datapath: clear l4_rxhash in skb_clear_hash.
[cascardo/ovs.git] / ofproto / ofproto-provider.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 Nicira, Inc.
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 OFPROTO_OFPROTO_PROVIDER_H
18 #define OFPROTO_OFPROTO_PROVIDER_H 1
19
20 /* Definitions for use within ofproto.
21  *
22  *
23  * Thread-safety
24  * =============
25  *
26  * Lots of ofproto data structures are only accessed from a single thread.
27  * Those data structures are generally not thread-safe.
28  *
29  * The ofproto-dpif ofproto implementation accesses the flow table from
30  * multiple threads, including modifying the flow table from multiple threads
31  * via the "learn" action, so the flow table and various structures that index
32  * it have been made thread-safe.  Refer to comments on individual data
33  * structures for details.
34  */
35
36 #include "cfm.h"
37 #include "classifier.h"
38 #include "guarded-list.h"
39 #include "heap.h"
40 #include "hindex.h"
41 #include "list.h"
42 #include "ofp-errors.h"
43 #include "ofp-util.h"
44 #include "ofproto/ofproto.h"
45 #include "ovs-atomic.h"
46 #include "ovs-thread.h"
47 #include "shash.h"
48 #include "simap.h"
49 #include "timeval.h"
50
51 struct match;
52 struct ofpact;
53 struct ofputil_flow_mod;
54 struct bfd_cfg;
55 struct meter;
56
57 extern struct ovs_mutex ofproto_mutex;
58
59 /* An OpenFlow switch.
60  *
61  * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
62  * should not modify them. */
63 struct ofproto {
64     struct hmap_node hmap_node; /* In global 'all_ofprotos' hmap. */
65     const struct ofproto_class *ofproto_class;
66     char *type;                 /* Datapath type. */
67     char *name;                 /* Datapath name. */
68
69     /* Settings. */
70     uint64_t fallback_dpid;     /* Datapath ID if no better choice found. */
71     uint64_t datapath_id;       /* Datapath ID. */
72     bool forward_bpdu;          /* Option to allow forwarding of BPDU frames
73                                  * when NORMAL action is invoked. */
74     char *mfr_desc;             /* Manufacturer (NULL for default)b. */
75     char *hw_desc;              /* Hardware (NULL for default). */
76     char *sw_desc;              /* Software version (NULL for default). */
77     char *serial_desc;          /* Serial number (NULL for default). */
78     char *dp_desc;              /* Datapath description (NULL for default). */
79     enum ofp_config_flags frag_handling; /* One of OFPC_*.  */
80
81     /* Datapath. */
82     struct hmap ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
83     struct shash port_by_name;
84     unsigned long *ofp_port_ids;/* Bitmap of used OpenFlow port numbers. */
85     struct simap ofp_requests;  /* OpenFlow port number requests. */
86     uint16_t alloc_port_no;     /* Last allocated OpenFlow port number. */
87     uint16_t max_ports;         /* Max possible OpenFlow port num, plus one. */
88
89     /* Flow tables. */
90     long long int eviction_group_timer; /* For rate limited reheapification. */
91     struct oftable *tables;
92     int n_tables;
93
94     /* Rules indexed on their cookie values, in all flow tables. */
95     struct hindex cookies OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
96
97     /* List of expirable flows, in all flow tables. */
98     struct list expirable OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
99
100     /* Meter table.
101      * OpenFlow meters start at 1.  To avoid confusion we leave the first
102      * pointer in the array un-used, and index directly with the OpenFlow
103      * meter_id. */
104     struct ofputil_meter_features meter_features;
105     struct meter **meters; /* 'meter_features.max_meter' + 1 pointers. */
106
107     /* OpenFlow connections. */
108     struct connmgr *connmgr;
109
110     /* Flow table operation tracking.
111      *
112      * 'state' is meaningful only within ofproto.c, one of the enum
113      * ofproto_state constants defined there.
114      *
115      * 'pending' is the list of "struct ofopgroup"s currently pending.
116      *
117      * 'n_pending' is the number of elements in 'pending'.
118      *
119      * 'deletions' contains pending ofoperations of type OFOPERATION_DELETE,
120      * indexed on its rule's flow.*/
121     int state;
122     struct list pending OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
123     unsigned int n_pending OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
124     struct hmap deletions OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
125
126     /* Delayed rule executions.
127      *
128      * We delay calls to ->ofproto_class->rule_execute() past releasing
129      * ofproto_mutex during a flow_mod, because otherwise a "learn" action
130      * triggered by the executing the packet would try to recursively modify
131      * the flow table and reacquire the global lock. */
132     struct guarded_list rule_executes; /* Contains "struct rule_execute"s. */
133
134     /* Flow table operation logging. */
135     int n_add, n_delete, n_modify; /* Number of unreported ops of each kind. */
136     long long int first_op, last_op; /* Range of times for unreported ops. */
137     long long int next_op_report;    /* Time to report ops, or LLONG_MAX. */
138     long long int op_backoff;        /* Earliest time to report ops again. */
139
140     /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
141      *
142      * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device
143      * drivers in old versions of Linux that do not properly support VLANs when
144      * VLAN devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
145      * widespread use, we will delete these interfaces. */
146     unsigned long int *vlan_bitmap; /* 4096-bit bitmap of in-use VLANs. */
147     bool vlans_changed;             /* True if new VLANs are in use. */
148     int min_mtu;                    /* Current MTU of non-internal ports. */
149 };
150
151 void ofproto_init_tables(struct ofproto *, int n_tables);
152 void ofproto_init_max_ports(struct ofproto *, uint16_t max_ports);
153
154 struct ofproto *ofproto_lookup(const char *name);
155 struct ofport *ofproto_get_port(const struct ofproto *, ofp_port_t ofp_port);
156
157 /* An OpenFlow port within a "struct ofproto".
158  *
159  * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
160  * should not modify them. */
161 struct ofport {
162     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "ports" hmap. */
163     struct ofproto *ofproto;    /* The ofproto that contains this port. */
164     struct netdev *netdev;
165     struct ofputil_phy_port pp;
166     ofp_port_t ofp_port;        /* OpenFlow port number. */
167     unsigned int change_seq;
168     long long int created;      /* Time created, in msec. */
169     int mtu;
170 };
171
172 void ofproto_port_set_state(struct ofport *, enum ofputil_port_state);
173
174 /* OpenFlow table flags:
175  *
176  *   - "Hidden" tables are not included in OpenFlow operations that operate on
177  *     "all tables".  For example, a request for flow stats on all tables will
178  *     omit flows in hidden tables, table stats requests will omit the table
179  *     entirely, and the switch features reply will not count the hidden table.
180  *
181  *     However, operations that specifically name the particular table still
182  *     operate on it.  For example, flow_mods and flow stats requests on a
183  *     hidden table work.
184  *
185  *     To avoid gaps in table IDs (which have unclear validity in OpenFlow),
186  *     hidden tables must be the highest-numbered tables that a provider
187  *     implements.
188  *
189  *   - "Read-only" tables can't be changed through OpenFlow operations.  (At
190  *     the moment all flow table operations go effectively through OpenFlow, so
191  *     this means that read-only tables can't be changed at all after the
192  *     read-only flag is set.)
193  *
194  * The generic ofproto layer never sets these flags.  An ofproto provider can
195  * set them if it is appropriate.
196  */
197 enum oftable_flags {
198     OFTABLE_HIDDEN = 1 << 0,   /* Hide from most OpenFlow operations. */
199     OFTABLE_READONLY = 1 << 1  /* Don't allow OpenFlow to change this table. */
200 };
201
202 /* A flow table within a "struct ofproto".
203  *
204  *
205  * Thread-safety
206  * =============
207  *
208  * A cls->rwlock read-lock holder prevents rules from being added or deleted.
209  *
210  * Adding or removing rules requires holding ofproto_mutex AND the cls->rwlock
211  * write-lock.
212  *
213  * cls->rwlock should be held only briefly.  For extended access to a rule,
214  * increment its ref_count with ofproto_rule_ref().  A rule will not be freed
215  * until its ref_count reaches zero.
216  *
217  * Modifying a rule requires the rule's own mutex.  Holding cls->rwlock (for
218  * read or write) does not allow the holder to modify the rule.
219  *
220  * Freeing a rule requires ofproto_mutex and the cls->rwlock write-lock.  After
221  * removing the rule from the classifier, release a ref_count from the rule
222  * ('cls''s reference to the rule).
223  *
224  * Refer to the thread-safety notes on struct rule for more information.*/
225 struct oftable {
226     enum oftable_flags flags;
227     struct classifier cls;      /* Contains "struct rule"s. */
228     char *name;                 /* Table name exposed via OpenFlow, or NULL. */
229
230     /* Maximum number of flows or UINT_MAX if there is no limit besides any
231      * limit imposed by resource limitations. */
232     unsigned int max_flows;
233
234     /* These members determine the handling of an attempt to add a flow that
235      * would cause the table to have more than 'max_flows' flows.
236      *
237      * If 'eviction_fields' is NULL, overflows will be rejected with an error.
