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