    if (fd > 0)         \n\
     skel->links.%1$s_fd = fd;      \n\
    return fd;         \n\
   }           \n\
   ", bpf_program__name(prog));
 }

 codegen("\
  \n\
             \n\
  static inline int         \n\
  %1$s__attach(struct %1$s *skel)        \n\
  {           \n\
   int ret = 0;         \n\
             \n\
  ", obj_name);

 bpf_object__for_each_program(prog, obj) {
  codegen("\
   \n\
    ret = ret < 0 ? ret : %1$s__%2$s__attach(skel);   \n\
   ", obj_name, bpf_program__name(prog));
 }

 codegen("\
  \n\
   return ret < 0 ? ret : 0;       \n\
  }           \n\
             \n\
  static inline void         \n\
  %1$s__detach(struct %1$s *skel)        \n\
  {           \n\
  ", obj_name);

 bpf_object__for_each_program(prog, obj) {
  codegen("\
   \n\
    skel_closenz(skel->links.%1$s_fd);     \n\
   ", bpf_program__name(prog));
 }

 codegen("\
  \n\
  }           \n\
  ");
}

static void codegen_destroy(struct bpf_object *obj, const char *obj_name)
{
 struct bpf_program *prog;
 struct bpf_map *map;
 char ident[256];

 codegen("\
  \n\
  static void          \n\
  %1$s__destroy(struct %1$s *skel)       \n\
  {           \n\
   if (!skel)         \n\
    return;         \n\
   %1$s__detach(skel);        \n\
  ",
  obj_name);

 bpf_object__for_each_program(prog, obj) {
  codegen("\
   \n\
    skel_closenz(skel->progs.%1$s.prog_fd);     \n\
   ", bpf_program__name(prog));
 }

 bpf_object__for_each_map(map, obj) {
  if (!get_map_ident(map, ident, sizeof(ident)))
   continue;
  if (bpf_map__is_internal(map) &&
      (bpf_map__map_flags(map) & BPF_F_MMAPABLE))
   printf("\tskel_free_map_data(skel->%1$s, skel->maps.%1$s.initial_value, %2$zu);\n",
          ident, bpf_map_mmap_sz(map));
  codegen("\
   \n\
    skel_closenz(skel->maps.%1$s.map_fd);     \n\
   ", ident);
 }
 codegen("\
  \n\
   skel_free(skel);        \n\
  }           \n\
  ",
  obj_name);
}

static int gen_trace(struct bpf_object *obj, const char *obj_name, const char *header_guard)
{
 DECLARE_LIBBPF_OPTS(gen_loader_opts, opts);
 struct bpf_map *map;
 char ident[256];
 int err = 0;

 err = bpf_object__gen_loader(obj, &opts);
 if (err)
  return err;

 err = bpf_object__load(obj);
 if (err) {
  p_err("failed to load object file");
  goto out;
 }
 /* If there was no error during load then gen_loader_opts
  * are populated with the loader program.
 */

 /* finish generating 'struct skel' */
 codegen("\
  \n\
  };           \n\
  ", obj_name);


 codegen_attach_detach(obj, obj_name);

 codegen_destroy(obj, obj_name);

 codegen("\
  \n\
  static inline struct %1$s *        \n\
  %1$s__open(void)         \n\
  {           \n\
   struct %1$s *skel;        \n\
             \n\
   skel = skel_alloc(sizeof(*skel));      \n\
   if (!skel)         \n\
    goto cleanup;        \n\
   skel->ctx.sz = (void *)&skel->links - (void *)skel; \n\
  ",
  obj_name, opts.data_sz);
 bpf_object__for_each_map(map, obj) {
  const void *mmap_data = NULL;
  size_t mmap_size = 0;

  if (!is_mmapable_map(map, ident, sizeof(ident)))
   continue;

  codegen("\
  \n\
   {          \n\
    static const char data[] __attribute__((__aligned__(8))) = \"\\\n\
  ");
  mmap_data = bpf_map__initial_value(map, &mmap_size);
  print_hex(mmap_data, mmap_size);
  codegen("\
  \n\
  \";           \n\
             \n\
    skel->%1$s = skel_prep_map_data((void *)data, %2$zd,\n\
        sizeof(data) - 1);\n\
    if (!skel->%1$s)       \n\
     goto cleanup;       \n\
    skel->maps.%1$s.initial_value = (__u64) (long) skel->%1$s;\n\
   }          \n\
   ", ident, bpf_map_mmap_sz(map));
 }
 codegen("\
  \n\
   return skel;         \n\
  cleanup:          \n\
   %1$s__destroy(skel);        \n\
   return NULL;         \n\
  }           \n\
             \n\
  static inline int         \n\
  %1$s__load(struct %1$s *skel)        \n\
  {           \n\
   struct bpf_load_and_run_opts opts = {};      \n\
   int err;         \n\
   static const char opts_data[] __attribute__((__aligned__(8))) = \"\\\n\
  ",
  obj_name);
 print_hex(opts.data, opts.data_sz);
 codegen("\
  \n\
  \";           \n\
   static const char opts_insn[] __attribute__((__aligned__(8))) = \"\\\n\
  ");
 print_hex(opts.insns, opts.insns_sz);
 codegen("\
  \n\
  \";           \n\
             \n\
   opts.ctx = (struct bpf_loader_ctx *)skel;     \n\
   opts.data_sz = sizeof(opts_data) - 1;      \n\
   opts.data = (void *)opts_data;       \n\
   opts.insns_sz = sizeof(opts_insn) - 1;      \n\
   opts.insns = (void *)opts_insn;       \n\
             \n\
   err = bpf_load_and_run(&opts);       \n\
   if (err < 0)         \n\
    return err;        \n\
  ");
 bpf_object__for_each_map(map, obj) {
  const char *mmap_flags;

  if (!is_mmapable_map(map, ident, sizeof(ident)))
   continue;

  if (bpf_map__map_flags(map) & BPF_F_RDONLY_PROG)
   mmap_flags = "PROT_READ";
  else
   mmap_flags = "PROT_READ | PROT_WRITE";

  codegen("\
  \n\
   skel->%1$s = skel_finalize_map_data(&skel->maps.%1$s.initial_value,  \n\
       %2$zd, %3$s, skel->maps.%1$s.map_fd);\n\
   if (!skel->%1$s)        \n\
    return -ENOMEM;        \n\
   ",
         ident, bpf_map_mmap_sz(map), mmap_flags);
 }
 codegen("\
  \n\
   return 0;         \n\
  }           \n\
             \n\
  static inline struct %1$s *        \n\
  %1$s__open_and_load(void)        \n\
  {           \n\
   struct %1$s *skel;        \n\
             \n\
   skel = %1$s__open();        \n\
   if (!skel)         \n\
    return NULL;        \n\
   if (%1$s__load(skel)) {        \n\
    %1$s__destroy(skel);       \n\
    return NULL;        \n\
   }          \n\
   return skel;         \n\
  }           \n\
             \n\
  ", obj_name);

 codegen_asserts(obj, obj_name);

 codegen("\
  \n\
             \n\
  #endif /* %s */     \n\
  ",
  header_guard);
 err = 0;
out:
 return err;
}

static void
codegen_maps_skeleton(struct bpf_object *obj, size_t map_cnt, bool mmaped, bool populate_links)
{
 struct bpf_map *map;
 char ident[256];
 size_t i, map_sz;

 if (!map_cnt)
  return;

