lib/dpif-provider.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 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 DPIF_PROVIDER_H
  18 #define DPIF_PROVIDER_H 1
  19
  20 /* Provider interface to dpifs, which provide an interface to an Open vSwitch
  21  * datapath.  A datapath is a collection of physical or virtual ports that are
  22  * exposed over OpenFlow as a single switch.  Datapaths and the collections of
  23  * ports that they contain may be fixed or dynamic. */
  24
  25 #include <assert.h>
  26 #include "openflow/openflow.h"
  27 #include "dpif.h"
  28 #include "util.h"
  29
  30 #ifdef  __cplusplus
  31 extern "C" {
  32 #endif
  33
  34 /* Open vSwitch datapath interface.
  35  *
  36  * This structure should be treated as opaque by dpif implementations. */
  37 struct dpif {
  38     const struct dpif_class *dpif_class;
  39     char *base_name;
  40     char *full_name;
  41     uint8_t netflow_engine_type;
  42     uint8_t netflow_engine_id;
  43 };
  44
  45 void dpif_init(struct dpif *, const struct dpif_class *, const char *name,
  46                uint8_t netflow_engine_type, uint8_t netflow_engine_id);
  47 void dpif_uninit(struct dpif *dpif, bool close);
  48
  49 static inline void dpif_assert_class(const struct dpif *dpif,
  50                                      const struct dpif_class *dpif_class)
  51 {
  52     assert(dpif->dpif_class == dpif_class);
  53 }
  54
  55 /* Datapath interface class structure, to be defined by each implementation of
  56  * a datapath interface.
  57  *
  58  * These functions return 0 if successful or a positive errno value on failure,
  59  * except where otherwise noted.
  60  *
  61  * These functions are expected to execute synchronously, that is, to block as
  62  * necessary to obtain a result.  Thus, they may not return EAGAIN or
  63  * EWOULDBLOCK or EINPROGRESS.  We may relax this requirement in the future if
  64  * and when we encounter performance problems. */
  65 struct dpif_class {
  66     /* Type of dpif in this class, e.g. "system", "netdev", etc.
  67      *
  68      * One of the providers should supply a "system" type, since this is
  69      * the type assumed if no type is specified when opening a dpif. */
  70     const char *type;
  71
  72     /* Performs periodic work needed by dpifs of this class, if any is
  73      * necessary. */
  74     void (*run)(void);
  75
  76     /* Arranges for poll_block() to wake up if the "run" member function needs
  77      * to be called. */
  78     void (*wait)(void);
  79
  80     /* Enumerates the names of all known created datapaths, if possible, into
  81      * 'all_dps'.  The caller has already initialized 'all_dps' and other dpif
  82      * classes might already have added names to it.
  83      *
  84      * This is used by the vswitch at startup, so that it can delete any
  85      * datapaths that are not configured.
  86      *
  87      * Some kinds of datapaths might not be practically enumerable, in which
  88      * case this function may be a null pointer. */
  89     int (*enumerate)(struct svec *all_dps);
  90
  91     /* Attempts to open an existing dpif called 'name', if 'create' is false,
  92      * or to open an existing dpif or create a new one, if 'create' is true.
  93      *
  94      * 'dpif_class' is the class of dpif to open.
  95      *
  96      * If successful, stores a pointer to the new dpif in '*dpifp', which must
  97      * have class 'dpif_class'.  On failure there are no requirements on what
  98      * is stored in '*dpifp'. */
  99     int (*open)(const struct dpif_class *dpif_class,
 100                 const char *name, bool create, struct dpif **dpifp);
 101
 102     /* Closes 'dpif' and frees associated memory. */
 103     void (*close)(struct dpif *dpif);
 104
 105     /* Enumerates all names that may be used to open 'dpif' into 'all_names'.
 106      * The Linux datapath, for example, supports opening a datapath both by
 107      * number, e.g. "dp0", and by the name of the datapath's local port.  For
 108      * some datapaths, this might be an infinite set (e.g. in a file name,
 109      * slashes may be duplicated any number of times), in which case only the
 110      * names most likely to be used should be enumerated.
 111      *
 112      * The caller has already initialized 'all_names' and might already have
 113      * added some names to it.  This function should not disturb any existing
 114      * names in 'all_names'.
