ofproto: Break apart into generic and hardware-specific parts.
[sliver-openvswitch.git] / ofproto / private.h
index f75152e..cadd19e 100644 (file)
 /* Definitions for use within ofproto. */
 
 #include "ofproto/ofproto.h"
+#include "classifier.h"
+#include "list.h"
+#include "shash.h"
+#include "timeval.h"
+
+/* An OpenFlow switch.
+ *
+ * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
+ * should not modify them. */
+struct ofproto {
+    const struct ofproto_class *ofproto_class;
+    char *type;                 /* Datapath type. */
+    char *name;                 /* Datapath name. */
+    struct hmap_node hmap_node; /* In global 'all_ofprotos' hmap. */
+
+    /* Settings. */
+    uint64_t fallback_dpid;     /* Datapath ID if no better choice found. */
+    uint64_t datapath_id;       /* Datapath ID. */
+    char *mfr_desc;             /* Manufacturer. */
+    char *hw_desc;              /* Hardware. */
+    char *sw_desc;              /* Software version. */
+    char *serial_desc;          /* Serial number. */
+    char *dp_desc;              /* Datapath description. */
+
+    /* Datapath. */
+    struct netdev_monitor *netdev_monitor;
+    struct hmap ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
+    struct shash port_by_name;
+
+    /* Flow table. */
+    struct classifier cls;      /* Contains "struct rule"s. */
+
+    /* OpenFlow connections. */
+    struct connmgr *connmgr;
+};
+
+struct ofproto *ofproto_lookup(const char *name);
+struct ofport *ofproto_get_port(const struct ofproto *, uint16_t ofp_port);
+
+/* An OpenFlow port within a "struct ofproto".
+ *
+ * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
+ * should not modify them. */
+struct ofport {
+    struct ofproto *ofproto;    /* The ofproto that contains this port. */
+    struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "ports" hmap. */
+    struct netdev *netdev;
+    struct ofp_phy_port opp;
+    uint16_t ofp_port;          /* OpenFlow port number. */
+};
+
+/* An OpenFlow flow within a "struct ofproto".
+ *
+ * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
+ * should not modify them. */
+struct rule {
+    struct ofproto *ofproto;     /* The ofproto that contains this rule. */
+    struct cls_rule cr;          /* In owning ofproto's classifier. */
+
+    ovs_be64 flow_cookie;        /* Controller-issued identifier. */
+
+    long long int created;       /* Creation time. */
+    uint16_t idle_timeout;       /* In seconds from time of last use. */
+    uint16_t hard_timeout;       /* In seconds from time of creation. */
+    bool send_flow_removed;      /* Send a flow removed message? */
+
+    union ofp_action *actions;   /* OpenFlow actions. */
+    int n_actions;               /* Number of elements in actions[]. */
+};
+
+static inline struct rule *
+rule_from_cls_rule(const struct cls_rule *cls_rule)
+{
+    return cls_rule ? CONTAINER_OF(cls_rule, struct rule, cr) : NULL;
+}
+
+struct rule *ofproto_rule_lookup(struct ofproto *, const struct flow *);
+void ofproto_rule_expire(struct rule *, uint8_t reason);
+void ofproto_rule_destroy(struct rule *);
+
+/* ofproto class structure, to be defined by each ofproto implementation.
+ *
+ *
+ * Data Structures
+ * ===============
+ *
+ * These functions work primarily with three different kinds of data
+ * structures:
+ *
+ *   - "struct ofproto", which represents an OpenFlow switch.
+ *
+ *   - "struct ofport", which represents a port within an ofproto.
+ *
+ *   - "struct rule", which represents an OpenFlow flow within an ofproto.
+ *
+ * Each of these data structures contains all of the implementation-independent
+ * generic state for the respective concept, called the "base" state.  None of
+ * them contains any extra space for ofproto implementations to use.  Instead,
+ * each implementation is expected to declare its own data structure that
+ * contains an instance of the generic data structure plus additional
+ * implementation-specific members, called the "derived" state.  The
+ * implementation can use casts or (preferably) the CONTAINER_OF macro to
+ * obtain access to derived state given only a pointer to the embedded generic
+ * data structure.