 /* for backward compatibility with old libbpf versions that don't
  * handle new BPF skeleton with new struct bpf_map_skeleton definition
  * that includes link field, avoid specifying new increased size,
  * unless we absolutely have to (i.e., if there are struct_ops maps
  * present)
 */
 map_sz = offsetof(struct bpf_map_skeleton, link);
 if (populate_links) {
  bpf_object__for_each_map(map, obj) {
   if (bpf_map__type(map) == BPF_MAP_TYPE_STRUCT_OPS) {
    map_sz = sizeof(struct bpf_map_skeleton);
    break;
   }
  }
 }

 codegen("\
  \n\
            \n\
   /* maps */     \n\
   s->map_cnt = %zu;       \n\
   s->map_skel_sz = %zu;       \n\
   s->maps = (struct bpf_map_skeleton *)calloc(s->map_cnt,\n\
     sizeof(*s->maps) > %zu ? sizeof(*s->maps) : %zu);\n\
   if (!s->maps) {        \n\
    err = -ENOMEM;       \n\
    goto err;       \n\
   }         \n\
  ",
  map_cnt, map_sz, map_sz, map_sz
 );
 i = 0;
 bpf_object__for_each_map(map, obj) {
  if (!get_map_ident(map, ident, sizeof(ident)))
   continue;

  codegen("\
   \n\
            \n\
    map = (struct bpf_map_skeleton *)((char *)s->maps + %zu * s->map_skel_sz);\n\
    map->name = \"%s\";      \n\
    map->map = &obj->maps.%s;     \n\
   ",
   i, bpf_map__name(map), ident);
  /* memory-mapped internal maps */
  if (mmaped && is_mmapable_map(map, ident, sizeof(ident))) {
   printf("\tmap->mmaped = (void **)&obj->%s;\n", ident);
  }

  if (populate_links && bpf_map__type(map) == BPF_MAP_TYPE_STRUCT_OPS) {
   codegen("\
    \n\
     map->link = &obj->links.%s; \n\
    ", ident);
  }
  i++;
 }
}

static void
codegen_progs_skeleton(struct bpf_object *obj, size_t prog_cnt, bool populate_links)
{
 struct bpf_program *prog;
 int i;

 if (!prog_cnt)
  return;

 codegen("\
  \n\
         \n\
   /* programs */     \n\
   s->prog_cnt = %zu;       \n\
   s->prog_skel_sz = sizeof(*s->progs);     \n\
   s->progs = (struct bpf_prog_skeleton *)calloc(s->prog_cnt, s->prog_skel_sz);\n\
   if (!s->progs) {       \n\
    err = -ENOMEM;       \n\
    goto err;       \n\
   }         \n\
  ",
  prog_cnt
 );
 i = 0;
 bpf_object__for_each_program(prog, obj) {
  codegen("\
   \n\
         \n\
    s->progs[%1$zu].name = \"%2$s\";    \n\
    s->progs[%1$zu].prog = &obj->progs.%2$s;\n\
   ",
   i, bpf_program__name(prog));

  if (populate_links) {
   codegen("\
    \n\
     s->progs[%1$zu].link = &obj->links.%2$s;\n\
    ",
    i, bpf_program__name(prog));
  }
  i++;
 }
}

static int walk_st_ops_shadow_vars(struct btf *btf, const char *ident,
       const struct btf_type *map_type, __u32 map_type_id)
{
 LIBBPF_OPTS(btf_dump_emit_type_decl_opts, opts, .indent_level = 3);
 const struct btf_type *member_type;
 __u32 offset, next_offset = 0;
 const struct btf_member *m;
 struct btf_dump *d = NULL;
 const char *member_name;
 __u32 member_type_id;
 int i, err = 0, n;
 int size;

 d = btf_dump__new(btf, codegen_btf_dump_printf, NULL, NULL);
 if (!d)
  return -errno;

 n = btf_vlen(map_type);
 for (i = 0, m = btf_members(map_type); i < n; i++, m++) {
  member_type = skip_mods_and_typedefs(btf, m->type, &member_type_id);
  member_name = btf__name_by_offset(btf, m->name_off);

  offset = m->offset / 8;
  if (next_offset < offset)
   printf("\t\t\tchar __padding_%d[%u];\n", i, offset - next_offset);

  switch (btf_kind(member_type)) {
  case BTF_KIND_INT:
  case BTF_KIND_FLOAT:
  case BTF_KIND_ENUM:
  case BTF_KIND_ENUM64:
   /* scalar type */
   printf("\t\t\t");
   opts.field_name = member_name;
   err = btf_dump__emit_type_decl(d, member_type_id, &opts);
   if (err) {
    p_err("Failed to emit type declaration for %s: %d", member_name, err);
    goto out;
   }
   printf(";\n");

   size = btf__resolve_size(btf, member_type_id);
   if (size < 0) {
    p_err("Failed to resolve size of %s: %d\n", member_name, size);
    err = size;
    goto out;
   }

   next_offset = offset + size;
   break;

  case BTF_KIND_PTR:
   if (resolve_func_ptr(btf, m->type, NULL)) {
    /* Function pointer */
    printf("\t\t\tstruct bpf_program *%s;\n", member_name);

    next_offset = offset + sizeof(void *);
    break;
   }
   /* All pointer types are unsupported except for
    * function pointers.
 */
   fallthrough;

  default:
   /* Unsupported types
    *
    * Types other than scalar types and function
    * pointers are currently not supported in order to
    * prevent conflicts in the generated code caused
    * by multiple definitions. For instance, if the
    * struct type FOO is used in a struct_ops map,
    * bpftool has to generate definitions for FOO,
    * which may result in conflicts if FOO is defined
    * in different skeleton files.
 */
   size = btf__resolve_size(btf, member_type_id);
   if (size < 0) {
    p_err("Failed to resolve size of %s: %d\n", member_name, size);
    err = size;
    goto out;
   }
   printf("\t\t\tchar __unsupported_%d[%d];\n", i, size);

   next_offset = offset + size;
   break;
  }
 }

 /* Cannot fail since it must be a struct type */
 size = btf__resolve_size(btf, map_type_id);
 if (next_offset < (__u32)size)
  printf("\t\t\tchar __padding_end[%u];\n", size - next_offset);

out:
 btf_dump__free(d);

 return err;
}

/* Generate the pointer of the shadow type for a struct_ops map.
 *
 * This function adds a pointer of the shadow type for a struct_ops map.
 * The members of a struct_ops map can be exported through a pointer to a
 * shadow type. The user can access these members through the pointer.
 *
 * A shadow type includes not all members, only members of some types.
 * They are scalar types and function pointers. The function pointers are
 * translated to the pointer of the struct bpf_program. The scalar types
 * are translated to the original type without any modifiers.
 *
 * Unsupported types will be translated to a char array to occupy the same
 * space as the original field, being renamed as __unsupported_*.  The user
 * should treat these fields as opaque data.
 */
static int gen_st_ops_shadow_type(const char *obj_name, struct btf *btf, const char *ident,
      const struct bpf_map *map)
{
 const struct btf_type *map_type;
 const char *type_name;
 __u32 map_type_id;
 int err;

 map_type_id = bpf_map__btf_value_type_id(map);
 if (map_type_id == 0)
  return -EINVAL;
 map_type = btf__type_by_id(btf, map_type_id);
 if (!map_type)
  return -EINVAL;

 type_name = btf__name_by_offset(btf, map_type->name_off);

 printf("\t\tstruct %s__%s__%s {\n", obj_name, ident, type_name);

 err = walk_st_ops_shadow_vars(btf, ident, map_type, map_type_id);
 if (err)
  return err;

 printf("\t\t} *%s;\n", ident);

 return 0;
}

static int gen_st_ops_shadow(const char *obj_name, struct btf *btf, struct bpf_object *obj)
{
 int err, st_ops_cnt = 0;
 struct bpf_map *map;
 char ident[256];

 if (!btf)
  return 0;

