lib/dpif-provider.h

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2009, 2010 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 DPIF_PROVIDER_H
  18 #define DPIF_PROVIDER_H 1
  19
  20 /* Provider interface to dpifs, which provide an interface to an Open vSwitch
  21  * datapath.  A datapath is a collection of physical or virtual ports that are
  22  * exposed over OpenFlow as a single switch.  Datapaths and the collections of
  23  * ports that they contain may be fixed or dynamic. */
  24
  25 #include <assert.h>
  26 #include "openflow/openflow.h"
  27 #include "dpif.h"
  28 #include "util.h"
  29
  30 #ifdef  __cplusplus
  31 extern "C" {
  32 #endif
  33
  34 /* Open vSwitch datapath interface.
  35  *
  36  * This structure should be treated as opaque by dpif implementations. */
  37 struct dpif {
  38     const struct dpif_class *dpif_class;
  39     char *base_name;
  40     char *full_name;
  41     uint8_t netflow_engine_type;
  42     uint8_t netflow_engine_id;
  43 };
  44
  45 void dpif_init(struct dpif *, const struct dpif_class *, const char *name,
  46                uint8_t netflow_engine_type, uint8_t netflow_engine_id);
  47 void dpif_uninit(struct dpif *dpif, bool close);
  48
  49 static inline void dpif_assert_class(const struct dpif *dpif,
  50                                      const struct dpif_class *dpif_class)
  51 {
  52     assert(dpif->dpif_class == dpif_class);
  53 }
  54
  55 /* Datapath interface class structure, to be defined by each implementation of
  56  * a datapath interface.
  57  *
  58  * These functions return 0 if successful or a positive errno value on failure,
  59  * except where otherwise noted.
  60  *
  61  * These functions are expected to execute synchronously, that is, to block as
  62  * necessary to obtain a result.  Thus, they may not return EAGAIN or
  63  * EWOULDBLOCK or EINPROGRESS.  We may relax this requirement in the future if
  64  * and when we encounter performance problems. */
  65 struct dpif_class {
  66     /* Type of dpif in this class, e.g. "system", "netdev", etc.
  67      *
  68      * One of the providers should supply a "system" type, since this is
  69      * the type assumed if no type is specified when opening a dpif. */
  70     const char *type;
  71
  72     /* Performs periodic work needed by dpifs of this class, if any is
  73      * necessary. */
  74     void (*run)(void);
  75
  76     /* Arranges for poll_block() to wake up if the "run" member function needs
  77      * to be called. */
  78     void (*wait)(void);
  79
  80 #ifdef THREADED
  81     /* Starts the datapath management. This function is thought for a scenario
  82      * in which the datapath and the ofproto modules are managed in different
  83      * threads/processes */
  84     void (*start)(void);
  85
  86     /* Function called in the arrival of a fatal signal (e.g. SIGTERM) */
  87     void (*exit_hook)(void*);
  88 #endif
  89
  90     /* Enumerates the names of all known created datapaths, if possible, into
  91      * 'all_dps'.  The caller has already initialized 'all_dps' and other dpif
  92      * classes might already have added names to it.
  93      *
  94      * This is used by the vswitch at startup, so that it can delete any
  95      * datapaths that are not configured.
  96      *
  97      * Some kinds of datapaths might not be practically enumerable, in which
  98      * case this function may be a null pointer. */
  99     int (*enumerate)(struct svec *all_dps);
 100
 101     /* Attempts to open an existing dpif called 'name', if 'create' is false,
 102      * or to open an existing dpif or create a new one, if 'create' is true.
 103      * 'type' corresponds to the 'type' field used in the dpif_class
 104      * structure.
 105      *
 106      * If successful, stores a pointer to the new dpif in '*dpifp'.  On failure
 107      * there are no requirements on what is stored in '*dpifp'. */
 108     int (*open)(const char *name, const char *type, bool create,
 109                 struct dpif **dpifp);
 110
 111     /* Closes 'dpif' and frees associated memory. */
 112     void (*close)(struct dpif *dpif);
 113
 114     /* Enumerates all names that may be used to open 'dpif' into 'all_names'.