+ *
+ *
+ * Life Cycle
+ * ==========
+ *
+ * Four stylized functions accompany each of these data structures:
+ *
+ *            "alloc"       "construct"       "destruct"       "dealloc"
+ *            ------------  ----------------  ---------------  --------------
+ *   ofproto  ->alloc       ->construct       ->destruct       ->dealloc
+ *   ofport   ->port_alloc  ->port_construct  ->port_destruct  ->port_dealloc
+ *   rule     ->rule_alloc  ->rule_construct  ->rule_destruct  ->rule_dealloc
+ *
+ * Any instance of a given data structure goes through the following life
+ * cycle:
+ *
+ *   1. The client calls the "alloc" function to obtain raw memory.  If "alloc"
+ *      fails, skip all the other steps.
+ *
+ *   2. The client initializes all of the data structure's base state.  If this
+ *      fails, skip to step 7.
+ *
+ *   3. The client calls the "construct" function.  The implementation
+ *      initializes derived state.  It may refer to the already-initialized
+ *      base state.  If "construct" fails, skip to step 6.
+ *
+ *   4. The data structure is now initialized and in use.
+ *
+ *   5. When the data structure is no longer needed, the client calls the
+ *      "destruct" function.  The implementation uninitializes derived state.
+ *      The base state has not been uninitialized yet, so the implementation
+ *      may still refer to it.
+ *
+ *   6. The client uninitializes all of the data structure's base state.
+ *
+ *   7. The client calls the "dealloc" to free the raw memory.  The
+ *      implementation must not refer to base or derived state in the data
+ *      structure, because it has already been uninitialized.
+ *
+ * Each "alloc" function allocates and returns a new instance of the respective
+ * data structure.  The "alloc" function is not given any information about the
+ * use of the new data structure, so it cannot perform much initialization.
+ * Its purpose is just to ensure that the new data structure has enough room
+ * for base and derived state.  It may return a null pointer if memory is not
+ * available, in which case none of the other functions is called.
+ *
+ * Each "construct" function initializes derived state in its respective data
+ * structure.  When "construct" is called, all of the base state has already
+ * been initialized, so the "construct" function may refer to it.  The
+ * "construct" function is allowed to fail, in which case the client calls the
+ * "dealloc" function (but not the "destruct" function).
+ *
+ * Each "destruct" function uninitializes and frees derived state in its
+ * respective data structure.  When "destruct" is called, the base state has
+ * not yet been uninitialized, so the "destruct" function may refer to it.  The
+ * "destruct" function is not allowed to fail.
+ *
+ * Each "dealloc" function frees raw memory that was allocated by the the
+ * "alloc" function.  The memory's base and derived members might not have ever
+ * been initialized (but if "construct" returned successfully, then it has been
+ * "destruct"ed already).  The "dealloc" function is not allowed to fail.
+ *
+ *
+ * Conventions
+ * ===========
+ *
+ * Most of these functions return 0 if they are successful or a positive error
+ * code on failure.  Depending on the function, valid error codes are either
+ * errno values or OpenFlow error codes constructed with ofp_mkerr().
+ *
+ * Most of these functions are expected to execute synchronously, that is, to
+ * block as necessary to obtain a result.  Thus, these functions may return
+ * EAGAIN (or EWOULDBLOCK or EINPROGRESS) only where the function descriptions
+ * explicitly say those errors are a possibility.  We may relax this
+ * requirement in the future if and when we encounter performance problems. */
+struct ofproto_class {
+/* ## ----------------- ## */
+/* ## Factory Functions ## */
+/* ## ----------------- ## */
+
+    void (*enumerate_types)(struct sset *types);
+    int (*enumerate_names)(const char *type, struct sset *names);
+    int (*del)(const char *type, const char *name);
+
+/* ## --------------------------- ## */
+/* ## Top-Level ofproto Functions ## */
+/* ## --------------------------- ## */
+
+    /* Life-cycle functions for an "ofproto" (see "Life Cycle" above).
+     *
+     * ->construct() should not modify any base members of the ofproto, even
+     * though it may be tempting in a few cases.  In particular, the client
+     * will initialize the ofproto's 'ports' member after construction is
+     * complete.  An ofproto's flow table should be initially empty, so
+     * ->construct() should delete flows from the underlying datapath, if
+     * necessary, rather than populating the ofproto's 'cls'.
+     *
+     * Only one ofproto instance needs to be supported for any given datapath.
+     * If a datapath is already open as part of one "ofproto", then another
+     * attempt to "construct" the same datapath as part of another ofproto is
+     * allowed to fail with an error. */
+    struct ofproto *(*alloc)(void);
+    int (*construct)(struct ofproto *ofproto);
+    void (*destruct)(struct ofproto *ofproto);
+    void (*dealloc)(struct ofproto *ofproto);
+
+    /* Performs any periodic activity required by 'ofproto'.  It should:
+     *
+     *   - Call connmgr_send_packet_in() for each received packet that missed
+     *     in the OpenFlow flow table or that had a OFPP_CONTROLLER output
+     *     action.