 /* Generate the pointers to shadow types of
  * struct_ops maps.
 */
 bpf_object__for_each_map(map, obj) {
  if (bpf_map__type(map) != BPF_MAP_TYPE_STRUCT_OPS)
   continue;
  if (!get_map_ident(map, ident, sizeof(ident)))
   continue;

  if (st_ops_cnt == 0) /* first struct_ops map */
   printf("\tstruct {\n");
  st_ops_cnt++;

  err = gen_st_ops_shadow_type(obj_name, btf, ident, map);
  if (err)
   return err;
 }

 if (st_ops_cnt)
  printf("\t} struct_ops;\n");

 return 0;
}

/* Generate the code to initialize the pointers of shadow types. */
static void gen_st_ops_shadow_init(struct btf *btf, struct bpf_object *obj)
{
 struct bpf_map *map;
 char ident[256];

 if (!btf)
  return;

 /* Initialize the pointers to_ops shadow types of
  * struct_ops maps.
 */
 bpf_object__for_each_map(map, obj) {
  if (bpf_map__type(map) != BPF_MAP_TYPE_STRUCT_OPS)
   continue;
  if (!get_map_ident(map, ident, sizeof(ident)))
   continue;
  codegen("\
   \n\
    obj->struct_ops.%1$s = (__typeof__(obj->struct_ops.%1$s))\n\
     bpf_map__initial_value(obj->maps.%1$s, NULL);\n\
   \n\
   ", ident);
 }
}

static int do_skeleton(int argc, char **argv)
{
 char header_guard[MAX_OBJ_NAME_LEN + sizeof("__SKEL_H__")];
 size_t map_cnt = 0, prog_cnt = 0, attach_map_cnt = 0, file_sz, mmap_sz;
 DECLARE_LIBBPF_OPTS(bpf_object_open_opts, opts);
 char obj_name[MAX_OBJ_NAME_LEN] = "", *obj_data;
 struct bpf_object *obj = NULL;
 const char *file;
 char ident[256];
 struct bpf_program *prog;
 int fd, err = -1;
 struct bpf_map *map;
 struct btf *btf;
 struct stat st;

 if (!REQ_ARGS(1)) {
  usage();
  return -1;
 }
 file = GET_ARG();

 while (argc) {
  if (!REQ_ARGS(2))
   return -1;

  if (is_prefix(*argv, "name")) {
   NEXT_ARG();

   if (obj_name[0] != '\0') {
    p_err("object name already specified");
    return -1;
   }

   strncpy(obj_name, *argv, MAX_OBJ_NAME_LEN - 1);
   obj_name[MAX_OBJ_NAME_LEN - 1] = '\0';
  } else {
   p_err("unknown arg %s", *argv);
   return -1;
  }

  NEXT_ARG();
 }

 if (argc) {
  p_err("extra unknown arguments");
  return -1;
 }

 if (stat(file, &st)) {
  p_err("failed to stat() %s: %s", file, strerror(errno));
  return -1;
 }
 file_sz = st.st_size;
 mmap_sz = roundup(file_sz, sysconf(_SC_PAGE_SIZE));
 fd = open(file, O_RDONLY);
 if (fd < 0) {
  p_err("failed to open() %s: %s", file, strerror(errno));
  return -1;
 }
 obj_data = mmap(NULL, mmap_sz, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0);
 if (obj_data == MAP_FAILED) {
  obj_data = NULL;
  p_err("failed to mmap() %s: %s", file, strerror(errno));
  goto out;
 }
 if (obj_name[0] == '\0')
  get_obj_name(obj_name, file);
 opts.object_name = obj_name;
 if (verifier_logs)
  /* log_level1 + log_level2 + stats, but not stable UAPI */
  opts.kernel_log_level = 1 + 2 + 4;
 obj = bpf_object__open_mem(obj_data, file_sz, &opts);
 if (!obj) {
  char err_buf[256];

  err = -errno;
  libbpf_strerror(err, err_buf, sizeof(err_buf));
  p_err("failed to open BPF object file: %s", err_buf);
  goto out;
 }

 bpf_object__for_each_map(map, obj) {
  if (!get_map_ident(map, ident, sizeof(ident))) {
   p_err("ignoring unrecognized internal map '%s'...",
         bpf_map__name(map));
   continue;
  }

  if (bpf_map__type(map) == BPF_MAP_TYPE_STRUCT_OPS)
   attach_map_cnt++;

  map_cnt++;
 }
 bpf_object__for_each_program(prog, obj) {
  prog_cnt++;
 }

 get_header_guard(header_guard, obj_name, "SKEL_H");
 if (use_loader) {
  codegen("\
  \n\
  /* SPDX-License-Identifier: (LGPL-2.1 OR BSD-2-Clause) */   \n\
  /* THIS FILE IS AUTOGENERATED BY BPFTOOL! */     \n\
  #ifndef %2$s          \n\
  #define %2$s          \n\
             \n\
  #include <bpf/skel_internal.h>        \n\
             \n\
  struct %1$s {          \n\
   struct bpf_loader_ctx ctx;       \n\
  ",
  obj_name, header_guard
  );
 } else {
  codegen("\
  \n\
  /* SPDX-License-Identifier: (LGPL-2.1 OR BSD-2-Clause) */   \n\
             \n\
  /* THIS FILE IS AUTOGENERATED BY BPFTOOL! */     \n\
  #ifndef %2$s          \n\
  #define %2$s          \n\
             \n\
  #include <errno.h>         \n\
  #include <stdlib.h>         \n\
  #include <bpf/libbpf.h>         \n\
             \n\
  #define BPF_SKEL_SUPPORTS_MAP_AUTO_ATTACH 1      \n\
             \n\
  struct %1$s {          \n\
   struct bpf_object_skeleton *skeleton;      \n\
   struct bpf_object *obj;        \n\
  ",
  obj_name, header_guard
  );
 }

 if (map_cnt) {
  printf("\tstruct {\n");
  bpf_object__for_each_map(map, obj) {
   if (!get_map_ident(map, ident, sizeof(ident)))
    continue;
   if (use_loader)
    printf("\t\tstruct bpf_map_desc %s;\n", ident);
   else
    printf("\t\tstruct bpf_map *%s;\n", ident);
  }
  printf("\t} maps;\n");
 }

 btf = bpf_object__btf(obj);
 err = gen_st_ops_shadow(obj_name, btf, obj);
 if (err)
  goto out;

 if (prog_cnt) {
  printf("\tstruct {\n");
  bpf_object__for_each_program(prog, obj) {
   if (use_loader)
    printf("\t\tstruct bpf_prog_desc %s;\n",
           bpf_program__name(prog));
   else
    printf("\t\tstruct bpf_program *%s;\n",
           bpf_program__name(prog));
  }
  printf("\t} progs;\n");
 }

 if (prog_cnt + attach_map_cnt) {
  printf("\tstruct {\n");
  bpf_object__for_each_program(prog, obj) {
   if (use_loader)
    printf("\t\tint %s_fd;\n",
           bpf_program__name(prog));
   else
    printf("\t\tstruct bpf_link *%s;\n",
           bpf_program__name(prog));
  }

  bpf_object__for_each_map(map, obj) {
   if (!get_map_ident(map, ident, sizeof(ident)))
    continue;
   if (bpf_map__type(map) != BPF_MAP_TYPE_STRUCT_OPS)
    continue;

   if (use_loader)
    printf("t\tint %s_fd;\n", ident);
   else
    printf("\t\tstruct bpf_link *%s;\n", ident);
  }

  printf("\t} links;\n");
 }

 if (btf) {
  err = codegen_datasecs(obj, obj_name);
  if (err)
   goto out;
 }
 if (use_loader) {
  err = gen_trace(obj, obj_name, header_guard);
  goto out;
 }