 115      * The Linux datapath, for example, supports opening a datapath both by
 116      * number, e.g. "dp0", and by the name of the datapath's local port.  For
 117      * some datapaths, this might be an infinite set (e.g. in a file name,
 118      * slashes may be duplicated any number of times), in which case only the
 119      * names most likely to be used should be enumerated.
 120      *
 121      * The caller has already initialized 'all_names' and might already have
 122      * added some names to it.  This function should not disturb any existing
 123      * names in 'all_names'.
 124      *
 125      * If a datapath class does not support multiple names for a datapath, this
 126      * function may be a null pointer.
 127      *
 128      * This is used by the vswitch at startup, */
 129     int (*get_all_names)(const struct dpif *dpif, struct svec *all_names);
 130
 131     /* Attempts to destroy the dpif underlying 'dpif'.
 132      *
 133      * If successful, 'dpif' will not be used again except as an argument for
 134      * the 'close' member function. */
 135     int (*destroy)(struct dpif *dpif);
 136
 137     /* Retrieves statistics for 'dpif' into 'stats'. */
 138     int (*get_stats)(const struct dpif *dpif, struct odp_stats *stats);
 139
 140     /* Retrieves 'dpif''s current treatment of IP fragments into '*drop_frags':
 141      * true indicates that fragments are dropped, false indicates that
 142      * fragments are treated in the same way as other IP packets (except that
 143      * the L4 header cannot be read). */
 144     int (*get_drop_frags)(const struct dpif *dpif, bool *drop_frags);
 145
 146     /* Changes 'dpif''s treatment of IP fragments to 'drop_frags', whose
 147      * meaning is the same as for the get_drop_frags member function. */
 148     int (*set_drop_frags)(struct dpif *dpif, bool drop_frags);
 149
 150     /* Creates a new port in 'dpif' connected to network device 'devname'.
 151      * 'flags' is a set of ODP_PORT_* flags.  If successful, sets '*port_no'
 152      * to the new port's port number. */
 153     int (*port_add)(struct dpif *dpif, const char *devname, uint16_t flags,
 154                     uint16_t *port_no);
 155
 156     /* Removes port numbered 'port_no' from 'dpif'. */
 157     int (*port_del)(struct dpif *dpif, uint16_t port_no);
 158
 159     /* Queries 'dpif' for a port with the given 'port_no' or 'devname'.  Stores
 160      * information about the port into '*port' if successful. */
 161     int (*port_query_by_number)(const struct dpif *dpif, uint16_t port_no,
 162                                 struct odp_port *port);
 163     int (*port_query_by_name)(const struct dpif *dpif, const char *devname,
 164                               struct odp_port *port);
 165
 166     /* Stores in 'ports' information about up to 'n' ports attached to 'dpif',
 167      * in no particular order.  Returns the number of ports attached to 'dpif'
 168      * (not the number stored), if successful, otherwise a negative errno
 169      * value. */
 170     int (*port_list)(const struct dpif *dpif, struct odp_port *ports, int n);
 171
 172     /* Polls for changes in the set of ports in 'dpif'.  If the set of ports in
 173      * 'dpif' has changed, then this function should do one of the
 174      * following:
 175      *
 176      * - Preferably: store the name of the device that was added to or deleted
 177      *   from 'dpif' in '*devnamep' and return 0.  The caller is responsible
 178      *   for freeing '*devnamep' (with free()) when it no longer needs it.
 179      *
 180      * - Alternatively: return ENOBUFS, without indicating the device that was
 181      *   added or deleted.
 182      *
 183      * Occasional 'false positives', in which the function returns 0 while
 184      * indicating a device that was not actually added or deleted or returns
 185      * ENOBUFS without any change, are acceptable.
