ofproto: Reinterpret meaning of OpenFlow hard timeouts with OFPFC_MODIFY.
[cascardo/ovs.git] / ofproto / ofproto-provider.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011 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 OFPROTO_OFPROTO_PROVIDER_H
18 #define OFPROTO_OFPROTO_PROVIDER_H 1
19
20 /* Definitions for use within ofproto. */
21
22 #include "ofproto/ofproto.h"
23 #include "cfm.h"
24 #include "classifier.h"
25 #include "list.h"
26 #include "shash.h"
27 #include "timeval.h"
28
29 /* An OpenFlow switch.
30  *
31  * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
32  * should not modify them. */
33 struct ofproto {
34     const struct ofproto_class *ofproto_class;
35     char *type;                 /* Datapath type. */
36     char *name;                 /* Datapath name. */
37     struct hmap_node hmap_node; /* In global 'all_ofprotos' hmap. */
38
39     /* Settings. */
40     uint64_t fallback_dpid;     /* Datapath ID if no better choice found. */
41     uint64_t datapath_id;       /* Datapath ID. */
42     unsigned flow_eviction_threshold; /* Threshold at which to begin flow
43                                        * table eviction. Only affects the
44                                        * ofproto-dpif implementation */
45     bool forward_bpdu;          /* Option to allow forwarding of BPDU frames
46                                  * when NORMAL action is invoked. */
47     char *mfr_desc;             /* Manufacturer. */
48     char *hw_desc;              /* Hardware. */
49     char *sw_desc;              /* Software version. */
50     char *serial_desc;          /* Serial number. */
51     char *dp_desc;              /* Datapath description. */
52
53     /* Datapath. */
54     struct hmap ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
55     struct shash port_by_name;
56
57     /* Flow tables. */
58     struct classifier *tables;  /* Each classifier contains "struct rule"s. */
59     int n_tables;
60
61     /* OpenFlow connections. */
62     struct connmgr *connmgr;
63
64     /* Flow table operation tracking. */
65     int state;                  /* Internal state. */
66     struct list pending;        /* List of "struct ofopgroup"s. */
67     unsigned int n_pending;     /* list_size(&pending). */
68     struct hmap deletions;      /* All OFOPERATION_DELETE "ofoperation"s. */
69 };
70
71 struct ofproto *ofproto_lookup(const char *name);
72 struct ofport *ofproto_get_port(const struct ofproto *, uint16_t ofp_port);
73
74 /* Assigns CLS to each classifier table, in turn, in OFPROTO.
75  *
76  * All parameters are evaluated multiple times. */
77 #define OFPROTO_FOR_EACH_TABLE(CLS, OFPROTO)                \
78     for ((CLS) = (OFPROTO)->tables;                         \
79          (CLS) < &(OFPROTO)->tables[(OFPROTO)->n_tables];   \
80          (CLS)++)
81
82
83 /* An OpenFlow port within a "struct ofproto".
84  *
85  * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
86  * should not modify them. */
87 struct ofport {
88     struct ofproto *ofproto;    /* The ofproto that contains this port. */
89     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "ports" hmap. */
90     struct netdev *netdev;
91     struct ofp_phy_port opp;
92     uint16_t ofp_port;          /* OpenFlow port number. */
93     unsigned int change_seq;
94 };
95
96 /* An OpenFlow flow within a "struct ofproto".
97  *
98  * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
99  * should not modify them. */
100 struct rule {
101     struct ofproto *ofproto;     /* The ofproto that contains this rule. */
102     struct list ofproto_node;    /* Owned by ofproto base code. */
103     struct cls_rule cr;          /* In owning ofproto's classifier. */
104
105     struct ofoperation *pending; /* Operation now in progress, if nonnull. */
106
107     ovs_be64 flow_cookie;        /* Controller-issued identifier. */
108
109     long long int created;       /* Creation time. */
110     long long int modified;      /* Time of last modification. */
111     uint16_t idle_timeout;       /* In seconds from time of last use. */
112     uint16_t hard_timeout;       /* In seconds from last modification. */
113     uint8_t table_id;            /* Index in ofproto's 'tables' array. */
114     bool send_flow_removed;      /* Send a flow removed message? */
115
116     union ofp_action *actions;   /* OpenFlow actions. */
117     int n_actions;               /* Number of elements in actions[]. */
118 };
119
120 static inline struct rule *
121 rule_from_cls_rule(const struct cls_rule *cls_rule)
122 {
123     return cls_rule ? CONTAINER_OF(cls_rule, struct rule, cr) : NULL;
124 }
125
126 void ofproto_rule_expire(struct rule *, uint8_t reason);
127 void ofproto_rule_destroy(struct rule *);
128
129 void ofoperation_complete(struct ofoperation *, int status);
130 struct rule *ofoperation_get_victim(struct ofoperation *);
131
132 /* ofproto class structure, to be defined by each ofproto implementation.
133  *
134  *
135  * Data Structures
136  * ===============
137  *
138  * These functions work primarily with three different kinds of data
139  * structures:
140  *
141  *   - "struct ofproto", which represents an OpenFlow switch.
142  *
143  *   - "struct ofport", which represents a port within an ofproto.
144  *
145  *   - "struct rule", which represents an OpenFlow flow within an ofproto.