 codegen("\
  \n\
             \n\
  #ifdef __cplusplus         \n\
   static inline struct %1$s *open(const struct bpf_object_open_opts *opts = nullptr);\n\
   static inline struct %1$s *open_and_load();     \n\
   static inline int load(struct %1$s *skel);     \n\
   static inline int attach(struct %1$s *skel);     \n\
   static inline void detach(struct %1$s *skel);     \n\
   static inline void destroy(struct %1$s *skel);     \n\
   static inline const void *elf_bytes(size_t *sz);    \n\
  #endif /* __cplusplus */     \n\
  };           \n\
             \n\
  static void          \n\
  %1$s__destroy(struct %1$s *obj)        \n\
  {           \n\
   if (!obj)         \n\
    return;         \n\
   if (obj->skeleton)        \n\
    bpf_object__destroy_skeleton(obj->skeleton);\n\
   free(obj);         \n\
  }           \n\
             \n\
  static inline int         \n\
  %1$s__create_skeleton(struct %1$s *obj);      \n\
             \n\
  static inline struct %1$s *        \n\
  %1$s__open_opts(const struct bpf_object_open_opts *opts)    \n\
  {           \n\
   struct %1$s *obj;        \n\
   int err;         \n\
             \n\
   obj = (struct %1$s *)calloc(1, sizeof(*obj));     \n\
   if (!obj) {         \n\
    errno = ENOMEM;        \n\
    return NULL;        \n\
   }          \n\
             \n\
   err = %1$s__create_skeleton(obj);      \n\
   if (err)         \n\
    goto err_out;        \n\
             \n\
   err = bpf_object__open_skeleton(obj->skeleton, opts);\n\
   if (err)         \n\
    goto err_out;        \n\
             \n\
  ", obj_name);

 gen_st_ops_shadow_init(btf, obj);

 codegen("\
  \n\
   return obj;         \n\
  err_out:          \n\
   %1$s__destroy(obj);        \n\
   errno = -err;         \n\
   return NULL;         \n\
  }           \n\
             \n\
  static inline struct %1$s *        \n\
  %1$s__open(void)         \n\
  {           \n\
   return %1$s__open_opts(NULL);       \n\
  }           \n\
             \n\
  static inline int         \n\
  %1$s__load(struct %1$s *obj)        \n\
  {           \n\
   return bpf_object__load_skeleton(obj->skeleton);    \n\
  }           \n\
             \n\
  static inline struct %1$s *        \n\
  %1$s__open_and_load(void)        \n\
  {           \n\
   struct %1$s *obj;        \n\
   int err;         \n\
             \n\
   obj = %1$s__open();        \n\
   if (!obj)         \n\
    return NULL;        \n\
   err = %1$s__load(obj);        \n\
   if (err) {         \n\
    %1$s__destroy(obj);       \n\
    errno = -err;        \n\
    return NULL;        \n\
   }          \n\
   return obj;         \n\
  }           \n\
             \n\
  static inline int         \n\
  %1$s__attach(struct %1$s *obj)        \n\
  {           \n\
   return bpf_object__attach_skeleton(obj->skeleton);  \n\
  }           \n\
             \n\
  static inline void         \n\
  %1$s__detach(struct %1$s *obj)        \n\
  {           \n\
   bpf_object__detach_skeleton(obj->skeleton);     \n\
  }           \n\
  ",
  obj_name
 );

 codegen("\
  \n\
             \n\
  static inline const void *%1$s__elf_bytes(size_t *sz);     \n\
             \n\
  static inline int         \n\
  %1$s__create_skeleton(struct %1$s *obj)       \n\
  {           \n\
   struct bpf_object_skeleton *s;       \n\
   struct bpf_map_skeleton *map __attribute__((unused));\n\
   int err;         \n\
             \n\
   s = (struct bpf_object_skeleton *)calloc(1, sizeof(*s));\n\
   if (!s) {         \n\
    err = -ENOMEM;        \n\
    goto err;        \n\
   }          \n\
             \n\
   s->sz = sizeof(*s);        \n\
   s->name = \"%1$s\";        \n\
   s->obj = &obj->obj;        \n\
  ",
  obj_name
 );

 codegen_maps_skeleton(obj, map_cnt, true /*mmaped*/, true /*links*/);
 codegen_progs_skeleton(obj, prog_cnt, true /*populate_links*/);

 codegen("\
  \n\
             \n\
   s->data = %1$s__elf_bytes(&s->data_sz);      \n\
             \n\
   obj->skeleton = s;        \n\
   return 0;         \n\
  err:           \n\
   bpf_object__destroy_skeleton(s);      \n\
   return err;         \n\
  }           \n\
             \n\
  static inline const void *%1$s__elf_bytes(size_t *sz)     \n\
  {           \n\
   static const char data[] __attribute__((__aligned__(8))) = \"\\\n\
  ",
  obj_name
 );

 /* embed contents of BPF object file */
 print_hex(obj_data, file_sz);

 codegen("\
  \n\
  \";           \n\
             \n\
   *sz = sizeof(data) - 1;        \n\
   return (const void *)data;       \n\
  }           \n\
             \n\
  #ifdef __cplusplus         \n\
  struct %1$s *%1$s::open(const struct bpf_object_open_opts *opts) { return %1$s__open_opts(opts); }\n\
  struct %1$s *%1$s::open_and_load() { return %1$s__open_and_load(); } \n\
  int %1$s::load(struct %1$s *skel) { return %1$s__load(skel); }  \n\
  int %1$s::attach(struct %1$s *skel) { return %1$s__attach(skel); } \n\
  void %1$s::detach(struct %1$s *skel) { %1$s__detach(skel); }  \n\
  void %1$s::destroy(struct %1$s *skel) { %1$s__destroy(skel); }  \n\
  const void *%1$s::elf_bytes(size_t *sz) { return %1$s__elf_bytes(sz); } \n\
  #endif /* __cplusplus */     \n\
             \n\
  ",
  obj_name);

 codegen_asserts(obj, obj_name);

 codegen("\
  \n\
             \n\
  #endif /* %1$s */     \n\
  ",
  header_guard);
 err = 0;
out:
 bpf_object__close(obj);
 if (obj_data)
  munmap(obj_data, mmap_sz);
 close(fd);
 return err;
}

/* Subskeletons are like skeletons, except they don't own the bpf_object,
 * associated maps, links, etc. Instead, they know about the existence of
 * variables, maps, programs and are able to find their locations
 * _at runtime_ from an already loaded bpf_object.
 *
 * This allows for library-like BPF objects to have userspace counterparts
 * with access to their own items without having to know anything about the
 * final BPF object that the library was linked into.
 */
static int do_subskeleton(int argc, char **argv)
{
 char header_guard[MAX_OBJ_NAME_LEN + sizeof("__SUBSKEL_H__")];
 size_t i, len, file_sz, map_cnt = 0, prog_cnt = 0, mmap_sz, var_cnt = 0, var_idx = 0;
 DECLARE_LIBBPF_OPTS(bpf_object_open_opts, opts);
 char obj_name[MAX_OBJ_NAME_LEN] = "", *obj_data;
 struct bpf_object *obj = NULL;
 const char *file, *var_name;
 char ident[256];
 int fd, err = -1, map_type_id;
 const struct bpf_map *map;
 struct bpf_program *prog;
 struct btf *btf;
 const struct btf_type *map_type, *var_type;
 const struct btf_var_secinfo *var;
 struct stat st;

 if (!REQ_ARGS(1)) {
  usage();
  return -1;
 }
 file = GET_ARG();

 while (argc) {
  if (!REQ_ARGS(2))
   return -1;

  if (is_prefix(*argv, "name")) {
   NEXT_ARG();

   if (obj_name[0] != '\0') {
    p_err("object name already specified");
    return -1;
   }

   strncpy(obj_name, *argv, MAX_OBJ_NAME_LEN - 1);
   obj_name[MAX_OBJ_NAME_LEN - 1] = '\0';
  } else {
   p_err("unknown arg %s", *argv);
   return -1;
  }

