Implement new "learn" action.
[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 "cfm.h"
24 #include "classifier.h"
25 #include "list.h"
26 #include "shash.h"
27 #include "timeval.h"
28
29 struct ofputil_flow_mod;
30
31 /* An OpenFlow switch.
32  *
33  * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
34  * should not modify them. */
35 struct ofproto {
36     const struct ofproto_class *ofproto_class;
37     char *type;                 /* Datapath type. */
38     char *name;                 /* Datapath name. */
39     struct hmap_node hmap_node; /* In global 'all_ofprotos' hmap. */
40
41     /* Settings. */
42     uint64_t fallback_dpid;     /* Datapath ID if no better choice found. */
43     uint64_t datapath_id;       /* Datapath ID. */
44     unsigned flow_eviction_threshold; /* Threshold at which to begin flow
45                                        * table eviction. Only affects the
46                                        * ofproto-dpif implementation */
47     bool forward_bpdu;          /* Option to allow forwarding of BPDU frames
48                                  * when NORMAL action is invoked. */
49     char *mfr_desc;             /* Manufacturer. */
50     char *hw_desc;              /* Hardware. */
51     char *sw_desc;              /* Software version. */
52     char *serial_desc;          /* Serial number. */
53     char *dp_desc;              /* Datapath description. */
54
55     /* Datapath. */
56     struct hmap ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
57     struct shash port_by_name;
58
59     /* Flow tables. */
60     struct classifier *tables;  /* Each classifier contains "struct rule"s. */
61     int n_tables;
62
63     /* OpenFlow connections. */
64     struct connmgr *connmgr;
65
66     /* Flow table operation tracking. */
67     int state;                  /* Internal state. */
68     struct list pending;        /* List of "struct ofopgroup"s. */
69     unsigned int n_pending;     /* list_size(&pending). */
70     struct hmap deletions;      /* All OFOPERATION_DELETE "ofoperation"s. */
71 };
72
73 struct ofproto *ofproto_lookup(const char *name);
74 struct ofport *ofproto_get_port(const struct ofproto *, uint16_t ofp_port);
75
76 /* Assigns CLS to each classifier table, in turn, in OFPROTO.
77  *
78  * All parameters are evaluated multiple times. */
79 #define OFPROTO_FOR_EACH_TABLE(CLS, OFPROTO)                \
80     for ((CLS) = (OFPROTO)->tables;                         \
81          (CLS) < &(OFPROTO)->tables[(OFPROTO)->n_tables];   \
82          (CLS)++)
83
84
85 /* An OpenFlow port within a "struct ofproto".
86  *
87  * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
88  * should not modify them. */
89 struct ofport {
90     struct ofproto *ofproto;    /* The ofproto that contains this port. */
91     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "ports" hmap. */
92     struct netdev *netdev;
93     struct ofp_phy_port opp;
94     uint16_t ofp_port;          /* OpenFlow port number. */
95     unsigned int change_seq;
96 };
97
98 /* An OpenFlow flow within a "struct ofproto".
99  *
100  * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
101  * should not modify them. */
102 struct rule {
103     struct ofproto *ofproto;     /* The ofproto that contains this rule. */
104     struct list ofproto_node;    /* Owned by ofproto base code. */
105     struct cls_rule cr;          /* In owning ofproto's classifier. */
106
107     struct ofoperation *pending; /* Operation now in progress, if nonnull. */
108
109     ovs_be64 flow_cookie;        /* Controller-issued identifier. */
110
111     long long int created;       /* Creation time. */
112     long long int modified;      /* Time of last modification. */
113     uint16_t idle_timeout;       /* In seconds from time of last use. */
114     uint16_t hard_timeout;       /* In seconds from last modification. */
115     uint8_t table_id;            /* Index in ofproto's 'tables' array. */
116     bool send_flow_removed;      /* Send a flow removed message? */
117
118     union ofp_action *actions;   /* OpenFlow actions. */
119     int n_actions;               /* Number of elements in actions[]. */
120 };
121
122 static inline struct rule *
123 rule_from_cls_rule(const struct cls_rule *cls_rule)
124 {
125     return cls_rule ? CONTAINER_OF(cls_rule, struct rule, cr) : NULL;
126 }
127
128 void ofproto_rule_expire(struct rule *, uint8_t reason);
129 void ofproto_rule_destroy(struct rule *);
130
131 void ofoperation_complete(struct ofoperation *, int status);
132 struct rule *ofoperation_get_victim(struct ofoperation *);
133
134 /* ofproto class structure, to be defined by each ofproto implementation.
135  *
136  *
137  * Data Structures
138  * ===============
139  *
140  * These functions work primarily with three different kinds of data
141  * structures:
142  *
143  *   - "struct ofproto", which represents an OpenFlow switch.
144  *
145  *   - "struct ofport", which represents a port within an ofproto.
146  *
147  *   - "struct rule", which represents an OpenFlow flow within an ofproto.
148  *
149  * Each of these data structures contains all of the implementation-independent
150  * generic state for the respective concept, called the "base" state.  None of
151  * them contains any extra space for ofproto implementations to use.  Instead,
152  * each implementation is expected to declare its own data structure that
153  * contains an instance of the generic data structure plus additional
154  * implementation-specific members, called the "derived" state.  The
155  * implementation can use casts or (preferably) the CONTAINER_OF macro to
156  * obtain access to derived state given only a pointer to the embedded generic
157  * data structure.