146  *
147  * Each of these data structures contains all of the implementation-independent
148  * generic state for the respective concept, called the "base" state.  None of
149  * them contains any extra space for ofproto implementations to use.  Instead,
150  * each implementation is expected to declare its own data structure that
151  * contains an instance of the generic data structure plus additional
152  * implementation-specific members, called the "derived" state.  The
153  * implementation can use casts or (preferably) the CONTAINER_OF macro to
154  * obtain access to derived state given only a pointer to the embedded generic
155  * data structure.
156  *
157  *
158  * Life Cycle
159  * ==========
160  *
161  * Four stylized functions accompany each of these data structures:
162  *
163  *            "alloc"       "construct"       "destruct"       "dealloc"
164  *            ------------  ----------------  ---------------  --------------
165  *   ofproto  ->alloc       ->construct       ->destruct       ->dealloc
166  *   ofport   ->port_alloc  ->port_construct  ->port_destruct  ->port_dealloc
167  *   rule     ->rule_alloc  ->rule_construct  ->rule_destruct  ->rule_dealloc
168  *
169  * Any instance of a given data structure goes through the following life
170  * cycle:
171  *
172  *   1. The client calls the "alloc" function to obtain raw memory.  If "alloc"
173  *      fails, skip all the other steps.
174  *
175  *   2. The client initializes all of the data structure's base state.  If this
176  *      fails, skip to step 7.
177  *
178  *   3. The client calls the "construct" function.  The implementation
179  *      initializes derived state.  It may refer to the already-initialized
180  *      base state.  If "construct" fails, skip to step 6.
181  *
182  *   4. The data structure is now initialized and in use.
183  *
184  *   5. When the data structure is no longer needed, the client calls the
185  *      "destruct" function.  The implementation uninitializes derived state.
186  *      The base state has not been uninitialized yet, so the implementation
187  *      may still refer to it.
188  *
189  *   6. The client uninitializes all of the data structure's base state.
190  *
191  *   7. The client calls the "dealloc" to free the raw memory.  The
192  *      implementation must not refer to base or derived state in the data
193  *      structure, because it has already been uninitialized.
194  *
195  * Each "alloc" function allocates and returns a new instance of the respective
196  * data structure.  The "alloc" function is not given any information about the
197  * use of the new data structure, so it cannot perform much initialization.
198  * Its purpose is just to ensure that the new data structure has enough room
199  * for base and derived state.  It may return a null pointer if memory is not
200  * available, in which case none of the other functions is called.
201  *
202  * Each "construct" function initializes derived state in its respective data
203  * structure.  When "construct" is called, all of the base state has already
204  * been initialized, so the "construct" function may refer to it.  The
205  * "construct" function is allowed to fail, in which case the client calls the
206  * "dealloc" function (but not the "destruct" function).
207  *
208  * Each "destruct" function uninitializes and frees derived state in its
209  * respective data structure.  When "destruct" is called, the base state has
210  * not yet been uninitialized, so the "destruct" function may refer to it.  The
211  * "destruct" function is not allowed to fail.
212  *
213  * Each "dealloc" function frees raw memory that was allocated by the the
214  * "alloc" function.  The memory's base and derived members might not have ever
215  * been initialized (but if "construct" returned successfully, then it has been
216  * "destruct"ed already).  The "dealloc" function is not allowed to fail.
217  *
218  *
219  * Conventions
220  * ===========
221  *
222  * Most of these functions return 0 if they are successful or a positive error
223  * code on failure.  Depending on the function, valid error codes are either
224  * errno values or OpenFlow error codes constructed with ofp_mkerr().
225  *
226  * Most of these functions are expected to execute synchronously, that is, to
227  * block as necessary to obtain a result.  Thus, these functions may return
228  * EAGAIN (or EWOULDBLOCK or EINPROGRESS) only where the function descriptions
229  * explicitly say those errors are a possibility.  We may relax this
230  * requirement in the future if and when we encounter performance problems. */
231 struct ofproto_class {
232 /* ## ----------------- ## */
233 /* ## Factory Functions ## */
234 /* ## ----------------- ## */
235
236     /* Enumerates the types of all support ofproto types into 'types'.  The
237      * caller has already initialized 'types' and other ofproto classes might
238      * already have added names to it. */
239     void (*enumerate_types)(struct sset *types);
240
241     /* Enumerates the names of all existing datapath of the specified 'type'
242      * into 'names' 'all_dps'.  The caller has already initialized 'names' as
243      * an empty sset.
244      *
245      * 'type' is one of the types enumerated by ->enumerate_types().
246      *
247      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.
248      */
249     int (*enumerate_names)(const char *type, struct sset *names);
250
251     /* Deletes the datapath with the specified 'type' and 'name'.  The caller
252      * should have closed any open ofproto with this 'type' and 'name'; this
253      * function is allowed to fail if that is not the case.
254      *
255      * 'type' is one of the types enumerated by ->enumerate_types().
256      * 'name' is one of the names enumerated by ->enumerate_names() for 'type'.
257      *
258      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.
259      */
260     int (*del)(const char *type, const char *name);
261
262 /* ## --------------------------- ## */
263 /* ## Top-Level ofproto Functions ## */
264 /* ## --------------------------- ## */
265
266     /* Life-cycle functions for an "ofproto" (see "Life Cycle" above).