 115      *
 116      * If a datapath class does not support multiple names for a datapath, this
 117      * function may be a null pointer.
 118      *
 119      * This is used by the vswitch at startup, */
 120     int (*get_all_names)(const struct dpif *dpif, struct svec *all_names);
 121
 122     /* Attempts to destroy the dpif underlying 'dpif'.
 123      *
 124      * If successful, 'dpif' will not be used again except as an argument for
 125      * the 'close' member function. */
 126     int (*destroy)(struct dpif *dpif);
 127
 128     /* Retrieves statistics for 'dpif' into 'stats'. */
 129     int (*get_stats)(const struct dpif *dpif, struct odp_stats *stats);
 130
 131     /* Retrieves 'dpif''s current treatment of IP fragments into '*drop_frags':
 132      * true indicates that fragments are dropped, false indicates that
 133      * fragments are treated in the same way as other IP packets (except that
 134      * the L4 header cannot be read). */
 135     int (*get_drop_frags)(const struct dpif *dpif, bool *drop_frags);
 136
 137     /* Changes 'dpif''s treatment of IP fragments to 'drop_frags', whose
 138      * meaning is the same as for the get_drop_frags member function. */
 139     int (*set_drop_frags)(struct dpif *dpif, bool drop_frags);
 140
 141     /* Adds 'netdev' as a new port in 'dpif'.  If successful, sets '*port_no'
 142      * to the new port's port number. */
 143     int (*port_add)(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
 144                     uint16_t *port_no);
 145
 146     /* Removes port numbered 'port_no' from 'dpif'. */
 147     int (*port_del)(struct dpif *dpif, uint16_t port_no);
 148
 149     /* Queries 'dpif' for a port with the given 'port_no' or 'devname'.  Stores
 150      * information about the port into '*port' if successful. */
 151     int (*port_query_by_number)(const struct dpif *dpif, uint16_t port_no,
 152                                 struct odp_port *port);
 153     int (*port_query_by_name)(const struct dpif *dpif, const char *devname,
 154                               struct odp_port *port);
 155
 156     /* Attempts to begin dumping the ports in a dpif.  On success, returns 0
 157      * and initializes '*statep' with any data needed for iteration.  On
 158      * failure, returns a positive errno value. */
 159     int (*port_dump_start)(const struct dpif *dpif, void **statep);
 160
 161     /* Attempts to retrieve another port from 'dpif' for 'state', which was
 162      * initialized by a successful call to the 'port_dump_start' function for
 163      * 'dpif'.  On success, stores a new odp_port into 'port' and returns 0.
 164      * Returns EOF if the end of the port table has been reached, or a positive
 165      * errno value on error.  This function will not be called again once it
 166      * returns nonzero once for a given iteration (but the 'port_dump_done'
 167      * function will be called afterward). */
 168     int (*port_dump_next)(const struct dpif *dpif, void *state,
 169                           struct odp_port *port);
 170
 171     /* Releases resources from 'dpif' for 'state', which was initialized by a
 172      * successful call to the 'port_dump_start' function for 'dpif'.  */
 173     int (*port_dump_done)(const struct dpif *dpif, void *state);
 174
 175     /* Polls for changes in the set of ports in 'dpif'.  If the set of ports in
 176      * 'dpif' has changed, then this function should do one of the
 177      * following:
 178      *
 179      * - Preferably: store the name of the device that was added to or deleted
 180      *   from 'dpif' in '*devnamep' and return 0.  The caller is responsible
 181      *   for freeing '*devnamep' (with free()) when it no longer needs it.
 182      *
 183      * - Alternatively: return ENOBUFS, without indicating the device that was
 184      *   added or deleted.
 185      *
 186      * Occasional 'false positives', in which the function returns 0 while
 187      * indicating a device that was not actually added or deleted or returns
 188      * ENOBUFS without any change, are acceptable.
 189      *
 190      * If the set of ports in 'dpif' has not changed, returns EAGAIN.  May also
 191      * return other positive errno values to indicate that something has gone
 192      * wrong. */
 193     int (*port_poll)(const struct dpif *dpif, char **devnamep);
 194
 195     /* Arranges for the poll loop to wake up when 'port_poll' will return a
 196      * value other than EAGAIN. */
 197     void (*port_poll_wait)(const struct dpif *dpif);
 198
 199     /* For each flow 'flow' in the 'n' flows in 'flows':
 200      *
 201      * - If a flow matching 'flow->key' exists in 'dpif':
 202      *
 203      *     Stores 0 into 'flow->stats.error' and stores statistics for the flow
 204      *     into 'flow->stats'.