158  *
159  *
160  * Life Cycle
161  * ==========
162  *
163  * Four stylized functions accompany each of these data structures:
164  *
165  *            "alloc"       "construct"       "destruct"       "dealloc"
166  *            ------------  ----------------  ---------------  --------------
167  *   ofproto  ->alloc       ->construct       ->destruct       ->dealloc
168  *   ofport   ->port_alloc  ->port_construct  ->port_destruct  ->port_dealloc
169  *   rule     ->rule_alloc  ->rule_construct  ->rule_destruct  ->rule_dealloc
170  *
171  * Any instance of a given data structure goes through the following life
172  * cycle:
173  *
174  *   1. The client calls the "alloc" function to obtain raw memory.  If "alloc"
175  *      fails, skip all the other steps.
176  *
177  *   2. The client initializes all of the data structure's base state.  If this
178  *      fails, skip to step 7.
179  *
180  *   3. The client calls the "construct" function.  The implementation
181  *      initializes derived state.  It may refer to the already-initialized
182  *      base state.  If "construct" fails, skip to step 6.
183  *
184  *   4. The data structure is now initialized and in use.
185  *
186  *   5. When the data structure is no longer needed, the client calls the
187  *      "destruct" function.  The implementation uninitializes derived state.
188  *      The base state has not been uninitialized yet, so the implementation
189  *      may still refer to it.
190  *
191  *   6. The client uninitializes all of the data structure's base state.
192  *
193  *   7. The client calls the "dealloc" to free the raw memory.  The
194  *      implementation must not refer to base or derived state in the data
195  *      structure, because it has already been uninitialized.
196  *
197  * Each "alloc" function allocates and returns a new instance of the respective
198  * data structure.  The "alloc" function is not given any information about the
199  * use of the new data structure, so it cannot perform much initialization.
200  * Its purpose is just to ensure that the new data structure has enough room
201  * for base and derived state.  It may return a null pointer if memory is not
202  * available, in which case none of the other functions is called.
203  *
204  * Each "construct" function initializes derived state in its respective data
205  * structure.  When "construct" is called, all of the base state has already
206  * been initialized, so the "construct" function may refer to it.  The
207  * "construct" function is allowed to fail, in which case the client calls the
208  * "dealloc" function (but not the "destruct" function).
209  *
210  * Each "destruct" function uninitializes and frees derived state in its
211  * respective data structure.  When "destruct" is called, the base state has
212  * not yet been uninitialized, so the "destruct" function may refer to it.  The
213  * "destruct" function is not allowed to fail.
214  *
215  * Each "dealloc" function frees raw memory that was allocated by the the
216  * "alloc" function.  The memory's base and derived members might not have ever
217  * been initialized (but if "construct" returned successfully, then it has been
218  * "destruct"ed already).  The "dealloc" function is not allowed to fail.
219  *
220  *
221  * Conventions
222  * ===========
223  *
224  * Most of these functions return 0 if they are successful or a positive error
225  * code on failure.  Depending on the function, valid error codes are either
226  * errno values or OpenFlow error codes constructed with ofp_mkerr().
227  *
228  * Most of these functions are expected to execute synchronously, that is, to
229  * block as necessary to obtain a result.  Thus, these functions may return
230  * EAGAIN (or EWOULDBLOCK or EINPROGRESS) only where the function descriptions
231  * explicitly say those errors are a possibility.  We may relax this
232  * requirement in the future if and when we encounter performance problems. */
233 struct ofproto_class {
234 /* ## ----------------- ## */
235 /* ## Factory Functions ## */
236 /* ## ----------------- ## */
237
238     /* Enumerates the types of all support ofproto types into 'types'.  The
239      * caller has already initialized 'types' and other ofproto classes might
240      * already have added names to it. */
241     void (*enumerate_types)(struct sset *types);
242
243     /* Enumerates the names of all existing datapath of the specified 'type'
244      * into 'names' 'all_dps'.  The caller has already initialized 'names' as
245      * an empty sset.
246      *
247      * 'type' is one of the types enumerated by ->enumerate_types().
248      *
249      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.
250      */
251     int (*enumerate_names)(const char *type, struct sset *names);
252
253     /* Deletes the datapath with the specified 'type' and 'name'.  The caller
254      * should have closed any open ofproto with this 'type' and 'name'; this
255      * function is allowed to fail if that is not the case.
256      *
257      * 'type' is one of the types enumerated by ->enumerate_types().
258      * 'name' is one of the names enumerated by ->enumerate_names() for 'type'.
259      *
260      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.
261      */
262     int (*del)(const char *type, const char *name);
263
264 /* ## --------------------------- ## */
265 /* ## Top-Level ofproto Functions ## */
266 /* ## --------------------------- ## */
267
268     /* Life-cycle functions for an "ofproto" (see "Life Cycle" above).
269      *
270      *
271      * Construction
272      * ============
273      *
274      * ->construct() should not modify any base members of the ofproto.  The
275      * client will initialize the ofproto's 'ports' and 'tables' members after
276      * construction is complete.
