lib/ofp-util.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010 Nicira Networks.
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at:
   7  *
   8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #ifndef OFP_UTIL_H
  18 #define OFP_UTIL_H 1
  19
  20 #include <assert.h>
  21 #include <stdbool.h>
  22 #include <stddef.h>
  23 #include <stdint.h>
  24 #include "classifier.h"
  25 #include "flow.h"
  26 #include "openflow/nicira-ext.h"
  27 #include "openvswitch/types.h"
  28
  29 struct cls_rule;
  30 struct ofpbuf;
  31
  32 /* Alignment of ofp_actions. */
  33 #define OFP_ACTION_ALIGN 8
  34
  35 /* Basic decoding and length validation of OpenFlow messages. */
  36 enum ofputil_msg_code {
  37     OFPUTIL_INVALID,
  38
  39     /* OFPT_* messages. */
  40     OFPUTIL_OFPT_HELLO,
  41     OFPUTIL_OFPT_ERROR,
  42     OFPUTIL_OFPT_ECHO_REQUEST,
  43     OFPUTIL_OFPT_ECHO_REPLY,
  44     OFPUTIL_OFPT_FEATURES_REQUEST,
  45     OFPUTIL_OFPT_FEATURES_REPLY,
  46     OFPUTIL_OFPT_GET_CONFIG_REQUEST,
  47     OFPUTIL_OFPT_GET_CONFIG_REPLY,
  48     OFPUTIL_OFPT_SET_CONFIG,
  49     OFPUTIL_OFPT_PACKET_IN,
  50     OFPUTIL_OFPT_FLOW_REMOVED,
  51     OFPUTIL_OFPT_PORT_STATUS,
  52     OFPUTIL_OFPT_PACKET_OUT,
  53     OFPUTIL_OFPT_FLOW_MOD,
  54     OFPUTIL_OFPT_PORT_MOD,
  55     OFPUTIL_OFPT_BARRIER_REQUEST,
  56     OFPUTIL_OFPT_BARRIER_REPLY,
  57     OFPUTIL_OFPT_QUEUE_GET_CONFIG_REQUEST,
  58     OFPUTIL_OFPT_QUEUE_GET_CONFIG_REPLY,
  59
  60     /* OFPST_* stat requests. */
  61     OFPUTIL_OFPST_DESC_REQUEST,
  62     OFPUTIL_OFPST_FLOW_REQUEST,
  63     OFPUTIL_OFPST_AGGREGATE_REQUEST,
  64     OFPUTIL_OFPST_TABLE_REQUEST,
  65     OFPUTIL_OFPST_PORT_REQUEST,
  66     OFPUTIL_OFPST_QUEUE_REQUEST,
  67
  68     /* OFPST_* stat replies. */
  69     OFPUTIL_OFPST_DESC_REPLY,
  70     OFPUTIL_OFPST_FLOW_REPLY,
  71     OFPUTIL_OFPST_QUEUE_REPLY,
  72     OFPUTIL_OFPST_PORT_REPLY,
  73     OFPUTIL_OFPST_TABLE_REPLY,
  74     OFPUTIL_OFPST_AGGREGATE_REPLY,
  75
  76     /* NXT_* messages. */
  77     OFPUTIL_NXT_STATUS_REQUEST,
  78     OFPUTIL_NXT_STATUS_REPLY,
  79     OFPUTIL_NXT_TUN_ID_FROM_COOKIE,
  80     OFPUTIL_NXT_ROLE_REQUEST,
  81     OFPUTIL_NXT_ROLE_REPLY,
  82     OFPUTIL_NXT_SET_FLOW_FORMAT,
  83     OFPUTIL_NXT_FLOW_MOD,
  84     OFPUTIL_NXT_FLOW_REMOVED,
  85
  86     /* NXST_* stat requests. */
  87     OFPUTIL_NXST_FLOW_REQUEST,
  88     OFPUTIL_NXST_AGGREGATE_REQUEST,
  89
  90     /* NXST_* stat replies. */
  91     OFPUTIL_NXST_FLOW_REPLY,
  92     OFPUTIL_NXST_AGGREGATE_REPLY
  93 };
  94
  95 struct ofputil_msg_type;
  96 int ofputil_decode_msg_type(const struct ofp_header *,
  97                             const struct ofputil_msg_type **);
  98 enum ofputil_msg_code ofputil_msg_type_code(const struct ofputil_msg_type *);
  99 const char *ofputil_msg_type_name(const struct ofputil_msg_type *);
 100
 101 /* Converting OFPFW_NW_SRC_MASK and OFPFW_NW_DST_MASK wildcard bit counts to
 102  * and from IP bitmasks. */
 103 ovs_be32 ofputil_wcbits_to_netmask(int wcbits);
 104 int ofputil_netmask_to_wcbits(ovs_be32 netmask);
 105
 106 /* Work with OpenFlow 1.0 ofp_match. */
 107 void ofputil_cls_rule_from_match(const struct ofp_match *,
 108                                  unsigned int priority, enum nx_flow_format,
 109                                  uint64_t cookie, struct cls_rule *);
 110 void ofputil_cls_rule_to_match(const struct cls_rule *, enum nx_flow_format,
 111                                struct ofp_match *);
 112 void normalize_match(struct ofp_match *);
 113 char *ofp_match_to_literal_string(const struct ofp_match *match);
 114
 115 /* Flow format independent flow_mod. */
 116 struct flow_mod {
 117     struct cls_rule cr;