267      *
268      *
269      * Construction
270      * ============
271      *
272      * ->construct() should not modify any base members of the ofproto.  The
273      * client will initialize the ofproto's 'ports' and 'tables' members after
274      * construction is complete.
275      *
276      * When ->construct() is called, the client does not yet know how many flow
277      * tables the datapath supports, so ofproto->n_tables will be 0 and
278      * ofproto->tables will be NULL.  ->construct() should store the number of
279      * flow tables supported by the datapath (between 1 and 255, inclusive)
280      * into '*n_tables'.  After a successful return, the client will initialize
281      * the base 'n_tables' member to '*n_tables' and allocate and initialize
282      * the base 'tables' member as the specified number of empty flow tables.
283      * Each flow table will be initially empty, so ->construct() should delete
284      * flows from the underlying datapath, if necessary, rather than populating
285      * the tables.
286      *
287      * Only one ofproto instance needs to be supported for any given datapath.
288      * If a datapath is already open as part of one "ofproto", then another
289      * attempt to "construct" the same datapath as part of another ofproto is
290      * allowed to fail with an error.
291      *
292      * ->construct() returns 0 if successful, otherwise a positive errno
293      * value.
294      *
295      *
296      * Destruction
297      * ===========
298      *
299      * If 'ofproto' has any pending asynchronous operations, ->destruct()
300      * must complete all of them by calling ofoperation_complete().
301      *
302      * ->destruct() must also destroy all remaining rules in the ofproto's
303      * tables, by passing each remaining rule to ofproto_rule_destroy().  The
304      * client will destroy the flow tables themselves after ->destruct()
305      * returns.
306      */
307     struct ofproto *(*alloc)(void);
308     int (*construct)(struct ofproto *ofproto, int *n_tables);
309     void (*destruct)(struct ofproto *ofproto);
310     void (*dealloc)(struct ofproto *ofproto);
311
312     /* Performs any periodic activity required by 'ofproto'.  It should:
313      *
314      *   - Call connmgr_send_packet_in() for each received packet that missed
315      *     in the OpenFlow flow table or that had a OFPP_CONTROLLER output
316      *     action.
317      *
318      *   - Call ofproto_rule_expire() for each OpenFlow flow that has reached
319      *     its hard_timeout or idle_timeout, to expire the flow.
320      *
321      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  The ENODEV
322      * return value specifically means that the datapath underlying 'ofproto'
323      * has been destroyed (externally, e.g. by an admin running ovs-dpctl).
324      */
325     int (*run)(struct ofproto *ofproto);
326
327     /* Causes the poll loop to wake up when 'ofproto''s 'run' function needs to
328      * be called, e.g. by calling the timer or fd waiting functions in
329      * poll-loop.h.  */
330     void (*wait)(struct ofproto *ofproto);
331
332     /* Every "struct rule" in 'ofproto' is about to be deleted, one by one.
333      * This function may prepare for that, for example by clearing state in
334      * advance.  It should *not* actually delete any "struct rule"s from
335      * 'ofproto', only prepare for it.
336      *
337      * This function is optional; it's really just for optimization in case
338      * it's cheaper to delete all the flows from your hardware in a single pass
339      * than to do it one by one. */
340     void (*flush)(struct ofproto *ofproto);
341
342     /* Helper for the OpenFlow OFPT_FEATURES_REQUEST request.
343      *
344      * The implementation should store true in '*arp_match_ip' if the switch
345      * supports matching IP addresses inside ARP requests and replies, false
346      * otherwise.
347      *
348      * The implementation should store in '*actions' a bitmap of the supported
349      * OpenFlow actions: the bit with value (1 << n) should be set to 1 if the
350      * implementation supports the action with value 'n', and to 0 otherwise.
351      * For example, if the implementation supports the OFPAT_OUTPUT and
352      * OFPAT_ENQUEUE actions, but no others, it would set '*actions' to (1 <<
353      * OFPAT_OUTPUT) | (1 << OFPAT_ENQUEUE).  Vendor actions are not included
354      * in '*actions'. */
355     void (*get_features)(struct ofproto *ofproto,
356                          bool *arp_match_ip, uint32_t *actions);
357
358     /* Helper for the OpenFlow OFPST_TABLE statistics request.
359      *
360      * The 'ots' array contains 'ofproto->n_tables' elements.  Each element is
361      * initialized as:
362      *
363      *   - 'table_id' to the array index.
364      *
365      *   - 'name' to "table#" where # is the table ID.
366      *
367      *   - 'wildcards' to OFPFW_ALL.
368      *
369      *   - 'max_entries' to 1,000,000.
370      *
371      *   - 'active_count' to the classifier_count() for the table.
372      *
373      *   - 'lookup_count' and 'matched_count' to 0.
374      *
375      * The implementation should update any members in each element for which
376      * it has better values:
377      *
378      *   - 'name' to a more meaningful name.
379      *
380      *   - 'wildcards' to the set of wildcards actually supported by the table
381      *     (if it doesn't support all OpenFlow wildcards).
382      *
383      *   - 'max_entries' to the maximum number of flows actually supported by
384      *     the hardware.