 186      *
 187      * If the set of ports in 'dpif' has not changed, returns EAGAIN.  May also
 188      * return other positive errno values to indicate that something has gone
 189      * wrong. */
 190     int (*port_poll)(const struct dpif *dpif, char **devnamep);
 191
 192     /* Arranges for the poll loop to wake up when 'port_poll' will return a
 193      * value other than EAGAIN. */
 194     void (*port_poll_wait)(const struct dpif *dpif);
 195
 196     /* Stores in 'ports' the port numbers of up to 'n' ports that belong to
 197      * 'group' in 'dpif'.  Returns the number of ports in 'group' (not the
 198      * number stored), if successful, otherwise a negative errno value. */
 199     int (*port_group_get)(const struct dpif *dpif, int group,
 200                           uint16_t ports[], int n);
 201
 202     /* Changes port group 'group' in 'dpif' to consist of the 'n' ports whose
 203      * numbers are given in 'ports'.
 204      *
 205      * Use the get_stats member function to obtain the number of supported port
 206      * groups. */
 207     int (*port_group_set)(struct dpif *dpif, int group,
 208                           const uint16_t ports[], int n);
 209
 210     /* For each flow 'flow' in the 'n' flows in 'flows':
 211      *
 212      * - If a flow matching 'flow->key' exists in 'dpif':
 213      *
 214      *     Stores 0 into 'flow->stats.error' and stores statistics for the flow
 215      *     into 'flow->stats'.
 216      *
 217      *     If 'flow->n_actions' is zero, then 'flow->actions' is ignored.  If
 218      *     'flow->n_actions' is nonzero, then 'flow->actions' should point to
 219      *     an array of the specified number of actions.  At most that many of
 220      *     the flow's actions will be copied into that array.
 221      *     'flow->n_actions' will be updated to the number of actions actually
 222      *     present in the flow, which may be greater than the number stored if
 223      *     the flow has more actions than space available in the array.
 224      *
 225      * - Flow-specific errors are indicated by a positive errno value in
 226      *   'flow->stats.error'.  In particular, ENOENT indicates that no flow
 227      *   matching 'flow->key' exists in 'dpif'.  When an error value is stored,
 228      *   the contents of 'flow->key' are preserved but other members of 'flow'
 229      *   should be treated as indeterminate.
 230      *
 231      * Returns 0 if all 'n' flows in 'flows' were updated (whether they were
 232      * individually successful or not is indicated by 'flow->stats.error',
 233      * however).  Returns a positive errno value if an error that prevented
 234      * this update occurred, in which the caller must not depend on any
 235      * elements in 'flows' being updated or not updated.
 236      */
 237     int (*flow_get)(const struct dpif *dpif, struct odp_flow flows[], int n);
 238
 239     /* Adds or modifies a flow in 'dpif' as specified in 'put':
 240      *
 241      * - If the flow specified in 'put->flow' does not exist in 'dpif', then
 242      *   behavior depends on whether ODPPF_CREATE is specified in 'put->flags':
 243      *   if it is, the flow will be added, otherwise the operation will fail
 244      *   with ENOENT.
 245      *
 246      * - Otherwise, the flow specified in 'put->flow' does exist in 'dpif'.
 247      *   Behavior in this case depends on whether ODPPF_MODIFY is specified in
 248      *   'put->flags': if it is, the flow's actions will be updated, otherwise
 249      *   the operation will fail with EEXIST.  If the flow's actions are
 250      *   updated, then its statistics will be zeroed if ODPPF_ZERO_STATS is set
 251      *   in 'put->flags', left as-is otherwise.
 252      */
 253     int (*flow_put)(struct dpif *dpif, struct odp_flow_put *put);
 254
 255     /* Deletes a flow matching 'flow->key' from 'dpif' or returns ENOENT if
 256      * 'dpif' does not contain such a flow.
 257      *
 258      * If successful, updates 'flow->stats', 'flow->n_actions', and
 259      * 'flow->actions' as described in more detail under the flow_get member
 260      * function below. */
 261     int (*flow_del)(struct dpif *dpif, struct odp_flow *flow);
 262
 263     /* Deletes all flows from 'dpif' and clears all of its queues of received
 264      * packets. */
 265     int (*flow_flush)(struct dpif *dpif);
 266
 267     /* Stores up to 'n' flows in 'dpif' into 'flows', updating their statistics
 268      * and actions as described under the flow_get member function.  If
 269      * successful, returns the number of flows actually present in 'dpif',
 270      * which might be greater than the number stored (if 'dpif' has more than
 271      * 'n' flows).  On failure, returns a negative errno value. */
 272     int (*flow_list)(const struct dpif *dpif, struct odp_flow flows[], int n);
 273
 274     /* Performs the 'n_actions' actions in 'actions' on the Ethernet frame
 275      * specified in 'packet'.