277      *
278      * When ->construct() is called, the client does not yet know how many flow
279      * tables the datapath supports, so ofproto->n_tables will be 0 and
280      * ofproto->tables will be NULL.  ->construct() should store the number of
281      * flow tables supported by the datapath (between 1 and 255, inclusive)
282      * into '*n_tables'.  After a successful return, the client will initialize
283      * the base 'n_tables' member to '*n_tables' and allocate and initialize
284      * the base 'tables' member as the specified number of empty flow tables.
285      * Each flow table will be initially empty, so ->construct() should delete
286      * flows from the underlying datapath, if necessary, rather than populating
287      * the tables.
288      *
289      * Only one ofproto instance needs to be supported for any given datapath.
290      * If a datapath is already open as part of one "ofproto", then another
291      * attempt to "construct" the same datapath as part of another ofproto is
292      * allowed to fail with an error.
293      *
294      * ->construct() returns 0 if successful, otherwise a positive errno
295      * value.
296      *
297      *
298      * Destruction
299      * ===========
300      *
301      * If 'ofproto' has any pending asynchronous operations, ->destruct()
302      * must complete all of them by calling ofoperation_complete().
303      *
304      * ->destruct() must also destroy all remaining rules in the ofproto's
305      * tables, by passing each remaining rule to ofproto_rule_destroy().  The
306      * client will destroy the flow tables themselves after ->destruct()
307      * returns.
308      */
309     struct ofproto *(*alloc)(void);
310     int (*construct)(struct ofproto *ofproto, int *n_tables);
311     void (*destruct)(struct ofproto *ofproto);
312     void (*dealloc)(struct ofproto *ofproto);
313
314     /* Performs any periodic activity required by 'ofproto'.  It should:
315      *
316      *   - Call connmgr_send_packet_in() for each received packet that missed
317      *     in the OpenFlow flow table or that had a OFPP_CONTROLLER output
318      *     action.
319      *
320      *   - Call ofproto_rule_expire() for each OpenFlow flow that has reached
321      *     its hard_timeout or idle_timeout, to expire the flow.
322      *
323      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.  The ENODEV
324      * return value specifically means that the datapath underlying 'ofproto'
325      * has been destroyed (externally, e.g. by an admin running ovs-dpctl).
326      */
327     int (*run)(struct ofproto *ofproto);
328
329     /* Causes the poll loop to wake up when 'ofproto''s 'run' function needs to
330      * be called, e.g. by calling the timer or fd waiting functions in
331      * poll-loop.h.  */
332     void (*wait)(struct ofproto *ofproto);
333
334     /* Every "struct rule" in 'ofproto' is about to be deleted, one by one.
335      * This function may prepare for that, for example by clearing state in
336      * advance.  It should *not* actually delete any "struct rule"s from
337      * 'ofproto', only prepare for it.
338      *
339      * This function is optional; it's really just for optimization in case
340      * it's cheaper to delete all the flows from your hardware in a single pass
341      * than to do it one by one. */
342     void (*flush)(struct ofproto *ofproto);
343
344     /* Helper for the OpenFlow OFPT_FEATURES_REQUEST request.
345      *
346      * The implementation should store true in '*arp_match_ip' if the switch
347      * supports matching IP addresses inside ARP requests and replies, false
348      * otherwise.
349      *
350      * The implementation should store in '*actions' a bitmap of the supported
351      * OpenFlow actions: the bit with value (1 << n) should be set to 1 if the
352      * implementation supports the action with value 'n', and to 0 otherwise.
353      * For example, if the implementation supports the OFPAT_OUTPUT and
354      * OFPAT_ENQUEUE actions, but no others, it would set '*actions' to (1 <<
355      * OFPAT_OUTPUT) | (1 << OFPAT_ENQUEUE).  Vendor actions are not included
356      * in '*actions'. */
357     void (*get_features)(struct ofproto *ofproto,
358                          bool *arp_match_ip, uint32_t *actions);
359
360     /* Helper for the OpenFlow OFPST_TABLE statistics request.
361      *
362      * The 'ots' array contains 'ofproto->n_tables' elements.  Each element is
363      * initialized as:
364      *
365      *   - 'table_id' to the array index.
366      *
367      *   - 'name' to "table#" where # is the table ID.
368      *
369      *   - 'wildcards' to OFPFW_ALL.
370      *
371      *   - 'max_entries' to 1,000,000.
372      *
373      *   - 'active_count' to the classifier_count() for the table.
374      *
375      *   - 'lookup_count' and 'matched_count' to 0.
376      *
377      * The implementation should update any members in each element for which
378      * it has better values:
379      *
380      *   - 'name' to a more meaningful name.
381      *
382      *   - 'wildcards' to the set of wildcards actually supported by the table
383      *     (if it doesn't support all OpenFlow wildcards).
384      *
385      *   - 'max_entries' to the maximum number of flows actually supported by
386      *     the hardware.
387      *
388      *   - 'lookup_count' to the number of packets looked up in this flow table
389      *     so far.
390      *
391      *   - 'matched_count' to the number of packets looked up in this flow
392      *     table so far that matched one of the flow entries.
393      *
394      * Keep in mind that all of the members of struct ofp_table_stats are in
395      * network byte order.