+     *
+     *   - Call ofproto_rule_expire() for each OpenFlow flow that has reached
+     *     its hard_timeout or idle_timeout, to expire the flow.
+     */
+    int (*run)(struct ofproto *ofproto);
+
+    /* Causes the poll loop to wake up when 'ofproto''s 'run' function needs to
+     * be called, e.g. by calling the timer or fd waiting functions in
+     * poll-loop.h.  */
+    void (*wait)(struct ofproto *ofproto);
+
+    /* Every "struct rule" in 'ofproto' is about to be deleted, one by one.
+     * This function may prepare for that, for example by clearing state in
+     * advance.  It should *not* actually delete any "struct rule"s from
+     * 'ofproto', only prepare for it.
+     *
+     * This function is optional; it's really just for optimization in case
+     * it's cheaper to delete all the flows from your hardware in a single pass
+     * than to do it one by one. */
+    void (*flush)(struct ofproto *ofproto);
+
+/* ## ---------------- ## */
+/* ## ofport Functions ## */
+/* ## ---------------- ## */
+
+    /* Life-cycle functions for a "struct ofport" (see "Life Cycle" above).
+     *
+     * ->port_construct() should not modify any base members of the ofport.
+     *
+     * ofports are managed by the base ofproto code.  The ofproto
+     * implementation should only create and destroy them in response to calls
+     * to these functions.  The base ofproto code will create and destroy
+     * ofports in the following situations:
+     *
+     *   - Just after the ->construct() function is called, the base ofproto
+     *     iterates over all of the implementation's ports, using
+     *     ->port_dump_start() and related functions, and constructs an ofport
+     *     for each dumped port.
+     *
+     *   - If ->port_poll() reports that a specific port has changed, then the
+     *     base ofproto will query that port with ->port_query_by_name() and
+     *     construct or destruct ofports as necessary to reflect the updated
+     *     set of ports.
+     *
+     *   - If ->port_poll() returns ENOBUFS to report an unspecified port set
+     *     change, then the base ofproto will iterate over all of the
+     *     implementation's ports, in the same way as at ofproto
+     *     initialization, and construct and destruct ofports to reflect all of
+     *     the changes.
+     */
+    struct ofport *(*port_alloc)(void);
+    int (*port_construct)(struct ofport *ofport);
+    void (*port_destruct)(struct ofport *ofport);
+    void (*port_dealloc)(struct ofport *ofport);
+
+    /* Called after 'ofport->netdev' is replaced by a new netdev object.  If
+     * the ofproto implementation uses the ofport's netdev internally, then it
+     * should switch to using the new one.  The old one has been closed.
+     *
+     * An ofproto implementation that doesn't need to do anything in this
+     * function may use a null pointer. */
+    void (*port_modified)(struct ofport *ofport);
+
+    /* Called after an OpenFlow OFPT_PORT_MOD request changes a port's
+     * configuration.  'ofport->opp.config' contains the new configuration.
+     * 'old_config' contains the previous configuration.
+     *
+     * The caller implements OFPPC_PORT_DOWN using netdev functions to turn
+     * NETDEV_UP on and off, so this function doesn't have to do anything for
+     * that bit (and it won't be called if that is the only bit that
+     * changes). */
+    void (*port_reconfigured)(struct ofport *ofport, ovs_be32 old_config);
+
+    /* Looks up a port named 'devname' in 'ofproto'.  On success, initializes
+     * '*port' appropriately.
+     *
+     * The caller owns the data in 'port' and must free it with
+     * ofproto_port_destroy() when it is no longer needed. */
+    int (*port_query_by_name)(const struct ofproto *ofproto,
+                              const char *devname, struct ofproto_port *port);
+
+    /* Attempts to add 'netdev' as a port on 'ofproto'.  If successful, sets
+     * '*ofp_portp' to the new port's port number. */
+    int (*port_add)(struct ofproto *ofproto, struct netdev *netdev,
+                    uint16_t *ofp_portp);
+
+    /* Deletes port number 'ofp_port' from the datapath for 'ofproto'. */
+    int (*port_del)(struct ofproto *ofproto, uint16_t ofp_port);
+
+    /* Attempts to begin dumping the ports in 'ofproto'.  On success, returns 0
+     * and initializes '*statep' with any data needed for iteration.  On
+     * failure, returns a positive errno value. */
+    int (*port_dump_start)(const struct ofproto *ofproto, void **statep);
+
+    /* Attempts to retrieve another port from 'ofproto' for 'state', which was
+     * initialized by a successful call to the 'port_dump_start' function for
+     * 'ofproto'.  On success, stores a new ofproto_port into 'port' and
+     * returns 0.  Returns EOF if the end of the port table has been reached,
+     * or a positive errno value on error.  This function will not be called
+     * again once it returns nonzero once for a given iteration (but the
+     * 'port_dump_done' function will be called afterward).