 205      *
 206      *     If 'flow->n_actions' is zero, then 'flow->actions' is ignored.  If
 207      *     'flow->n_actions' is nonzero, then 'flow->actions' should point to
 208      *     an array of the specified number of actions.  At most that many of
 209      *     the flow's actions will be copied into that array.
 210      *     'flow->n_actions' will be updated to the number of actions actually
 211      *     present in the flow, which may be greater than the number stored if
 212      *     the flow has more actions than space available in the array.
 213      *
 214      * - Flow-specific errors are indicated by a positive errno value in
 215      *   'flow->stats.error'.  In particular, ENOENT indicates that no flow
 216      *   matching 'flow->key' exists in 'dpif'.  When an error value is stored,
 217      *   the contents of 'flow->key' are preserved but other members of 'flow'
 218      *   should be treated as indeterminate.
 219      *
 220      * Returns 0 if all 'n' flows in 'flows' were updated (whether they were
 221      * individually successful or not is indicated by 'flow->stats.error',
 222      * however).  Returns a positive errno value if an error that prevented
 223      * this update occurred, in which the caller must not depend on any
 224      * elements in 'flows' being updated or not updated.
 225      */
 226     int (*flow_get)(const struct dpif *dpif, struct odp_flow flows[], int n);
 227
 228     /* Adds or modifies a flow in 'dpif' as specified in 'put':
 229      *
 230      * - If the flow specified in 'put->flow' does not exist in 'dpif', then
 231      *   behavior depends on whether ODPPF_CREATE is specified in 'put->flags':
 232      *   if it is, the flow will be added, otherwise the operation will fail
 233      *   with ENOENT.
 234      *
 235      * - Otherwise, the flow specified in 'put->flow' does exist in 'dpif'.
 236      *   Behavior in this case depends on whether ODPPF_MODIFY is specified in
 237      *   'put->flags': if it is, the flow's actions will be updated, otherwise
 238      *   the operation will fail with EEXIST.  If the flow's actions are
 239      *   updated, then its statistics will be zeroed if ODPPF_ZERO_STATS is set
 240      *   in 'put->flags', left as-is otherwise.
 241      */
 242     int (*flow_put)(struct dpif *dpif, struct odp_flow_put *put);
 243
 244     /* Deletes a flow matching 'flow->key' from 'dpif' or returns ENOENT if
 245      * 'dpif' does not contain such a flow.
 246      *
 247      * If successful, updates 'flow->stats', 'flow->n_actions', and
 248      * 'flow->actions' as described in more detail under the flow_get member
 249      * function below. */
 250     int (*flow_del)(struct dpif *dpif, struct odp_flow *flow);
 251
 252     /* Deletes all flows from 'dpif' and clears all of its queues of received
 253      * packets. */
 254     int (*flow_flush)(struct dpif *dpif);
 255
 256     /* Attempts to begin dumping the flows in a dpif.  On success, returns 0
 257      * and initializes '*statep' with any data needed for iteration.  On
 258      * failure, returns a positive errno value. */
 259     int (*flow_dump_start)(const struct dpif *dpif, void **statep);
 260
 261     /* Attempts to retrieve another flow from 'dpif' for 'state', which was
 262      * initialized by a successful call to the 'flow_dump_start' function for
 263      * 'dpif'.  On success, stores a new odp_flow into 'flow' and returns 0.
 264      * Returns EOF if the end of the flow table has been reached, or a positive
 265      * errno value on error.  This function will not be called again once it
 266      * returns nonzero once for a given iteration (but the 'flow_dump_done'
 267      * function will be called afterward).