396      */
397     void (*get_tables)(struct ofproto *ofproto, struct ofp_table_stats *ots);
398
399 /* ## ---------------- ## */
400 /* ## ofport Functions ## */
401 /* ## ---------------- ## */
402
403     /* Life-cycle functions for a "struct ofport" (see "Life Cycle" above).
404      *
405      * ->port_construct() should not modify any base members of the ofport.
406      *
407      * ofports are managed by the base ofproto code.  The ofproto
408      * implementation should only create and destroy them in response to calls
409      * to these functions.  The base ofproto code will create and destroy
410      * ofports in the following situations:
411      *
412      *   - Just after the ->construct() function is called, the base ofproto
413      *     iterates over all of the implementation's ports, using
414      *     ->port_dump_start() and related functions, and constructs an ofport
415      *     for each dumped port.
416      *
417      *   - If ->port_poll() reports that a specific port has changed, then the
418      *     base ofproto will query that port with ->port_query_by_name() and
419      *     construct or destruct ofports as necessary to reflect the updated
420      *     set of ports.
421      *
422      *   - If ->port_poll() returns ENOBUFS to report an unspecified port set
423      *     change, then the base ofproto will iterate over all of the
424      *     implementation's ports, in the same way as at ofproto
425      *     initialization, and construct and destruct ofports to reflect all of
426      *     the changes.
427      *
428      * ->port_construct() returns 0 if successful, otherwise a positive errno
429      * value.
430      */
431     struct ofport *(*port_alloc)(void);
432     int (*port_construct)(struct ofport *ofport);
433     void (*port_destruct)(struct ofport *ofport);
434     void (*port_dealloc)(struct ofport *ofport);
435
436     /* Called after 'ofport->netdev' is replaced by a new netdev object.  If
437      * the ofproto implementation uses the ofport's netdev internally, then it
438      * should switch to using the new one.  The old one has been closed.
439      *
440      * An ofproto implementation that doesn't need to do anything in this
441      * function may use a null pointer. */
442     void (*port_modified)(struct ofport *ofport);
443
444     /* Called after an OpenFlow OFPT_PORT_MOD request changes a port's
445      * configuration.  'ofport->opp.config' contains the new configuration.
446      * 'old_config' contains the previous configuration.
447      *
448      * The caller implements OFPPC_PORT_DOWN using netdev functions to turn
449      * NETDEV_UP on and off, so this function doesn't have to do anything for
450      * that bit (and it won't be called if that is the only bit that
451      * changes). */
452     void (*port_reconfigured)(struct ofport *ofport, ovs_be32 old_config);
453
454     /* Looks up a port named 'devname' in 'ofproto'.  On success, initializes
455      * '*port' appropriately.
456      *
457      * The caller owns the data in 'port' and must free it with
458      * ofproto_port_destroy() when it is no longer needed. */
459     int (*port_query_by_name)(const struct ofproto *ofproto,
460                               const char *devname, struct ofproto_port *port);
461
462     /* Attempts to add 'netdev' as a port on 'ofproto'.  Returns 0 if
463      * successful, otherwise a positive errno value.  If successful, sets
464      * '*ofp_portp' to the new port's port number.
465      *
466      * It doesn't matter whether the new port will be returned by a later call
467      * to ->port_poll(); the implementation may do whatever is more
468      * convenient. */
469     int (*port_add)(struct ofproto *ofproto, struct netdev *netdev,
470                     uint16_t *ofp_portp);
471
472     /* Deletes port number 'ofp_port' from the datapath for 'ofproto'.  Returns
473      * 0 if successful, otherwise a positive errno value.
474      *
475      * It doesn't matter whether the new port will be returned by a later call
476      * to ->port_poll(); the implementation may do whatever is more
477      * convenient. */
478     int (*port_del)(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port);
479
480     /* Port iteration functions.
481      *
482      * The client might not be entirely in control of the ports within an
483      * ofproto.  Some hardware implementations, for example, might have a fixed
484      * set of ports in a datapath, and the Linux datapath allows the system
485      * administrator to externally add and remove ports with ovs-dpctl.  For
486      * this reason, the client needs a way to iterate through all the ports
487      * that are actually in a datapath.  These functions provide that
488      * functionality.
489      *
490      * The 'state' pointer provides the implementation a place to
491      * keep track of its position.  Its format is opaque to the caller.
492      *
493      * The ofproto provider retains ownership of the data that it stores into
494      * ->port_dump_next()'s 'port' argument.  The data must remain valid until
495      * at least the next call to ->port_dump_next() or ->port_dump_done() for
496      * 'state'.  The caller will not modify or free it.
497      *
498      * Details
499      * =======
500      *
501      * ->port_dump_start() attempts to begin dumping the ports in 'ofproto'.
502      * On success, it should return 0 and initialize '*statep' with any data
503      * needed for iteration.  On failure, returns a positive errno value, and
504      * the client will not call ->port_dump_next() or ->port_dump_done().
505      *
506      * ->port_dump_next() attempts to retrieve another port from 'ofproto' for
507      * 'state'.  If there is another port, it should store the port's
508      * information into 'port' and return 0.  It should return EOF if all ports
509      * have already been iterated.  Otherwise, on error, it should return a
510      * positive errno value.  This function will not be called again once it
511      * returns nonzero once for a given iteration (but the 'port_dump_done'
512      * function will be called afterward).