 276      *
 277      * Pretends that the frame was originally received on the port numbered
 278      * 'in_port'.  This affects only ODPAT_OUTPUT_GROUP actions, which will not
 279      * send a packet out their input port.  Specify the number of an unused
 280      * port (e.g. UINT16_MAX is currently always unused) to avoid this
 281      * behavior. */
 282     int (*execute)(struct dpif *dpif, uint16_t in_port,
 283                    const union odp_action actions[], int n_actions,
 284                    const struct ofpbuf *packet);
 285
 286     /* Retrieves 'dpif''s "listen mask" into '*listen_mask'.  Each ODPL_* bit
 287      * set in '*listen_mask' indicates the 'dpif' will receive messages of the
 288      * corresponding type when it calls the recv member function. */
 289     int (*recv_get_mask)(const struct dpif *dpif, int *listen_mask);
 290
 291     /* Sets 'dpif''s "listen mask" to 'listen_mask'.  Each ODPL_* bit set in
 292      * 'listen_mask' indicates the 'dpif' will receive messages of the
 293      * corresponding type when it calls the recv member function. */
 294     int (*recv_set_mask)(struct dpif *dpif, int listen_mask);
 295
 296     /* Retrieves 'dpif''s sFlow sampling probability into '*probability'.
 297      * Return value is 0 or a positive errno value.  EOPNOTSUPP indicates that
 298      * the datapath does not support sFlow, as does a null pointer.
 299      *
 300      * '*probability' is expressed as the number of packets out of UINT_MAX to
 301      * sample, e.g. probability/UINT_MAX is the probability of sampling a given
 302      * packet. */
 303     int (*get_sflow_probability)(const struct dpif *dpif,
 304                                  uint32_t *probability);
 305
 306     /* Sets 'dpif''s sFlow sampling probability to 'probability'.  Return value
 307      * is 0 or a positive errno value.  EOPNOTSUPP indicates that the datapath
 308      * does not support sFlow, as does a null pointer.
 309      *
 310      * 'probability' is expressed as the number of packets out of UINT_MAX to
 311      * sample, e.g. probability/UINT_MAX is the probability of sampling a given
 312      * packet. */
 313     int (*set_sflow_probability)(struct dpif *dpif, uint32_t probability);
 314
 315     /* Translates OpenFlow queue ID 'queue_id' (in host byte order) into a
 316      * priority value for use in the ODPAT_SET_PRIORITY action in
 317      * '*priority'. */
 318     int (*queue_to_priority)(const struct dpif *dpif, uint32_t queue_id,
 319                              uint32_t *priority);
 320
 321     /* Attempts to receive a message from 'dpif'.  If successful, stores the
 322      * message into '*packetp'.  The message, if one is received, must begin
 323      * with 'struct odp_msg' as a header, and must have at least
 324      * DPIF_RECV_MSG_PADDING bytes of headroom (allocated using
 325      * e.g. ofpbuf_reserve()).  Only messages of the types selected with the
 326      * set_listen_mask member function should be received.
 327      *
 328      * This function must not block.  If no message is ready to be received
 329      * when it is called, it should return EAGAIN without blocking. */
 330     int (*recv)(struct dpif *dpif, struct ofpbuf **packetp);
 331
 332     /* Arranges for the poll loop to wake up when 'dpif' has a message queued
 333      * to be received with the recv member function. */
 334     void (*recv_wait)(struct dpif *dpif);
 335 };
 336
 337 extern const struct dpif_class dpif_linux_class;
 338 extern const struct dpif_class dpif_netdev_class;
 339
 340 #ifdef  __cplusplus
 341 }
 342 #endif
 343
 344 #endif /* dpif-provider.h */