+     *
+     * The ofproto provider retains ownership of the data stored in 'port'.  It
+     * must remain valid until at least the next call to 'port_dump_next' or
+     * 'port_dump_done' for 'state'. */
+    int (*port_dump_next)(const struct ofproto *ofproto, void *state,
+                          struct ofproto_port *port);
+
+    /* Releases resources from 'ofproto' for 'state', which was initialized by
+     * a successful call to the 'port_dump_start' function for 'ofproto'.  */
+    int (*port_dump_done)(const struct ofproto *ofproto, void *state);
+
+    /* Polls for changes in the set of ports in 'ofproto'.  If the set of ports
+     * in 'ofproto' has changed, then this function should do one of the
+     * following:
+     *
+     * - Preferably: store the name of the device that was added to or deleted
+     *   from 'ofproto' in '*devnamep' and return 0.  The caller is responsible
+     *   for freeing '*devnamep' (with free()) when it no longer needs it.
+     *
+     * - Alternatively: return ENOBUFS, without indicating the device that was
+     *   added or deleted.
+     *
+     * Occasional 'false positives', in which the function returns 0 while
+     * indicating a device that was not actually added or deleted or returns
+     * ENOBUFS without any change, are acceptable.
+     *
+     * The purpose of 'port_poll' is to let 'ofproto' know about changes made
+     * externally to the 'ofproto' object, e.g. by a system administrator via
+     * ovs-dpctl.  Therefore, it's OK, and even preferable, for port_poll() to
+     * not report changes made through calls to 'port_add' or 'port_del' on the
+     * same 'ofproto' object.  (But it's OK for it to report them too, just
+     * slightly less efficient.)
+     *
+     * If the set of ports in 'ofproto' has not changed, returns EAGAIN.  May
+     * also return other positive errno values to indicate that something has
+     * gone wrong. */
+    int (*port_poll)(const struct ofproto *ofproto, char **devnamep);
+
+    /* Arranges for the poll loop to wake up when 'port_poll' will return a
+     * value other than EAGAIN. */
+    void (*port_poll_wait)(const struct ofproto *ofproto);
+
+    int (*port_is_lacp_current)(const struct ofport *port);
+
+    struct rule *(*rule_alloc)(void);
+    int (*rule_construct)(struct rule *rule);
+    void (*rule_destruct)(struct rule *rule);
+    void (*rule_dealloc)(struct rule *rule);
+
+    void (*rule_remove)(struct rule *rule);
+
+    void (*rule_get_stats)(struct rule *rule, uint64_t *packet_count,
+                           uint64_t *byte_count);
+
+    void (*rule_execute)(struct rule *rule, struct flow *flow,
+                         struct ofpbuf *packet);
+
+    int (*rule_modify_actions)(struct rule *rule,
+                               const union ofp_action *actions, size_t n);
+
+    bool (*get_drop_frags)(struct ofproto *ofproto);
+    void (*set_drop_frags)(struct ofproto *ofproto, bool drop_frags);
+
+    int (*packet_out)(struct ofproto *ofproto, struct ofpbuf *packet,
+                      const struct flow *flow,
+                      const union ofp_action *actions,
+                      size_t n_actions);
+\f
+    /* Configures NetFlow on 'ofproto' according to the options in
+     * 'netflow_options', or turns off NetFlow if 'netflow_options' is NULL.
+     *
+     * EOPNOTSUPP as a return value indicates that 'ofproto' does not support
+     * sFlow, as does a null pointer. */
+    int (*set_netflow)(struct ofproto *ofproto,
+                       const struct netflow_options *netflow_options);
+
+    void (*get_netflow_ids)(const struct ofproto *ofproto,
+                            uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id);
+
+    /* Configures sFlow on 'ofproto' according to the options in
+     * 'sflow_options', or turns off sFlow if 'sflow_options' is NULL.
+     *
+     * EOPNOTSUPP as a return value indicates that 'ofproto' does not support
+     * sFlow, as does a null pointer. */
+    int (*set_sflow)(struct ofproto *ofproto,
+                     const struct ofproto_sflow_options *sflow_options);
+
+    /* Configures connectivity fault management on 'ofport'.