385      *
386      *   - 'lookup_count' to the number of packets looked up in this flow table
387      *     so far.
388      *
389      *   - 'matched_count' to the number of packets looked up in this flow
390      *     table so far that matched one of the flow entries.
391      *
392      * Keep in mind that all of the members of struct ofp_table_stats are in
393      * network byte order.
394      */
395     void (*get_tables)(struct ofproto *ofproto, struct ofp_table_stats *ots);
396
397 /* ## ---------------- ## */
398 /* ## ofport Functions ## */
399 /* ## ---------------- ## */
400
401     /* Life-cycle functions for a "struct ofport" (see "Life Cycle" above).
402      *
403      * ->port_construct() should not modify any base members of the ofport.
404      *
405      * ofports are managed by the base ofproto code.  The ofproto
406      * implementation should only create and destroy them in response to calls
407      * to these functions.  The base ofproto code will create and destroy
408      * ofports in the following situations:
409      *
410      *   - Just after the ->construct() function is called, the base ofproto
411      *     iterates over all of the implementation's ports, using
412      *     ->port_dump_start() and related functions, and constructs an ofport
413      *     for each dumped port.
414      *
415      *   - If ->port_poll() reports that a specific port has changed, then the
416      *     base ofproto will query that port with ->port_query_by_name() and
417      *     construct or destruct ofports as necessary to reflect the updated
418      *     set of ports.
419      *
420      *   - If ->port_poll() returns ENOBUFS to report an unspecified port set
421      *     change, then the base ofproto will iterate over all of the
422      *     implementation's ports, in the same way as at ofproto
423      *     initialization, and construct and destruct ofports to reflect all of
424      *     the changes.
425      *
426      * ->port_construct() returns 0 if successful, otherwise a positive errno
427      * value.
428      */
429     struct ofport *(*port_alloc)(void);
430     int (*port_construct)(struct ofport *ofport);
431     void (*port_destruct)(struct ofport *ofport);
432     void (*port_dealloc)(struct ofport *ofport);
433
434     /* Called after 'ofport->netdev' is replaced by a new netdev object.  If
435      * the ofproto implementation uses the ofport's netdev internally, then it
436      * should switch to using the new one.  The old one has been closed.
437      *
438      * An ofproto implementation that doesn't need to do anything in this
439      * function may use a null pointer. */
440     void (*port_modified)(struct ofport *ofport);
441
442     /* Called after an OpenFlow OFPT_PORT_MOD request changes a port's
443      * configuration.  'ofport->opp.config' contains the new configuration.
444      * 'old_config' contains the previous configuration.
445      *
446      * The caller implements OFPPC_PORT_DOWN using netdev functions to turn
447      * NETDEV_UP on and off, so this function doesn't have to do anything for
448      * that bit (and it won't be called if that is the only bit that
449      * changes). */
450     void (*port_reconfigured)(struct ofport *ofport, ovs_be32 old_config);
451
452     /* Looks up a port named 'devname' in 'ofproto'.  On success, initializes
453      * '*port' appropriately.
454      *
455      * The caller owns the data in 'port' and must free it with
456      * ofproto_port_destroy() when it is no longer needed. */
457     int (*port_query_by_name)(const struct ofproto *ofproto,
458                               const char *devname, struct ofproto_port *port);
459
460     /* Attempts to add 'netdev' as a port on 'ofproto'.  Returns 0 if
461      * successful, otherwise a positive errno value.  If successful, sets
462      * '*ofp_portp' to the new port's port number.
463      *
464      * It doesn't matter whether the new port will be returned by a later call
465      * to ->port_poll(); the implementation may do whatever is more
466      * convenient. */
467     int (*port_add)(struct ofproto *ofproto, struct netdev *netdev,
468                     uint16_t *ofp_portp);
469
470     /* Deletes port number 'ofp_port' from the datapath for 'ofproto'.  Returns
471      * 0 if successful, otherwise a positive errno value.
472      *
473      * It doesn't matter whether the new port will be returned by a later call
474      * to ->port_poll(); the implementation may do whatever is more
475      * convenient. */
476     int (*port_del)(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port);
477
478     /* Port iteration functions.
479      *
480      * The client might not be entirely in control of the ports within an
481      * ofproto.  Some hardware implementations, for example, might have a fixed
482      * set of ports in a datapath, and the Linux datapath allows the system
483      * administrator to externally add and remove ports with ovs-dpctl.  For
484      * this reason, the client needs a way to iterate through all the ports
485      * that are actually in a datapath.  These functions provide that
486      * functionality.
487      *
488      * The 'state' pointer provides the implementation a place to
489      * keep track of its position.  Its format is opaque to the caller.
490      *
491      * The ofproto provider retains ownership of the data that it stores into
492      * ->port_dump_next()'s 'port' argument.  The data must remain valid until
493      * at least the next call to ->port_dump_next() or ->port_dump_done() for
494      * 'state'.  The caller will not modify or free it.
495      *
496      * Details
497      * =======
498      *
499      * ->port_dump_start() attempts to begin dumping the ports in 'ofproto'.
500      * On success, it should return 0 and initialize '*statep' with any data
501      * needed for iteration.  On failure, returns a positive errno value, and
502      * the client will not call ->port_dump_next() or ->port_dump_done().