 118     ovs_be64 cookie;
 119     uint16_t command;
 120     uint16_t idle_timeout;
 121     uint16_t hard_timeout;
 122     uint32_t buffer_id;
 123     uint16_t out_port;
 124     uint16_t flags;
 125     union ofp_action *actions;
 126     size_t n_actions;
 127 };
 128
 129 int ofputil_decode_flow_mod(struct flow_mod *, const struct ofp_header *,
 130                             enum nx_flow_format);
 131 struct ofpbuf *ofputil_encode_flow_mod(const struct flow_mod *,
 132                                        enum nx_flow_format);
 133
 134 /* Flow stats or aggregate stats request, independent of flow format. */
 135 struct flow_stats_request {
 136     bool aggregate;             /* Aggregate results? */
 137     struct cls_rule match;
 138     uint16_t out_port;
 139     uint8_t table_id;
 140 };
 141
 142 int ofputil_decode_flow_stats_request(struct flow_stats_request *,
 143                                       const struct ofp_header *,
 144                                       enum nx_flow_format);
 145 struct ofpbuf *ofputil_encode_flow_stats_request(
 146     const struct flow_stats_request *, enum nx_flow_format);
 147
 148 /* OpenFlow protocol utility functions. */
 149 void *make_openflow(size_t openflow_len, uint8_t type, struct ofpbuf **);
 150 void *make_nxmsg(size_t openflow_len, uint32_t subtype, struct ofpbuf **);
 151
 152 void *make_openflow_xid(size_t openflow_len, uint8_t type,
 153                         ovs_be32 xid, struct ofpbuf **);
 154 void *make_nxmsg_xid(size_t openflow_len, uint32_t subtype, ovs_be32 xid,
 155                      struct ofpbuf **);
 156
 157 void *put_openflow(size_t openflow_len, uint8_t type, struct ofpbuf *);
 158 void *put_openflow_xid(size_t openflow_len, uint8_t type, ovs_be32 xid,
 159                        struct ofpbuf *);
 160
 161 void *put_nxmsg(size_t openflow_len, uint32_t subtype, struct ofpbuf *);
 162 void *put_nxmsg_xid(size_t openflow_len, uint32_t subtype, ovs_be32 xid,
 163                     struct ofpbuf *);
 164
 165 void update_openflow_length(struct ofpbuf *);
 166
 167 void *ofputil_make_stats_request(size_t body_len, uint16_t type,
 168                                  struct ofpbuf **);
 169 void *ofputil_make_nxstats_request(size_t openflow_len, uint32_t subtype,
 170                                    struct ofpbuf **);
 171
 172 const void *ofputil_stats_body(const struct ofp_header *);
 173 size_t ofputil_stats_body_len(const struct ofp_header *oh);
 174
 175 struct ofpbuf *make_flow_mod(uint16_t command, const struct cls_rule *,
 176                              size_t actions_len);
 177 struct ofpbuf *make_add_flow(const struct cls_rule *, uint32_t buffer_id,
 178                              uint16_t max_idle, size_t actions_len);
 179 struct ofpbuf *make_del_flow(const struct cls_rule *);
 180 struct ofpbuf *make_add_simple_flow(const struct cls_rule *,
 181                                     uint32_t buffer_id, uint16_t out_port,
 182                                     uint16_t max_idle);
 183 struct ofpbuf *make_packet_in(uint32_t buffer_id, uint16_t in_port,
 184                               uint8_t reason,
 185                               const struct ofpbuf *payload, int max_send_len);
 186 struct ofpbuf *make_packet_out(const struct ofpbuf *packet, uint32_t buffer_id,
 187                                uint16_t in_port,
 188                                const struct ofp_action_header *,
 189                                size_t n_actions);
 190 struct ofpbuf *make_buffered_packet_out(uint32_t buffer_id,
 191                                         uint16_t in_port, uint16_t out_port);
 192 struct ofpbuf *make_unbuffered_packet_out(const struct ofpbuf *packet,
