ofproto: Implement OpenFlow extension to allow control over async messages.
[sliver-openvswitch.git] / lib / ofp-util.h
index 152f4dd..816532e 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011 Nicira Networks.
+ * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 Nicira Networks.
  *
  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
  * you may not use this file except in compliance with the License.
@@ -31,7 +31,7 @@ struct ofpbuf;
 
 /* Basic decoding and length validation of OpenFlow messages. */
 enum ofputil_msg_code {
-    OFPUTIL_INVALID,
+    OFPUTIL_MSG_INVALID,
 
     /* OFPT_* messages. */
     OFPUTIL_OFPT_HELLO,
@@ -77,6 +77,10 @@ enum ofputil_msg_code {
     OFPUTIL_NXT_FLOW_MOD_TABLE_ID,
     OFPUTIL_NXT_FLOW_MOD,
     OFPUTIL_NXT_FLOW_REMOVED,
+    OFPUTIL_NXT_SET_PACKET_IN_FORMAT,
+    OFPUTIL_NXT_PACKET_IN,
+    OFPUTIL_NXT_FLOW_AGE,
+    OFPUTIL_NXT_SET_ASYNC_CONFIG,
 
     /* NXST_* stat requests. */
     OFPUTIL_NXST_FLOW_REQUEST,
@@ -88,17 +92,26 @@ enum ofputil_msg_code {
 };
 
 struct ofputil_msg_type;
-int ofputil_decode_msg_type(const struct ofp_header *,
-                            const struct ofputil_msg_type **);
+enum ofperr ofputil_decode_msg_type(const struct ofp_header *,
+                                    const struct ofputil_msg_type **);
+enum ofperr ofputil_decode_msg_type_partial(const struct ofp_header *,
+                                            size_t length,
+                                            const struct ofputil_msg_type **);
 enum ofputil_msg_code ofputil_msg_type_code(const struct ofputil_msg_type *);
 const char *ofputil_msg_type_name(const struct ofputil_msg_type *);
 
+/* Port numbers. */
+enum ofperr ofputil_check_output_port(uint16_t ofp_port, int max_ports);
+bool ofputil_port_from_string(const char *, uint16_t *port);
+void ofputil_format_port(uint16_t port, struct ds *);
+
 /* Converting OFPFW_NW_SRC_MASK and OFPFW_NW_DST_MASK wildcard bit counts to
  * and from IP bitmasks. */
 ovs_be32 ofputil_wcbits_to_netmask(int wcbits);
 int ofputil_netmask_to_wcbits(ovs_be32 netmask);
 
 /* Work with OpenFlow 1.0 ofp_match. */
+void ofputil_wildcard_from_openflow(uint32_t ofpfw, struct flow_wildcards *);
 void ofputil_cls_rule_from_match(const struct ofp_match *,
                                  unsigned int priority, struct cls_rule *);
 void ofputil_normalize_rule(struct cls_rule *, enum nx_flow_format);
@@ -116,13 +129,20 @@ enum nx_flow_format ofputil_min_flow_format(const struct cls_rule *);
 
 struct ofpbuf *ofputil_make_set_flow_format(enum nx_flow_format);
 
+/* PACKET_IN. */
+bool ofputil_packet_in_format_is_valid(enum nx_packet_in_format);
+int ofputil_packet_in_format_from_string(const char *);
+const char *ofputil_packet_in_format_to_string(enum nx_packet_in_format);
+struct ofpbuf *ofputil_make_set_packet_in_format(enum nx_packet_in_format);
+
 /* NXT_FLOW_MOD_TABLE_ID extension. */
 struct ofpbuf *ofputil_make_flow_mod_table_id(bool flow_mod_table_id);
 
 /* Flow format independent flow_mod. */
-struct flow_mod {
+struct ofputil_flow_mod {
     struct cls_rule cr;
     ovs_be64 cookie;
+    ovs_be64 cookie_mask;
     uint8_t table_id;
     uint16_t command;
     uint16_t idle_timeout;
@@ -134,24 +154,27 @@ struct flow_mod {
     size_t n_actions;
 };
 