503      *
504      * ->port_dump_next() attempts to retrieve another port from 'ofproto' for
505      * 'state'.  If there is another port, it should store the port's
506      * information into 'port' and return 0.  It should return EOF if all ports
507      * have already been iterated.  Otherwise, on error, it should return a
508      * positive errno value.  This function will not be called again once it
509      * returns nonzero once for a given iteration (but the 'port_dump_done'
510      * function will be called afterward).
511      *
512      * ->port_dump_done() allows the implementation to release resources used
513      * for iteration.  The caller might decide to stop iteration in the middle
514      * by calling this function before ->port_dump_next() returns nonzero.
515      *
516      * Usage Example
517      * =============
518      *
519      * int error;
520      * void *state;
521      *
522      * error = ofproto->ofproto_class->port_dump_start(ofproto, &state);
523      * if (!error) {
524      *     for (;;) {
525      *         struct ofproto_port port;
526      *
527      *         error = ofproto->ofproto_class->port_dump_next(
528      *                     ofproto, state, &port);
529      *         if (error) {
530      *             break;
531      *         }
532      *         // Do something with 'port' here (without modifying or freeing
533      *         // any of its data).
534      *     }
535      *     ofproto->ofproto_class->port_dump_done(ofproto, state);
536      * }
537      * // 'error' is now EOF (success) or a positive errno value (failure).
538      */
539     int (*port_dump_start)(const struct ofproto *ofproto, void **statep);
540     int (*port_dump_next)(const struct ofproto *ofproto, void *state,
541                           struct ofproto_port *port);
542     int (*port_dump_done)(const struct ofproto *ofproto, void *state);
543
544     /* Polls for changes in the set of ports in 'ofproto'.  If the set of ports
545      * in 'ofproto' has changed, then this function should do one of the
546      * following:
547      *
548      * - Preferably: store the name of the device that was added to or deleted
549      *   from 'ofproto' in '*devnamep' and return 0.  The caller is responsible
550      *   for freeing '*devnamep' (with free()) when it no longer needs it.
551      *
552      * - Alternatively: return ENOBUFS, without indicating the device that was
553      *   added or deleted.
554      *
555      * Occasional 'false positives', in which the function returns 0 while
556      * indicating a device that was not actually added or deleted or returns
557      * ENOBUFS without any change, are acceptable.
558      *
559      * The purpose of 'port_poll' is to let 'ofproto' know about changes made
560      * externally to the 'ofproto' object, e.g. by a system administrator via
561      * ovs-dpctl.  Therefore, it's OK, and even preferable, for port_poll() to
562      * not report changes made through calls to 'port_add' or 'port_del' on the
563      * same 'ofproto' object.  (But it's OK for it to report them too, just
564      * slightly less efficient.)
565      *
566      * If the set of ports in 'ofproto' has not changed, returns EAGAIN.  May
567      * also return other positive errno values to indicate that something has
568      * gone wrong.
569      *
570      * If the set of ports in a datapath is fixed, or if the only way that the
571      * set of ports in a datapath can change is through ->port_add() and
572      * ->port_del(), then this function may be a null pointer.
573      */
574     int (*port_poll)(const struct ofproto *ofproto, char **devnamep);
575
576     /* Arranges for the poll loop to wake up when ->port_poll() will return a
577      * value other than EAGAIN.
578      *
579      * If the set of ports in a datapath is fixed, or if the only way that the
580      * set of ports in a datapath can change is through ->port_add() and
581      * ->port_del(), or if the poll loop will always wake up anyway when
582      * ->port_poll() will return a value other than EAGAIN, then this function
583      * may be a null pointer.
584      */
585     void (*port_poll_wait)(const struct ofproto *ofproto);
586
587     /* Checks the status of LACP negotiation for 'port'.  Returns 1 if LACP
588      * partner information for 'port' is up-to-date, 0 if LACP partner
589      * information is not current (generally indicating a connectivity
590      * problem), or -1 if LACP is not enabled on 'port'.
591      *
592      * This function may be a null pointer if the ofproto implementation does
593      * not support LACP. */
594     int (*port_is_lacp_current)(const struct ofport *port);
595
596 /* ## ----------------------- ## */
597 /* ## OpenFlow Rule Functions ## */
598 /* ## ----------------------- ## */
599
600
601
602     /* Chooses an appropriate table for 'cls_rule' within 'ofproto'.  On
603      * success, stores the table ID into '*table_idp' and returns 0.  On
604      * failure, returns an OpenFlow error code (as returned by ofp_mkerr()).
605      *
606      * The choice of table should be a function of 'cls_rule' and 'ofproto''s
607      * datapath capabilities.  It should not depend on the flows already in
608      * 'ofproto''s flow tables.  Failure implies that an OpenFlow rule with
609      * 'cls_rule' as its matching condition can never be inserted into
610      * 'ofproto', even starting from an empty flow table.
611      *
612      * If multiple tables are candidates for inserting the flow, the function
613      * should choose one arbitrarily (but deterministically).
614      *
615      * If this function is NULL then table 0 is always chosen. */
616     int (*rule_choose_table)(const struct ofproto *ofproto,
617                              const struct cls_rule *cls_rule,
618                              uint8_t *table_idp);
619
620     /* Life-cycle functions for a "struct rule" (see "Life Cycle" above).