513      *
514      * ->port_dump_done() allows the implementation to release resources used
515      * for iteration.  The caller might decide to stop iteration in the middle
516      * by calling this function before ->port_dump_next() returns nonzero.
517      *
518      * Usage Example
519      * =============
520      *
521      * int error;
522      * void *state;
523      *
524      * error = ofproto->ofproto_class->port_dump_start(ofproto, &state);
525      * if (!error) {
526      *     for (;;) {
527      *         struct ofproto_port port;
528      *
529      *         error = ofproto->ofproto_class->port_dump_next(
530      *                     ofproto, state, &port);
531      *         if (error) {
532      *             break;
533      *         }
534      *         // Do something with 'port' here (without modifying or freeing
535      *         // any of its data).
536      *     }
537      *     ofproto->ofproto_class->port_dump_done(ofproto, state);
538      * }
539      * // 'error' is now EOF (success) or a positive errno value (failure).
540      */
541     int (*port_dump_start)(const struct ofproto *ofproto, void **statep);
542     int (*port_dump_next)(const struct ofproto *ofproto, void *state,
543                           struct ofproto_port *port);
544     int (*port_dump_done)(const struct ofproto *ofproto, void *state);
545
546     /* Polls for changes in the set of ports in 'ofproto'.  If the set of ports
547      * in 'ofproto' has changed, then this function should do one of the
548      * following:
549      *
550      * - Preferably: store the name of the device that was added to or deleted
551      *   from 'ofproto' in '*devnamep' and return 0.  The caller is responsible
552      *   for freeing '*devnamep' (with free()) when it no longer needs it.
553      *
554      * - Alternatively: return ENOBUFS, without indicating the device that was
555      *   added or deleted.
556      *
557      * Occasional 'false positives', in which the function returns 0 while
558      * indicating a device that was not actually added or deleted or returns
559      * ENOBUFS without any change, are acceptable.
560      *
561      * The purpose of 'port_poll' is to let 'ofproto' know about changes made
562      * externally to the 'ofproto' object, e.g. by a system administrator via
563      * ovs-dpctl.  Therefore, it's OK, and even preferable, for port_poll() to
564      * not report changes made through calls to 'port_add' or 'port_del' on the
565      * same 'ofproto' object.  (But it's OK for it to report them too, just
566      * slightly less efficient.)
567      *
568      * If the set of ports in 'ofproto' has not changed, returns EAGAIN.  May
569      * also return other positive errno values to indicate that something has
570      * gone wrong.
571      *
572      * If the set of ports in a datapath is fixed, or if the only way that the
573      * set of ports in a datapath can change is through ->port_add() and
574      * ->port_del(), then this function may be a null pointer.
575      */
576     int (*port_poll)(const struct ofproto *ofproto, char **devnamep);
577
578     /* Arranges for the poll loop to wake up when ->port_poll() will return a
579      * value other than EAGAIN.
580      *
581      * If the set of ports in a datapath is fixed, or if the only way that the
582      * set of ports in a datapath can change is through ->port_add() and
583      * ->port_del(), or if the poll loop will always wake up anyway when
584      * ->port_poll() will return a value other than EAGAIN, then this function
585      * may be a null pointer.
586      */
587     void (*port_poll_wait)(const struct ofproto *ofproto);
588
589     /* Checks the status of LACP negotiation for 'port'.  Returns 1 if LACP
590      * partner information for 'port' is up-to-date, 0 if LACP partner
591      * information is not current (generally indicating a connectivity
592      * problem), or -1 if LACP is not enabled on 'port'.
593      *
594      * This function may be a null pointer if the ofproto implementation does
595      * not support LACP. */
596     int (*port_is_lacp_current)(const struct ofport *port);
597
598 /* ## ----------------------- ## */
599 /* ## OpenFlow Rule Functions ## */
600 /* ## ----------------------- ## */
601
602
603
604     /* Chooses an appropriate table for 'cls_rule' within 'ofproto'.  On
605      * success, stores the table ID into '*table_idp' and returns 0.  On
606      * failure, returns an OpenFlow error code (as returned by ofp_mkerr()).
607      *
608      * The choice of table should be a function of 'cls_rule' and 'ofproto''s
609      * datapath capabilities.  It should not depend on the flows already in
610      * 'ofproto''s flow tables.  Failure implies that an OpenFlow rule with
611      * 'cls_rule' as its matching condition can never be inserted into
612      * 'ofproto', even starting from an empty flow table.
613      *
614      * If multiple tables are candidates for inserting the flow, the function
615      * should choose one arbitrarily (but deterministically).
616      *
617      * If this function is NULL then table 0 is always chosen. */
618     int (*rule_choose_table)(const struct ofproto *ofproto,
619                              const struct cls_rule *cls_rule,
620                              uint8_t *table_idp);
621
622     /* Life-cycle functions for a "struct rule" (see "Life Cycle" above).
623      *
624      *
625      * Asynchronous Operation Support
626      * ==============================
627      *
628      * The life-cycle operations on rules can operate asynchronously, meaning
629      * that ->rule_construct() and ->rule_destruct() only need to initiate
630      * their respective operations and do not need to wait for them to complete
631      * before they return.  ->rule_modify_actions() also operates
632      * asynchronously.
