6c9af0e4861ebc9136cfafe8991c4a0b82756007
[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 #include "cfm.h"
23 #include "classifier.h"
24 #include "guarded-list.h"
25 #include "heap.h"
26 #include "hindex.h"
27 #include "list.h"
28 #include "ofp-errors.h"
29 #include "ofp-util.h"
30 #include "ofproto/ofproto.h"
31 #include "ovs-atomic.h"
32 #include "ovs-thread.h"
33 #include "shash.h"
34 #include "simap.h"
35 #include "timeval.h"
36
37 struct match;
38 struct ofpact;
39 struct ofputil_flow_mod;
40 struct bfd_cfg;
41 struct meter;
42
43 extern struct ovs_mutex ofproto_mutex;
44
45 /* An OpenFlow switch.
46  *
47  * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
48  * should not modify them. */
49 struct ofproto {
50     struct hmap_node hmap_node; /* In global 'all_ofprotos' hmap. */
51     const struct ofproto_class *ofproto_class;
52     char *type;                 /* Datapath type. */
53     char *name;                 /* Datapath name. */
54
55     /* Settings. */
56     uint64_t fallback_dpid;     /* Datapath ID if no better choice found. */
57     uint64_t datapath_id;       /* Datapath ID. */
58     bool forward_bpdu;          /* Option to allow forwarding of BPDU frames
59                                  * when NORMAL action is invoked. */
60     char *mfr_desc;             /* Manufacturer (NULL for default)b. */
61     char *hw_desc;              /* Hardware (NULL for default). */
62     char *sw_desc;              /* Software version (NULL for default). */
63     char *serial_desc;          /* Serial number (NULL for default). */
64     char *dp_desc;              /* Datapath description (NULL for default). */
65     enum ofp_config_flags frag_handling; /* One of OFPC_*.  */
66
67     /* Datapath. */
68     struct hmap ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
69     struct shash port_by_name;
70     unsigned long *ofp_port_ids;/* Bitmap of used OpenFlow port numbers. */
71     struct simap ofp_requests;  /* OpenFlow port number requests. */
72     uint16_t alloc_port_no;     /* Last allocated OpenFlow port number. */
73     uint16_t max_ports;         /* Max possible OpenFlow port num, plus one. */
74
75     /* Flow tables. */
76     long long int eviction_group_timer; /* For rate limited reheapification. */
77     struct oftable *tables;
78     int n_tables;
79
80     /* Rules indexed on their cookie values, in all flow tables. */
81     struct hindex cookies OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
82
83     /* List of expirable flows, in all flow tables. */
84     struct list expirable OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
85
86     /* Meter table.
87      * OpenFlow meters start at 1.  To avoid confusion we leave the first
88      * pointer in the array un-used, and index directly with the OpenFlow
89      * meter_id. */
90     struct ofputil_meter_features meter_features;
91     struct meter **meters; /* 'meter_features.max_meter' + 1 pointers. */
92
93     /* OpenFlow connections. */
94     struct connmgr *connmgr;
95
96     /* Flow table operation tracking. */
97     int state;                  /* Internal state. */
98     struct list pending;        /* List of "struct ofopgroup"s. */
99     unsigned int n_pending;     /* list_size(&pending). */
100     struct hmap deletions;      /* All OFOPERATION_DELETE "ofoperation"s. */
101
102     /* Delayed rule executions.
103      *
104      * We delay calls to ->ofproto_class->rule_execute() past releasing
105      * ofproto_mutex during a flow_mod, because otherwise a "learn" action
106      * triggered by the executing the packet would try to recursively modify
107      * the flow table and reacquire the global lock. */
108     struct guarded_list rule_executes;
109
110     /* Flow table operation logging. */
111     int n_add, n_delete, n_modify; /* Number of unreported ops of each kind. */
112     long long int first_op, last_op; /* Range of times for unreported ops. */
113     long long int next_op_report;    /* Time to report ops, or LLONG_MAX. */
114     long long int op_backoff;        /* Earliest time to report ops again. */
115
116     /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
117      *
118      * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device
119      * drivers in old versions of Linux that do not properly support VLANs when
120      * VLAN devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
121      * widespread use, we will delete these interfaces. */
122     unsigned long int *vlan_bitmap; /* 4096-bit bitmap of in-use VLANs. */
123     bool vlans_changed;             /* True if new VLANs are in use. */
124     int min_mtu;                    /* Current MTU of non-internal ports. */
125 };
126
127 void ofproto_init_tables(struct ofproto *, int n_tables);
128 void ofproto_init_max_ports(struct ofproto *, uint16_t max_ports);
129
130 struct ofproto *ofproto_lookup(const char *name);
131 struct ofport *ofproto_get_port(const struct ofproto *, ofp_port_t ofp_port);
132
133 /* An OpenFlow port within a "struct ofproto".
134  *
135  * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
136  * should not modify them. */
137 struct ofport {
138     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "ports" hmap. */
139     struct ofproto *ofproto;    /* The ofproto that contains this port. */
140     struct netdev *netdev;
141     struct ofputil_phy_port pp;
142     ofp_port_t ofp_port;        /* OpenFlow port number. */
143     unsigned int change_seq;
144     long long int created;      /* Time created, in msec. */
145     int mtu;
146 };
147
148 void ofproto_port_set_state(struct ofport *, enum ofputil_port_state);
149
150 /* OpenFlow table flags:
151  *
152  *   - "Hidden" tables are not included in OpenFlow operations that operate on
153  *     "all tables".  For example, a request for flow stats on all tables will
154  *     omit flows in hidden tables, table stats requests will omit the table
155  *     entirely, and the switch features reply will not count the hidden table.
156  *
157  *     However, operations that specifically name the particular table still
158  *     operate on it.  For example, flow_mods and flow stats requests on a
159  *     hidden table work.
160  *
161  *     To avoid gaps in table IDs (which have unclear validity in OpenFlow),
162  *     hidden tables must be the highest-numbered tables that a provider
163  *     implements.
164  *
165  *   - "Read-only" tables can't be changed through OpenFlow operations.  (At
166  *     the moment all flow table operations go effectively through OpenFlow, so
167  *     this means that read-only tables can't be changed at all after the
168  *     read-only flag is set.)
169  *
170  * The generic ofproto layer never sets these flags.  An ofproto provider can
171  * set them if it is appropriate.
172  */
173 enum oftable_flags {
174     OFTABLE_HIDDEN = 1 << 0,   /* Hide from most OpenFlow operations. */
175     OFTABLE_READONLY = 1 << 1  /* Don't allow OpenFlow to change this table. */
176 };
177
178 /* A flow table within a "struct ofproto". */
179 struct oftable {
180     enum oftable_flags flags;
181     struct classifier cls;      /* Contains "struct rule"s. */
182     char *name;                 /* Table name exposed via OpenFlow, or NULL. */
183
184     /* Maximum number of flows or UINT_MAX if there is no limit besides any
185      * limit imposed by resource limitations. */
186     unsigned int max_flows;
187
188     /* These members determine the handling of an attempt to add a flow that
189      * would cause the table to have more than 'max_flows' flows.
190      *
191      * If 'eviction_fields' is NULL, overflows will be rejected with an error.
192      *
193      * If 'eviction_fields' is nonnull (regardless of whether n_eviction_fields
194      * is nonzero), an overflow will cause a flow to be removed.  The flow to
195      * be removed is chosen to give fairness among groups distinguished by
196      * different values for the subfields within 'groups'. */
197     struct mf_subfield *eviction_fields;
198     size_t n_eviction_fields;
199
200     /* Eviction groups.
201      *
202      * When a flow is added that would cause the table to have more than
203      * 'max_flows' flows, and 'eviction_fields' is nonnull, these groups are
204      * used to decide which rule to evict: the rule is chosen from the eviction
205      * group that contains the greatest number of rules.*/
206     uint32_t eviction_group_id_basis;
207     struct hmap eviction_groups_by_id;
208     struct heap eviction_groups_by_size;
209 };
210
211 /* Assigns TABLE to each oftable, in turn, in OFPROTO.
212  *
213  * All parameters are evaluated multiple times. */
214 #define OFPROTO_FOR_EACH_TABLE(TABLE, OFPROTO)              \
215     for ((TABLE) = (OFPROTO)->tables;                       \
216          (TABLE) < &(OFPROTO)->tables[(OFPROTO)->n_tables]; \
217          (TABLE)++)
218
219 /* An OpenFlow flow within a "struct ofproto".