  NEXT_ARG();
 }

 if (argc) {
  p_err("extra unknown arguments");
  return -1;
 }

 if (use_loader) {
  p_err("cannot use loader for subskeletons");
  return -1;
 }

 if (stat(file, &st)) {
  p_err("failed to stat() %s: %s", file, strerror(errno));
  return -1;
 }
 file_sz = st.st_size;
 mmap_sz = roundup(file_sz, sysconf(_SC_PAGE_SIZE));
 fd = open(file, O_RDONLY);
 if (fd < 0) {
  p_err("failed to open() %s: %s", file, strerror(errno));
  return -1;
 }
 obj_data = mmap(NULL, mmap_sz, PROT_READ, MAP_PRIVATE, fd, 0);
 if (obj_data == MAP_FAILED) {
  obj_data = NULL;
  p_err("failed to mmap() %s: %s", file, strerror(errno));
  goto out;
 }
 if (obj_name[0] == '\0')
  get_obj_name(obj_name, file);

 /* The empty object name allows us to use bpf_map__name and produce
  * ELF section names out of it. (".data" instead of "obj.data")
 */
 opts.object_name = "";
 obj = bpf_object__open_mem(obj_data, file_sz, &opts);
 if (!obj) {
  char err_buf[256];

  libbpf_strerror(errno, err_buf, sizeof(err_buf));
  p_err("failed to open BPF object file: %s", err_buf);
  obj = NULL;
  goto out;
 }

 btf = bpf_object__btf(obj);
 if (!btf) {
  err = -1;
  p_err("need btf type information for %s", obj_name);
  goto out;
 }

 bpf_object__for_each_program(prog, obj) {
  prog_cnt++;
 }

 /* First, count how many variables we have to find.
  * We need this in advance so the subskel can allocate the right
  * amount of storage.
 */
 bpf_object__for_each_map(map, obj) {
  if (!get_map_ident(map, ident, sizeof(ident)))
   continue;

  /* Also count all maps that have a name */
  map_cnt++;

  if (!is_mmapable_map(map, ident, sizeof(ident)))
   continue;

  map_type_id = bpf_map__btf_value_type_id(map);
  if (map_type_id <= 0) {
   err = map_type_id;
   goto out;
  }
  map_type = btf__type_by_id(btf, map_type_id);

  var = btf_var_secinfos(map_type);
  len = btf_vlen(map_type);
  for (i = 0; i < len; i++, var++) {
   var_type = btf__type_by_id(btf, var->type);

   if (btf_var(var_type)->linkage == BTF_VAR_STATIC)
    continue;

   var_cnt++;
  }
 }

 get_header_guard(header_guard, obj_name, "SUBSKEL_H");
 codegen("\
 \n\
 /* SPDX-License-Identifier: (LGPL-2.1 OR BSD-2-Clause) */     \n\
             \n\
 /* THIS FILE IS AUTOGENERATED! */     \n\
 #ifndef %2$s           \n\
 #define %2$s           \n\
             \n\
 #include <errno.h>          \n\
 #include <stdlib.h>          \n\
 #include <bpf/libbpf.h>          \n\
             \n\
 struct %1$s {           \n\
  struct bpf_object *obj;         \n\
  struct bpf_object_subskeleton *subskel;       \n\
 ", obj_name, header_guard);

 if (map_cnt) {
  printf("\tstruct {\n");
  bpf_object__for_each_map(map, obj) {
   if (!get_map_ident(map, ident, sizeof(ident)))
    continue;
   printf("\t\tstruct bpf_map *%s;\n", ident);
  }
  printf("\t} maps;\n");
 }

 err = gen_st_ops_shadow(obj_name, btf, obj);
 if (err)
  goto out;

 if (prog_cnt) {
  printf("\tstruct {\n");
  bpf_object__for_each_program(prog, obj) {
   printf("\t\tstruct bpf_program *%s;\n",
    bpf_program__name(prog));
  }
  printf("\t} progs;\n");
 }

 err = codegen_subskel_datasecs(obj, obj_name);
 if (err)
  goto out;

 /* emit code that will allocate enough storage for all symbols */
 codegen("\
  \n\
             \n\
  #ifdef __cplusplus         \n\
   static inline struct %1$s *open(const struct bpf_object *src);\n\
   static inline void destroy(struct %1$s *skel);     \n\
  #endif /* __cplusplus */     \n\
  };           \n\
             \n\
  static inline void         \n\
  %1$s__destroy(struct %1$s *skel)       \n\
  {           \n\
   if (!skel)         \n\
    return;         \n\
   if (skel->subskel)        \n\
    bpf_object__destroy_subskeleton(skel->subskel);\n\
   free(skel);         \n\
  }           \n\
             \n\
  static inline struct %1$s *        \n\
  %1$s__open(const struct bpf_object *src)      \n\
  {           \n\
   struct %1$s *obj;        \n\
   struct bpf_object_subskeleton *s;      \n\
   struct bpf_map_skeleton *map __attribute__((unused));\n\
   int err;         \n\
             \n\
   obj = (struct %1$s *)calloc(1, sizeof(*obj));     \n\
   if (!obj) {         \n\
    err = -ENOMEM;        \n\
    goto err;        \n\
   }          \n\
   s = (struct bpf_object_subskeleton *)calloc(1, sizeof(*s));\n\
   if (!s) {         \n\
    err = -ENOMEM;        \n\
    goto err;        \n\
   }          \n\
   s->sz = sizeof(*s);        \n\
   s->obj = src;         \n\
   s->var_skel_sz = sizeof(*s->vars);      \n\
   obj->subskel = s;        \n\
             \n\
   /* vars */     \n\
   s->var_cnt = %2$d;        \n\
   s->vars = (struct bpf_var_skeleton *)calloc(%2$d, sizeof(*s->vars));\n\
   if (!s->vars) {         \n\
    err = -ENOMEM;        \n\
    goto err;        \n\
   }          \n\
  ",
  obj_name, var_cnt
 );

 /* walk through each symbol and emit the runtime representation */
 bpf_object__for_each_map(map, obj) {
  if (!is_mmapable_map(map, ident, sizeof(ident)))
   continue;

  map_type_id = bpf_map__btf_value_type_id(map);
  if (map_type_id <= 0)
   /* skip over internal maps with no type*/
   continue;

  map_type = btf__type_by_id(btf, map_type_id);
  var = btf_var_secinfos(map_type);
  len = btf_vlen(map_type);
  for (i = 0; i < len; i++, var++) {
   var_type = btf__type_by_id(btf, var->type);
   var_name = btf__name_by_offset(btf, var_type->name_off);

   if (btf_var(var_type)->linkage == BTF_VAR_STATIC)
    continue;