-int ofputil_decode_flow_mod(struct flow_mod *, const struct ofp_header *,
-                            bool flow_mod_table_id);
-struct ofpbuf *ofputil_encode_flow_mod(const struct flow_mod *,
+enum ofperr ofputil_decode_flow_mod(struct ofputil_flow_mod *,
+                                    const struct ofp_header *,
+                                    bool flow_mod_table_id);
+struct ofpbuf *ofputil_encode_flow_mod(const struct ofputil_flow_mod *,
                                        enum nx_flow_format,
                                        bool flow_mod_table_id);
 
 /* Flow stats or aggregate stats request, independent of flow format. */
-struct flow_stats_request {
+struct ofputil_flow_stats_request {
     bool aggregate;             /* Aggregate results? */
     struct cls_rule match;
+    ovs_be64 cookie;
+    ovs_be64 cookie_mask;
     uint16_t out_port;
     uint8_t table_id;
 };
 
-int ofputil_decode_flow_stats_request(struct flow_stats_request *,
-                                      const struct ofp_header *);
+enum ofperr ofputil_decode_flow_stats_request(
+    struct ofputil_flow_stats_request *, const struct ofp_header *);
 struct ofpbuf *ofputil_encode_flow_stats_request(
-    const struct flow_stats_request *, enum nx_flow_format);
+    const struct ofputil_flow_stats_request *, enum nx_flow_format);
 
 /* Flow stats reply, independent of flow format. */
 struct ofputil_flow_stats {
@@ -162,14 +185,30 @@ struct ofputil_flow_stats {
     uint32_t duration_nsec;
     uint16_t idle_timeout;
     uint16_t hard_timeout;
-    uint64_t packet_count;
-    uint64_t byte_count;
+    int idle_age;               /* Seconds since last packet, -1 if unknown. */
+    int hard_age;               /* Seconds since last change, -1 if unknown. */
+    uint64_t packet_count;      /* Packet count, UINT64_MAX if unknown. */
+    uint64_t byte_count;        /* Byte count, UINT64_MAX if unknown. */
     union ofp_action *actions;
     size_t n_actions;
 };
 
 int ofputil_decode_flow_stats_reply(struct ofputil_flow_stats *,
-                                    struct ofpbuf *msg);
+                                    struct ofpbuf *msg,
+                                    bool flow_age_extension);
+void ofputil_append_flow_stats_reply(const struct ofputil_flow_stats *,
+                                     struct list *replies);
+
+/* Aggregate stats reply, independent of flow format. */
+struct ofputil_aggregate_stats {
+    uint64_t packet_count;      /* Packet count, UINT64_MAX if unknown. */
+    uint64_t byte_count;        /* Byte count, UINT64_MAX if unknown. */
+    uint32_t flow_count;
+};
+
+struct ofpbuf *ofputil_encode_aggregate_stats_reply(
+    const struct ofputil_aggregate_stats *stats,
+    const struct ofp_stats_msg *request);
 
 /* Flow removed message, independent of flow format. */
 struct ofputil_flow_removed {
@@ -179,27 +218,51 @@ struct ofputil_flow_removed {
     uint32_t duration_sec;
     uint32_t duration_nsec;
     uint16_t idle_timeout;
-    uint64_t packet_count;
-    uint64_t byte_count;
+    uint64_t packet_count;      /* Packet count, UINT64_MAX if unknown. */
+    uint64_t byte_count;        /* Byte count, UINT64_MAX if unknown. */
 };
 
-int ofputil_decode_flow_removed(struct ofputil_flow_removed *,
-                                const struct ofp_header *);
+enum ofperr ofputil_decode_flow_removed(struct ofputil_flow_removed *,
+                                        const struct ofp_header *);
 struct ofpbuf *ofputil_encode_flow_removed(const struct ofputil_flow_removed *,
                                            enum nx_flow_format);
 
 /* Abstract packet-in message. */
 struct ofputil_packet_in {
-    struct ofpbuf *packet;
-    uint16_t in_port;
-    uint8_t reason;             /* One of OFPR_*. */
+    const void *packet;
+    size_t packet_len;
+
+    enum ofp_packet_in_reason reason;    /* One of OFPRR_*. */
+    uint8_t table_id;
+    ovs_be64 cookie;
 
     uint32_t buffer_id;
     int send_len;
+    uint16_t total_len;         /* Full length of frame. */
+
+    struct flow_metadata fmd;   /* Metadata at creation time. */
 };
 