220  *
221  * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
222  * should not modify them. */
223 struct rule {
224     struct ofproto *ofproto;     /* The ofproto that contains this rule. */
225     struct cls_rule cr;          /* In owning ofproto's classifier. */
226     atomic_uint ref_count;
227
228     struct ofoperation *pending; /* Operation now in progress, if nonnull. */
229
230     ovs_be64 flow_cookie;        /* Controller-issued identifier. Guarded by
231                                     mutex. */
232     struct hindex_node cookie_node OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
233
234     long long int created;       /* Creation time. */
235     long long int modified;      /* Time of last modification. */
236     long long int used;          /* Last use; time created if never used. */
237     uint8_t table_id;            /* Index in ofproto's 'tables' array. */
238     bool send_flow_removed;      /* Send a flow removed message? */
239
240     uint16_t hard_timeout OVS_GUARDED; /* In seconds from ->modified. */
241     uint16_t idle_timeout OVS_GUARDED; /* In seconds from ->used. */
242
243     /* Eviction groups. */
244     struct heap_node evg_node;   /* In eviction_group's "rules" heap. */
245     struct eviction_group *eviction_group; /* NULL if not in any group. */
246
247     /* The mutex is used to protect those elements in struct rule which are
248      * accessed by multiple threads.  The main ofproto code is guaranteed not
249      * to change any of the elements "Guarded by mutex" without holding the
250      * lock.
251      *
252      * While maintaining a pointer to struct rule, threads are required to hold
253      * a readlock on the classifier that holds the rule or increment the rule's
254      * ref_count.
255      *
256      * A rule will not be evicted unless its classifier's write lock is
257      * held. */
258     struct ovs_mutex mutex;
259
260     /* Guarded by mutex. */
261     struct rule_actions *actions;
262
263     struct list meter_list_node; /* In owning meter's 'rules' list. */
264
265     /* Flow monitors. */
266     enum nx_flow_monitor_flags monitor_flags;
267     uint64_t add_seqno;         /* Sequence number when added. */
268     uint64_t modify_seqno;      /* Sequence number when changed. */
269
270     /* Optimisation for flow expiry.  In ofproto's 'expirable' list if this
271      * rule is expirable, otherwise empty. */
272     struct list expirable OVS_GUARDED_BY(ofproto_mutex);
273 };
274
275 void ofproto_rule_ref(struct rule *);
276 void ofproto_rule_unref(struct rule *);
277
278 /* A set of actions within a "struct rule".
279  *
280  *
281  * Thread-safety
282  * =============
283  *
284  * A struct rule_actions 'actions' may be accessed without a risk of being
285  * freed by code that holds a read-lock or write-lock on 'rule->mutex' (where
286  * 'rule' is the rule for which 'rule->actions == actions') or that owns a
287  * reference to 'actions->ref_count' (or both). */
288 struct rule_actions {
289     atomic_uint ref_count;
290
291     /* These members are immutable: they do not change during the struct's
292      * lifetime.  */
293     struct ofpact *ofpacts;     /* Sequence of "struct ofpacts". */
294     unsigned int ofpacts_len;   /* Size of 'ofpacts', in bytes. */
295     uint32_t meter_id;          /* Non-zero OF meter_id, or zero. */
296 };
297
298 struct rule_actions *rule_actions_create(const struct ofpact *, size_t);
299 void rule_actions_ref(struct rule_actions *);
300 void rule_actions_unref(struct rule_actions *);
301
302 /* A set of rules to which an OpenFlow operation applies. */
303 struct rule_collection {
304     struct rule **rules;        /* The rules. */
305     size_t n;                   /* Number of rules collected. */
306
307     size_t capacity;            /* Number of rules that will fit in 'rules'. */
308     struct rule *stub[64];      /* Preallocated rules to avoid malloc(). */
309 };
310
311 void rule_collection_init(struct rule_collection *);
312 void rule_collection_add(struct rule_collection *, struct rule *);
313 void rule_collection_destroy(struct rule_collection *);
314
315 /* Threshold at which to begin flow table eviction. Only affects the
316  * ofproto-dpif implementation */
317 extern unsigned flow_eviction_threshold;
318
319 /* Number of upcall handler threads. Only affects the ofproto-dpif
320  * implementation. */
321 extern unsigned n_handler_threads;
322
323 /* Determines which model to use for handling misses in the ofproto-dpif
324  * implementation */
325 extern enum ofproto_flow_miss_model flow_miss_model;
326
327 static inline struct rule *
328 rule_from_cls_rule(const struct cls_rule *cls_rule)
329 {
330     return cls_rule ? CONTAINER_OF(cls_rule, struct rule, cr) : NULL;
331 }
332
333 void ofproto_rule_expire(struct rule *rule, uint8_t reason);
334 void ofproto_rule_delete(struct ofproto *, struct classifier *cls,
335                          struct rule *) OVS_REQ_WRLOCK(cls->rwlock);
336 void ofproto_rule_reduce_timeouts(struct rule *rule, uint16_t idle_timeout,
337                                   uint16_t hard_timeout)
338     OVS_EXCLUDED(ofproto_mutex, rule->mutex);
339
340 void ofoperation_complete(struct ofoperation *, enum ofperr);
341
342 bool ofoperation_has_out_port(const struct ofoperation *, ofp_port_t out_port);
343
344 /* ofproto class structure, to be defined by each ofproto implementation.
345  *
346  *
347  * Data Structures
348  * ===============
349  *
350  * These functions work primarily with three different kinds of data
351  * structures:
352  *
353  *   - "struct ofproto", which represents an OpenFlow switch.
354  *
355  *   - "struct ofport", which represents a port within an ofproto.
356  *
357  *   - "struct rule", which represents an OpenFlow flow within an ofproto.
358  *
359  * Each of these data structures contains all of the implementation-independent
360  * generic state for the respective concept, called the "base" state.  None of
361  * them contains any extra space for ofproto implementations to use.  Instead,
362  * each implementation is expected to declare its own data structure that
363  * contains an instance of the generic data structure plus additional
364  * implementation-specific members, called the "derived" state.  The
365  * implementation can use casts or (preferably) the CONTAINER_OF macro to
366  * obtain access to derived state given only a pointer to the embedded generic
367  * data structure.
368  *
369  *
370  * Life Cycle
371  * ==========
372  *
373  * Four stylized functions accompany each of these data structures:
374  *
375  *            "alloc"       "construct"       "destruct"       "dealloc"
376  *            ------------  ----------------  ---------------  --------------
377  *   ofproto  ->alloc       ->construct       ->destruct       ->dealloc
378  *   ofport   ->port_alloc  ->port_construct  ->port_destruct  ->port_dealloc
379  *   rule     ->rule_alloc  ->rule_construct  ->rule_destruct  ->rule_dealloc
380  *
381  * "ofproto" and "ofport" have this exact life cycle.  The "rule" data
382  * structure also follow this life cycle with some additional elaborations
383  * described under "Rule Life Cycle" below.
384  *
385  * Any instance of a given data structure goes through the following life
386  * cycle:
387  *
388  *   1. The client calls the "alloc" function to obtain raw memory.  If "alloc"
389  *      fails, skip all the other steps.
390  *
391  *   2. The client initializes all of the data structure's base state.  If this
392  *      fails, skip to step 7.
393  *
394  *   3. The client calls the "construct" function.  The implementation
395  *      initializes derived state.  It may refer to the already-initialized
396  *      base state.  If "construct" fails, skip to step 6.
397  *
398  *   4. The data structure is now initialized and in use.
399  *
400  *   5. When the data structure is no longer needed, the client calls the
401  *      "destruct" function.  The implementation uninitializes derived state.
402  *      The base state has not been uninitialized yet, so the implementation
403  *      may still refer to it.
404  *
405  *   6. The client uninitializes all of the data structure's base state.
406  *
407  *   7. The client calls the "dealloc" to free the raw memory.  The
408  *      implementation must not refer to base or derived state in the data
409  *      structure, because it has already been uninitialized.
410  *
411  * Each "alloc" function allocates and returns a new instance of the respective
412  * data structure.  The "alloc" function is not given any information about the
413  * use of the new data structure, so it cannot perform much initialization.