238      *
239      * If 'eviction_fields' is nonnull (regardless of whether n_eviction_fields
240      * is nonzero), an overflow will cause a flow to be removed.  The flow to
241      * be removed is chosen to give fairness among groups distinguished by
242      * different values for the subfields within 'groups'. */
243     struct mf_subfield *eviction_fields;
244     size_t n_eviction_fields;
245
246     /* Eviction groups.
247      *
248      * When a flow is added that would cause the table to have more than
249      * 'max_flows' flows, and 'eviction_fields' is nonnull, these groups are
250      * used to decide which rule to evict: the rule is chosen from the eviction
251      * group that contains the greatest number of rules.*/
252     uint32_t eviction_group_id_basis;
253     struct hmap eviction_groups_by_id;
254     struct heap eviction_groups_by_size;
255 };
256
257 /* Assigns TABLE to each oftable, in turn, in OFPROTO.
258  *
259  * All parameters are evaluated multiple times. */
260 #define OFPROTO_FOR_EACH_TABLE(TABLE, OFPROTO)              \
261     for ((TABLE) = (OFPROTO)->tables;                       \
262          (TABLE) < &(OFPROTO)->tables[(OFPROTO)->n_tables]; \
263          (TABLE)++)
264
265 /* An OpenFlow flow within a "struct ofproto".
266  *
267  * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
268  * should not modify them.
269  *
270  *
271  * Thread-safety
272  * =============
273  *
274  * Except near the beginning or ending of its lifespan, rule 'rule' belongs to
275  * the classifier rule->ofproto->tables[rule->table_id].cls.  The text below
276  * calls this classifier 'cls'.
277  *
278  * Motivation
279  * ----------
280  *
281  * The thread safety rules described here for "struct rule" are motivated by
282  * two goals:
283  *
284  *    - Prevent threads that read members of "struct rule" from reading bad
285  *      data due to changes by some thread concurrently modifying those
286  *      members.
287  *
288  *    - Prevent two threads making changes to members of a given "struct rule"
289  *      from interfering with each other.
290  *
291  *
292  * Rules
293  * -----
294  *
295  * A rule 'rule' may be accessed without a risk of being freed by code that
296  * holds a read-lock or write-lock on 'cls->rwlock' or that owns a reference to
297  * 'rule->ref_count' (or both).  Code that needs to hold onto a rule for a
298  * while should take 'cls->rwlock', find the rule it needs, increment
299  * 'rule->ref_count' with ofproto_rule_ref(), and drop 'cls->rwlock'.
300  *
301  * 'rule->ref_count' protects 'rule' from being freed.  It doesn't protect the
302  * rule from being deleted from 'cls' (that's 'cls->rwlock') and it doesn't
303  * protect members of 'rule' from modification (that's 'rule->rwlock').
304  *
305  * 'rule->mutex' protects the members of 'rule' from modification.  It doesn't
306  * protect the rule from being deleted from 'cls' (that's 'cls->rwlock') and it
307  * doesn't prevent the rule from being freed (that's 'rule->ref_count').
308  *
309  * Regarding thread safety, the members of a rule fall into the following
310  * categories:
311  *
312  *    - Immutable.  These members are marked 'const'.
313  *
314  *    - Members that may be safely read or written only by code holding
315  *      ofproto_mutex.  These are marked OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex).
316  *
317  *    - Members that may be safely read only by code holding ofproto_mutex or
318  *      'rule->mutex', and safely written only by coding holding ofproto_mutex
319  *      AND 'rule->mutex'.  These are marked OVS_GUARDED.
320  */
321 struct rule {
322     /* Where this rule resides in an OpenFlow switch.
323      *
324      * These are immutable once the rule is constructed, hence 'const'. */
325     struct ofproto *const ofproto; /* The ofproto that contains this rule. */
326     const struct cls_rule cr;      /* In owning ofproto's classifier. */
327     const uint8_t table_id;        /* Index in ofproto's 'tables' array. */
328
329     /* Protects members marked OVS_GUARDED.
330      * Readers only need to hold this mutex.
331      * Writers must hold both this mutex AND ofproto_mutex. */
332     struct ovs_mutex mutex OVS_ACQ_AFTER(ofproto_mutex);
333
334     /* Number of references.
335      * The classifier owns one reference.
336      * Any thread trying to keep a rule from being freed should hold its own
337      * reference. */
338     atomic_uint ref_count;
339
340     /* Operation now in progress, if nonnull. */
341     struct ofoperation *pending OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
342
343     /* A "flow cookie" is the OpenFlow name for a 64-bit value associated with
344      * a flow.. */
345     ovs_be64 flow_cookie OVS_GUARDED;
346     struct hindex_node cookie_node OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
347
348     /* Times. */
349     long long int created OVS_GUARDED; /* Creation time. */
350     long long int modified OVS_GUARDED; /* Time of last modification. */
351     long long int used OVS_GUARDED; /* Last use; time created if never used. */
352     bool send_flow_removed;      /* Send a flow removed message? */
353
354     /* Timeouts. */
355     uint16_t hard_timeout OVS_GUARDED; /* In seconds from ->modified. */
356     uint16_t idle_timeout OVS_GUARDED; /* In seconds from ->used. */
357
358     /* Eviction groups (see comment on struct eviction_group for explanation) .
359      *
360      * 'eviction_group' is this rule's eviction group, or NULL if it is not in
361      * any eviction group.  When 'eviction_group' is nonnull, 'evg_node' is in
362      * the ->eviction_group->rules hmap. */
363     struct eviction_group *eviction_group OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
364     struct heap_node evg_node OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
365
366     /* OpenFlow actions.  See struct rule_actions for more thread-safety
367      * notes. */
368     struct rule_actions *actions OVS_GUARDED;
369
370     /* In owning meter's 'rules' list.  An empty list if there is no meter. */
371     struct list meter_list_node OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
372
373     /* Flow monitors (e.g. for NXST_FLOW_MONITOR, related to struct ofmonitor).
374      *
375      * 'add_seqno' is the sequence number when this rule was created.
376      * 'modify_seqno' is the sequence number when this rule was last modified.
377      * See 'monitor_seqno' in connmgr.c for more information. */
378     enum nx_flow_monitor_flags monitor_flags OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
379     uint64_t add_seqno OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
380     uint64_t modify_seqno OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
381
382     /* Optimisation for flow expiry.  In ofproto's 'expirable' list if this
383      * rule is expirable, otherwise empty. */
384     struct list expirable OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
385 };
386
387 void ofproto_rule_ref(struct rule *);
388 void ofproto_rule_unref(struct rule *);
389
390 struct rule_actions *rule_get_actions(const struct rule *rule)
391     OVS_EXCLUDED(rule->mutex);
392 struct rule_actions *rule_get_actions__(const struct rule *rule)
393     OVS_REQUIRES(rule->mutex);
394
395 /* A set of actions within a "struct rule".
396  *
397  *
398  * Thread-safety
399  * =============
400  *
401  * A struct rule_actions 'actions' may be accessed without a risk of being
402  * freed by code that holds a read-lock or write-lock on 'rule->mutex' (where
403  * 'rule' is the rule for which 'rule->actions == actions') or that owns a
404  * reference to 'actions->ref_count' (or both). */
405 struct rule_actions {
406     atomic_uint ref_count;
407
408     /* These members are immutable: they do not change during the struct's
409      * lifetime.  */
410     struct ofpact *ofpacts;     /* Sequence of "struct ofpacts". */
411     unsigned int ofpacts_len;   /* Size of 'ofpacts', in bytes. */
412     uint32_t meter_id;          /* Non-zero OF meter_id, or zero. */
413 };
414
415 struct rule_actions *rule_actions_create(const struct ofpact *, size_t);
416 void rule_actions_ref(struct rule_actions *);
417 void rule_actions_unref(struct rule_actions *);
418
419 /* A set of rules to which an OpenFlow operation applies. */
420 struct rule_collection {
421     struct rule **rules;        /* The rules. */
422     size_t n;                   /* Number of rules collected. */
423
424     size_t capacity;            /* Number of rules that will fit in 'rules'. */
425     struct rule *stub[64];      /* Preallocated rules to avoid malloc(). */
426 };
427
428 void rule_collection_init(struct rule_collection *);
429 void rule_collection_add(struct rule_collection *, struct rule *);
430 void rule_collection_ref(struct rule_collection *) OVS_REQUIRES(ofproto_mutex);
431 void rule_collection_unref(struct rule_collection *);
432 void rule_collection_destroy(struct rule_collection *);
433
434 /* Threshold at which to begin flow table eviction. Only affects the
435  * ofproto-dpif implementation */
436 extern unsigned flow_eviction_threshold;
437
438 /* Number of upcall handler threads. Only affects the ofproto-dpif
439  * implementation. */
440 extern unsigned n_handler_threads;
441
442 /* Determines which model to use for handling misses in the ofproto-dpif
443  * implementation */
444 extern enum ofproto_flow_miss_model flow_miss_model;
445
446 static inline struct rule *
447 rule_from_cls_rule(const struct cls_rule *cls_rule)
448 {
449     return cls_rule ? CONTAINER_OF(cls_rule, struct rule, cr) : NULL;
450 }
451
452 void ofproto_rule_expire(struct rule *rule, uint8_t reason)
453     OVS_REQUIRES(ofproto_mutex);
454 void ofproto_rule_delete(struct ofproto *, struct rule *)
455     OVS_EXCLUDED(ofproto_mutex);
456 void ofproto_rule_reduce_timeouts(struct rule *rule, uint16_t idle_timeout,
457                                   uint16_t hard_timeout)
458     OVS_EXCLUDED(ofproto_mutex);
459
460 void ofoperation_complete(struct ofoperation *, enum ofperr);
461
462 bool ofoperation_has_out_port(const struct ofoperation *, ofp_port_t out_port)
463     OVS_REQUIRES(ofproto_mutex);
464
465 /* ofproto class structure, to be defined by each ofproto implementation.