+int ofputil_decode_packet_in(struct ofputil_packet_in *,
+                             const struct ofp_header *);
 struct ofpbuf *ofputil_encode_packet_in(const struct ofputil_packet_in *,
-                                        struct ofpbuf *rw_packet);
+                                        enum nx_packet_in_format);
+int ofputil_decode_packet_in(struct ofputil_packet_in *pi,
+                             const struct ofp_header *oh);
+
+/* Abstract packet-out message. */
+struct ofputil_packet_out {
+    const void *packet;         /* Packet data, if buffer_id == UINT32_MAX. */
+    size_t packet_len;          /* Length of packet data in bytes. */
+    uint32_t buffer_id;         /* Buffer id or UINT32_MAX if no buffer. */
+    uint16_t in_port;           /* Packet's input port or OFPP_NONE. */
+    union ofp_action *actions;  /* Actions. */
+    size_t n_actions;           /* Number of elements in 'actions' array. */
+};
+
+enum ofperr ofputil_decode_packet_out(struct ofputil_packet_out *,
+                                      const struct ofp_packet_out *);
+struct ofpbuf *ofputil_encode_packet_out(const struct ofputil_packet_out *);
 
 /* OpenFlow protocol utility functions. */
 void *make_openflow(size_t openflow_len, uint8_t type, struct ofpbuf **);
@@ -220,10 +283,16 @@ void *put_nxmsg_xid(size_t openflow_len, uint32_t subtype, ovs_be32 xid,
 
 void update_openflow_length(struct ofpbuf *);
 
-void *ofputil_make_stats_request(size_t body_len, uint16_t type,
-                                 struct ofpbuf **);
-void *ofputil_make_nxstats_request(size_t openflow_len, uint32_t subtype,
-                                   struct ofpbuf **);
+void *ofputil_make_stats_request(size_t openflow_len, uint16_t type,
+                                 uint32_t subtype, struct ofpbuf **);
+void *ofputil_make_stats_reply(size_t openflow_len,
+                               const struct ofp_stats_msg *request,
+                               struct ofpbuf **);
+
+void ofputil_start_stats_reply(const struct ofp_stats_msg *request,
+                               struct list *);
+struct ofpbuf *ofputil_reserve_stats_reply(size_t len, struct list *);
+void *ofputil_append_stats_reply(size_t len, struct list *);
 
 const void *ofputil_stats_body(const struct ofp_header *);
 size_t ofputil_stats_body_len(const struct ofp_header *);
@@ -242,178 +311,140 @@ struct ofpbuf *make_add_simple_flow(const struct cls_rule *,
 struct ofpbuf *make_packet_in(uint32_t buffer_id, uint16_t in_port,
                               uint8_t reason,
                               const struct ofpbuf *payload, int max_send_len);
-struct ofpbuf *make_packet_out(const struct ofpbuf *packet, uint32_t buffer_id,
-                               uint16_t in_port,
-                               const struct ofp_action_header *,
-                               size_t n_actions);
-struct ofpbuf *make_buffered_packet_out(uint32_t buffer_id,
-                                        uint16_t in_port, uint16_t out_port);
-struct ofpbuf *make_unbuffered_packet_out(const struct ofpbuf *packet,
-                                          uint16_t in_port, uint16_t out_port);
 struct ofpbuf *make_echo_request(void);
 struct ofpbuf *make_echo_reply(const struct ofp_header *rq);
+
+struct ofpbuf *ofputil_encode_barrier_request(void);
+
+const char *ofputil_frag_handling_to_string(enum ofp_config_flags);
+bool ofputil_frag_handling_from_string(const char *, enum ofp_config_flags *);
 \f
 /* Actions. */
 