414  * Its purpose is just to ensure that the new data structure has enough room
415  * for base and derived state.  It may return a null pointer if memory is not
416  * available, in which case none of the other functions is called.
417  *
418  * Each "construct" function initializes derived state in its respective data
419  * structure.  When "construct" is called, all of the base state has already
420  * been initialized, so the "construct" function may refer to it.  The
421  * "construct" function is allowed to fail, in which case the client calls the
422  * "dealloc" function (but not the "destruct" function).
423  *
424  * Each "destruct" function uninitializes and frees derived state in its
425  * respective data structure.  When "destruct" is called, the base state has
426  * not yet been uninitialized, so the "destruct" function may refer to it.  The
427  * "destruct" function is not allowed to fail.
428  *
429  * Each "dealloc" function frees raw memory that was allocated by the the
430  * "alloc" function.  The memory's base and derived members might not have ever
431  * been initialized (but if "construct" returned successfully, then it has been
432  * "destruct"ed already).  The "dealloc" function is not allowed to fail.
433  *
434  *
435  * Conventions
436  * ===========
437  *
438  * Most of these functions return 0 if they are successful or a positive error
439  * code on failure.  Depending on the function, valid error codes are either
440  * errno values or OFPERR_* OpenFlow error codes.
441  *
442  * Most of these functions are expected to execute synchronously, that is, to
443  * block as necessary to obtain a result.  Thus, these functions may return
444  * EAGAIN (or EWOULDBLOCK or EINPROGRESS) only where the function descriptions
445  * explicitly say those errors are a possibility.  We may relax this
446  * requirement in the future if and when we encounter performance problems. */
447 struct ofproto_class {
448 /* ## ----------------- ## */
449 /* ## Factory Functions ## */
450 /* ## ----------------- ## */
451
452     /* Initializes provider.  The caller may pass in 'iface_hints',
453      * which contains an shash of "struct iface_hint" elements indexed
454      * by the interface's name.  The provider may use these hints to
455      * describe the startup configuration in order to reinitialize its
456      * state.  The caller owns the provided data, so a provider must
457      * make copies of anything required.  An ofproto provider must
458      * remove any existing state that is not described by the hint, and
459      * may choose to remove it all. */
460     void (*init)(const struct shash *iface_hints);
461
462     /* Enumerates the types of all support ofproto types into 'types'.  The
463      * caller has already initialized 'types' and other ofproto classes might
464      * already have added names to it. */
465     void (*enumerate_types)(struct sset *types);
466
467     /* Enumerates the names of all existing datapath of the specified 'type'
468      * into 'names' 'all_dps'.  The caller has already initialized 'names' as
469      * an empty sset.
470      *
471      * 'type' is one of the types enumerated by ->enumerate_types().
472      *
473      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.
474      */
475     int (*enumerate_names)(const char *type, struct sset *names);
476
477     /* Deletes the datapath with the specified 'type' and 'name'.  The caller
478      * should have closed any open ofproto with this 'type' and 'name'; this
479      * function is allowed to fail if that is not the case.
480      *
481      * 'type' is one of the types enumerated by ->enumerate_types().
482      * 'name' is one of the names enumerated by ->enumerate_names() for 'type'.
483      *
484      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.
485      */
486     int (*del)(const char *type, const char *name);
487
488     /* Returns the type to pass to netdev_open() when a datapath of type
489      * 'datapath_type' has a port of type 'port_type', for a few special
490      * cases when a netdev type differs from a port type.  For example,
491      * when using the userspace datapath, a port of type "internal"
492      * needs to be opened as "tap".
493      *
494      * Returns either 'type' itself or a string literal, which must not
495      * be freed. */
496     const char *(*port_open_type)(const char *datapath_type,
497                                   const char *port_type);
498
499 /* ## ------------------------ ## */
500 /* ## Top-Level type Functions ## */
501 /* ## ------------------------ ## */
502
503     /* Performs any periodic activity required on ofprotos of type
504      * 'type'.
505      *
506      * An ofproto provider may implement it or not, depending on whether
507      * it needs type-level maintenance.
508      *
509      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
510     int (*type_run)(const char *type);
511
512     /* Performs periodic activity required on ofprotos of type 'type'
513      * that needs to be done with the least possible latency.
514      *
515      * This is run multiple times per main loop.  An ofproto provider may
516      * implement it or not, according to whether it provides a performance
517      * boost for that ofproto implementation.
518      *
519      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
520     int (*type_run_fast)(const char *type);
521
522     /* Causes the poll loop to wake up when a type 'type''s 'run'
523      * function needs to be called, e.g. by calling the timer or fd
524      * waiting functions in poll-loop.h.
525      *
526      * An ofproto provider may implement it or not, depending on whether
527      * it needs type-level maintenance. */
528     void (*type_wait)(const char *type);
529
530 /* ## --------------------------- ## */
531 /* ## Top-Level ofproto Functions ## */
532 /* ## --------------------------- ## */
533
534     /* Life-cycle functions for an "ofproto" (see "Life Cycle" above).
535      *
536      *
537      * Construction
538      * ============
539      *
540      * ->construct() should not modify any base members of the ofproto.  The
541      * client will initialize the ofproto's 'ports' and 'tables' members after
542      * construction is complete.
543      *
544      * When ->construct() is called, the client does not yet know how many flow
545      * tables the datapath supports, so ofproto->n_tables will be 0 and
546      * ofproto->tables will be NULL.  ->construct() should call
547      * ofproto_init_tables() to allocate and initialize ofproto->n_tables and
548      * ofproto->tables.  Each flow table will be initially empty, so
549      * ->construct() should delete flows from the underlying datapath, if
550      * necessary, rather than populating the tables.
551      *
552      * If the ofproto knows the maximum port number that the datapath can have,
553      * then it can call ofproto_init_max_ports().  If it does so, then the
554      * client will ensure that the actions it allows to be used through
555      * OpenFlow do not refer to ports above that maximum number.
556      *
557      * Only one ofproto instance needs to be supported for any given datapath.
558      * If a datapath is already open as part of one "ofproto", then another
559      * attempt to "construct" the same datapath as part of another ofproto is
560      * allowed to fail with an error.
561      *
562      * ->construct() returns 0 if successful, otherwise a positive errno
563      * value.
564      *
565      *
566      * Destruction
567      * ===========
568      *
569      * If 'ofproto' has any pending asynchronous operations, ->destruct()
570      * must complete all of them by calling ofoperation_complete().
571      *
572      * ->destruct() must also destroy all remaining rules in the ofproto's
573      * tables, by passing each remaining rule to ofproto_rule_delete(), and
574      * then complete each of those deletions in turn by calling
575      * ofoperation_complete().
576      *
577      * (Thus, there is a multi-step process for any rule currently being
578      * inserted or modified at the beginning of destruction: first
579      * ofoperation_complete() that operation, then ofproto_rule_delete() the
580      * rule, then ofoperation_complete() the deletion operation.)
581      *
582      * The client will destroy the flow tables themselves after ->destruct()
583      * returns.
584      */
585     struct ofproto *(*alloc)(void);
586     int (*construct)(struct ofproto *ofproto);
587     void (*destruct)(struct ofproto *ofproto);
588     void (*dealloc)(struct ofproto *ofproto);
589
590     /* Performs any periodic activity required by 'ofproto'.  It should:
591      *
592      *   - Call connmgr_send_packet_in() for each received packet that missed
593      *     in the OpenFlow flow table or that had a OFPP_CONTROLLER output
594      *     action.
595      *
596      *   - Call ofproto_rule_expire() for each OpenFlow flow that has reached
597      *     its hard_timeout or idle_timeout, to expire the flow.
598      *
599      *     (But rules that are part of a pending operation, e.g. rules for
600      *     which ->pending is true, may not expire.)
601      *
602      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
603     int (*run)(struct ofproto *ofproto);
604
605     /* Performs periodic activity required by 'ofproto' that needs to be done
606      * with the least possible latency.
607      *
608      * This is run multiple times per main loop.  An ofproto provider may
609      * implement it or not, according to whether it provides a performance
610      * boost for that ofproto implementation. */
611     int (*run_fast)(struct ofproto *ofproto);
612
613     /* Causes the poll loop to wake up when 'ofproto''s 'run' function needs to
614      * be called, e.g. by calling the timer or fd waiting functions in
615      * poll-loop.h.  */
616     void (*wait)(struct ofproto *ofproto);
617
618     /* Adds some memory usage statistics for the implementation of 'ofproto'
619      * into 'usage', for use with memory_report().