   /* Note that we use the dot prefix in .data as the
    * field access operator i.e. maps%s becomes maps.data
 */
   codegen("\
   \n\
             \n\
    s->vars[%3$d].name = \"%1$s\";      \n\
    s->vars[%3$d].map = &obj->maps.%2$s;     \n\
    s->vars[%3$d].addr = (void **) &obj->%2$s.%1$s;\n\
   ", var_name, ident, var_idx);

   var_idx++;
  }
 }

 codegen_maps_skeleton(obj, map_cnt, false /*mmaped*/, false /*links*/);
 codegen_progs_skeleton(obj, prog_cnt, false /*links*/);

 codegen("\
  \n\
             \n\
   err = bpf_object__open_subskeleton(s);      \n\
   if (err)         \n\
    goto err;        \n\
             \n\
  ");

 gen_st_ops_shadow_init(btf, obj);

 codegen("\
  \n\
   return obj;         \n\
  err:           \n\
   %1$s__destroy(obj);        \n\
   errno = -err;         \n\
   return NULL;         \n\
  }           \n\
             \n\
  #ifdef __cplusplus         \n\
  struct %1$s *%1$s::open(const struct bpf_object *src) { return %1$s__open(src); }\n\
  void %1$s::destroy(struct %1$s *skel) { %1$s__destroy(skel); }\n\
  #endif /* __cplusplus */     \n\
             \n\
  #endif /* %2$s */     \n\
  ",
  obj_name, header_guard);
 err = 0;
out:
 bpf_object__close(obj);
 if (obj_data)
  munmap(obj_data, mmap_sz);
 close(fd);
 return err;
}

static int do_object(int argc, char **argv)
{
 struct bpf_linker *linker;
 const char *output_file, *file;
 int err = 0;

 if (!REQ_ARGS(2)) {
  usage();
  return -1;
 }

 output_file = GET_ARG();

 linker = bpf_linker__new(output_file, NULL);
 if (!linker) {
  p_err("failed to create BPF linker instance");
  return -1;
 }

 while (argc) {
  file = GET_ARG();

  err = bpf_linker__add_file(linker, file, NULL);
  if (err) {
   p_err("failed to link '%s': %s (%d)", file, strerror(errno), errno);
   goto out;
  }
 }

 err = bpf_linker__finalize(linker);
 if (err) {
  p_err("failed to finalize ELF file: %s (%d)", strerror(errno), errno);
  goto out;
 }

 err = 0;
out:
 bpf_linker__free(linker);
 return err;
}

static int do_help(int argc, char **argv)
{
 if (json_output) {
  jsonw_null(json_wtr);
  return 0;
 }

 fprintf(stderr,
  "Usage: %1$s %2$s object OUTPUT_FILE INPUT_FILE [INPUT_FILE...]\n"
  "       %1$s %2$s skeleton FILE [name OBJECT_NAME]\n"
  "       %1$s %2$s subskeleton FILE [name OBJECT_NAME]\n"
  "       %1$s %2$s min_core_btf INPUT OUTPUT OBJECT [OBJECT...]\n"
  "       %1$s %2$s help\n"
  "\n"
  "       " HELP_SPEC_OPTIONS " |\n"
  "                    {-L|--use-loader} }\n"
  "",
  bin_name, "gen");

 return 0;
}

static int btf_save_raw(const struct btf *btf, const char *path)
{
 const void *data;
 FILE *f = NULL;
 __u32 data_sz;
 int err = 0;

 data = btf__raw_data(btf, &data_sz);
 if (!data)
  return -ENOMEM;

 f = fopen(path, "wb");
 if (!f)
  return -errno;

 if (fwrite(data, 1, data_sz, f) != data_sz)
  err = -errno;

 fclose(f);
 return err;
}

struct btfgen_info {
 struct btf *src_btf;
 struct btf *marked_btf; /* btf structure used to mark used types */
};

static size_t btfgen_hash_fn(long key, void *ctx)
{
 return key;
}

static bool btfgen_equal_fn(long k1, long k2, void *ctx)
{
 return k1 == k2;
}

static void btfgen_free_info(struct btfgen_info *info)
{
 if (!info)
  return;

 btf__free(info->src_btf);
 btf__free(info->marked_btf);

 free(info);
}

static struct btfgen_info *
btfgen_new_info(const char *targ_btf_path)
{
 struct btfgen_info *info;
 int err;

 info = calloc(1, sizeof(*info));
 if (!info)
  return NULL;

 info->src_btf = btf__parse(targ_btf_path, NULL);
 if (!info->src_btf) {
  err = -errno;
  p_err("failed parsing '%s' BTF file: %s", targ_btf_path, strerror(errno));
  goto err_out;
 }

 info->marked_btf = btf__parse(targ_btf_path, NULL);
 if (!info->marked_btf) {
  err = -errno;
  p_err("failed parsing '%s' BTF file: %s", targ_btf_path, strerror(errno));
  goto err_out;
 }

 return info;

err_out:
 btfgen_free_info(info);
 errno = -err;
 return NULL;
}

#define MARKED UINT32_MAX

static void btfgen_mark_member(struct btfgen_info *info, int type_id, int idx)
{
 const struct btf_type *t = btf__type_by_id(info->marked_btf, type_id);
 struct btf_member *m = btf_members(t) + idx;

 m->name_off = MARKED;
}

static int
btfgen_mark_type(struct btfgen_info *info, unsigned int type_id, bool follow_pointers)
{
 const struct btf_type *btf_type = btf__type_by_id(info->src_btf, type_id);
 struct btf_type *cloned_type;
 struct btf_param *param;
 struct btf_array *array;
 int err, i;

 if (type_id == 0)
  return 0;

 /* mark type on cloned BTF as used */
 cloned_type = (struct btf_type *) btf__type_by_id(info->marked_btf, type_id);
 cloned_type->name_off = MARKED;

 /* recursively mark other types needed by it */
 switch (btf_kind(btf_type)) {
 case BTF_KIND_UNKN:
 case BTF_KIND_INT:
 case BTF_KIND_FLOAT:
 case BTF_KIND_ENUM:
 case BTF_KIND_ENUM64:
 case BTF_KIND_STRUCT:
 case BTF_KIND_UNION:
  break;
 case BTF_KIND_PTR:
  if (follow_pointers) {
   err = btfgen_mark_type(info, btf_type->type, follow_pointers);
   if (err)
    return err;
  }
  break;
 case BTF_KIND_CONST:
 case BTF_KIND_RESTRICT:
 case BTF_KIND_VOLATILE:
 case BTF_KIND_TYPEDEF:
  err = btfgen_mark_type(info, btf_type->type, follow_pointers);
  if (err)
   return err;
  break;
 case BTF_KIND_ARRAY:
  array = btf_array(btf_type);

  /* mark array type */
  err = btfgen_mark_type(info, array->type, follow_pointers);
  /* mark array's index type */
  err = err ? : btfgen_mark_type(info, array->index_type, follow_pointers);
  if (err)
   return err;
  break;
 case BTF_KIND_FUNC_PROTO:
  /* mark ret type */
  err = btfgen_mark_type(info, btf_type->type, follow_pointers);
  if (err)
   return err;

  /* mark parameters types */
  param = btf_params(btf_type);
  for (i = 0; i < btf_vlen(btf_type); i++) {
   err = btfgen_mark_type(info, param->type, follow_pointers);
   if (err)
    return err;
   param++;
  }
  break;
 /* tells if some other type needs to be handled */
 default:
  p_err("unsupported kind: %s (%u)", btf_kind_str(btf_type), type_id);
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

static int btfgen_record_field_relo(struct btfgen_info *info, struct bpf_core_spec *targ_spec)
{
 struct btf *btf = info->src_btf;
 const struct btf_type *btf_type;
 struct btf_member *btf_member;
 struct btf_array *array;
 unsigned int type_id = targ_spec->root_type_id;
 int idx, err;

 /* mark root type */
 btf_type = btf__type_by_id(btf, type_id);
 err = btfgen_mark_type(info, type_id, false);
 if (err)
  return err;

 /* mark types for complex types (arrays, unions, structures) */
 for (int i = 1; i < targ_spec->raw_len; i++) {
  /* skip typedefs and mods */
  while (btf_is_mod(btf_type) || btf_is_typedef(btf_type)) {
   type_id = btf_type->type;
   btf_type = btf__type_by_id(btf, type_id);
  }

  switch (btf_kind(btf_type)) {
  case BTF_KIND_STRUCT:
  case BTF_KIND_UNION:
   idx = targ_spec->raw_spec[i];
   btf_member = btf_members(btf_type) + idx;