621      *
622      *
623      * Asynchronous Operation Support
624      * ==============================
625      *
626      * The life-cycle operations on rules can operate asynchronously, meaning
627      * that ->rule_construct() and ->rule_destruct() only need to initiate
628      * their respective operations and do not need to wait for them to complete
629      * before they return.  ->rule_modify_actions() also operates
630      * asynchronously.
631      *
632      * An ofproto implementation reports the success or failure of an
633      * asynchronous operation on a rule using the rule's 'pending' member,
634      * which points to a opaque "struct ofoperation" that represents the
635      * ongoing opreation.  When the operation completes, the ofproto
636      * implementation calls ofoperation_complete(), passing the ofoperation and
637      * an error indication.
638      *
639      * Only the following contexts may call ofoperation_complete():
640      *
641      *   - The function called to initiate the operation,
642      *     e.g. ->rule_construct() or ->rule_destruct().  This is the best
643      *     choice if the operation completes quickly.
644      *
645      *   - The implementation's ->run() function.
646      *
647      *   - The implementation's ->destruct() function.
648      *
649      * The ofproto base code updates the flow table optimistically, assuming
650      * that the operation will probably succeed:
651      *
652      *   - ofproto adds or replaces the rule in the flow table before calling
653      *     ->rule_construct().
654      *
655      *   - ofproto updates the rule's actions before calling
656      *     ->rule_modify_actions().
657      *
658      *   - ofproto removes the rule before calling ->rule_destruct().
659      *
660      * With one exception, when an asynchronous operation completes with an
661      * error, ofoperation_complete() backs out the already applied changes:
662      *
663      *   - If adding or replacing a rule in the flow table fails, ofproto
664      *     removes the new rule or restores the original rule.
665      *
666      *   - If modifying a rule's actions fails, ofproto restores the original
667      *     actions.
668      *
669      *   - Removing a rule is not allowed to fail.  It must always succeed.
670      *
671      * The ofproto base code serializes operations: if any operation is in
672      * progress on a given rule, ofproto postpones initiating any new operation
673      * on that rule until the pending operation completes.  Therefore, every
674      * operation must eventually complete through a call to
675      * ofoperation_complete() to avoid delaying new operations indefinitely
676      * (including any OpenFlow request that affects the rule in question, even
677      * just to query its statistics).
678      *
679      *
680      * Construction
681      * ============
682      *
683      * When ->rule_construct() is called, the caller has already inserted
684      * 'rule' into 'rule->ofproto''s flow table numbered 'rule->table_id'.
685      * There are two cases:
686      *
687      *   - 'rule' is a new rule in its flow table.  In this case,
688      *     ofoperation_get_victim(rule) returns NULL.
689      *
690      *   - 'rule' is replacing an existing rule in its flow table that had the
691      *     same matching criteria and priority.  In this case,
692      *     ofoperation_get_victim(rule) returns the rule being replaced (the
693      *     "victim" rule).
694      *
695      * ->rule_construct() should set the following in motion:
696      *
697      *   - Validate that the matching rule in 'rule->cr' is supported by the
698      *     datapath.  For example, if the rule's table does not support
699      *     registers, then it is an error if 'rule->cr' does not wildcard all
700      *     registers.
701      *
702      *   - Validate that 'rule->actions' and 'rule->n_actions' are well-formed
703      *     OpenFlow actions that the datapath can correctly implement.  The
704      *     validate_actions() function (in ofp-util.c) can be useful as a model
705      *     for action validation, but it accepts all of the OpenFlow actions
706      *     that OVS understands.  If your ofproto implementation only
707      *     implements a subset of those, then you should implement your own
708      *     action validation.
709      *
710      *   - If the rule is valid, update the datapath flow table, adding the new
711      *     rule or replacing the existing one.
712      *
713      *   - If 'rule' is replacing an existing rule, uninitialize any derived
714      *     state for the victim rule, as in step 5 in the "Life Cycle"
715      *     described above.
716      *
717      * (On failure, the ofproto code will roll back the insertion from the flow
718      * table, either removing 'rule' or replacing it by the victim rule if
719      * there is one.)
720      *
721      * ->rule_construct() must act in one of the following ways:
722      *
723      *   - If it succeeds, it must call ofoperation_complete() and return 0.
724      *
725      *   - If it fails, it must act in one of the following ways:
726      *
727      *       * Call ofoperation_complete() and return 0.
728      *
729      *       * Return an OpenFlow error code (as returned by ofp_mkerr()).  (Do
730      *         not call ofoperation_complete() in this case.)
731      *
732      *     Either way, ->rule_destruct() will not be called for 'rule', but
733      *     ->rule_dealloc() will be.
734      *
735      *   - If the operation is only partially complete, then it must return 0.
736      *     Later, when the operation is complete, the ->run() or ->destruct()
737      *     function must call ofoperation_complete() to report success or
738      *     failure.
739      *
740      * ->rule_construct() should not modify any base members of struct rule.
741      *
742      *
743      * Destruction
744      * ===========
745      *
746      * When ->rule_destruct() is called, the caller has already removed 'rule'
747      * from 'rule->ofproto''s flow table.  ->rule_destruct() should set in
748      * motion removing 'rule' from the datapath flow table.  If removal
749      * completes synchronously, it should call ofoperation_complete().