633      *
634      * An ofproto implementation reports the success or failure of an
635      * asynchronous operation on a rule using the rule's 'pending' member,
636      * which points to a opaque "struct ofoperation" that represents the
637      * ongoing opreation.  When the operation completes, the ofproto
638      * implementation calls ofoperation_complete(), passing the ofoperation and
639      * an error indication.
640      *
641      * Only the following contexts may call ofoperation_complete():
642      *
643      *   - The function called to initiate the operation,
644      *     e.g. ->rule_construct() or ->rule_destruct().  This is the best
645      *     choice if the operation completes quickly.
646      *
647      *   - The implementation's ->run() function.
648      *
649      *   - The implementation's ->destruct() function.
650      *
651      * The ofproto base code updates the flow table optimistically, assuming
652      * that the operation will probably succeed:
653      *
654      *   - ofproto adds or replaces the rule in the flow table before calling
655      *     ->rule_construct().
656      *
657      *   - ofproto updates the rule's actions before calling
658      *     ->rule_modify_actions().
659      *
660      *   - ofproto removes the rule before calling ->rule_destruct().
661      *
662      * With one exception, when an asynchronous operation completes with an
663      * error, ofoperation_complete() backs out the already applied changes:
664      *
665      *   - If adding or replacing a rule in the flow table fails, ofproto
666      *     removes the new rule or restores the original rule.
667      *
668      *   - If modifying a rule's actions fails, ofproto restores the original
669      *     actions.
670      *
671      *   - Removing a rule is not allowed to fail.  It must always succeed.
672      *
673      * The ofproto base code serializes operations: if any operation is in
674      * progress on a given rule, ofproto postpones initiating any new operation
675      * on that rule until the pending operation completes.  Therefore, every
676      * operation must eventually complete through a call to
677      * ofoperation_complete() to avoid delaying new operations indefinitely
678      * (including any OpenFlow request that affects the rule in question, even
679      * just to query its statistics).
680      *
681      *
682      * Construction
683      * ============
684      *
685      * When ->rule_construct() is called, the caller has already inserted
686      * 'rule' into 'rule->ofproto''s flow table numbered 'rule->table_id'.
687      * There are two cases:
688      *
689      *   - 'rule' is a new rule in its flow table.  In this case,
690      *     ofoperation_get_victim(rule) returns NULL.
691      *
692      *   - 'rule' is replacing an existing rule in its flow table that had the
693      *     same matching criteria and priority.  In this case,
694      *     ofoperation_get_victim(rule) returns the rule being replaced (the
695      *     "victim" rule).
696      *
697      * ->rule_construct() should set the following in motion:
698      *
699      *   - Validate that the matching rule in 'rule->cr' is supported by the
700      *     datapath.  For example, if the rule's table does not support
701      *     registers, then it is an error if 'rule->cr' does not wildcard all
702      *     registers.
703      *
704      *   - Validate that 'rule->actions' and 'rule->n_actions' are well-formed
705      *     OpenFlow actions that the datapath can correctly implement.  The
706      *     validate_actions() function (in ofp-util.c) can be useful as a model
707      *     for action validation, but it accepts all of the OpenFlow actions
708      *     that OVS understands.  If your ofproto implementation only
709      *     implements a subset of those, then you should implement your own
710      *     action validation.
711      *
712      *   - If the rule is valid, update the datapath flow table, adding the new
713      *     rule or replacing the existing one.
714      *
715      *   - If 'rule' is replacing an existing rule, uninitialize any derived
716      *     state for the victim rule, as in step 5 in the "Life Cycle"
717      *     described above.
718      *
719      * (On failure, the ofproto code will roll back the insertion from the flow
720      * table, either removing 'rule' or replacing it by the victim rule if
721      * there is one.)
722      *
723      * ->rule_construct() must act in one of the following ways:
724      *
725      *   - If it succeeds, it must call ofoperation_complete() and return 0.
726      *
727      *   - If it fails, it must act in one of the following ways:
728      *
729      *       * Call ofoperation_complete() and return 0.
730      *
731      *       * Return an OpenFlow error code (as returned by ofp_mkerr()).  (Do
732      *         not call ofoperation_complete() in this case.)
733      *
734      *     Either way, ->rule_destruct() will not be called for 'rule', but
735      *     ->rule_dealloc() will be.
736      *
737      *   - If the operation is only partially complete, then it must return 0.
738      *     Later, when the operation is complete, the ->run() or ->destruct()
739      *     function must call ofoperation_complete() to report success or
740      *     failure.
741      *
742      * ->rule_construct() should not modify any base members of struct rule.
743      *
744      *
745      * Destruction
746      * ===========
747      *
748      * When ->rule_destruct() is called, the caller has already removed 'rule'
749      * from 'rule->ofproto''s flow table.  ->rule_destruct() should set in
750      * motion removing 'rule' from the datapath flow table.  If removal
751      * completes synchronously, it should call ofoperation_complete().
752      * Otherwise, the ->run() or ->destruct() function must later call
753      * ofoperation_complete() after the operation completes.