466  *
467  *
468  * Data Structures
469  * ===============
470  *
471  * These functions work primarily with three different kinds of data
472  * structures:
473  *
474  *   - "struct ofproto", which represents an OpenFlow switch.
475  *
476  *   - "struct ofport", which represents a port within an ofproto.
477  *
478  *   - "struct rule", which represents an OpenFlow flow within an ofproto.
479  *
480  * Each of these data structures contains all of the implementation-independent
481  * generic state for the respective concept, called the "base" state.  None of
482  * them contains any extra space for ofproto implementations to use.  Instead,
483  * each implementation is expected to declare its own data structure that
484  * contains an instance of the generic data structure plus additional
485  * implementation-specific members, called the "derived" state.  The
486  * implementation can use casts or (preferably) the CONTAINER_OF macro to
487  * obtain access to derived state given only a pointer to the embedded generic
488  * data structure.
489  *
490  *
491  * Life Cycle
492  * ==========
493  *
494  * Four stylized functions accompany each of these data structures:
495  *
496  *            "alloc"       "construct"       "destruct"       "dealloc"
497  *            ------------  ----------------  ---------------  --------------
498  *   ofproto  ->alloc       ->construct       ->destruct       ->dealloc
499  *   ofport   ->port_alloc  ->port_construct  ->port_destruct  ->port_dealloc
500  *   rule     ->rule_alloc  ->rule_construct  ->rule_destruct  ->rule_dealloc
501  *
502  * "ofproto" and "ofport" have this exact life cycle.  The "rule" data
503  * structure also follow this life cycle with some additional elaborations
504  * described under "Rule Life Cycle" below.
505  *
506  * Any instance of a given data structure goes through the following life
507  * cycle:
508  *
509  *   1. The client calls the "alloc" function to obtain raw memory.  If "alloc"
510  *      fails, skip all the other steps.
511  *
512  *   2. The client initializes all of the data structure's base state.  If this
513  *      fails, skip to step 7.
514  *
515  *   3. The client calls the "construct" function.  The implementation
516  *      initializes derived state.  It may refer to the already-initialized
517  *      base state.  If "construct" fails, skip to step 6.
518  *
519  *   4. The data structure is now initialized and in use.
520  *
521  *   5. When the data structure is no longer needed, the client calls the
522  *      "destruct" function.  The implementation uninitializes derived state.
523  *      The base state has not been uninitialized yet, so the implementation
524  *      may still refer to it.
525  *
526  *   6. The client uninitializes all of the data structure's base state.
527  *
528  *   7. The client calls the "dealloc" to free the raw memory.  The
529  *      implementation must not refer to base or derived state in the data
530  *      structure, because it has already been uninitialized.
531  *
532  * Each "alloc" function allocates and returns a new instance of the respective
533  * data structure.  The "alloc" function is not given any information about the
534  * use of the new data structure, so it cannot perform much initialization.
535  * Its purpose is just to ensure that the new data structure has enough room
536  * for base and derived state.  It may return a null pointer if memory is not
537  * available, in which case none of the other functions is called.
538  *
539  * Each "construct" function initializes derived state in its respective data
540  * structure.  When "construct" is called, all of the base state has already
541  * been initialized, so the "construct" function may refer to it.  The
542  * "construct" function is allowed to fail, in which case the client calls the
543  * "dealloc" function (but not the "destruct" function).
544  *
545  * Each "destruct" function uninitializes and frees derived state in its
546  * respective data structure.  When "destruct" is called, the base state has
547  * not yet been uninitialized, so the "destruct" function may refer to it.  The
548  * "destruct" function is not allowed to fail.
549  *
550  * Each "dealloc" function frees raw memory that was allocated by the the
551  * "alloc" function.  The memory's base and derived members might not have ever
552  * been initialized (but if "construct" returned successfully, then it has been
553  * "destruct"ed already).  The "dealloc" function is not allowed to fail.
554  *
555  *
556  * Conventions
557  * ===========
558  *
559  * Most of these functions return 0 if they are successful or a positive error
560  * code on failure.  Depending on the function, valid error codes are either
561  * errno values or OFPERR_* OpenFlow error codes.
562  *
563  * Most of these functions are expected to execute synchronously, that is, to
564  * block as necessary to obtain a result.  Thus, these functions may return
565  * EAGAIN (or EWOULDBLOCK or EINPROGRESS) only where the function descriptions
566  * explicitly say those errors are a possibility.  We may relax this
567  * requirement in the future if and when we encounter performance problems. */
568 struct ofproto_class {
569 /* ## ----------------- ## */
570 /* ## Factory Functions ## */
571 /* ## ----------------- ## */
572
573     /* Initializes provider.  The caller may pass in 'iface_hints',
574      * which contains an shash of "struct iface_hint" elements indexed
575      * by the interface's name.  The provider may use these hints to
576      * describe the startup configuration in order to reinitialize its
577      * state.  The caller owns the provided data, so a provider must
578      * make copies of anything required.  An ofproto provider must
579      * remove any existing state that is not described by the hint, and
580      * may choose to remove it all. */
581     void (*init)(const struct shash *iface_hints);
582
583     /* Enumerates the types of all support ofproto types into 'types'.  The
584      * caller has already initialized 'types' and other ofproto classes might
585      * already have added names to it. */
586     void (*enumerate_types)(struct sset *types);
587
588     /* Enumerates the names of all existing datapath of the specified 'type'
589      * into 'names' 'all_dps'.  The caller has already initialized 'names' as
590      * an empty sset.
591      *
592      * 'type' is one of the types enumerated by ->enumerate_types().
593      *
594      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.
595      */
596     int (*enumerate_names)(const char *type, struct sset *names);
597
598     /* Deletes the datapath with the specified 'type' and 'name'.  The caller
599      * should have closed any open ofproto with this 'type' and 'name'; this
600      * function is allowed to fail if that is not the case.
601      *
602      * 'type' is one of the types enumerated by ->enumerate_types().
603      * 'name' is one of the names enumerated by ->enumerate_names() for 'type'.
604      *
605      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.
606      */
607     int (*del)(const char *type, const char *name);
608
609     /* Returns the type to pass to netdev_open() when a datapath of type
610      * 'datapath_type' has a port of type 'port_type', for a few special
611      * cases when a netdev type differs from a port type.  For example,
612      * when using the userspace datapath, a port of type "internal"
613      * needs to be opened as "tap".
614      *
615      * Returns either 'type' itself or a string literal, which must not
616      * be freed. */
617     const char *(*port_open_type)(const char *datapath_type,
618                                   const char *port_type);
619
620 /* ## ------------------------ ## */
621 /* ## Top-Level type Functions ## */
622 /* ## ------------------------ ## */
623
624     /* Performs any periodic activity required on ofprotos of type
625      * 'type'.
626      *
627      * An ofproto provider may implement it or not, depending on whether
628      * it needs type-level maintenance.
629      *
630      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
631     int (*type_run)(const char *type);
632
633     /* Performs periodic activity required on ofprotos of type 'type'
634      * that needs to be done with the least possible latency.
635      *
636      * This is run multiple times per main loop.  An ofproto provider may
637      * implement it or not, according to whether it provides a performance
638      * boost for that ofproto implementation.
639      *
640      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
641     int (*type_run_fast)(const char *type);
642
643     /* Causes the poll loop to wake up when a type 'type''s 'run'
644      * function needs to be called, e.g. by calling the timer or fd
645      * waiting functions in poll-loop.h.
646      *
647      * An ofproto provider may implement it or not, depending on whether
648      * it needs type-level maintenance. */
649     void (*type_wait)(const char *type);
650
651 /* ## --------------------------- ## */
652 /* ## Top-Level ofproto Functions ## */
653 /* ## --------------------------- ## */
654
655     /* Life-cycle functions for an "ofproto" (see "Life Cycle" above).
656      *
657      *
658      * Construction
659      * ============
660      *
661      * ->construct() should not modify any base members of the ofproto.  The
662      * client will initialize the ofproto's 'ports' and 'tables' members after
663      * construction is complete.