   /* mark member */
   btfgen_mark_member(info, type_id, idx);

   /* mark member's type */
   type_id = btf_member->type;
   btf_type = btf__type_by_id(btf, type_id);
   err = btfgen_mark_type(info, type_id, false);
   if (err)
    return err;
   break;
  case BTF_KIND_ARRAY:
   array = btf_array(btf_type);
   type_id = array->type;
   btf_type = btf__type_by_id(btf, type_id);
   break;
  default:
   p_err("unsupported kind: %s (%u)",
         btf_kind_str(btf_type), btf_type->type);
   return -EINVAL;
  }
 }

 return 0;
}

/* Mark types, members, and member types. Compared to btfgen_record_field_relo,
 * this function does not rely on the target spec for inferring members, but
 * uses the associated BTF.
 *
 * The `behind_ptr` argument is used to stop marking of composite types reached
 * through a pointer. This way, we can keep BTF size in check while providing
 * reasonable match semantics.
 */
static int btfgen_mark_type_match(struct btfgen_info *info, __u32 type_id, bool behind_ptr)
{
 const struct btf_type *btf_type;
 struct btf *btf = info->src_btf;
 struct btf_type *cloned_type;
 int i, err;

 if (type_id == 0)
  return 0;

 btf_type = btf__type_by_id(btf, type_id);
 /* mark type on cloned BTF as used */
 cloned_type = (struct btf_type *)btf__type_by_id(info->marked_btf, type_id);
 cloned_type->name_off = MARKED;

 switch (btf_kind(btf_type)) {
 case BTF_KIND_UNKN:
 case BTF_KIND_INT:
 case BTF_KIND_FLOAT:
 case BTF_KIND_ENUM:
 case BTF_KIND_ENUM64:
  break;
 case BTF_KIND_STRUCT:
 case BTF_KIND_UNION: {
  struct btf_member *m = btf_members(btf_type);
  __u16 vlen = btf_vlen(btf_type);

  if (behind_ptr)
   break;

  for (i = 0; i < vlen; i++, m++) {
   /* mark member */
   btfgen_mark_member(info, type_id, i);

   /* mark member's type */
   err = btfgen_mark_type_match(info, m->type, false);
   if (err)
    return err;
  }
  break;
 }
 case BTF_KIND_CONST:
 case BTF_KIND_FWD:
 case BTF_KIND_RESTRICT:
 case BTF_KIND_TYPEDEF:
 case BTF_KIND_VOLATILE:
  return btfgen_mark_type_match(info, btf_type->type, behind_ptr);
 case BTF_KIND_PTR:
  return btfgen_mark_type_match(info, btf_type->type, true);
 case BTF_KIND_ARRAY: {
  struct btf_array *array;

  array = btf_array(btf_type);
  /* mark array type */
  err = btfgen_mark_type_match(info, array->type, false);
  /* mark array's index type */
  err = err ? : btfgen_mark_type_match(info, array->index_type, false);
  if (err)
   return err;
  break;
 }
 case BTF_KIND_FUNC_PROTO: {
  __u16 vlen = btf_vlen(btf_type);
  struct btf_param *param;

  /* mark ret type */
  err = btfgen_mark_type_match(info, btf_type->type, false);
  if (err)
   return err;

  /* mark parameters types */
  param = btf_params(btf_type);
  for (i = 0; i < vlen; i++) {
   err = btfgen_mark_type_match(info, param->type, false);
   if (err)
    return err;
   param++;
  }
  break;
 }
 /* tells if some other type needs to be handled */
 default:
  p_err("unsupported kind: %s (%u)", btf_kind_str(btf_type), type_id);
  return -EINVAL;
 }

 return 0;
}

/* Mark types, members, and member types. Compared to btfgen_record_field_relo,
 * this function does not rely on the target spec for inferring members, but
 * uses the associated BTF.
 */
static int btfgen_record_type_match_relo(struct btfgen_info *info, struct bpf_core_spec *targ_spec)
{
 return btfgen_mark_type_match(info, targ_spec->root_type_id, false);
}

static int btfgen_record_type_relo(struct btfgen_info *info, struct bpf_core_spec *targ_spec)
{
 return btfgen_mark_type(info, targ_spec->root_type_id, true);
}

static int btfgen_record_enumval_relo(struct btfgen_info *info, struct bpf_core_spec *targ_spec)
{
 return btfgen_mark_type(info, targ_spec->root_type_id, false);
}

static int btfgen_record_reloc(struct btfgen_info *info, struct bpf_core_spec *res)
{
 switch (res->relo_kind) {
 case BPF_CORE_FIELD_BYTE_OFFSET:
 case BPF_CORE_FIELD_BYTE_SIZE:
 case BPF_CORE_FIELD_EXISTS:
 case BPF_CORE_FIELD_SIGNED:
 case BPF_CORE_FIELD_LSHIFT_U64:
 case BPF_CORE_FIELD_RSHIFT_U64:
  return btfgen_record_field_relo(info, res);
 case BPF_CORE_TYPE_ID_LOCAL: /* BPF_CORE_TYPE_ID_LOCAL doesn't require kernel BTF */
  return 0;
 case BPF_CORE_TYPE_ID_TARGET:
 case BPF_CORE_TYPE_EXISTS:
 case BPF_CORE_TYPE_SIZE:
  return btfgen_record_type_relo(info, res);
 case BPF_CORE_TYPE_MATCHES:
  return btfgen_record_type_match_relo(info, res);
 case BPF_CORE_ENUMVAL_EXISTS:
 case BPF_CORE_ENUMVAL_VALUE:
  return btfgen_record_enumval_relo(info, res);
 default:
  return -EINVAL;
 }
}

static struct bpf_core_cand_list *
btfgen_find_cands(const struct btf *local_btf, const struct btf *targ_btf, __u32 local_id)
{
 const struct btf_type *local_type;
 struct bpf_core_cand_list *cands = NULL;
 struct bpf_core_cand local_cand = {};
 size_t local_essent_len;
 const char *local_name;
 int err;

 local_cand.btf = local_btf;
 local_cand.id = local_id;

 local_type = btf__type_by_id(local_btf, local_id);
 if (!local_type) {
  err = -EINVAL;
  goto err_out;
 }

 local_name = btf__name_by_offset(local_btf, local_type->name_off);
 if (!local_name) {
  err = -EINVAL;
  goto err_out;
 }
 local_essent_len = bpf_core_essential_name_len(local_name);

 cands = calloc(1, sizeof(*cands));
 if (!cands)
  return NULL;

 err = bpf_core_add_cands(&local_cand, local_essent_len, targ_btf, "vmlinux", 1, cands);
 if (err)
  goto err_out;

 return cands;

err_out:
 bpf_core_free_cands(cands);
 errno = -err;
 return NULL;
}

/* Record relocation information for a single BPF object */
static int btfgen_record_obj(struct btfgen_info *info, const char *obj_path)
{
 const struct btf_ext_info_sec *sec;
 const struct bpf_core_relo *relo;
 const struct btf_ext_info *seg;
 struct hashmap_entry *entry;
 struct hashmap *cand_cache = NULL;
 struct btf_ext *btf_ext = NULL;
 unsigned int relo_idx;
 struct btf *btf = NULL;
 size_t i;
 int err;

 btf = btf__parse(obj_path, &btf_ext);
 if (!btf) {
  err = -errno;
  p_err("failed to parse BPF object '%s': %s", obj_path, strerror(errno));
  return err;
 }