754      *
755      * Rule destruction must not fail. */
756     struct rule *(*rule_alloc)(void);
757     int (*rule_construct)(struct rule *rule);
758     void (*rule_destruct)(struct rule *rule);
759     void (*rule_dealloc)(struct rule *rule);
760
761     /* Obtains statistics for 'rule', storing the number of packets that have
762      * matched it in '*packet_count' and the number of bytes in those packets
763      * in '*byte_count'.  UINT64_MAX indicates that the packet count or byte
764      * count is unknown. */
765     void (*rule_get_stats)(struct rule *rule, uint64_t *packet_count,
766                            uint64_t *byte_count);
767
768     /* Applies the actions in 'rule' to 'packet'.  (This implements sending
769      * buffered packets for OpenFlow OFPT_FLOW_MOD commands.)
770      *
771      * Takes ownership of 'packet' (so it should eventually free it, with
772      * ofpbuf_delete()).
773      *
774      * 'flow' reflects the flow information for 'packet'.  All of the
775      * information in 'flow' is extracted from 'packet', except for
776      * flow->tun_id and flow->in_port, which are assigned the correct values
777      * for the incoming packet.  The register values are zeroed.
778      *
779      * The statistics for 'packet' should be included in 'rule'.
780      *
781      * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code (as returned
782      * by ofp_mkerr()). */
783     int (*rule_execute)(struct rule *rule, struct flow *flow,
784                         struct ofpbuf *packet);
785
786     /* When ->rule_modify_actions() is called, the caller has already replaced
787      * the OpenFlow actions in 'rule' by a new set.  (The original actions are
788      * in rule->pending->actions.)
789      *
790      * ->rule_modify_actions() should set the following in motion:
791      *
792      *   - Validate that the actions now in 'rule' are well-formed OpenFlow
793      *     actions that the datapath can correctly implement.
794      *
795      *   - Update the datapath flow table with the new actions.
796      *
797      * If the operation synchronously completes, ->rule_modify_actions() may
798      * call ofoperation_complete() before it returns.  Otherwise, ->run()
799      * should call ofoperation_complete() later, after the operation does
800      * complete.
801      *
802      * If the operation fails, then the base ofproto code will restore the
803      * original 'actions' and 'n_actions' of 'rule'.
804      *
805      * ->rule_modify_actions() should not modify any base members of struct
806      * rule. */
807     void (*rule_modify_actions)(struct rule *rule);
808
809     /* These functions implement the OpenFlow IP fragment handling policy.  By
810      * default ('drop_frags' == false), an OpenFlow switch should treat IP
811      * fragments the same way as other packets (although TCP and UDP port
812      * numbers cannot be determined).  With 'drop_frags' == true, the switch
813      * should drop all IP fragments without passing them through the flow
814      * table. */
815     bool (*get_drop_frags)(struct ofproto *ofproto);
816     void (*set_drop_frags)(struct ofproto *ofproto, bool drop_frags);
817
818     /* Implements the OpenFlow OFPT_PACKET_OUT command.  The datapath should
819      * execute the 'n_actions' in the 'actions' array on 'packet'.
820      *
821      * The caller retains ownership of 'packet', so ->packet_out() should not
822      * modify or free it.
823      *
824      * This function must validate that the 'n_actions' elements in 'actions'
825      * are well-formed OpenFlow actions that can be correctly implemented by
826      * the datapath.  If not, then it should return an OpenFlow error code (as
827      * returned by ofp_mkerr()).
828      *
829      * 'flow' reflects the flow information for 'packet'.  All of the
830      * information in 'flow' is extracted from 'packet', except for
831      * flow->in_port, which is taken from the OFPT_PACKET_OUT message.
832      * flow->tun_id and its register values are zeroed.
833      *
834      * 'packet' is not matched against the OpenFlow flow table, so its
835      * statistics should not be included in OpenFlow flow statistics.
836      *
837      * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code (as returned
838      * by ofp_mkerr()). */
839     int (*packet_out)(struct ofproto *ofproto, struct ofpbuf *packet,
840                       const struct flow *flow,
841                       const union ofp_action *actions,
842                       size_t n_actions);
843
844 /* ## ------------------------- ## */
845 /* ## OFPP_NORMAL configuration ## */
846 /* ## ------------------------- ## */
847
848     /* Configures NetFlow on 'ofproto' according to the options in
849      * 'netflow_options', or turns off NetFlow if 'netflow_options' is NULL.
850      *
851      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that 'ofproto' does not support
852      * NetFlow, as does a null pointer. */
853     int (*set_netflow)(struct ofproto *ofproto,
854                        const struct netflow_options *netflow_options);
855
856     void (*get_netflow_ids)(const struct ofproto *ofproto,
857                             uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id);
858
859     /* Configures sFlow on 'ofproto' according to the options in
860      * 'sflow_options', or turns off sFlow if 'sflow_options' is NULL.
861      *
862      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that 'ofproto' does not support
863      * sFlow, as does a null pointer. */
864     int (*set_sflow)(struct ofproto *ofproto,
865                      const struct ofproto_sflow_options *sflow_options);
866
867     /* Configures connectivity fault management on 'ofport'.
868      *
869      * If 'cfm_settings' is nonnull, configures CFM according to its members.
870      *
871      * If 'cfm_settings' is null, removes any connectivity fault management
872      * configuration from 'ofport'.