 268      *
 269      * Dumping flow actions is optional.  If the caller does not want to dump
 270      * actions it will initialize 'flow->actions' to NULL and
 271      * 'flow->actions_len' to 0.  Otherwise, 'flow->actions' points to an array
 272      * of struct nlattr and 'flow->actions_len' contains the number of bytes of
 273      * Netlink attributes.  The implemention should fill in as many actions as
 274      * will fit into the provided array and update 'flow->actions_len' with the
 275      * number of bytes required (regardless of whether they fit in the provided
 276      * space). */
 277     int (*flow_dump_next)(const struct dpif *dpif, void *state,
 278                           struct odp_flow *flow);
 279
 280     /* Releases resources from 'dpif' for 'state', which was initialized by a
 281      * successful call to the 'flow_dump_start' function for 'dpif'.  */
 282     int (*flow_dump_done)(const struct dpif *dpif, void *state);
 283
 284     /* Performs the 'actions_len' bytes of actions in 'actions' on the Ethernet
 285      * frame specified in 'packet'. */
 286     int (*execute)(struct dpif *dpif, const struct nlattr *actions,
 287                    size_t actions_len, const struct ofpbuf *packet);
 288
 289     /* Retrieves 'dpif''s "listen mask" into '*listen_mask'.  Each ODPL_* bit
 290      * set in '*listen_mask' indicates the 'dpif' will receive messages of the
 291      * corresponding type when it calls the recv member function. */
 292     int (*recv_get_mask)(const struct dpif *dpif, int *listen_mask);
 293
 294     /* Sets 'dpif''s "listen mask" to 'listen_mask'.  Each ODPL_* bit set in
 295      * 'listen_mask' indicates the 'dpif' will receive messages of the
 296      * corresponding type when it calls the recv member function. */
 297     int (*recv_set_mask)(struct dpif *dpif, int listen_mask);
 298
 299     /* Retrieves 'dpif''s sFlow sampling probability into '*probability'.
 300      * Return value is 0 or a positive errno value.  EOPNOTSUPP indicates that
 301      * the datapath does not support sFlow, as does a null pointer.
 302      *
 303      * '*probability' is expressed as the number of packets out of UINT_MAX to
 304      * sample, e.g. probability/UINT_MAX is the probability of sampling a given
 305      * packet. */
 306     int (*get_sflow_probability)(const struct dpif *dpif,
 307                                  uint32_t *probability);
 308
 309     /* Sets 'dpif''s sFlow sampling probability to 'probability'.  Return value
 310      * is 0 or a positive errno value.  EOPNOTSUPP indicates that the datapath
 311      * does not support sFlow, as does a null pointer.
 312      *
 313      * 'probability' is expressed as the number of packets out of UINT_MAX to
 314      * sample, e.g. probability/UINT_MAX is the probability of sampling a given
 315      * packet. */
 316     int (*set_sflow_probability)(struct dpif *dpif, uint32_t probability);
 317
 318     /* Translates OpenFlow queue ID 'queue_id' (in host byte order) into a
 319      * priority value for use in the ODPAT_SET_PRIORITY action in
 320      * '*priority'. */
 321     int (*queue_to_priority)(const struct dpif *dpif, uint32_t queue_id,
 322                              uint32_t *priority);
 323
 324     /* Polls for an upcall from 'dpif'.  If successful, stores the upcall into
 325      * '*upcall'.  Only upcalls of the types selected with the set_listen_mask
 326      * member function should be received.
 327      *
 328      * The caller takes ownership of the data that 'upcall' points to.
 329      * 'upcall->key' and 'upcall->actions' (if nonnull) point into data owned
 330      * by 'upcall->packet', so their memory cannot be freed separately.  (This
 331      * is hardly a great way to do things but it works out OK for the dpif
 332      * providers that exist so far.)
 333      *
 334      * For greatest efficiency, 'upcall->packet' should have at least
 335      * offsetof(struct ofp_packet_in, data) bytes of headroom.
 336      *
 337      * This function must not block.  If no upcall is pending when it is
 338      * called, it should return EAGAIN without blocking. */
 339     int (*recv)(struct dpif *dpif, struct dpif_upcall *upcall);
 340
 341     /* Arranges for the poll loop to wake up when 'dpif' has a message queued
 342      * to be received with the recv member function. */
 343     void (*recv_wait)(struct dpif *dpif);
 344 };
 345
 346 extern const struct dpif_class dpif_linux_class;
 347 extern const struct dpif_class dpif_netdev_class;
 348
 349 #ifdef  __cplusplus
 350 }
 351 #endif
 352
 353 #endif /* dpif-provider.h */