-#define OFP_ACTION_ALIGN 8      /* Alignment of ofp_actions. */
+/* The type of an action.
+ *
+ * For each implemented OFPAT_* and NXAST_* action type, there is a
+ * corresponding constant prefixed with OFPUTIL_, e.g.:
+ *
+ * OFPUTIL_OFPAT_OUTPUT
+ * OFPUTIL_OFPAT_SET_VLAN_VID
+ * OFPUTIL_OFPAT_SET_VLAN_PCP
+ * OFPUTIL_OFPAT_STRIP_VLAN
+ * OFPUTIL_OFPAT_SET_DL_SRC
+ * OFPUTIL_OFPAT_SET_DL_DST
+ * OFPUTIL_OFPAT_SET_NW_SRC
+ * OFPUTIL_OFPAT_SET_NW_DST
+ * OFPUTIL_OFPAT_SET_NW_TOS
+ * OFPUTIL_OFPAT_SET_TP_SRC
+ * OFPUTIL_OFPAT_SET_TP_DST
+ * OFPUTIL_OFPAT_ENQUEUE
+ * OFPUTIL_NXAST_RESUBMIT
+ * OFPUTIL_NXAST_SET_TUNNEL
+ * OFPUTIL_NXAST_SET_QUEUE
+ * OFPUTIL_NXAST_POP_QUEUE
+ * OFPUTIL_NXAST_REG_MOVE
+ * OFPUTIL_NXAST_REG_LOAD
+ * OFPUTIL_NXAST_NOTE
+ * OFPUTIL_NXAST_SET_TUNNEL64
+ * OFPUTIL_NXAST_MULTIPATH
+ * OFPUTIL_NXAST_AUTOPATH
+ * OFPUTIL_NXAST_BUNDLE
+ * OFPUTIL_NXAST_BUNDLE_LOAD
+ * OFPUTIL_NXAST_RESUBMIT_TABLE
+ * OFPUTIL_NXAST_OUTPUT_REG
+ *
+ * (The above list helps developers who want to "grep" for these definitions.)
+ */
+enum ofputil_action_code {
+#define OFPAT_ACTION(ENUM, STRUCT, NAME)             OFPUTIL_##ENUM,
+#define NXAST_ACTION(ENUM, STRUCT, EXTENSIBLE, NAME) OFPUTIL_##ENUM,
+#include "ofp-util.def"
+};
 
-struct actions_iterator {
-    const union ofp_action *pos, *end;
+/* The number of values of "enum ofputil_action_code". */
+enum {
+#define OFPAT_ACTION(ENUM, STRUCT, NAME)             + 1
+#define NXAST_ACTION(ENUM, STRUCT, EXTENSIBLE, NAME) + 1
+    OFPUTIL_N_ACTIONS = 0
+#include "ofp-util.def"
 };
-const union ofp_action *actions_first(struct actions_iterator *,
-                                      const union ofp_action *,
-                                      size_t n_actions);
-const union ofp_action *actions_next(struct actions_iterator *);
 
-int validate_actions(const union ofp_action *, size_t n_actions,
-                     const struct flow *, int max_ports);
-bool action_outputs_to_port(const union ofp_action *, ovs_be16 port);
+int ofputil_decode_action(const union ofp_action *);
+enum ofputil_action_code ofputil_decode_action_unsafe(
+    const union ofp_action *);
 
-int ofputil_pull_actions(struct ofpbuf *, unsigned int actions_len,
-                         union ofp_action **, size_t *);
-\f
-/* OpenFlow vendors.
- *
- * These functions map OpenFlow 32-bit vendor IDs (as used in struct
- * ofp_vendor_header) into 4-bit values to embed in an "int".  The 4-bit values
- * are only used internally in Open vSwitch and never appear on the wire, so
- * particular codes used are not important.
- */
+int ofputil_action_code_from_name(const char *);
 