620      *
621      * This function is optional. */
622     void (*get_memory_usage)(const struct ofproto *ofproto,
623                              struct simap *usage);
624
625     /* Every "struct rule" in 'ofproto' is about to be deleted, one by one.
626      * This function may prepare for that, for example by clearing state in
627      * advance.  It should *not* actually delete any "struct rule"s from
628      * 'ofproto', only prepare for it.
629      *
630      * This function is optional; it's really just for optimization in case
631      * it's cheaper to delete all the flows from your hardware in a single pass
632      * than to do it one by one. */
633     void (*flush)(struct ofproto *ofproto);
634
635     /* Helper for the OpenFlow OFPT_FEATURES_REQUEST request.
636      *
637      * The implementation should store true in '*arp_match_ip' if the switch
638      * supports matching IP addresses inside ARP requests and replies, false
639      * otherwise.
640      *
641      * The implementation should store in '*actions' a bitmap of the supported
642      * OpenFlow actions.  Vendor actions are not included in '*actions'. */
643     void (*get_features)(struct ofproto *ofproto,
644                          bool *arp_match_ip,
645                          enum ofputil_action_bitmap *actions);
646
647     /* Helper for the OpenFlow OFPST_TABLE statistics request.
648      *
649      * The 'ots' array contains 'ofproto->n_tables' elements.  Each element is
650      * initialized as:
651      *
652      *   - 'table_id' to the array index.
653      *
654      *   - 'name' to "table#" where # is the table ID.
655      *
656      *   - 'match' and 'wildcards' to OFPXMT12_MASK.
657      *
658      *   - 'write_actions' and 'apply_actions' to OFPAT12_OUTPUT.
659      *
660      *   - 'write_setfields' and 'apply_setfields' to OFPXMT12_MASK.
661      *
662      *   - 'metadata_match' and 'metadata_write' to UINT64_MAX.
663      *
664      *   - 'instructions' to OFPIT11_ALL.
665      *
666      *   - 'config' to OFPTC11_TABLE_MISS_MASK.
667      *
668      *   - 'max_entries' to 1,000,000.
669      *
670      *   - 'active_count' to the classifier_count() for the table.
671      *
672      *   - 'lookup_count' and 'matched_count' to 0.
673      *
674      * The implementation should update any members in each element for which
675      * it has better values:
676      *
677      *   - 'name' to a more meaningful name.
678      *
679      *   - 'wildcards' to the set of wildcards actually supported by the table
680      *     (if it doesn't support all OpenFlow wildcards).
681      *
682      *   - 'instructions' to set the instructions actually supported by
683      *     the table.
684      *
685      *   - 'write_actions' to set the write actions actually supported by
686      *     the table (if it doesn't support all OpenFlow actions).
687      *
688      *   - 'apply_actions' to set the apply actions actually supported by
689      *     the table (if it doesn't support all OpenFlow actions).
690      *
691      *   - 'write_setfields' to set the write setfields actually supported by
692      *     the table.
693      *
694      *   - 'apply_setfields' to set the apply setfields actually supported by
695      *     the table.
696      *
697      *   - 'max_entries' to the maximum number of flows actually supported by
698      *     the hardware.
699      *
700      *   - 'lookup_count' to the number of packets looked up in this flow table
701      *     so far.
702      *
703      *   - 'matched_count' to the number of packets looked up in this flow
704      *     table so far that matched one of the flow entries.
705      *
706      * All of the members of struct ofp12_table_stats are in network byte
707      * order.
708      */
709     void (*get_tables)(struct ofproto *ofproto, struct ofp12_table_stats *ots);
710
711 /* ## ---------------- ## */
712 /* ## ofport Functions ## */
713 /* ## ---------------- ## */
714
715     /* Life-cycle functions for a "struct ofport" (see "Life Cycle" above).
716      *
717      * ->port_construct() should not modify any base members of the ofport.
718      * An ofproto implementation should use the 'ofp_port' member of
719      * "struct ofport" as the OpenFlow port number.
720      *
721      * ofports are managed by the base ofproto code.  The ofproto
722      * implementation should only create and destroy them in response to calls
723      * to these functions.  The base ofproto code will create and destroy
724      * ofports in the following situations:
725      *
726      *   - Just after the ->construct() function is called, the base ofproto
727      *     iterates over all of the implementation's ports, using
728      *     ->port_dump_start() and related functions, and constructs an ofport
729      *     for each dumped port.
730      *
731      *   - If ->port_poll() reports that a specific port has changed, then the
732      *     base ofproto will query that port with ->port_query_by_name() and
733      *     construct or destruct ofports as necessary to reflect the updated
734      *     set of ports.
735      *
736      *   - If ->port_poll() returns ENOBUFS to report an unspecified port set
737      *     change, then the base ofproto will iterate over all of the
738      *     implementation's ports, in the same way as at ofproto
739      *     initialization, and construct and destruct ofports to reflect all of
740      *     the changes.
741      *
742      * ->port_construct() returns 0 if successful, otherwise a positive errno
743      * value.
744      */
745     struct ofport *(*port_alloc)(void);
746     int (*port_construct)(struct ofport *ofport);
747     void (*port_destruct)(struct ofport *ofport);
748     void (*port_dealloc)(struct ofport *ofport);
749
750     /* Called after 'ofport->netdev' is replaced by a new netdev object.  If
751      * the ofproto implementation uses the ofport's netdev internally, then it
752      * should switch to using the new one.  The old one has been closed.
753      *
754      * An ofproto implementation that doesn't need to do anything in this
755      * function may use a null pointer. */
756     void (*port_modified)(struct ofport *ofport);
757
758     /* Called after an OpenFlow request changes a port's configuration.
759      * 'ofport->pp.config' contains the new configuration.  'old_config'
760      * contains the previous configuration.
761      *
762      * The caller implements OFPUTIL_PC_PORT_DOWN using netdev functions to
763      * turn NETDEV_UP on and off, so this function doesn't have to do anything
764      * for that bit (and it won't be called if that is the only bit that
765      * changes). */
766     void (*port_reconfigured)(struct ofport *ofport,
767                               enum ofputil_port_config old_config);
768
769     /* Looks up a port named 'devname' in 'ofproto'.  On success, initializes
770      * '*port' appropriately.
771      *
772      * The caller owns the data in 'port' and must free it with
773      * ofproto_port_destroy() when it is no longer needed. */
774     int (*port_query_by_name)(const struct ofproto *ofproto,
775                               const char *devname, struct ofproto_port *port);
776
777     /* Attempts to add 'netdev' as a port on 'ofproto'.  Returns 0 if
778      * successful, otherwise a positive errno value.  The caller should
779      * inform the implementation of the OpenFlow port through the
780      * ->port_construct() method.
781      *
782      * It doesn't matter whether the new port will be returned by a later call
783      * to ->port_poll(); the implementation may do whatever is more
784      * convenient. */
785     int (*port_add)(struct ofproto *ofproto, struct netdev *netdev);
786
787     /* Deletes port number 'ofp_port' from the datapath for 'ofproto'.  Returns
788      * 0 if successful, otherwise a positive errno value.
789      *
790      * It doesn't matter whether the new port will be returned by a later call
791      * to ->port_poll(); the implementation may do whatever is more
792      * convenient. */
793     int (*port_del)(struct ofproto *ofproto, ofp_port_t ofp_port);
794
795     /* Get port stats */
796     int (*port_get_stats)(const struct ofport *port,
797                           struct netdev_stats *stats);
798
799     /* Port iteration functions.
800      *
801      * The client might not be entirely in control of the ports within an
802      * ofproto.  Some hardware implementations, for example, might have a fixed
803      * set of ports in a datapath.  For this reason, the client needs a way to
804      * iterate through all the ports that are actually in a datapath.  These
805      * functions provide that functionality.
806      *
807      * The 'state' pointer provides the implementation a place to
808      * keep track of its position.  Its format is opaque to the caller.
809      *
810      * The ofproto provider retains ownership of the data that it stores into
811      * ->port_dump_next()'s 'port' argument.  The data must remain valid until
812      * at least the next call to ->port_dump_next() or ->port_dump_done() for
813      * 'state'.  The caller will not modify or free it.