664      *
665      * When ->construct() is called, the client does not yet know how many flow
666      * tables the datapath supports, so ofproto->n_tables will be 0 and
667      * ofproto->tables will be NULL.  ->construct() should call
668      * ofproto_init_tables() to allocate and initialize ofproto->n_tables and
669      * ofproto->tables.  Each flow table will be initially empty, so
670      * ->construct() should delete flows from the underlying datapath, if
671      * necessary, rather than populating the tables.
672      *
673      * If the ofproto knows the maximum port number that the datapath can have,
674      * then it can call ofproto_init_max_ports().  If it does so, then the
675      * client will ensure that the actions it allows to be used through
676      * OpenFlow do not refer to ports above that maximum number.
677      *
678      * Only one ofproto instance needs to be supported for any given datapath.
679      * If a datapath is already open as part of one "ofproto", then another
680      * attempt to "construct" the same datapath as part of another ofproto is
681      * allowed to fail with an error.
682      *
683      * ->construct() returns 0 if successful, otherwise a positive errno
684      * value.
685      *
686      *
687      * Destruction
688      * ===========
689      *
690      * If 'ofproto' has any pending asynchronous operations, ->destruct()
691      * must complete all of them by calling ofoperation_complete().
692      *
693      * ->destruct() must also destroy all remaining rules in the ofproto's
694      * tables, by passing each remaining rule to ofproto_rule_delete(), and
695      * then complete each of those deletions in turn by calling
696      * ofoperation_complete().
697      *
698      * (Thus, there is a multi-step process for any rule currently being
699      * inserted or modified at the beginning of destruction: first
700      * ofoperation_complete() that operation, then ofproto_rule_delete() the
701      * rule, then ofoperation_complete() the deletion operation.)
702      *
703      * The client will destroy the flow tables themselves after ->destruct()
704      * returns.
705      */
706     struct ofproto *(*alloc)(void);
707     int (*construct)(struct ofproto *ofproto);
708     void (*destruct)(struct ofproto *ofproto);
709     void (*dealloc)(struct ofproto *ofproto);
710
711     /* Performs any periodic activity required by 'ofproto'.  It should:
712      *
713      *   - Call connmgr_send_packet_in() for each received packet that missed
714      *     in the OpenFlow flow table or that had a OFPP_CONTROLLER output
715      *     action.
716      *
717      *   - Call ofproto_rule_expire() for each OpenFlow flow that has reached
718      *     its hard_timeout or idle_timeout, to expire the flow.
719      *
720      *     (But rules that are part of a pending operation, e.g. rules for
721      *     which ->pending is true, may not expire.)
722      *
723      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
724     int (*run)(struct ofproto *ofproto);
725
726     /* Performs periodic activity required by 'ofproto' that needs to be done
727      * with the least possible latency.
728      *
729      * This is run multiple times per main loop.  An ofproto provider may
730      * implement it or not, according to whether it provides a performance
731      * boost for that ofproto implementation. */
732     int (*run_fast)(struct ofproto *ofproto);
733
734     /* Causes the poll loop to wake up when 'ofproto''s 'run' function needs to
735      * be called, e.g. by calling the timer or fd waiting functions in
736      * poll-loop.h.  */
737     void (*wait)(struct ofproto *ofproto);
738
739     /* Adds some memory usage statistics for the implementation of 'ofproto'
740      * into 'usage', for use with memory_report().
741      *
742      * This function is optional. */
743     void (*get_memory_usage)(const struct ofproto *ofproto,
744                              struct simap *usage);
745
746     /* Every "struct rule" in 'ofproto' is about to be deleted, one by one.
747      * This function may prepare for that, for example by clearing state in
748      * advance.  It should *not* actually delete any "struct rule"s from
749      * 'ofproto', only prepare for it.
750      *
751      * This function is optional; it's really just for optimization in case
752      * it's cheaper to delete all the flows from your hardware in a single pass
753      * than to do it one by one. */
754     void (*flush)(struct ofproto *ofproto);
755
756     /* Helper for the OpenFlow OFPT_FEATURES_REQUEST request.
757      *
758      * The implementation should store true in '*arp_match_ip' if the switch
759      * supports matching IP addresses inside ARP requests and replies, false
760      * otherwise.
761      *
762      * The implementation should store in '*actions' a bitmap of the supported
763      * OpenFlow actions.  Vendor actions are not included in '*actions'. */
764     void (*get_features)(struct ofproto *ofproto,
765                          bool *arp_match_ip,
766                          enum ofputil_action_bitmap *actions);
767
768     /* Helper for the OpenFlow OFPST_TABLE statistics request.
769      *
770      * The 'ots' array contains 'ofproto->n_tables' elements.  Each element is
771      * initialized as:
772      *
773      *   - 'table_id' to the array index.
774      *
775      *   - 'name' to "table#" where # is the table ID.
776      *
777      *   - 'match' and 'wildcards' to OFPXMT12_MASK.
778      *
779      *   - 'write_actions' and 'apply_actions' to OFPAT12_OUTPUT.
780      *
781      *   - 'write_setfields' and 'apply_setfields' to OFPXMT12_MASK.
782      *
783      *   - 'metadata_match' and 'metadata_write' to UINT64_MAX.
784      *
785      *   - 'instructions' to OFPIT11_ALL.
786      *
787      *   - 'config' to OFPTC11_TABLE_MISS_MASK.
788      *
789      *   - 'max_entries' to 1,000,000.
790      *
791      *   - 'active_count' to the classifier_count() for the table.
792      *
793      *   - 'lookup_count' and 'matched_count' to 0.
794      *
795      * The implementation should update any members in each element for which
796      * it has better values:
797      *
798      *   - 'name' to a more meaningful name.
799      *
800      *   - 'wildcards' to the set of wildcards actually supported by the table
801      *     (if it doesn't support all OpenFlow wildcards).
802      *
803      *   - 'instructions' to set the instructions actually supported by
804      *     the table.
805      *
806      *   - 'write_actions' to set the write actions actually supported by
807      *     the table (if it doesn't support all OpenFlow actions).
808      *
809      *   - 'apply_actions' to set the apply actions actually supported by
810      *     the table (if it doesn't support all OpenFlow actions).
811      *
812      *   - 'write_setfields' to set the write setfields actually supported by
813      *     the table.
814      *
815      *   - 'apply_setfields' to set the apply setfields actually supported by
816      *     the table.
817      *
818      *   - 'max_entries' to the maximum number of flows actually supported by
819      *     the hardware.
820      *
821      *   - 'lookup_count' to the number of packets looked up in this flow table
822      *     so far.
823      *
824      *   - 'matched_count' to the number of packets looked up in this flow
825      *     table so far that matched one of the flow entries.
826      *
827      * All of the members of struct ofp12_table_stats are in network byte
828      * order.
829      */
830     void (*get_tables)(struct ofproto *ofproto, struct ofp12_table_stats *ots);
831
832 /* ## ---------------- ## */
833 /* ## ofport Functions ## */
834 /* ## ---------------- ## */
835
836     /* Life-cycle functions for a "struct ofport" (see "Life Cycle" above).
837      *
838      * ->port_construct() should not modify any base members of the ofport.
839      * An ofproto implementation should use the 'ofp_port' member of
840      * "struct ofport" as the OpenFlow port number.
841      *
842      * ofports are managed by the base ofproto code.  The ofproto
843      * implementation should only create and destroy them in response to calls
844      * to these functions.  The base ofproto code will create and destroy
845      * ofports in the following situations:
846      *
847      *   - Just after the ->construct() function is called, the base ofproto
848      *     iterates over all of the implementation's ports, using
849      *     ->port_dump_start() and related functions, and constructs an ofport
850      *     for each dumped port.
851      *
852      *   - If ->port_poll() reports that a specific port has changed, then the
853      *     base ofproto will query that port with ->port_query_by_name() and
854      *     construct or destruct ofports as necessary to reflect the updated
855      *     set of ports.
856      *
857      *   - If ->port_poll() returns ENOBUFS to report an unspecified port set
858      *     change, then the base ofproto will iterate over all of the
859      *     implementation's ports, in the same way as at ofproto
860      *     initialization, and construct and destruct ofports to reflect all of
861      *     the changes.
862      *
863      * ->port_construct() returns 0 if successful, otherwise a positive errno
864      * value.
865      */
866     struct ofport *(*port_alloc)(void);
867     int (*port_construct)(struct ofport *ofport);
868     void (*port_destruct)(struct ofport *ofport);
869     void (*port_dealloc)(struct ofport *ofport);
870
871     /* Called after 'ofport->netdev' is replaced by a new netdev object.  If
872      * the ofproto implementation uses the ofport's netdev internally, then it
873      * should switch to using the new one.  The old one has been closed.
874      *
875      * An ofproto implementation that doesn't need to do anything in this
876      * function may use a null pointer. */
877     void (*port_modified)(struct ofport *ofport);
878
879     /* Called after an OpenFlow request changes a port's configuration.
880      * 'ofport->pp.config' contains the new configuration.  'old_config'
881      * contains the previous configuration.