873      *
874      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
875      * support CFM, as does a null pointer. */
876     int (*set_cfm)(struct ofport *ofport, const struct cfm_settings *s);
877
878     /* Checks the fault status of CFM configured on 'ofport'.  Returns 1 if CFM
879      * is faulted (generally indicating a connectivity problem), 0 if CFM is
880      * not faulted, or -1 if CFM is not enabled on 'port'
881      *
882      * This function may be a null pointer if the ofproto implementation does
883      * not support CFM. */
884     int (*get_cfm_fault)(const struct ofport *ofport);
885
886     /* Gets the MPIDs of the remote maintenance points broadcasting to
887      * 'ofport'.  Populates 'rmps' with a provider owned array of MPIDs, and
888      * 'n_rmps' with the number of MPIDs in 'rmps'. Returns a number less than
889      * 0 if CFM is not enabled of 'ofport'.
890      *
891      * This function may be a null pointer if the ofproto implementation does
892      * not support CFM. */
893     int (*get_cfm_remote_mpids)(const struct ofport *ofport,
894                                 const uint64_t **rmps, size_t *n_rmps);
895
896     /* If 's' is nonnull, this function registers a "bundle" associated with
897      * client data pointer 'aux' in 'ofproto'.  A bundle is the same concept as
898      * a Port in OVSDB, that is, it consists of one or more "slave" devices
899      * (Interfaces, in OVSDB) along with VLAN and LACP configuration and, if
900      * there is more than one slave, a bonding configuration.  If 'aux' is
901      * already registered then this function updates its configuration to 's'.
902      * Otherwise, this function registers a new bundle.
903      *
904      * If 's' is NULL, this function unregisters the bundle registered on
905      * 'ofproto' associated with client data pointer 'aux'.  If no such bundle
906      * has been registered, this has no effect.
907      *
908      * This function affects only the behavior of the NXAST_AUTOPATH action and
909      * output to the OFPP_NORMAL port.  An implementation that does not support
910      * it at all may set it to NULL or return EOPNOTSUPP.  An implementation
911      * that supports only a subset of the functionality should implement what
912      * it can and return 0. */
913     int (*bundle_set)(struct ofproto *ofproto, void *aux,
914                       const struct ofproto_bundle_settings *s);
915
916     /* If 'port' is part of any bundle, removes it from that bundle.  If the
917      * bundle now has no ports, deletes the bundle.  If the bundle now has only
918      * one port, deconfigures the bundle's bonding configuration. */
919     void (*bundle_remove)(struct ofport *ofport);
920
921     /* If 's' is nonnull, this function registers a mirror associated with
922      * client data pointer 'aux' in 'ofproto'.  A mirror is the same concept as
923      * a Mirror in OVSDB.  If 'aux' is already registered then this function
924      * updates its configuration to 's'.  Otherwise, this function registers a
925      * new mirror.
926      *
927      * If 's' is NULL, this function unregisters the mirror registered on
928      * 'ofproto' associated with client data pointer 'aux'.  If no such mirror
929      * has been registered, this has no effect.
930      *
931      * This function affects only the behavior of the OFPP_NORMAL action.  An
932      * implementation that does not support it at all may set it to NULL or
933      * return EOPNOTSUPP.  An implementation that supports only a subset of the
934      * functionality should implement what it can and return 0. */
935     int (*mirror_set)(struct ofproto *ofproto, void *aux,
936                       const struct ofproto_mirror_settings *s);
937
938     /* Configures the VLANs whose bits are set to 1 in 'flood_vlans' as VLANs
939      * on which all packets are flooded, instead of using MAC learning.  If
940      * 'flood_vlans' is NULL, then MAC learning applies to all VLANs.
941      *
942      * This function affects only the behavior of the OFPP_NORMAL action.  An
943      * implementation that does not support it may set it to NULL or return
944      * EOPNOTSUPP. */
945     int (*set_flood_vlans)(struct ofproto *ofproto,
946                            unsigned long *flood_vlans);
947
948     /* Returns true if 'aux' is a registered bundle that is currently in use as
949      * the output for a mirror. */
950     bool (*is_mirror_output_bundle)(struct ofproto *ofproto, void *aux);
951
952     /* When the configuration option of forward_bpdu changes, this function
953      * will be invoked. */
954     void (*forward_bpdu_changed)(struct ofproto *ofproto);
955 };
956
957 extern const struct ofproto_class ofproto_dpif_class;
958
959 int ofproto_class_register(const struct ofproto_class *);
960 int ofproto_class_unregister(const struct ofproto_class *);
961
962 /* ofproto_flow_mod() returns this value if the flow_mod could not be processed
963  * because it overlaps with an ongoing flow table operation that has not yet
964  * completed.  The caller should retry the operation later.
965  *
966  * ofproto.c also uses this value internally for additional (similar) purposes.
967  *
968  * This particular value is a good choice because it is negative (so it won't
969  * collide with any errno value or any value returned by ofp_mkerr()) and large
970  * (so it won't accidentally collide with EOF or a negative errno value). */
971 enum { OFPROTO_POSTPONE = -100000 };
972
973 int ofproto_flow_mod(struct ofproto *, const struct ofputil_flow_mod *);
974 void ofproto_add_flow(struct ofproto *, const struct cls_rule *,
975                       const union ofp_action *, size_t n_actions);
976 bool ofproto_delete_flow(struct ofproto *, const struct cls_rule *);
977 void ofproto_flush_flows(struct ofproto *);
978
979 #endif /* ofproto/ofproto-provider.h */