814      *
815      * Details
816      * =======
817      *
818      * ->port_dump_start() attempts to begin dumping the ports in 'ofproto'.
819      * On success, it should return 0 and initialize '*statep' with any data
820      * needed for iteration.  On failure, returns a positive errno value, and
821      * the client will not call ->port_dump_next() or ->port_dump_done().
822      *
823      * ->port_dump_next() attempts to retrieve another port from 'ofproto' for
824      * 'state'.  If there is another port, it should store the port's
825      * information into 'port' and return 0.  It should return EOF if all ports
826      * have already been iterated.  Otherwise, on error, it should return a
827      * positive errno value.  This function will not be called again once it
828      * returns nonzero once for a given iteration (but the 'port_dump_done'
829      * function will be called afterward).
830      *
831      * ->port_dump_done() allows the implementation to release resources used
832      * for iteration.  The caller might decide to stop iteration in the middle
833      * by calling this function before ->port_dump_next() returns nonzero.
834      *
835      * Usage Example
836      * =============
837      *
838      * int error;
839      * void *state;
840      *
841      * error = ofproto->ofproto_class->port_dump_start(ofproto, &state);
842      * if (!error) {
843      *     for (;;) {
844      *         struct ofproto_port port;
845      *
846      *         error = ofproto->ofproto_class->port_dump_next(
847      *                     ofproto, state, &port);
848      *         if (error) {
849      *             break;
850      *         }
851      *         // Do something with 'port' here (without modifying or freeing
852      *         // any of its data).
853      *     }
854      *     ofproto->ofproto_class->port_dump_done(ofproto, state);
855      * }
856      * // 'error' is now EOF (success) or a positive errno value (failure).
857      */
858     int (*port_dump_start)(const struct ofproto *ofproto, void **statep);
859     int (*port_dump_next)(const struct ofproto *ofproto, void *state,
860                           struct ofproto_port *port);
861     int (*port_dump_done)(const struct ofproto *ofproto, void *state);
862
863     /* Polls for changes in the set of ports in 'ofproto'.  If the set of ports
864      * in 'ofproto' has changed, then this function should do one of the
865      * following:
866      *
867      * - Preferably: store the name of the device that was added to or deleted
868      *   from 'ofproto' in '*devnamep' and return 0.  The caller is responsible
869      *   for freeing '*devnamep' (with free()) when it no longer needs it.
870      *
871      * - Alternatively: return ENOBUFS, without indicating the device that was
872      *   added or deleted.
873      *
874      * Occasional 'false positives', in which the function returns 0 while
875      * indicating a device that was not actually added or deleted or returns
876      * ENOBUFS without any change, are acceptable.
877      *
878      * The purpose of 'port_poll' is to let 'ofproto' know about changes made
879      * externally to the 'ofproto' object, e.g. by a system administrator via
880      * ovs-dpctl.  Therefore, it's OK, and even preferable, for port_poll() to
881      * not report changes made through calls to 'port_add' or 'port_del' on the
882      * same 'ofproto' object.  (But it's OK for it to report them too, just
883      * slightly less efficient.)
884      *
885      * If the set of ports in 'ofproto' has not changed, returns EAGAIN.  May
886      * also return other positive errno values to indicate that something has
887      * gone wrong.
888      *
889      * If the set of ports in a datapath is fixed, or if the only way that the
890      * set of ports in a datapath can change is through ->port_add() and
891      * ->port_del(), then this function may be a null pointer.
892      */
893     int (*port_poll)(const struct ofproto *ofproto, char **devnamep);
894
895     /* Arranges for the poll loop to wake up when ->port_poll() will return a
896      * value other than EAGAIN.
897      *
898      * If the set of ports in a datapath is fixed, or if the only way that the
899      * set of ports in a datapath can change is through ->port_add() and
900      * ->port_del(), or if the poll loop will always wake up anyway when
901      * ->port_poll() will return a value other than EAGAIN, then this function
902      * may be a null pointer.
903      */
904     void (*port_poll_wait)(const struct ofproto *ofproto);
905
906     /* Checks the status of LACP negotiation for 'port'.  Returns 1 if LACP
907      * partner information for 'port' is up-to-date, 0 if LACP partner
908      * information is not current (generally indicating a connectivity
909      * problem), or -1 if LACP is not enabled on 'port'.
910      *
911      * This function may be a null pointer if the ofproto implementation does
912      * not support LACP. */
913     int (*port_is_lacp_current)(const struct ofport *port);
914
915 /* ## ----------------------- ## */
916 /* ## OpenFlow Rule Functions ## */
917 /* ## ----------------------- ## */
918
919     /* Chooses an appropriate table for 'match' within 'ofproto'.  On
920      * success, stores the table ID into '*table_idp' and returns 0.  On
921      * failure, returns an OpenFlow error code.
922      *
923      * The choice of table should be a function of 'match' and 'ofproto''s
924      * datapath capabilities.  It should not depend on the flows already in
925      * 'ofproto''s flow tables.  Failure implies that an OpenFlow rule with
926      * 'match' as its matching condition can never be inserted into 'ofproto',
927      * even starting from an empty flow table.
928      *
929      * If multiple tables are candidates for inserting the flow, the function
930      * should choose one arbitrarily (but deterministically).
931      *
932      * If this function is NULL then table 0 is always chosen. */
933     enum ofperr (*rule_choose_table)(const struct ofproto *ofproto,
934                                      const struct match *match,
935                                      uint8_t *table_idp);
936
937     /* Life-cycle functions for a "struct rule".
938      *
939      *
940      * Rule Life Cycle
941      * ===============
942      *
943      * The life cycle of a struct rule is an elaboration of the basic life
944      * cycle described above under "Life Cycle".
945      *
946      * After a rule is successfully constructed, it is then inserted.  If
947      * insertion completes successfully, then before it is later destructed, it
948      * is deleted.
949      *
950      * You can think of a rule as having the following extra steps inserted
951      * between "Life Cycle" steps 4 and 5:
952      *
953      *   4.1. The client inserts the rule into the flow table, making it
954      *        visible in flow table lookups.
955      *
956      *   4.2. The client calls "rule_insert".  Immediately or eventually, the
957      *        implementation calls ofoperation_complete() to indicate that the
958      *        insertion completed.  If the operation failed, skip to step 5.
959      *
960      *   4.3. The rule is now installed in the flow table.  Eventually it will
961      *        be deleted.
962      *
963      *   4.4. The client removes the rule from the flow table.  It is no longer
964      *        visible in flow table lookups.
965      *
966      *   4.5. The client calls "rule_delete".  Immediately or eventually, the
967      *        implementation calls ofoperation_complete() to indicate that the
968      *        deletion completed.  Deletion is not allowed to fail, so it must
969      *        be successful.
970      *
971      *
972      * Asynchronous Operation Support
973      * ==============================
974      *
975      * The "insert" and "delete" life-cycle operations on rules can operate
976      * asynchronously, meaning that ->rule_insert() and ->rule_delete() only
977      * need to initiate their respective operations and do not need to wait for
978      * them to complete before they return.  ->rule_modify_actions() also
979      * operates asynchronously.
980      *
981      * An ofproto implementation reports the success or failure of an
982      * asynchronous operation on a rule using the rule's 'pending' member,
983      * which points to a opaque "struct ofoperation" that represents the
984      * ongoing operation.  When the operation completes, the ofproto
985      * implementation calls ofoperation_complete(), passing the ofoperation and
986      * an error indication.
987      *
988      * Only the following contexts may call ofoperation_complete():
989      *
990      *   - The function called to initiate the operation, e.g. ->rule_insert()
991      *     or ->rule_delete().  This is the best choice if the operation
992      *     completes quickly.
993      *
994      *   - The implementation's ->run() function.
995      *
996      *   - The implementation's ->destruct() function.
997      *
998      * The ofproto base code updates the flow table optimistically, assuming
999      * that the operation will probably succeed:
1000      *
1001      *   - ofproto adds the rule in the flow table before calling
1002      *     ->rule_insert().
1003      *
1004      *   - ofproto updates the rule's actions and other properties before
1005      *     calling ->rule_modify_actions().
1006      *
1007      *   - ofproto removes the rule before calling ->rule_delete().