 193                                           uint16_t in_port, uint16_t out_port);
 194 struct ofpbuf *make_echo_request(void);
 195 struct ofpbuf *make_echo_reply(const struct ofp_header *rq);
 196
 197 struct flow_stats_iterator {
 198     const uint8_t *pos, *end;
 199 };
 200 const struct ofp_flow_stats *flow_stats_first(struct flow_stats_iterator *,
 201                                               const struct ofp_stats_reply *);
 202 const struct ofp_flow_stats *flow_stats_next(struct flow_stats_iterator *);
 203
 204 struct actions_iterator {
 205     const union ofp_action *pos, *end;
 206 };
 207 const union ofp_action *actions_first(struct actions_iterator *,
 208                                       const union ofp_action *,
 209                                       size_t n_actions);
 210 const union ofp_action *actions_next(struct actions_iterator *);
 211 int validate_actions(const union ofp_action *, size_t n_actions,
 212                      const struct flow *, int max_ports);
 213 bool action_outputs_to_port(const union ofp_action *, uint16_t port);
 214
 215 int ofputil_pull_actions(struct ofpbuf *, unsigned int actions_len,
 216                          union ofp_action **, size_t *);
 217 \f
 218 /* OpenFlow vendors.
 219  *
 220  * These functions map OpenFlow 32-bit vendor IDs (as used in struct
 221  * ofp_vendor_header) into 4-bit values to embed in an "int".  The 4-bit values
 222  * are only used internally in Open vSwitch and never appear on the wire, so
 223  * particular codes used are not important.
 224  */
 225
 226 /* Vendor error numbers currently used in Open vSwitch. */
 227 #define OFPUTIL_VENDORS                                     \
 228     /*             vendor name              vendor value */ \
 229     OFPUTIL_VENDOR(OFPUTIL_VENDOR_OPENFLOW, 0x00000000)     \
 230     OFPUTIL_VENDOR(OFPUTIL_VENDOR_NICIRA,   NX_VENDOR_ID)
 231
 232 /* OFPUTIL_VENDOR_* definitions. */
 233 enum ofputil_vendor_codes {
 234 #define OFPUTIL_VENDOR(NAME, VENDOR_ID) NAME,
 235     OFPUTIL_VENDORS
 236     OFPUTIL_N_VENDORS
 237 #undef OFPUTIL_VENDOR
 238 };
 239 \f
 240 /* Error codes.
 241  *
 242  * We embed system errno values and OpenFlow standard and vendor extension
 243  * error codes into a single 31-bit space using the following encoding.
 244  * (Bit 31 is unused and assumed 0 to avoid negative "int" values.)
 245  *
 246  *   30                                                   0
 247  *  +------------------------------------------------------+
 248  *  |                           0                          |  success
 249  *  +------------------------------------------------------+
 250  *
 251  *   30 29                                                0
 252  *  +--+---------------------------------------------------+
 253  *  | 0|                    errno value                    |  errno value
 254  *  +--+---------------------------------------------------+
 255  *
 256  *   30 29   26 25            16 15                       0
 257  *  +--+-------+----------------+--------------------------+
 258  *  | 1|   0   |      type      |           code           |  standard OpenFlow
 259  *  +--+-------+----------------+--------------------------+  error
 260  *
 261  *   30 29   26 25            16 15                       0
 262  *  +--+-------+----------------+--------------------------+  Nicira
 263  *  | 1| vendor|      type      |           code           |  NXET_VENDOR
 264  *  +--+-------+----------------+--------------------------+  error extension
 265  *
 266  * C and POSIX say that errno values are positive.  We assume that they are
 267  * less than 2**29.  They are actually less than 65536 on at least Linux,
 268  * FreeBSD, OpenBSD, and Windows.