-/* Vendor error numbers currently used in Open vSwitch. */
-#define OFPUTIL_VENDORS                                     \
-    /*             vendor name              vendor value */ \
-    OFPUTIL_VENDOR(OFPUTIL_VENDOR_OPENFLOW, 0x00000000)     \
-    OFPUTIL_VENDOR(OFPUTIL_VENDOR_NICIRA,   NX_VENDOR_ID)
-
-/* OFPUTIL_VENDOR_* definitions. */
-enum ofputil_vendor_codes {
-#define OFPUTIL_VENDOR(NAME, VENDOR_ID) NAME,
-    OFPUTIL_VENDORS
-    OFPUTIL_N_VENDORS
-#undef OFPUTIL_VENDOR
-};
-\f
-/* Error codes.
- *
- * We embed system errno values and OpenFlow standard and vendor extension
- * error codes into a single 31-bit space using the following encoding.
- * (Bit 31 is unused and assumed 0 to avoid negative "int" values.)
- *
- *   30                                                   0
- *  +------------------------------------------------------+
- *  |                           0                          |  success
- *  +------------------------------------------------------+
- *
- *   30 29                                                0
- *  +--+---------------------------------------------------+
- *  | 0|                    errno value                    |  errno value
- *  +--+---------------------------------------------------+
- *
- *   30 29   26 25            16 15                       0
- *  +--+-------+----------------+--------------------------+
- *  | 1|   0   |      type      |           code           |  standard OpenFlow
- *  +--+-------+----------------+--------------------------+  error
+void *ofputil_put_action(enum ofputil_action_code, struct ofpbuf *buf);
+
+/* For each OpenFlow action <ENUM> that has a corresponding action structure
+ * struct <STRUCT>, this defines two functions:
  *
- *   30 29   26 25            16 15                       0
- *  +--+-------+----------------+--------------------------+  Nicira
- *  | 1| vendor|      type      |           code           |  NXET_VENDOR
- *  +--+-------+----------------+--------------------------+  error extension
+ *   void ofputil_init_<ENUM>(struct <STRUCT> *action);
  *
- * C and POSIX say that errno values are positive.  We assume that they are
- * less than 2**29.  They are actually less than 65536 on at least Linux,
- * FreeBSD, OpenBSD, and Windows.
+ *     Initializes the parts of 'action' that identify it as having type <ENUM>
+ *     and length 'sizeof *action' and zeros the rest.  For actions that have
+ *     variable length, the length used and cleared is that of struct <STRUCT>.
  *
- * The 'vendor' field holds one of the OFPUTIL_VENDOR_* codes defined above.
- * It must be nonzero.
+ *  struct <STRUCT> *ofputil_put_<ENUM>(struct ofpbuf *buf);
  *
- * Negative values are not defined.
+ *     Appends a new 'action', of length 'sizeof(struct <STRUCT>)', to 'buf',
+ *     initializes it with ofputil_init_<ENUM>(), and returns it.
  */
+#define OFPAT_ACTION(ENUM, STRUCT, NAME)                \
+    void ofputil_init_##ENUM(struct STRUCT *);          \
+    struct STRUCT *ofputil_put_##ENUM(struct ofpbuf *);
+#define NXAST_ACTION(ENUM, STRUCT, EXTENSIBLE, NAME)    \
+    void ofputil_init_##ENUM(struct STRUCT *);          \
+    struct STRUCT *ofputil_put_##ENUM(struct ofpbuf *);
+#include "ofp-util.def"
 
-/* Currently 4 bits are allocated to the "vendor" field.  Make sure that all
- * the vendor codes can fit. */
-BUILD_ASSERT_DECL(OFPUTIL_N_VENDORS <= 16);
-
-/* These are macro versions of the functions defined below.  The macro versions
- * are intended for use in contexts where function calls are not allowed,
- * e.g. static initializers and case labels. */
-#define OFP_MKERR(TYPE, CODE) ((1 << 30) | ((TYPE) << 16) | (CODE))
-#define OFP_MKERR_VENDOR(VENDOR, TYPE, CODE) \
-        ((1 << 30) | ((VENDOR) << 26) | ((TYPE) << 16) | (CODE))
-#define OFP_MKERR_NICIRA(TYPE, CODE) \
-        OFP_MKERR_VENDOR(OFPUTIL_VENDOR_NICIRA, TYPE, CODE)
-
-/* Returns the standard OpenFlow error with the specified 'type' and 'code' as
- * an integer. */
-static inline int
-ofp_mkerr(uint16_t type, uint16_t code)
-{
-    return OFP_MKERR(type, code);
-}
-
-/* Returns the OpenFlow vendor error with the specified 'vendor', 'type', and
- * 'code' as an integer.  'vendor' must be an OFPUTIL_VENDOR_* constant. */
-static inline int
-ofp_mkerr_vendor(uint8_t vendor, uint16_t type, uint16_t code)
-{
-    assert(vendor < OFPUTIL_N_VENDORS);
-    return OFP_MKERR_VENDOR(vendor, type, code);
-}
-
-/* Returns the OpenFlow vendor error with Nicira as vendor, with the specific
- * 'type' and 'code', as an integer. */
-static inline int
-ofp_mkerr_nicira(uint16_t type, uint16_t code)
-{
-    return OFP_MKERR_NICIRA(type, code);
-}
+#define OFP_ACTION_ALIGN 8      /* Alignment of ofp_actions. */
 