1008      *
1009      * With one exception, when an asynchronous operation completes with an
1010      * error, ofoperation_complete() backs out the already applied changes:
1011      *
1012      *   - If adding a rule in the flow table fails, ofproto removes the new
1013      *     rule.
1014      *
1015      *   - If modifying a rule fails, ofproto restores the original actions
1016      *     (and other properties).
1017      *
1018      *   - Removing a rule is not allowed to fail.  It must always succeed.
1019      *
1020      * The ofproto base code serializes operations: if any operation is in
1021      * progress on a given rule, ofproto postpones initiating any new operation
1022      * on that rule until the pending operation completes.  Therefore, every
1023      * operation must eventually complete through a call to
1024      * ofoperation_complete() to avoid delaying new operations indefinitely
1025      * (including any OpenFlow request that affects the rule in question, even
1026      * just to query its statistics).
1027      *
1028      *
1029      * Construction
1030      * ============
1031      *
1032      * When ->rule_construct() is called, 'rule' is a new rule that is not yet
1033      * inserted into a flow table.  ->rule_construct() should initialize enough
1034      * of the rule's derived state for 'rule' to be suitable for inserting into
1035      * a flow table.  ->rule_construct() should not modify any base members of
1036      * struct rule.
1037      *
1038      * If ->rule_construct() fails (as indicated by returning a nonzero
1039      * OpenFlow error code), the ofproto base code will uninitialize and
1040      * deallocate 'rule'.  See "Rule Life Cycle" above for more details.
1041      *
1042      * ->rule_construct() may also:
1043      *
1044      *   - Validate that the datapath supports the matching rule in 'rule->cr'
1045      *     datapath.  For example, if the rule's table does not support
1046      *     registers, then it is an error if 'rule->cr' does not wildcard all
1047      *     registers.
1048      *
1049      *   - Validate that the datapath can correctly implement 'rule->ofpacts'.
1050      *
1051      * Some implementations might need to defer these tasks to ->rule_insert(),
1052      * which is also acceptable.
1053      *
1054      *
1055      * Insertion
1056      * =========
1057      *
1058      * Following successful construction, the ofproto base case inserts 'rule'
1059      * into its flow table, then it calls ->rule_insert().  ->rule_insert()
1060      * should set in motion adding the new rule to the datapath flow table.  It
1061      * must act as follows:
1062      *
1063      *   - If it completes insertion, either by succeeding or failing, it must
1064      *     call ofoperation_complete()
1065      *
1066      *   - If insertion is only partially complete, then it must return without
1067      *     calling ofoperation_complete().  Later, when the insertion is
1068      *     complete, the ->run() or ->destruct() function must call
1069      *     ofoperation_complete() to report success or failure.
1070      *
1071      * If ->rule_insert() fails, the ofproto base code will remove 'rule' from
1072      * the flow table, destruct, uninitialize, and deallocate 'rule'.  See
1073      * "Rule Life Cycle" above for more details.
1074      *
1075      *
1076      * Deletion
1077      * ========
1078      *
1079      * The ofproto base code removes 'rule' from its flow table before it calls
1080      * ->rule_delete().  ->rule_delete() should set in motion removing 'rule'
1081      * from the datapath flow table.  It must act as follows:
1082      *
1083      *   - If it completes deletion, it must call ofoperation_complete().
1084      *
1085      *   - If deletion is only partially complete, then it must return without
1086      *     calling ofoperation_complete().  Later, when the deletion is
1087      *     complete, the ->run() or ->destruct() function must call
1088      *     ofoperation_complete().
1089      *
1090      * Rule deletion must not fail.
1091      *
1092      *
1093      * Destruction
1094      * ===========
1095      *
1096      * ->rule_destruct() must uninitialize derived state.
1097      *
1098      * Rule destruction must not fail. */
1099     struct rule *(*rule_alloc)(void);
1100     enum ofperr (*rule_construct)(struct rule *rule);
1101     void (*rule_insert)(struct rule *rule);
1102     void (*rule_delete)(struct rule *rule);
1103     void (*rule_destruct)(struct rule *rule);
1104     void (*rule_dealloc)(struct rule *rule);
1105
1106     /* Obtains statistics for 'rule', storing the number of packets that have
1107      * matched it in '*packet_count' and the number of bytes in those packets
1108      * in '*byte_count'.  UINT64_MAX indicates that the packet count or byte
1109      * count is unknown. */
1110     void (*rule_get_stats)(struct rule *rule, uint64_t *packet_count,
1111                            uint64_t *byte_count);
1112
1113     /* Applies the actions in 'rule' to 'packet'.  (This implements sending
1114      * buffered packets for OpenFlow OFPT_FLOW_MOD commands.)
1115      *
1116      * Takes ownership of 'packet' (so it should eventually free it, with
1117      * ofpbuf_delete()).
1118      *
1119      * 'flow' reflects the flow information for 'packet'.  All of the
1120      * information in 'flow' is extracted from 'packet', except for
1121      * flow->tunnel and flow->in_port, which are assigned the correct values
1122      * for the incoming packet.  The register values are zeroed.  'packet''s
1123      * header pointers (e.g. packet->l3) are appropriately initialized.
1124      * packet->l3 is aligned on a 32-bit boundary.
1125      *
1126      * The implementation should add the statistics for 'packet' into 'rule'.
1127      *
1128      * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code. */
1129     enum ofperr (*rule_execute)(struct rule *rule, const struct flow *flow,
1130                                 struct ofpbuf *packet);
1131
1132     /* When ->rule_modify_actions() is called, the caller has already replaced
1133      * the OpenFlow actions in 'rule' by a new set.  (The original actions are
1134      * in rule->pending->actions.)
1135      *
1136      * ->rule_modify_actions() should set the following in motion:
1137      *
1138      *   - Validate that the datapath can correctly implement the actions now
1139      *     in 'rule'.
1140      *
1141      *   - Update the datapath flow table with the new actions.
1142      *
1143      *   - Only if 'reset_counters' is true, reset any packet or byte counters
1144      *     associated with the rule to zero, so that rule_get_stats() will not
1145      *     longer count those packets or bytes.
1146      *
1147      * If the operation synchronously completes, ->rule_modify_actions() may
1148      * call ofoperation_complete() before it returns.  Otherwise, ->run()
1149      * should call ofoperation_complete() later, after the operation does
1150      * complete.
1151      *
1152      * If the operation fails, then the base ofproto code will restore the
1153      * original 'actions' and 'n_actions' of 'rule'.
1154      *
1155      * ->rule_modify_actions() should not modify any base members of struct
1156      * rule. */
1157     void (*rule_modify_actions)(struct rule *rule, bool reset_counters);
1158
1159     /* Changes the OpenFlow IP fragment handling policy to 'frag_handling',
1160      * which takes one of the following values, with the corresponding
1161      * meanings:
1162      *
1163      *  - OFPC_FRAG_NORMAL: The switch should treat IP fragments the same way
1164      *    as other packets, omitting TCP and UDP port numbers (always setting
1165      *    them to 0).
1166      *
1167      *  - OFPC_FRAG_DROP: The switch should drop all IP fragments without
1168      *    passing them through the flow table.
1169      *
1170      *  - OFPC_FRAG_REASM: The switch should reassemble IP fragments before
1171      *    passing packets through the flow table.
1172      *
1173      *  - OFPC_FRAG_NX_MATCH (a Nicira extension): Similar to OFPC_FRAG_NORMAL,
1174      *    except that TCP and UDP port numbers should be included in fragments
1175      *    with offset 0.
1176      *
1177      * Implementations are not required to support every mode.
1178      * OFPC_FRAG_NORMAL is the default mode when an ofproto is created.
1179      *
1180      * At the time of the call to ->set_frag_handling(), the current mode is
1181      * available in 'ofproto->frag_handling'.  ->set_frag_handling() returns
1182      * true if the requested mode was set, false if it is not supported.
1183      *
1184      * Upon successful return, the caller changes 'ofproto->frag_handling' to
1185      * reflect the new mode.
1186      */
1187     bool (*set_frag_handling)(struct ofproto *ofproto,
1188                               enum ofp_config_flags frag_handling);
1189
1190     /* Implements the OpenFlow OFPT_PACKET_OUT command.  The datapath should
1191      * execute the 'ofpacts_len' bytes of "struct ofpacts" in 'ofpacts'.