882      *
883      * The caller implements OFPUTIL_PC_PORT_DOWN using netdev functions to
884      * turn NETDEV_UP on and off, so this function doesn't have to do anything
885      * for that bit (and it won't be called if that is the only bit that
886      * changes). */
887     void (*port_reconfigured)(struct ofport *ofport,
888                               enum ofputil_port_config old_config);
889
890     /* Looks up a port named 'devname' in 'ofproto'.  On success, initializes
891      * '*port' appropriately.
892      *
893      * The caller owns the data in 'port' and must free it with
894      * ofproto_port_destroy() when it is no longer needed. */
895     int (*port_query_by_name)(const struct ofproto *ofproto,
896                               const char *devname, struct ofproto_port *port);
897
898     /* Attempts to add 'netdev' as a port on 'ofproto'.  Returns 0 if
899      * successful, otherwise a positive errno value.  The caller should
900      * inform the implementation of the OpenFlow port through the
901      * ->port_construct() method.
902      *
903      * It doesn't matter whether the new port will be returned by a later call
904      * to ->port_poll(); the implementation may do whatever is more
905      * convenient. */
906     int (*port_add)(struct ofproto *ofproto, struct netdev *netdev);
907
908     /* Deletes port number 'ofp_port' from the datapath for 'ofproto'.  Returns
909      * 0 if successful, otherwise a positive errno value.
910      *
911      * It doesn't matter whether the new port will be returned by a later call
912      * to ->port_poll(); the implementation may do whatever is more
913      * convenient. */
914     int (*port_del)(struct ofproto *ofproto, ofp_port_t ofp_port);
915
916     /* Get port stats */
917     int (*port_get_stats)(const struct ofport *port,
918                           struct netdev_stats *stats);
919
920     /* Port iteration functions.
921      *
922      * The client might not be entirely in control of the ports within an
923      * ofproto.  Some hardware implementations, for example, might have a fixed
924      * set of ports in a datapath.  For this reason, the client needs a way to
925      * iterate through all the ports that are actually in a datapath.  These
926      * functions provide that functionality.
927      *
928      * The 'state' pointer provides the implementation a place to
929      * keep track of its position.  Its format is opaque to the caller.
930      *
931      * The ofproto provider retains ownership of the data that it stores into
932      * ->port_dump_next()'s 'port' argument.  The data must remain valid until
933      * at least the next call to ->port_dump_next() or ->port_dump_done() for
934      * 'state'.  The caller will not modify or free it.
935      *
936      * Details
937      * =======
938      *
939      * ->port_dump_start() attempts to begin dumping the ports in 'ofproto'.
940      * On success, it should return 0 and initialize '*statep' with any data
941      * needed for iteration.  On failure, returns a positive errno value, and
942      * the client will not call ->port_dump_next() or ->port_dump_done().
943      *
944      * ->port_dump_next() attempts to retrieve another port from 'ofproto' for
945      * 'state'.  If there is another port, it should store the port's
946      * information into 'port' and return 0.  It should return EOF if all ports
947      * have already been iterated.  Otherwise, on error, it should return a
948      * positive errno value.  This function will not be called again once it
949      * returns nonzero once for a given iteration (but the 'port_dump_done'
950      * function will be called afterward).
951      *
952      * ->port_dump_done() allows the implementation to release resources used
953      * for iteration.  The caller might decide to stop iteration in the middle
954      * by calling this function before ->port_dump_next() returns nonzero.
955      *
956      * Usage Example
957      * =============
958      *
959      * int error;
960      * void *state;
961      *
962      * error = ofproto->ofproto_class->port_dump_start(ofproto, &state);
963      * if (!error) {
964      *     for (;;) {
965      *         struct ofproto_port port;
966      *
967      *         error = ofproto->ofproto_class->port_dump_next(
968      *                     ofproto, state, &port);
969      *         if (error) {
970      *             break;
971      *         }
972      *         // Do something with 'port' here (without modifying or freeing
973      *         // any of its data).
974      *     }
975      *     ofproto->ofproto_class->port_dump_done(ofproto, state);
976      * }
977      * // 'error' is now EOF (success) or a positive errno value (failure).
978      */
979     int (*port_dump_start)(const struct ofproto *ofproto, void **statep);
980     int (*port_dump_next)(const struct ofproto *ofproto, void *state,
981                           struct ofproto_port *port);
982     int (*port_dump_done)(const struct ofproto *ofproto, void *state);
983
984     /* Polls for changes in the set of ports in 'ofproto'.  If the set of ports
985      * in 'ofproto' has changed, then this function should do one of the
986      * following:
987      *
988      * - Preferably: store the name of the device that was added to or deleted
989      *   from 'ofproto' in '*devnamep' and return 0.  The caller is responsible
990      *   for freeing '*devnamep' (with free()) when it no longer needs it.
991      *
992      * - Alternatively: return ENOBUFS, without indicating the device that was
993      *   added or deleted.
994      *
995      * Occasional 'false positives', in which the function returns 0 while
996      * indicating a device that was not actually added or deleted or returns
997      * ENOBUFS without any change, are acceptable.
998      *
999      * The purpose of 'port_poll' is to let 'ofproto' know about changes made
1000      * externally to the 'ofproto' object, e.g. by a system administrator via
1001      * ovs-dpctl.  Therefore, it's OK, and even preferable, for port_poll() to
1002      * not report changes made through calls to 'port_add' or 'port_del' on the
1003      * same 'ofproto' object.  (But it's OK for it to report them too, just
1004      * slightly less efficient.)
1005      *
1006      * If the set of ports in 'ofproto' has not changed, returns EAGAIN.  May
1007      * also return other positive errno values to indicate that something has
1008      * gone wrong.
1009      *
1010      * If the set of ports in a datapath is fixed, or if the only way that the
1011      * set of ports in a datapath can change is through ->port_add() and
1012      * ->port_del(), then this function may be a null pointer.
1013      */
1014     int (*port_poll)(const struct ofproto *ofproto, char **devnamep);
1015
1016     /* Arranges for the poll loop to wake up when ->port_poll() will return a
1017      * value other than EAGAIN.
1018      *
1019      * If the set of ports in a datapath is fixed, or if the only way that the
1020      * set of ports in a datapath can change is through ->port_add() and
1021      * ->port_del(), or if the poll loop will always wake up anyway when
1022      * ->port_poll() will return a value other than EAGAIN, then this function
1023      * may be a null pointer.
1024      */
1025     void (*port_poll_wait)(const struct ofproto *ofproto);
1026
1027     /* Checks the status of LACP negotiation for 'port'.  Returns 1 if LACP
1028      * partner information for 'port' is up-to-date, 0 if LACP partner
1029      * information is not current (generally indicating a connectivity
1030      * problem), or -1 if LACP is not enabled on 'port'.
1031      *
1032      * This function may be a null pointer if the ofproto implementation does
1033      * not support LACP. */
1034     int (*port_is_lacp_current)(const struct ofport *port);
1035
1036 /* ## ----------------------- ## */
1037 /* ## OpenFlow Rule Functions ## */
1038 /* ## ----------------------- ## */
1039
1040     /* Chooses an appropriate table for 'match' within 'ofproto'.  On
1041      * success, stores the table ID into '*table_idp' and returns 0.  On
1042      * failure, returns an OpenFlow error code.
1043      *
1044      * The choice of table should be a function of 'match' and 'ofproto''s
1045      * datapath capabilities.  It should not depend on the flows already in
1046      * 'ofproto''s flow tables.  Failure implies that an OpenFlow rule with
1047      * 'match' as its matching condition can never be inserted into 'ofproto',
1048      * even starting from an empty flow table.
1049      *
1050      * If multiple tables are candidates for inserting the flow, the function
1051      * should choose one arbitrarily (but deterministically).
1052      *
1053      * If this function is NULL then table 0 is always chosen. */
1054     enum ofperr (*rule_choose_table)(const struct ofproto *ofproto,
1055                                      const struct match *match,
1056                                      uint8_t *table_idp);
1057
1058     /* Life-cycle functions for a "struct rule".
1059      *
1060      *
1061      * Rule Life Cycle
1062      * ===============
1063      *
1064      * The life cycle of a struct rule is an elaboration of the basic life
1065      * cycle described above under "Life Cycle".
1066      *
1067      * After a rule is successfully constructed, it is then inserted.  If
1068      * insertion completes successfully, then before it is later destructed, it
1069      * is deleted.
1070      *
1071      * You can think of a rule as having the following extra steps inserted
1072      * between "Life Cycle" steps 4 and 5:
1073      *
1074      *   4.1. The client inserts the rule into the flow table, making it
1075      *        visible in flow table lookups.
1076      *
1077      *   4.2. The client calls "rule_insert".  Immediately or eventually, the
1078      *        implementation calls ofoperation_complete() to indicate that the
1079      *        insertion completed.  If the operation failed, skip to step 5.
1080      *
1081      *   4.3. The rule is now installed in the flow table.  Eventually it will
1082      *        be deleted.
1083      *
1084      *   4.4. The client removes the rule from the flow table.  It is no longer
1085      *        visible in flow table lookups.