750      * Otherwise, the ->run() or ->destruct() function must later call
751      * ofoperation_complete() after the operation completes.
752      *
753      * Rule destruction must not fail. */
754     struct rule *(*rule_alloc)(void);
755     int (*rule_construct)(struct rule *rule);
756     void (*rule_destruct)(struct rule *rule);
757     void (*rule_dealloc)(struct rule *rule);
758
759     /* Obtains statistics for 'rule', storing the number of packets that have
760      * matched it in '*packet_count' and the number of bytes in those packets
761      * in '*byte_count'.  UINT64_MAX indicates that the packet count or byte
762      * count is unknown. */
763     void (*rule_get_stats)(struct rule *rule, uint64_t *packet_count,
764                            uint64_t *byte_count);
765
766     /* Applies the actions in 'rule' to 'packet'.  (This implements sending
767      * buffered packets for OpenFlow OFPT_FLOW_MOD commands.)
768      *
769      * Takes ownership of 'packet' (so it should eventually free it, with
770      * ofpbuf_delete()).
771      *
772      * 'flow' reflects the flow information for 'packet'.  All of the
773      * information in 'flow' is extracted from 'packet', except for
774      * flow->tun_id and flow->in_port, which are assigned the correct values
775      * for the incoming packet.  The register values are zeroed.
776      *
777      * The statistics for 'packet' should be included in 'rule'.
778      *
779      * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code (as returned
780      * by ofp_mkerr()). */
781     int (*rule_execute)(struct rule *rule, struct flow *flow,
782                         struct ofpbuf *packet);
783
784     /* When ->rule_modify_actions() is called, the caller has already replaced
785      * the OpenFlow actions in 'rule' by a new set.  (The original actions are
786      * in rule->pending->actions.)
787      *
788      * ->rule_modify_actions() should set the following in motion:
789      *
790      *   - Validate that the actions now in 'rule' are well-formed OpenFlow
791      *     actions that the datapath can correctly implement.
792      *
793      *   - Update the datapath flow table with the new actions.
794      *
795      * If the operation synchronously completes, ->rule_modify_actions() may
796      * call ofoperation_complete() before it returns.  Otherwise, ->run()
797      * should call ofoperation_complete() later, after the operation does
798      * complete.
799      *
800      * If the operation fails, then the base ofproto code will restore the
801      * original 'actions' and 'n_actions' of 'rule'.
802      *
803      * ->rule_modify_actions() should not modify any base members of struct
804      * rule. */
805     void (*rule_modify_actions)(struct rule *rule);
806
807     /* These functions implement the OpenFlow IP fragment handling policy.  By
808      * default ('drop_frags' == false), an OpenFlow switch should treat IP
809      * fragments the same way as other packets (although TCP and UDP port
810      * numbers cannot be determined).  With 'drop_frags' == true, the switch
811      * should drop all IP fragments without passing them through the flow
812      * table. */
813     bool (*get_drop_frags)(struct ofproto *ofproto);
814     void (*set_drop_frags)(struct ofproto *ofproto, bool drop_frags);
815
816     /* Implements the OpenFlow OFPT_PACKET_OUT command.  The datapath should
817      * execute the 'n_actions' in the 'actions' array on 'packet'.
818      *
819      * The caller retains ownership of 'packet', so ->packet_out() should not
820      * modify or free it.
821      *
822      * This function must validate that the 'n_actions' elements in 'actions'
823      * are well-formed OpenFlow actions that can be correctly implemented by
824      * the datapath.  If not, then it should return an OpenFlow error code (as
825      * returned by ofp_mkerr()).
826      *
827      * 'flow' reflects the flow information for 'packet'.  All of the
828      * information in 'flow' is extracted from 'packet', except for
829      * flow->in_port, which is taken from the OFPT_PACKET_OUT message.
830      * flow->tun_id and its register values are zeroed.
831      *
832      * 'packet' is not matched against the OpenFlow flow table, so its
833      * statistics should not be included in OpenFlow flow statistics.
834      *
835      * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code (as returned
836      * by ofp_mkerr()). */
837     int (*packet_out)(struct ofproto *ofproto, struct ofpbuf *packet,
838                       const struct flow *flow,
839                       const union ofp_action *actions,
840                       size_t n_actions);
841
842 /* ## ------------------------- ## */
843 /* ## OFPP_NORMAL configuration ## */
844 /* ## ------------------------- ## */
845
846     /* Configures NetFlow on 'ofproto' according to the options in
847      * 'netflow_options', or turns off NetFlow if 'netflow_options' is NULL.
848      *
849      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that 'ofproto' does not support
850      * NetFlow, as does a null pointer. */
851     int (*set_netflow)(struct ofproto *ofproto,
852                        const struct netflow_options *netflow_options);
853
854     void (*get_netflow_ids)(const struct ofproto *ofproto,
855                             uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id);
856
857     /* Configures sFlow on 'ofproto' according to the options in
858      * 'sflow_options', or turns off sFlow if 'sflow_options' is NULL.