1192      *
1193      * The caller retains ownership of 'packet' and of 'ofpacts', so
1194      * ->packet_out() should not modify or free them.
1195      *
1196      * This function must validate that it can correctly implement 'ofpacts'.
1197      * If not, then it should return an OpenFlow error code.
1198      *
1199      * 'flow' reflects the flow information for 'packet'.  All of the
1200      * information in 'flow' is extracted from 'packet', except for
1201      * flow->in_port (see below).  flow->tunnel and its register values are
1202      * zeroed.
1203      *
1204      * flow->in_port comes from the OpenFlow OFPT_PACKET_OUT message.  The
1205      * implementation should reject invalid flow->in_port values by returning
1206      * OFPERR_OFPBRC_BAD_PORT.  (If the implementation called
1207      * ofproto_init_max_ports(), then the client will reject these ports
1208      * itself.)  For consistency, the implementation should consider valid for
1209      * flow->in_port any value that could possibly be seen in a packet that it
1210      * passes to connmgr_send_packet_in().  Ideally, even an implementation
1211      * that never generates packet-ins (e.g. due to hardware limitations)
1212      * should still allow flow->in_port values for every possible physical port
1213      * and OFPP_LOCAL.  The only virtual ports (those above OFPP_MAX) that the
1214      * caller will ever pass in as flow->in_port, other than OFPP_LOCAL, are
1215      * OFPP_NONE and OFPP_CONTROLLER.  The implementation should allow both of
1216      * these, treating each of them as packets generated by the controller as
1217      * opposed to packets originating from some switch port.
1218      *
1219      * (Ordinarily the only effect of flow->in_port is on output actions that
1220      * involve the input port, such as actions that output to OFPP_IN_PORT,
1221      * OFPP_FLOOD, or OFPP_ALL.  flow->in_port can also affect Nicira extension
1222      * "resubmit" actions.)
1223      *
1224      * 'packet' is not matched against the OpenFlow flow table, so its
1225      * statistics should not be included in OpenFlow flow statistics.
1226      *
1227      * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code. */
1228     enum ofperr (*packet_out)(struct ofproto *ofproto, struct ofpbuf *packet,
1229                               const struct flow *flow,
1230                               const struct ofpact *ofpacts,
1231                               size_t ofpacts_len);
1232
1233 /* ## ------------------------- ## */
1234 /* ## OFPP_NORMAL configuration ## */
1235 /* ## ------------------------- ## */
1236
1237     /* Configures NetFlow on 'ofproto' according to the options in
1238      * 'netflow_options', or turns off NetFlow if 'netflow_options' is NULL.
1239      *
1240      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that 'ofproto' does not support
1241      * NetFlow, as does a null pointer. */
1242     int (*set_netflow)(struct ofproto *ofproto,
1243                        const struct netflow_options *netflow_options);
1244
1245     void (*get_netflow_ids)(const struct ofproto *ofproto,
1246                             uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id);
1247
1248     /* Configures sFlow on 'ofproto' according to the options in
1249      * 'sflow_options', or turns off sFlow if 'sflow_options' is NULL.
1250      *
1251      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that 'ofproto' does not support
1252      * sFlow, as does a null pointer. */
1253     int (*set_sflow)(struct ofproto *ofproto,
1254                      const struct ofproto_sflow_options *sflow_options);
1255
1256     /* Configures IPFIX on 'ofproto' according to the options in
1257      * 'bridge_exporter_options' and the 'flow_exporters_options'
1258      * array, or turns off IPFIX if 'bridge_exporter_options' and
1259      * 'flow_exporters_options' is NULL.
1260      *
1261      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that 'ofproto' does not support
1262      * IPFIX, as does a null pointer. */
1263     int (*set_ipfix)(
1264         struct ofproto *ofproto,
1265         const struct ofproto_ipfix_bridge_exporter_options
1266             *bridge_exporter_options,
1267         const struct ofproto_ipfix_flow_exporter_options
1268             *flow_exporters_options, size_t n_flow_exporters_options);
1269
1270     /* Configures connectivity fault management on 'ofport'.
1271      *
1272      * If 'cfm_settings' is nonnull, configures CFM according to its members.
1273      *
1274      * If 'cfm_settings' is null, removes any connectivity fault management
1275      * configuration from 'ofport'.
1276      *
1277      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1278      * support CFM, as does a null pointer. */
1279     int (*set_cfm)(struct ofport *ofport, const struct cfm_settings *s);
1280
1281     /* Checks the status of CFM configured on 'ofport'.  Returns true if the
1282      * port's CFM status was successfully stored into '*status'.  Returns false
1283      * if the port did not have CFM configured, in which case '*status' is
1284      * indeterminate.
1285      *
1286      * The caller must provide and owns '*status', but it does not own and must
1287      * not modify or free the array returned in 'status->rmps'. */
1288     bool (*get_cfm_status)(const struct ofport *ofport,
1289                            struct ofproto_cfm_status *status);
1290
1291     /* Configures BFD on 'ofport'.
1292      *
1293      * If 'cfg' is NULL, or 'cfg' does not contain the key value pair
1294      * "enable=true", removes BFD from 'ofport'.  Otherwise, configures BFD
1295      * according to 'cfg'.
1296      *
1297      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1298      * support BFD, as does a null pointer. */
1299     int (*set_bfd)(struct ofport *ofport, const struct smap *cfg);
1300
1301     /* Populates 'smap' with the status of BFD on 'ofport'.  Returns 0 on
1302      * success, or a positive errno.  EOPNOTSUPP as a return value indicates
1303      * that this ofproto_class does not support BFD, as does a null pointer. */
1304     int (*get_bfd_status)(struct ofport *ofport, struct smap *smap);
1305
1306     /* Configures spanning tree protocol (STP) on 'ofproto' using the
1307      * settings defined in 's'.
1308      *
1309      * If 's' is nonnull, configures STP according to its members.
1310      *
1311      * If 's' is null, removes any STP configuration from 'ofproto'.
1312      *
1313      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1314      * support STP, as does a null pointer. */
1315     int (*set_stp)(struct ofproto *ofproto,
1316                    const struct ofproto_stp_settings *s);
1317
1318     /* Retrieves state of spanning tree protocol (STP) on 'ofproto'.
1319      *
1320      * Stores STP state for 'ofproto' in 's'.  If the 'enabled' member
1321      * is false, the other member values are not meaningful.
1322      *
1323      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1324      * support STP, as does a null pointer. */
1325     int (*get_stp_status)(struct ofproto *ofproto,
1326                           struct ofproto_stp_status *s);
1327
1328     /* Configures spanning tree protocol (STP) on 'ofport' using the
1329      * settings defined in 's'.
1330      *
1331      * If 's' is nonnull, configures STP according to its members.  The
1332      * caller is responsible for assigning STP port numbers (using the
1333      * 'port_num' member in the range of 1 through 255, inclusive) and
1334      * ensuring there are no duplicates.
1335      *
1336      * If 's' is null, removes any STP configuration from 'ofport'.
1337      *
1338      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1339      * support STP, as does a null pointer. */
1340     int (*set_stp_port)(struct ofport *ofport,
1341                         const struct ofproto_port_stp_settings *s);
1342
1343     /* Retrieves spanning tree protocol (STP) port status of 'ofport'.
1344      *
1345      * Stores STP state for 'ofport' in 's'.  If the 'enabled' member is
1346      * false, the other member values are not meaningful.
1347      *
1348      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1349      * support STP, as does a null pointer. */
1350     int (*get_stp_port_status)(struct ofport *ofport,
1351                                struct ofproto_port_stp_status *s);
1352
1353     /* Registers meta-data associated with the 'n_qdscp' Qualities of Service
1354      * 'queues' attached to 'ofport'.  This data is not intended to be
1355      * sufficient to implement QoS.  Instead, providers may use this
1356      * information to implement features which require knowledge of what queues
1357      * exist on a port, and some basic information about them.
1358      *
1359      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1360      * support QoS, as does a null pointer. */
1361     int (*set_queues)(struct ofport *ofport,
1362                       const struct ofproto_port_queue *queues, size_t n_qdscp);
1363
1364     /* If 's' is nonnull, this function registers a "bundle" associated with
1365      * client data pointer 'aux' in 'ofproto'.  A bundle is the same concept as
1366      * a Port in OVSDB, that is, it consists of one or more "slave" devices
1367      * (Interfaces, in OVSDB) along with VLAN and LACP configuration and, if
1368      * there is more than one slave, a bonding configuration.  If 'aux' is
1369      * already registered then this function updates its configuration to 's'.