1086      *
1087      *   4.5. The client calls "rule_delete".  Immediately or eventually, the
1088      *        implementation calls ofoperation_complete() to indicate that the
1089      *        deletion completed.  Deletion is not allowed to fail, so it must
1090      *        be successful.
1091      *
1092      *
1093      * Asynchronous Operation Support
1094      * ==============================
1095      *
1096      * The "insert" and "delete" life-cycle operations on rules can operate
1097      * asynchronously, meaning that ->rule_insert() and ->rule_delete() only
1098      * need to initiate their respective operations and do not need to wait for
1099      * them to complete before they return.  ->rule_modify_actions() also
1100      * operates asynchronously.
1101      *
1102      * An ofproto implementation reports the success or failure of an
1103      * asynchronous operation on a rule using the rule's 'pending' member,
1104      * which points to a opaque "struct ofoperation" that represents the
1105      * ongoing operation.  When the operation completes, the ofproto
1106      * implementation calls ofoperation_complete(), passing the ofoperation and
1107      * an error indication.
1108      *
1109      * Only the following contexts may call ofoperation_complete():
1110      *
1111      *   - The function called to initiate the operation, e.g. ->rule_insert()
1112      *     or ->rule_delete().  This is the best choice if the operation
1113      *     completes quickly.
1114      *
1115      *   - The implementation's ->run() function.
1116      *
1117      *   - The implementation's ->destruct() function.
1118      *
1119      * The ofproto base code updates the flow table optimistically, assuming
1120      * that the operation will probably succeed:
1121      *
1122      *   - ofproto adds the rule in the flow table before calling
1123      *     ->rule_insert().
1124      *
1125      *   - ofproto updates the rule's actions and other properties before
1126      *     calling ->rule_modify_actions().
1127      *
1128      *   - ofproto removes the rule before calling ->rule_delete().
1129      *
1130      * With one exception, when an asynchronous operation completes with an
1131      * error, ofoperation_complete() backs out the already applied changes:
1132      *
1133      *   - If adding a rule in the flow table fails, ofproto removes the new
1134      *     rule.
1135      *
1136      *   - If modifying a rule fails, ofproto restores the original actions
1137      *     (and other properties).
1138      *
1139      *   - Removing a rule is not allowed to fail.  It must always succeed.
1140      *
1141      * The ofproto base code serializes operations: if any operation is in
1142      * progress on a given rule, ofproto postpones initiating any new operation
1143      * on that rule until the pending operation completes.  Therefore, every
1144      * operation must eventually complete through a call to
1145      * ofoperation_complete() to avoid delaying new operations indefinitely
1146      * (including any OpenFlow request that affects the rule in question, even
1147      * just to query its statistics).
1148      *
1149      *
1150      * Construction
1151      * ============
1152      *
1153      * When ->rule_construct() is called, 'rule' is a new rule that is not yet
1154      * inserted into a flow table.  ->rule_construct() should initialize enough
1155      * of the rule's derived state for 'rule' to be suitable for inserting into
1156      * a flow table.  ->rule_construct() should not modify any base members of
1157      * struct rule.
1158      *
1159      * If ->rule_construct() fails (as indicated by returning a nonzero
1160      * OpenFlow error code), the ofproto base code will uninitialize and
1161      * deallocate 'rule'.  See "Rule Life Cycle" above for more details.
1162      *
1163      * ->rule_construct() may also:
1164      *
1165      *   - Validate that the datapath supports the matching rule in 'rule->cr'
1166      *     datapath.  For example, if the rule's table does not support
1167      *     registers, then it is an error if 'rule->cr' does not wildcard all
1168      *     registers.
1169      *
1170      *   - Validate that the datapath can correctly implement 'rule->ofpacts'.
1171      *
1172      * Some implementations might need to defer these tasks to ->rule_insert(),
1173      * which is also acceptable.
1174      *
1175      *
1176      * Insertion
1177      * =========
1178      *
1179      * Following successful construction, the ofproto base case inserts 'rule'
1180      * into its flow table, then it calls ->rule_insert().  ->rule_insert()
1181      * should set in motion adding the new rule to the datapath flow table.  It
1182      * must act as follows:
1183      *
1184      *   - If it completes insertion, either by succeeding or failing, it must
1185      *     call ofoperation_complete()
1186      *
1187      *   - If insertion is only partially complete, then it must return without
1188      *     calling ofoperation_complete().  Later, when the insertion is
1189      *     complete, the ->run() or ->destruct() function must call
1190      *     ofoperation_complete() to report success or failure.
1191      *
1192      * If ->rule_insert() fails, the ofproto base code will remove 'rule' from
1193      * the flow table, destruct, uninitialize, and deallocate 'rule'.  See
1194      * "Rule Life Cycle" above for more details.
1195      *
1196      *
1197      * Deletion
1198      * ========
1199      *
1200      * The ofproto base code removes 'rule' from its flow table before it calls
1201      * ->rule_delete().  ->rule_delete() should set in motion removing 'rule'
1202      * from the datapath flow table.  It must act as follows:
1203      *
1204      *   - If it completes deletion, it must call ofoperation_complete().
1205      *
1206      *   - If deletion is only partially complete, then it must return without
1207      *     calling ofoperation_complete().  Later, when the deletion is
1208      *     complete, the ->run() or ->destruct() function must call
1209      *     ofoperation_complete().
1210      *
1211      * Rule deletion must not fail.
1212      *
1213      *
1214      * Destruction
1215      * ===========
1216      *
1217      * ->rule_destruct() must uninitialize derived state.
1218      *
1219      * Rule destruction must not fail. */
1220     struct rule *(*rule_alloc)(void);
1221     enum ofperr (*rule_construct)(struct rule *rule)
1222         /* OVS_REQUIRES(ofproto_mutex) */;
1223     void (*rule_insert)(struct rule *rule) /* OVS_REQUIRES(ofproto_mutex) */;
1224     void (*rule_delete)(struct rule *rule) /* OVS_REQUIRES(ofproto_mutex) */;
1225     void (*rule_destruct)(struct rule *rule);
1226     void (*rule_dealloc)(struct rule *rule);
1227
1228     /* Obtains statistics for 'rule', storing the number of packets that have
1229      * matched it in '*packet_count' and the number of bytes in those packets
1230      * in '*byte_count'.  UINT64_MAX indicates that the packet count or byte
1231      * count is unknown.  If 'push' is true, the provider may try to update
1232      * statistics for 'rule', possibly taking the 'ofproto_mutex'.*/
1233     void (*rule_get_stats)(struct rule *rule, uint64_t *packet_count,
1234                            uint64_t *byte_count, bool push)
1235         /* OVS_EXCLUDED(ofproto_mutex) */;
1236
1237     /* Applies the actions in 'rule' to 'packet'.  (This implements sending
1238      * buffered packets for OpenFlow OFPT_FLOW_MOD commands.)
1239      *
1240      * Takes ownership of 'packet' (so it should eventually free it, with
1241      * ofpbuf_delete()).
1242      *
1243      * 'flow' reflects the flow information for 'packet'.  All of the
1244      * information in 'flow' is extracted from 'packet', except for
1245      * flow->tunnel and flow->in_port, which are assigned the correct values
1246      * for the incoming packet.  The register values are zeroed.  'packet''s
1247      * header pointers (e.g. packet->l3) are appropriately initialized.
1248      * packet->l3 is aligned on a 32-bit boundary.
1249      *
1250      * The implementation should add the statistics for 'packet' into 'rule'.
1251      *
1252      * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code. */
1253     enum ofperr (*rule_execute)(struct rule *rule, const struct flow *flow,
1254                                 struct ofpbuf *packet);
1255
1256     /* When ->rule_modify_actions() is called, the caller has already replaced
1257      * the OpenFlow actions in 'rule' by a new set.  (The original actions are
1258      * in rule->pending->actions.)
1259      *
1260      * ->rule_modify_actions() should set the following in motion:
1261      *
1262      *   - Validate that the datapath can correctly implement the actions now
1263      *     in 'rule'.
1264      *
1265      *   - Update the datapath flow table with the new actions.
1266      *
1267      *   - Only if 'reset_counters' is true, reset any packet or byte counters
1268      *     associated with the rule to zero, so that rule_get_stats() will not
1269      *     longer count those packets or bytes.
1270      *
1271      * If the operation synchronously completes, ->rule_modify_actions() may
1272      * call ofoperation_complete() before it returns.  Otherwise, ->run()
1273      * should call ofoperation_complete() later, after the operation does
1274      * complete.
1275      *
1276      * If the operation fails, then the base ofproto code will restore the
1277      * original 'actions' and 'n_actions' of 'rule'.
1278      *
1279      * ->rule_modify_actions() should not modify any base members of struct
1280      * rule. */
1281     void (*rule_modify_actions)(struct rule *rule, bool reset_counters)
1282         /* OVS_REQUIRES(ofproto_mutex) */;
1283
1284     /* Changes the OpenFlow IP fragment handling policy to 'frag_handling',
1285      * which takes one of the following values, with the corresponding
1286      * meanings:
1287      *
1288      *  - OFPC_FRAG_NORMAL: The switch should treat IP fragments the same way
1289      *    as other packets, omitting TCP and UDP port numbers (always setting
1290      *    them to 0).