 if (!btf_ext) {
  p_err("failed to parse BPF object '%s': section %s not found",
        obj_path, BTF_EXT_ELF_SEC);
  err = -EINVAL;
  goto out;
 }

 if (btf_ext->core_relo_info.len == 0) {
  err = 0;
  goto out;
 }

 cand_cache = hashmap__new(btfgen_hash_fn, btfgen_equal_fn, NULL);
 if (IS_ERR(cand_cache)) {
  err = PTR_ERR(cand_cache);
  goto out;
 }

 seg = &btf_ext->core_relo_info;
 for_each_btf_ext_sec(seg, sec) {
  for_each_btf_ext_rec(seg, sec, relo_idx, relo) {
   struct bpf_core_spec specs_scratch[3] = {};
   struct bpf_core_relo_res targ_res = {};
   struct bpf_core_cand_list *cands = NULL;
   const char *sec_name = btf__name_by_offset(btf, sec->sec_name_off);

   if (relo->kind != BPF_CORE_TYPE_ID_LOCAL &&
       !hashmap__find(cand_cache, relo->type_id, &cands)) {
    cands = btfgen_find_cands(btf, info->src_btf, relo->type_id);
    if (!cands) {
     err = -errno;
     goto out;
    }

    err = hashmap__set(cand_cache, relo->type_id, cands,
         NULL, NULL);
    if (err)
     goto out;
   }

   err = bpf_core_calc_relo_insn(sec_name, relo, relo_idx, btf, cands,
            specs_scratch, &targ_res);
   if (err)
    goto out;

   /* specs_scratch[2] is the target spec */
   err = btfgen_record_reloc(info, &specs_scratch[2]);
   if (err)
    goto out;
  }
 }

out:
 btf__free(btf);
 btf_ext__free(btf_ext);

 if (!IS_ERR_OR_NULL(cand_cache)) {
  hashmap__for_each_entry(cand_cache, entry, i) {
   bpf_core_free_cands(entry->pvalue);
  }
  hashmap__free(cand_cache);
 }

 return err;
}

/* Generate BTF from relocation information previously recorded */
static struct btf *btfgen_get_btf(struct btfgen_info *info)
{
 struct btf *btf_new = NULL;
 unsigned int *ids = NULL;
 unsigned int i, n = btf__type_cnt(info->marked_btf);
 int err = 0;

 btf_new = btf__new_empty();
 if (!btf_new) {
  err = -errno;
  goto err_out;
 }

 ids = calloc(n, sizeof(*ids));
 if (!ids) {
  err = -errno;
  goto err_out;
 }

 /* first pass: add all marked types to btf_new and add their new ids to the ids map */
 for (i = 1; i < n; i++) {
  const struct btf_type *cloned_type, *type;
  const char *name;
  int new_id;

  cloned_type = btf__type_by_id(info->marked_btf, i);

  if (cloned_type->name_off != MARKED)
   continue;

  type = btf__type_by_id(info->src_btf, i);

  /* add members for struct and union */
  if (btf_is_composite(type)) {
   struct btf_member *cloned_m, *m;
   unsigned short vlen;
   int idx_src;

   name = btf__str_by_offset(info->src_btf, type->name_off);

   if (btf_is_struct(type))
    err = btf__add_struct(btf_new, name, type->size);
   else
    err = btf__add_union(btf_new, name, type->size);

   if (err < 0)
    goto err_out;
   new_id = err;

   cloned_m = btf_members(cloned_type);
   m = btf_members(type);
   vlen = btf_vlen(cloned_type);
   for (idx_src = 0; idx_src < vlen; idx_src++, cloned_m++, m++) {
    /* add only members that are marked as used */
    if (cloned_m->name_off != MARKED)
     continue;

    name = btf__str_by_offset(info->src_btf, m->name_off);
    err = btf__add_field(btf_new, name, m->type,
           btf_member_bit_offset(cloned_type, idx_src),
           btf_member_bitfield_size(cloned_type, idx_src));
    if (err < 0)
     goto err_out;
   }
  } else {
   err = btf__add_type(btf_new, info->src_btf, type);
   if (err < 0)
    goto err_out;
   new_id = err;
  }

  /* add ID mapping */
  ids[i] = new_id;
 }

 /* second pass: fix up type ids */
 for (i = 1; i < btf__type_cnt(btf_new); i++) {
  struct btf_type *btf_type = (struct btf_type *) btf__type_by_id(btf_new, i);
  struct btf_field_iter it;
  __u32 *type_id;

  err = btf_field_iter_init(&it, btf_type, BTF_FIELD_ITER_IDS);
  if (err)
   goto err_out;

  while ((type_id = btf_field_iter_next(&it)))
   *type_id = ids[*type_id];
 }

 free(ids);
 return btf_new;

err_out:
 btf__free(btf_new);
 free(ids);
 errno = -err;
 return NULL;
}

/* Create minimized BTF file for a set of BPF objects.
 *
 * The BTFGen algorithm is divided in two main parts: (1) collect the
 * BTF types that are involved in relocations and (2) generate the BTF
 * object using the collected types.
 *
 * In order to collect the types involved in the relocations, we parse
 * the BTF and BTF.ext sections of the BPF objects and use
 * bpf_core_calc_relo_insn() to get the target specification, this
 * indicates how the types and fields are used in a relocation.
 *
 * Types are recorded in different ways according to the kind of the
 * relocation. For field-based relocations only the members that are
 * actually used are saved in order to reduce the size of the generated
 * BTF file. For type-based relocations empty struct / unions are
 * generated and for enum-based relocations the whole type is saved.
 *
 * The second part of the algorithm generates the BTF object. It creates
 * an empty BTF object and fills it with the types recorded in the
 * previous step. This function takes care of only adding the structure
 * and union members that were marked as used and it also fixes up the
 * type IDs on the generated BTF object.
 */
static int minimize_btf(const char *src_btf, const char *dst_btf, const char *objspaths[])
{
 struct btfgen_info *info;
 struct btf *btf_new = NULL;
 int err, i;

 info = btfgen_new_info(src_btf);
 if (!info) {
  err = -errno;
  p_err("failed to allocate info structure: %s", strerror(errno));
  goto out;
 }

 for (i = 0; objspaths[i] != NULL; i++) {
  err = btfgen_record_obj(info, objspaths[i]);
  if (err) {
   p_err("error recording relocations for %s: %s", objspaths[i],
         strerror(errno));
   goto out;
  }
 }

 btf_new = btfgen_get_btf(info);
 if (!btf_new) {
  err = -errno;
  p_err("error generating BTF: %s", strerror(errno));
  goto out;
 }

 err = btf_save_raw(btf_new, dst_btf);
 if (err) {
  p_err("error saving btf file: %s", strerror(errno));
  goto out;
 }

out:
 btf__free(btf_new);
 btfgen_free_info(info);

 return err;
}

static int do_min_core_btf(int argc, char **argv)
{
 const char *input, *output, **objs;
 int i, err;

 if (!REQ_ARGS(3)) {
  usage();
  return -1;
 }

 input = GET_ARG();
 output = GET_ARG();

 objs = (const char **) calloc(argc + 1, sizeof(*objs));
 if (!objs) {
  p_err("failed to allocate array for object names");
  return -ENOMEM;
 }

 i = 0;
 while (argc)
  objs[i++] = GET_ARG();

 err = minimize_btf(input, output, objs);
 free(objs);
 return err;
}

static const struct cmd cmds[] = {
 { "object",  do_object },
 { "skeleton",  do_skeleton },
 { "subskeleton", do_subskeleton },
 { "min_core_btf", do_min_core_btf},
 { "help",  do_help },
 { 0 }
};

int do_gen(int argc, char **argv)
{
 return cmd_select(cmds, argc, argv, do_help);
}