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