 269  *
 270  * The 'vendor' field holds one of the OFPUTIL_VENDOR_* codes defined above.
 271  * It must be nonzero.
 272  *
 273  * Negative values are not defined.
 274  */
 275
 276 /* Currently 4 bits are allocated to the "vendor" field.  Make sure that all
 277  * the vendor codes can fit. */
 278 BUILD_ASSERT_DECL(OFPUTIL_N_VENDORS <= 16);
 279
 280 /* These are macro versions of the functions defined below.  The macro versions
 281  * are intended for use in contexts where function calls are not allowed,
 282  * e.g. static initializers and case labels. */
 283 #define OFP_MKERR(TYPE, CODE) ((1 << 30) | ((TYPE) << 16) | (CODE))
 284 #define OFP_MKERR_VENDOR(VENDOR, TYPE, CODE) \
 285         ((1 << 30) | ((VENDOR) << 26) | ((TYPE) << 16) | (CODE))
 286 #define OFP_MKERR_NICIRA(TYPE, CODE) \
 287         OFP_MKERR_VENDOR(OFPUTIL_VENDOR_NICIRA, TYPE, CODE)
 288
 289 /* Returns the standard OpenFlow error with the specified 'type' and 'code' as
 290  * an integer. */
 291 static inline int
 292 ofp_mkerr(uint16_t type, uint16_t code)
 293 {
 294     return OFP_MKERR(type, code);
 295 }
 296
 297 /* Returns the OpenFlow vendor error with the specified 'vendor', 'type', and
 298  * 'code' as an integer.  'vendor' must be an OFPUTIL_VENDOR_* constant. */
 299 static inline int
 300 ofp_mkerr_vendor(uint8_t vendor, uint16_t type, uint16_t code)
 301 {
 302     assert(vendor < OFPUTIL_N_VENDORS);
 303     return OFP_MKERR_VENDOR(vendor, type, code);
 304 }
 305
 306 /* Returns the OpenFlow vendor error with Nicira as vendor, with the specific
 307  * 'type' and 'code', as an integer. */
 308 static inline int
 309 ofp_mkerr_nicira(uint16_t type, uint16_t code)
 310 {
 311     return OFP_MKERR_NICIRA(type, code);
 312 }
 313
 314 /* Returns true if 'error' encodes an OpenFlow standard or vendor extension
 315  * error codes as documented above. */
 316 static inline bool
 317 is_ofp_error(int error)
 318 {
 319     return (error & (1 << 30)) != 0;
 320 }
 321
 322 /* Returns true if 'error' appears to be a system errno value. */
 323 static inline bool
 324 is_errno(int error)
 325 {
 326     return !is_ofp_error(error);
 327 }
 328
 329 /* Returns the "vendor" part of the OpenFlow error code 'error' (which must be
 330  * in the format explained above).  This is normally one of the
 331  * OFPUTIL_VENDOR_* constants.  Returns OFPUTIL_VENDOR_OPENFLOW (0) for a
 332  * standard OpenFlow error. */
 333 static inline uint8_t
 334 get_ofp_err_vendor(int error)
 335 {
 336     return (error >> 26) & 0xf;
 337 }
 338
 339 /* Returns the "type" part of the OpenFlow error code 'error' (which must be in
 340  * the format explained above). */
 341 static inline uint16_t
 342 get_ofp_err_type(int error)
 343 {
 344     return (error >> 16) & 0x3ff;
 345 }
 346
 347 /* Returns the "code" part of the OpenFlow error code 'error' (which must be in
 348  * the format explained above). */
 349 static inline uint16_t
 350 get_ofp_err_code(int error)
 351 {
 352     return error & 0xffff;
 353 }
 354
 355 struct ofpbuf *make_ofp_error_msg(int error, const struct ofp_header *);
 356
 357 #endif /* ofp-util.h */