+     *
+     * If 'cfm' is nonnull, takes basic configuration from the configuration
+     * members in 'cfm', and the set of remote maintenance points from the
+     * 'n_remote_mps' elements in 'remote_mps'.  Ignores the statistics members
+     * of 'cfm'.
+     *
+     * If 'cfm' is null, removes any connectivity fault management
+     * configuration from 'ofport'.
+     *
+     * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
+     * support CFM, as does a null pointer. */
+    int (*set_cfm)(struct ofport *ofport, const struct cfm *cfm,
+                   const uint16_t *remote_mps, size_t n_remote_mps);
+
+    /* Stores the connectivity fault management object associated with 'ofport'
+     * in '*cfmp'.  Stores a null pointer in '*cfmp' if CFM is not configured
+     * on 'ofport'.  The caller must not modify or destroy the returned object.
+     *
+     * This function may be NULL if this ofproto_class does not support CFM. */
+    int (*get_cfm)(struct ofport *ofport, const struct cfm **cfmp);
+
+    /* If 's' is nonnull, this function registers a "bundle" associated with
+     * client data pointer 'aux' in 'ofproto'.  A bundle is the same concept as
+     * a Port in OVSDB, that is, it consists of one or more "slave" devices
+     * (Interfaces, in OVSDB) along with VLAN and LACP configuration and, if
+     * there is more than one slave, a bonding configuration.  If 'aux' is
+     * already registered then this function updates its configuration to 's'.
+     * Otherwise, this function registers a new bundle.
+     *
+     * If 's' is NULL, this function unregisters the bundle registered on
+     * 'ofproto' associated with client data pointer 'aux'.  If no such bundle
+     * has been registered, this has no effect.
+     *
+     * This function affects only the behavior of the NXAST_AUTOPATH action and
+     * output to the OFPP_NORMAL port.  An implementation that does not support
+     * it at all may set it to NULL or return EOPNOTSUPP.  An implementation
+     * that supports only a subset of the functionality should implement what
+     * it can and return 0. */
+    int (*bundle_set)(struct ofproto *ofproto, void *aux,
+                      const struct ofproto_bundle_settings *s);
+
+    /* If 'port' is part of any bundle, removes it from that bundle.  If the
+     * bundle now has no ports, deletes the bundle.  If the bundle now has only
+     * one port, deconfigures the bundle's bonding configuration. */
+    void (*bundle_remove)(struct ofport *ofport);
+
+    /* If 's' is nonnull, this function registers a mirror associated with
+     * client data pointer 'aux' in 'ofproto'.  A mirror is the same concept as
+     * a Mirror in OVSDB.  If 'aux' is already registered then this function
+     * updates its configuration to 's'.  Otherwise, this function registers a
+     * new mirror.
+     *
+     * If 's' is NULL, this function unregisters the mirror registered on
+     * 'ofproto' associated with client data pointer 'aux'.  If no such mirror
+     * has been registered, this has no effect.
+     *
+     * This function affects only the behavior of the OFPP_NORMAL action.  An
+     * implementation that does not support it at all may set it to NULL or
+     * return EOPNOTSUPP.  An implementation that supports only a subset of the
+     * functionality should implement what it can and return 0. */
+    int (*mirror_set)(struct ofproto *ofproto, void *aux,
+                      const struct ofproto_mirror_settings *s);
+
+    /* Configures the VLANs whose bits are set to 1 in 'flood_vlans' as VLANs
+     * on which all packets are flooded, instead of using MAC learning.  If
+     * 'flood_vlans' is NULL, then MAC learning applies to all VLANs.
+     *
+     * This function affects only the behavior of the OFPP_NORMAL action.  An
+     * implementation that does not support it may set it to NULL or return
+     * EOPNOTSUPP. */
+    int (*set_flood_vlans)(struct ofproto *ofproto,
+                           unsigned long *flood_vlans);
+
+    /* Returns true if 'aux' is a registered bundle that is currently in use as
+     * the output for a mirror. */
+    bool (*is_mirror_output_bundle)(struct ofproto *ofproto, void *aux);
+};
+
+extern const struct ofproto_class ofproto_dpif_class;
+
+int ofproto_class_register(const struct ofproto_class *);
+int ofproto_class_unregister(const struct ofproto_class *);
 
 void ofproto_add_flow(struct ofproto *, const struct cls_rule *,
                       const union ofp_action *, size_t n_actions);