1291      *
1292      *  - OFPC_FRAG_DROP: The switch should drop all IP fragments without
1293      *    passing them through the flow table.
1294      *
1295      *  - OFPC_FRAG_REASM: The switch should reassemble IP fragments before
1296      *    passing packets through the flow table.
1297      *
1298      *  - OFPC_FRAG_NX_MATCH (a Nicira extension): Similar to OFPC_FRAG_NORMAL,
1299      *    except that TCP and UDP port numbers should be included in fragments
1300      *    with offset 0.
1301      *
1302      * Implementations are not required to support every mode.
1303      * OFPC_FRAG_NORMAL is the default mode when an ofproto is created.
1304      *
1305      * At the time of the call to ->set_frag_handling(), the current mode is
1306      * available in 'ofproto->frag_handling'.  ->set_frag_handling() returns
1307      * true if the requested mode was set, false if it is not supported.
1308      *
1309      * Upon successful return, the caller changes 'ofproto->frag_handling' to
1310      * reflect the new mode.
1311      */
1312     bool (*set_frag_handling)(struct ofproto *ofproto,
1313                               enum ofp_config_flags frag_handling);
1314
1315     /* Implements the OpenFlow OFPT_PACKET_OUT command.  The datapath should
1316      * execute the 'ofpacts_len' bytes of "struct ofpacts" in 'ofpacts'.
1317      *
1318      * The caller retains ownership of 'packet' and of 'ofpacts', so
1319      * ->packet_out() should not modify or free them.
1320      *
1321      * This function must validate that it can correctly implement 'ofpacts'.
1322      * If not, then it should return an OpenFlow error code.
1323      *
1324      * 'flow' reflects the flow information for 'packet'.  All of the
1325      * information in 'flow' is extracted from 'packet', except for
1326      * flow->in_port (see below).  flow->tunnel and its register values are
1327      * zeroed.
1328      *
1329      * flow->in_port comes from the OpenFlow OFPT_PACKET_OUT message.  The
1330      * implementation should reject invalid flow->in_port values by returning
1331      * OFPERR_OFPBRC_BAD_PORT.  (If the implementation called
1332      * ofproto_init_max_ports(), then the client will reject these ports
1333      * itself.)  For consistency, the implementation should consider valid for
1334      * flow->in_port any value that could possibly be seen in a packet that it
1335      * passes to connmgr_send_packet_in().  Ideally, even an implementation
1336      * that never generates packet-ins (e.g. due to hardware limitations)
1337      * should still allow flow->in_port values for every possible physical port
1338      * and OFPP_LOCAL.  The only virtual ports (those above OFPP_MAX) that the
1339      * caller will ever pass in as flow->in_port, other than OFPP_LOCAL, are
1340      * OFPP_NONE and OFPP_CONTROLLER.  The implementation should allow both of
1341      * these, treating each of them as packets generated by the controller as
1342      * opposed to packets originating from some switch port.
1343      *
1344      * (Ordinarily the only effect of flow->in_port is on output actions that
1345      * involve the input port, such as actions that output to OFPP_IN_PORT,
1346      * OFPP_FLOOD, or OFPP_ALL.  flow->in_port can also affect Nicira extension
1347      * "resubmit" actions.)
1348      *
1349      * 'packet' is not matched against the OpenFlow flow table, so its
1350      * statistics should not be included in OpenFlow flow statistics.
1351      *
1352      * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code. */
1353     enum ofperr (*packet_out)(struct ofproto *ofproto, struct ofpbuf *packet,
1354                               const struct flow *flow,
1355                               const struct ofpact *ofpacts,
1356                               size_t ofpacts_len);
1357
1358 /* ## ------------------------- ## */
1359 /* ## OFPP_NORMAL configuration ## */
1360 /* ## ------------------------- ## */
1361
1362     /* Configures NetFlow on 'ofproto' according to the options in
1363      * 'netflow_options', or turns off NetFlow if 'netflow_options' is NULL.
1364      *
1365      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that 'ofproto' does not support
1366      * NetFlow, as does a null pointer. */
1367     int (*set_netflow)(struct ofproto *ofproto,
1368                        const struct netflow_options *netflow_options);
1369
1370     void (*get_netflow_ids)(const struct ofproto *ofproto,
1371                             uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id);
1372
1373     /* Configures sFlow on 'ofproto' according to the options in
1374      * 'sflow_options', or turns off sFlow if 'sflow_options' is NULL.
1375      *
1376      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that 'ofproto' does not support
1377      * sFlow, as does a null pointer. */
1378     int (*set_sflow)(struct ofproto *ofproto,
1379                      const struct ofproto_sflow_options *sflow_options);
1380
1381     /* Configures IPFIX on 'ofproto' according to the options in
1382      * 'bridge_exporter_options' and the 'flow_exporters_options'
1383      * array, or turns off IPFIX if 'bridge_exporter_options' and
1384      * 'flow_exporters_options' is NULL.
1385      *
1386      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that 'ofproto' does not support
1387      * IPFIX, as does a null pointer. */
1388     int (*set_ipfix)(
1389         struct ofproto *ofproto,
1390         const struct ofproto_ipfix_bridge_exporter_options
1391             *bridge_exporter_options,
1392         const struct ofproto_ipfix_flow_exporter_options
1393             *flow_exporters_options, size_t n_flow_exporters_options);
1394
1395     /* Configures connectivity fault management on 'ofport'.
1396      *
1397      * If 'cfm_settings' is nonnull, configures CFM according to its members.
1398      *
1399      * If 'cfm_settings' is null, removes any connectivity fault management
1400      * configuration from 'ofport'.
1401      *
1402      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1403      * support CFM, as does a null pointer. */
1404     int (*set_cfm)(struct ofport *ofport, const struct cfm_settings *s);
1405
1406     /* Checks the status of CFM configured on 'ofport'.  Returns true if the
1407      * port's CFM status was successfully stored into '*status'.  Returns false
1408      * if the port did not have CFM configured, in which case '*status' is
1409      * indeterminate.
1410      *
1411      * The caller must provide and owns '*status', but it does not own and must
1412      * not modify or free the array returned in 'status->rmps'. */
1413     bool (*get_cfm_status)(const struct ofport *ofport,
1414                            struct ofproto_cfm_status *status);
1415
1416     /* Configures BFD on 'ofport'.
1417      *
1418      * If 'cfg' is NULL, or 'cfg' does not contain the key value pair
1419      * "enable=true", removes BFD from 'ofport'.  Otherwise, configures BFD
1420      * according to 'cfg'.
1421      *
1422      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1423      * support BFD, as does a null pointer. */
1424     int (*set_bfd)(struct ofport *ofport, const struct smap *cfg);
1425
1426     /* Populates 'smap' with the status of BFD on 'ofport'.  Returns 0 on
1427      * success, or a positive errno.  EOPNOTSUPP as a return value indicates
1428      * that this ofproto_class does not support BFD, as does a null pointer. */
1429     int (*get_bfd_status)(struct ofport *ofport, struct smap *smap);
1430
1431     /* Configures spanning tree protocol (STP) on 'ofproto' using the
1432      * settings defined in 's'.
1433      *
1434      * If 's' is nonnull, configures STP according to its members.
1435      *
1436      * If 's' is null, removes any STP configuration from 'ofproto'.
1437      *
1438      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1439      * support STP, as does a null pointer. */
1440     int (*set_stp)(struct ofproto *ofproto,
1441                    const struct ofproto_stp_settings *s);
1442
1443     /* Retrieves state of spanning tree protocol (STP) on 'ofproto'.
1444      *
1445      * Stores STP state for 'ofproto' in 's'.  If the 'enabled' member
1446      * is false, the other member values are not meaningful.
1447      *
1448      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1449      * support STP, as does a null pointer. */
1450     int (*get_stp_status)(struct ofproto *ofproto,
1451                           struct ofproto_stp_status *s);
1452
1453     /* Configures spanning tree protocol (STP) on 'ofport' using the
1454      * settings defined in 's'.
1455      *
1456      * If 's' is nonnull, configures STP according to its members.  The
1457      * caller is responsible for assigning STP port numbers (using the
1458      * 'port_num' member in the range of 1 through 255, inclusive) and
1459      * ensuring there are no duplicates.
1460      *
1461      * If 's' is null, removes any STP configuration from 'ofport'.
1462      *
1463      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1464      * support STP, as does a null pointer. */
1465     int (*set_stp_port)(struct ofport *ofport,
1466                         const struct ofproto_port_stp_settings *s);
1467
1468     /* Retrieves spanning tree protocol (STP) port status of 'ofport'.
1469      *
1470      * Stores STP state for 'ofport' in 's'.  If the 'enabled' member is
1471      * false, the other member values are not meaningful.