859      *
860      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that 'ofproto' does not support
861      * sFlow, as does a null pointer. */
862     int (*set_sflow)(struct ofproto *ofproto,
863                      const struct ofproto_sflow_options *sflow_options);
864
865     /* Configures connectivity fault management on 'ofport'.
866      *
867      * If 'cfm_settings' is nonnull, configures CFM according to its members.
868      *
869      * If 'cfm_settings' is null, removes any connectivity fault management
870      * configuration from 'ofport'.
871      *
872      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
873      * support CFM, as does a null pointer. */
874     int (*set_cfm)(struct ofport *ofport, const struct cfm_settings *s);
875
876     /* Checks the fault status of CFM configured on 'ofport'.  Returns 1 if CFM
877      * is faulted (generally indicating a connectivity problem), 0 if CFM is
878      * not faulted, or -1 if CFM is not enabled on 'port'
879      *
880      * This function may be a null pointer if the ofproto implementation does
881      * not support CFM. */
882     int (*get_cfm_fault)(const struct ofport *ofport);
883
884     /* Gets the MPIDs of the remote maintenance points broadcasting to
885      * 'ofport'.  Populates 'rmps' with a provider owned array of MPIDs, and
886      * 'n_rmps' with the number of MPIDs in 'rmps'. Returns a number less than
887      * 0 if CFM is not enabled of 'ofport'.
888      *
889      * This function may be a null pointer if the ofproto implementation does
890      * not support CFM. */
891     int (*get_cfm_remote_mpids)(const struct ofport *ofport,
892                                 const uint64_t **rmps, size_t *n_rmps);
893
894     /* If 's' is nonnull, this function registers a "bundle" associated with
895      * client data pointer 'aux' in 'ofproto'.  A bundle is the same concept as
896      * a Port in OVSDB, that is, it consists of one or more "slave" devices
897      * (Interfaces, in OVSDB) along with VLAN and LACP configuration and, if
898      * there is more than one slave, a bonding configuration.  If 'aux' is
899      * already registered then this function updates its configuration to 's'.
900      * Otherwise, this function registers a new bundle.
901      *
902      * If 's' is NULL, this function unregisters the bundle registered on
903      * 'ofproto' associated with client data pointer 'aux'.  If no such bundle
904      * has been registered, this has no effect.
905      *
906      * This function affects only the behavior of the NXAST_AUTOPATH action and
907      * output to the OFPP_NORMAL port.  An implementation that does not support
908      * it at all may set it to NULL or return EOPNOTSUPP.  An implementation
909      * that supports only a subset of the functionality should implement what
910      * it can and return 0. */
911     int (*bundle_set)(struct ofproto *ofproto, void *aux,
912                       const struct ofproto_bundle_settings *s);
913
914     /* If 'port' is part of any bundle, removes it from that bundle.  If the
915      * bundle now has no ports, deletes the bundle.  If the bundle now has only
916      * one port, deconfigures the bundle's bonding configuration. */
917     void (*bundle_remove)(struct ofport *ofport);
918
919     /* If 's' is nonnull, this function registers a mirror associated with
920      * client data pointer 'aux' in 'ofproto'.  A mirror is the same concept as
921      * a Mirror in OVSDB.  If 'aux' is already registered then this function
922      * updates its configuration to 's'.  Otherwise, this function registers a
923      * new mirror.
924      *
925      * If 's' is NULL, this function unregisters the mirror registered on
926      * 'ofproto' associated with client data pointer 'aux'.  If no such mirror
927      * has been registered, this has no effect.
928      *
929      * This function affects only the behavior of the OFPP_NORMAL action.  An
930      * implementation that does not support it at all may set it to NULL or
931      * return EOPNOTSUPP.  An implementation that supports only a subset of the
932      * functionality should implement what it can and return 0. */
933     int (*mirror_set)(struct ofproto *ofproto, void *aux,
934                       const struct ofproto_mirror_settings *s);
935
936     /* Configures the VLANs whose bits are set to 1 in 'flood_vlans' as VLANs
937      * on which all packets are flooded, instead of using MAC learning.  If
938      * 'flood_vlans' is NULL, then MAC learning applies to all VLANs.
939      *
940      * This function affects only the behavior of the OFPP_NORMAL action.  An
941      * implementation that does not support it may set it to NULL or return
942      * EOPNOTSUPP. */
943     int (*set_flood_vlans)(struct ofproto *ofproto,
944                            unsigned long *flood_vlans);
945
946     /* Returns true if 'aux' is a registered bundle that is currently in use as
947      * the output for a mirror. */
948     bool (*is_mirror_output_bundle)(struct ofproto *ofproto, void *aux);
949
950     /* When the configuration option of forward_bpdu changes, this function
951      * will be invoked. */
952     void (*forward_bpdu_changed)(struct ofproto *ofproto);
953 };
954
955 extern const struct ofproto_class ofproto_dpif_class;
956
957 int ofproto_class_register(const struct ofproto_class *);
958 int ofproto_class_unregister(const struct ofproto_class *);
959
960 void ofproto_add_flow(struct ofproto *, const struct cls_rule *,
961                       const union ofp_action *, size_t n_actions);
962 bool ofproto_delete_flow(struct ofproto *, const struct cls_rule *);
963 void ofproto_flush_flows(struct ofproto *);
964
965 #endif /* ofproto/ofproto-provider.h */