1370      * Otherwise, this function registers a new bundle.
1371      *
1372      * If 's' is NULL, this function unregisters the bundle registered on
1373      * 'ofproto' associated with client data pointer 'aux'.  If no such bundle
1374      * has been registered, this has no effect.
1375      *
1376      * This function affects only the behavior of the NXAST_AUTOPATH action and
1377      * output to the OFPP_NORMAL port.  An implementation that does not support
1378      * it at all may set it to NULL or return EOPNOTSUPP.  An implementation
1379      * that supports only a subset of the functionality should implement what
1380      * it can and return 0. */
1381     int (*bundle_set)(struct ofproto *ofproto, void *aux,
1382                       const struct ofproto_bundle_settings *s);
1383
1384     /* If 'port' is part of any bundle, removes it from that bundle.  If the
1385      * bundle now has no ports, deletes the bundle.  If the bundle now has only
1386      * one port, deconfigures the bundle's bonding configuration. */
1387     void (*bundle_remove)(struct ofport *ofport);
1388
1389     /* If 's' is nonnull, this function registers a mirror associated with
1390      * client data pointer 'aux' in 'ofproto'.  A mirror is the same concept as
1391      * a Mirror in OVSDB.  If 'aux' is already registered then this function
1392      * updates its configuration to 's'.  Otherwise, this function registers a
1393      * new mirror.
1394      *
1395      * If 's' is NULL, this function unregisters the mirror registered on
1396      * 'ofproto' associated with client data pointer 'aux'.  If no such mirror
1397      * has been registered, this has no effect.
1398      *
1399      * An implementation that does not support mirroring at all may set
1400      * it to NULL or return EOPNOTSUPP.  An implementation that supports
1401      * only a subset of the functionality should implement what it can
1402      * and return 0. */
1403     int (*mirror_set)(struct ofproto *ofproto, void *aux,
1404                       const struct ofproto_mirror_settings *s);
1405
1406     /* Retrieves statistics from mirror associated with client data
1407      * pointer 'aux' in 'ofproto'.  Stores packet and byte counts in
1408      * 'packets' and 'bytes', respectively.  If a particular counter is
1409      * not supported, the appropriate argument is set to UINT64_MAX.
1410      *
1411      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1412      * support retrieving mirror statistics. */
1413     int (*mirror_get_stats)(struct ofproto *ofproto, void *aux,
1414                             uint64_t *packets, uint64_t *bytes);
1415
1416     /* Configures the VLANs whose bits are set to 1 in 'flood_vlans' as VLANs
1417      * on which all packets are flooded, instead of using MAC learning.  If
1418      * 'flood_vlans' is NULL, then MAC learning applies to all VLANs.
1419      *
1420      * This function affects only the behavior of the OFPP_NORMAL action.  An
1421      * implementation that does not support it may set it to NULL or return
1422      * EOPNOTSUPP. */
1423     int (*set_flood_vlans)(struct ofproto *ofproto,
1424                            unsigned long *flood_vlans);
1425
1426     /* Returns true if 'aux' is a registered bundle that is currently in use as
1427      * the output for a mirror. */
1428     bool (*is_mirror_output_bundle)(const struct ofproto *ofproto, void *aux);
1429
1430     /* When the configuration option of forward_bpdu changes, this function
1431      * will be invoked. */
1432     void (*forward_bpdu_changed)(struct ofproto *ofproto);
1433
1434     /* Sets the MAC aging timeout for the OFPP_NORMAL action to 'idle_time', in
1435      * seconds, and the maximum number of MAC table entries to
1436      * 'max_entries'.
1437      *
1438      * An implementation that doesn't support configuring these features may
1439      * set this function to NULL or implement it as a no-op. */
1440     void (*set_mac_table_config)(struct ofproto *ofproto,
1441                                  unsigned int idle_time, size_t max_entries);
1442
1443 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
1444  *
1445  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
1446  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
1447  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
1448  * widespread use, we will delete these interfaces. */
1449
1450     /* If 'realdev_ofp_port' is nonzero, then this function configures 'ofport'
1451      * as a VLAN splinter port for VLAN 'vid', associated with the real device
1452      * that has OpenFlow port number 'realdev_ofp_port'.
1453      *
1454      * If 'realdev_ofp_port' is zero, then this function deconfigures 'ofport'
1455      * as a VLAN splinter port.
1456      *
1457      * This function should be NULL if an implementation does not support it.
1458      */
1459     int (*set_realdev)(struct ofport *ofport,
1460                        ofp_port_t realdev_ofp_port, int vid);
1461
1462 /* ## ------------------------ ## */
1463 /* ## OpenFlow meter functions ## */
1464 /* ## ------------------------ ## */
1465
1466     /* These functions should be NULL if an implementation does not support
1467      * them.  They must be all null or all non-null.. */
1468
1469     /* Initializes 'features' to describe the metering features supported by
1470      * 'ofproto'. */
1471     void (*meter_get_features)(const struct ofproto *ofproto,
1472                                struct ofputil_meter_features *features);
1473
1474     /* If '*id' is UINT32_MAX, adds a new meter with the given 'config'.  On
1475      * success the function must store a provider meter ID other than
1476      * UINT32_MAX in '*id'.  All further references to the meter will be made
1477      * with the returned provider meter id rather than the OpenFlow meter id.
1478      * The caller does not try to interpret the provider meter id, giving the
1479      * implementation the freedom to either use the OpenFlow meter_id value
1480      * provided in the meter configuration, or any other value suitable for the
1481      * implementation.
1482      *
1483      * If '*id' is a value other than UINT32_MAX, modifies the existing meter
1484      * with that meter provider ID to have configuration 'config'.  On failure,
1485      * the existing meter configuration is left intact.  Regardless of success,
1486      * any change to '*id' updates the provider meter id used for this
1487      * meter. */
1488     enum ofperr (*meter_set)(struct ofproto *ofproto, ofproto_meter_id *id,
1489                              const struct ofputil_meter_config *config);
1490
1491     /* Gets the meter and meter band packet and byte counts for maximum of
1492      * 'stats->n_bands' bands for the meter with provider ID 'id' within
1493      * 'ofproto'.  The caller fills in the other stats values.  The band stats
1494      * are copied to memory at 'stats->bands' provided by the caller.  The
1495      * number of returned band stats is returned in 'stats->n_bands'. */
1496     enum ofperr (*meter_get)(const struct ofproto *ofproto,
1497                              ofproto_meter_id id,
1498                              struct ofputil_meter_stats *stats);
1499
1500     /* Deletes a meter, making the 'ofproto_meter_id' invalid for any
1501      * further calls. */
1502     void (*meter_del)(struct ofproto *, ofproto_meter_id);
1503 };
1504
1505 extern const struct ofproto_class ofproto_dpif_class;
1506
1507 int ofproto_class_register(const struct ofproto_class *);
1508 int ofproto_class_unregister(const struct ofproto_class *);
1509
1510 /* ofproto_flow_mod() returns this value if the flow_mod could not be processed
1511  * because it overlaps with an ongoing flow table operation that has not yet
1512  * completed.  The caller should retry the operation later.
1513  *
1514  * ofproto.c also uses this value internally for additional (similar) purposes.
1515  *
1516  * This particular value is a good choice because it is large, so that it does
1517  * not collide with any errno value, but not large enough to collide with an
1518  * OFPERR_* value. */
1519 enum { OFPROTO_POSTPONE = 1 << 16 };
1520 BUILD_ASSERT_DECL(OFPROTO_POSTPONE < OFPERR_OFS);
1521
1522 int ofproto_flow_mod(struct ofproto *, struct ofputil_flow_mod *);
1523 void ofproto_add_flow(struct ofproto *, const struct match *,
1524                       unsigned int priority,
1525                       const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len);
1526 bool ofproto_delete_flow(struct ofproto *,
1527                          const struct match *, unsigned int priority);
1528 void ofproto_flush_flows(struct ofproto *);
1529
1530 #endif /* ofproto/ofproto-provider.h */