1472      *
1473      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1474      * support STP, as does a null pointer. */
1475     int (*get_stp_port_status)(struct ofport *ofport,
1476                                struct ofproto_port_stp_status *s);
1477
1478     /* Registers meta-data associated with the 'n_qdscp' Qualities of Service
1479      * 'queues' attached to 'ofport'.  This data is not intended to be
1480      * sufficient to implement QoS.  Instead, providers may use this
1481      * information to implement features which require knowledge of what queues
1482      * exist on a port, and some basic information about them.
1483      *
1484      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1485      * support QoS, as does a null pointer. */
1486     int (*set_queues)(struct ofport *ofport,
1487                       const struct ofproto_port_queue *queues, size_t n_qdscp);
1488
1489     /* If 's' is nonnull, this function registers a "bundle" associated with
1490      * client data pointer 'aux' in 'ofproto'.  A bundle is the same concept as
1491      * a Port in OVSDB, that is, it consists of one or more "slave" devices
1492      * (Interfaces, in OVSDB) along with VLAN and LACP configuration and, if
1493      * there is more than one slave, a bonding configuration.  If 'aux' is
1494      * already registered then this function updates its configuration to 's'.
1495      * Otherwise, this function registers a new bundle.
1496      *
1497      * If 's' is NULL, this function unregisters the bundle registered on
1498      * 'ofproto' associated with client data pointer 'aux'.  If no such bundle
1499      * has been registered, this has no effect.
1500      *
1501      * This function affects only the behavior of the NXAST_AUTOPATH action and
1502      * output to the OFPP_NORMAL port.  An implementation that does not support
1503      * it at all may set it to NULL or return EOPNOTSUPP.  An implementation
1504      * that supports only a subset of the functionality should implement what
1505      * it can and return 0. */
1506     int (*bundle_set)(struct ofproto *ofproto, void *aux,
1507                       const struct ofproto_bundle_settings *s);
1508
1509     /* If 'port' is part of any bundle, removes it from that bundle.  If the
1510      * bundle now has no ports, deletes the bundle.  If the bundle now has only
1511      * one port, deconfigures the bundle's bonding configuration. */
1512     void (*bundle_remove)(struct ofport *ofport);
1513
1514     /* If 's' is nonnull, this function registers a mirror associated with
1515      * client data pointer 'aux' in 'ofproto'.  A mirror is the same concept as
1516      * a Mirror in OVSDB.  If 'aux' is already registered then this function
1517      * updates its configuration to 's'.  Otherwise, this function registers a
1518      * new mirror.
1519      *
1520      * If 's' is NULL, this function unregisters the mirror registered on
1521      * 'ofproto' associated with client data pointer 'aux'.  If no such mirror
1522      * has been registered, this has no effect.
1523      *
1524      * An implementation that does not support mirroring at all may set
1525      * it to NULL or return EOPNOTSUPP.  An implementation that supports
1526      * only a subset of the functionality should implement what it can
1527      * and return 0. */
1528     int (*mirror_set)(struct ofproto *ofproto, void *aux,
1529                       const struct ofproto_mirror_settings *s);
1530
1531     /* Retrieves statistics from mirror associated with client data
1532      * pointer 'aux' in 'ofproto'.  Stores packet and byte counts in
1533      * 'packets' and 'bytes', respectively.  If a particular counter is
1534      * not supported, the appropriate argument is set to UINT64_MAX.
1535      *
1536      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1537      * support retrieving mirror statistics. */
1538     int (*mirror_get_stats)(struct ofproto *ofproto, void *aux,
1539                             uint64_t *packets, uint64_t *bytes);
1540
1541     /* Configures the VLANs whose bits are set to 1 in 'flood_vlans' as VLANs
1542      * on which all packets are flooded, instead of using MAC learning.  If
1543      * 'flood_vlans' is NULL, then MAC learning applies to all VLANs.
1544      *
1545      * This function affects only the behavior of the OFPP_NORMAL action.  An
1546      * implementation that does not support it may set it to NULL or return
1547      * EOPNOTSUPP. */
1548     int (*set_flood_vlans)(struct ofproto *ofproto,
1549                            unsigned long *flood_vlans);
1550
1551     /* Returns true if 'aux' is a registered bundle that is currently in use as
1552      * the output for a mirror. */
1553     bool (*is_mirror_output_bundle)(const struct ofproto *ofproto, void *aux);
1554
1555     /* When the configuration option of forward_bpdu changes, this function
1556      * will be invoked. */
1557     void (*forward_bpdu_changed)(struct ofproto *ofproto);
1558
1559     /* Sets the MAC aging timeout for the OFPP_NORMAL action to 'idle_time', in
1560      * seconds, and the maximum number of MAC table entries to
1561      * 'max_entries'.
1562      *
1563      * An implementation that doesn't support configuring these features may
1564      * set this function to NULL or implement it as a no-op. */
1565     void (*set_mac_table_config)(struct ofproto *ofproto,
1566                                  unsigned int idle_time, size_t max_entries);
1567
1568 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
1569  *
1570  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
1571  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
1572  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
1573  * widespread use, we will delete these interfaces. */
1574
1575     /* If 'realdev_ofp_port' is nonzero, then this function configures 'ofport'
1576      * as a VLAN splinter port for VLAN 'vid', associated with the real device
1577      * that has OpenFlow port number 'realdev_ofp_port'.
1578      *
1579      * If 'realdev_ofp_port' is zero, then this function deconfigures 'ofport'
1580      * as a VLAN splinter port.
1581      *
1582      * This function should be NULL if an implementation does not support it.
1583      */
1584     int (*set_realdev)(struct ofport *ofport,
1585                        ofp_port_t realdev_ofp_port, int vid);
1586
1587 /* ## ------------------------ ## */
1588 /* ## OpenFlow meter functions ## */
1589 /* ## ------------------------ ## */
1590
1591     /* These functions should be NULL if an implementation does not support
1592      * them.  They must be all null or all non-null.. */
1593
1594     /* Initializes 'features' to describe the metering features supported by
1595      * 'ofproto'. */
1596     void (*meter_get_features)(const struct ofproto *ofproto,
1597                                struct ofputil_meter_features *features);
1598
1599     /* If '*id' is UINT32_MAX, adds a new meter with the given 'config'.  On
1600      * success the function must store a provider meter ID other than
1601      * UINT32_MAX in '*id'.  All further references to the meter will be made
1602      * with the returned provider meter id rather than the OpenFlow meter id.
1603      * The caller does not try to interpret the provider meter id, giving the
1604      * implementation the freedom to either use the OpenFlow meter_id value
1605      * provided in the meter configuration, or any other value suitable for the
1606      * implementation.
1607      *
1608      * If '*id' is a value other than UINT32_MAX, modifies the existing meter
1609      * with that meter provider ID to have configuration 'config'.  On failure,
1610      * the existing meter configuration is left intact.  Regardless of success,
1611      * any change to '*id' updates the provider meter id used for this
1612      * meter. */
1613     enum ofperr (*meter_set)(struct ofproto *ofproto, ofproto_meter_id *id,
1614                              const struct ofputil_meter_config *config);
1615
1616     /* Gets the meter and meter band packet and byte counts for maximum of
1617      * 'stats->n_bands' bands for the meter with provider ID 'id' within
1618      * 'ofproto'.  The caller fills in the other stats values.  The band stats
1619      * are copied to memory at 'stats->bands' provided by the caller.  The
1620      * number of returned band stats is returned in 'stats->n_bands'. */
1621     enum ofperr (*meter_get)(const struct ofproto *ofproto,
1622                              ofproto_meter_id id,
1623                              struct ofputil_meter_stats *stats);
1624
1625     /* Deletes a meter, making the 'ofproto_meter_id' invalid for any
1626      * further calls. */
1627     void (*meter_del)(struct ofproto *, ofproto_meter_id);
1628 };
1629
1630 extern const struct ofproto_class ofproto_dpif_class;
1631
1632 int ofproto_class_register(const struct ofproto_class *);
1633 int ofproto_class_unregister(const struct ofproto_class *);
1634
1635 /* ofproto_flow_mod() returns this value if the flow_mod could not be processed
1636  * because it overlaps with an ongoing flow table operation that has not yet
1637  * completed.  The caller should retry the operation later.
1638  *
1639  * ofproto.c also uses this value internally for additional (similar) purposes.
1640  *
1641  * This particular value is a good choice because it is large, so that it does
1642  * not collide with any errno value, but not large enough to collide with an
1643  * OFPERR_* value. */
1644 enum { OFPROTO_POSTPONE = 1 << 16 };
1645 BUILD_ASSERT_DECL(OFPROTO_POSTPONE < OFPERR_OFS);
1646
1647 int ofproto_flow_mod(struct ofproto *, struct ofputil_flow_mod *)
1648     OVS_EXCLUDED(ofproto_mutex);
1649 void ofproto_add_flow(struct ofproto *, const struct match *,
1650                       unsigned int priority,
1651                       const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len)
1652     OVS_EXCLUDED(ofproto_mutex);
1653 bool ofproto_delete_flow(struct ofproto *,
1654                          const struct match *, unsigned int priority)
1655     OVS_EXCLUDED(ofproto_mutex);
1656 void ofproto_flush_flows(struct ofproto *);
1657
1658 #endif /* ofproto/ofproto-provider.h */