-/* Returns true if 'error' encodes an OpenFlow standard or vendor extension
- * error codes as documented above. */
-static inline bool
-is_ofp_error(int error)
+static inline union ofp_action *
+ofputil_action_next(const union ofp_action *a)
 {
-    return (error & (1 << 30)) != 0;
+    return ((union ofp_action *) (void *)
+            ((uint8_t *) a + ntohs(a->header.len)));
 }
 
-/* Returns true if 'error' appears to be a system errno value. */
 static inline bool
-is_errno(int error)
-{
-    return !is_ofp_error(error);
-}
-
-/* Returns the "vendor" part of the OpenFlow error code 'error' (which must be
- * in the format explained above).  This is normally one of the
- * OFPUTIL_VENDOR_* constants.  Returns OFPUTIL_VENDOR_OPENFLOW (0) for a
- * standard OpenFlow error. */
-static inline uint8_t
-get_ofp_err_vendor(int error)
+ofputil_action_is_valid(const union ofp_action *a, size_t n_actions)
 {
-    return (error >> 26) & 0xf;
+    uint16_t len = ntohs(a->header.len);
+    return (!(len % OFP_ACTION_ALIGN)
+            && len >= sizeof *a
+            && len / sizeof *a <= n_actions);
 }
 
-/* Returns the "type" part of the OpenFlow error code 'error' (which must be in
- * the format explained above). */
-static inline uint16_t
-get_ofp_err_type(int error)
-{
-    return (error >> 16) & 0x3ff;
-}
+/* This macro is careful to check for actions with bad lengths. */
+#define OFPUTIL_ACTION_FOR_EACH(ITER, LEFT, ACTIONS, N_ACTIONS)         \
+    for ((ITER) = (ACTIONS), (LEFT) = (N_ACTIONS);                      \
+         (LEFT) > 0 && ofputil_action_is_valid(ITER, LEFT);             \
+         ((LEFT) -= ntohs((ITER)->header.len) / sizeof(union ofp_action), \
+          (ITER) = ofputil_action_next(ITER)))
+
+/* This macro does not check for actions with bad lengths.  It should only be
+ * used with actions from trusted sources or with actions that have already
+ * been validated (e.g. with OFPUTIL_ACTION_FOR_EACH).  */
+#define OFPUTIL_ACTION_FOR_EACH_UNSAFE(ITER, LEFT, ACTIONS, N_ACTIONS)  \
+    for ((ITER) = (ACTIONS), (LEFT) = (N_ACTIONS);                      \
+         (LEFT) > 0;                                                    \
+         ((LEFT) -= ntohs((ITER)->header.len) / sizeof(union ofp_action), \
+          (ITER) = ofputil_action_next(ITER)))
+
+enum ofperr validate_actions(const union ofp_action *, size_t n_actions,
+                             const struct flow *, int max_ports);
+bool action_outputs_to_port(const union ofp_action *, ovs_be16 port);
 
-/* Returns the "code" part of the OpenFlow error code 'error' (which must be in
- * the format explained above). */
-static inline uint16_t
-get_ofp_err_code(int error)
-{
-    return error & 0xffff;
-}
+enum ofperr ofputil_pull_actions(struct ofpbuf *, unsigned int actions_len,
+                                 union ofp_action **, size_t *);
 
-struct ofpbuf *ofputil_encode_error_msg(int error, const struct ofp_header *);
-int ofputil_decode_error_msg(const struct ofp_header *, size_t *payload_ofs);
+bool ofputil_actions_equal(const union ofp_action *a, size_t n_a,
+                           const union ofp_action *b, size_t n_b);
+union ofp_action *ofputil_actions_clone(const union ofp_action *, size_t n);
 
-/* String versions of errors. */
-void ofputil_format_error(struct ds *, int error);
-char *ofputil_error_to_string(int error);
+/* Handy utility for parsing flows and actions. */
+bool ofputil_parse_key_value(char **stringp, char **keyp, char **valuep);
 
 #endif /* ofp-util.h */