Use enum ofp11_group_type in struct ofgroup
[sliver-openvswitch.git] / ofproto / ofproto-provider.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 Nicira, Inc.
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 "cfm.h"
23 #include "classifier.h"
24 #include "heap.h"
25 #include "hindex.h"
26 #include "list.h"
27 #include "ofp-errors.h"
28 #include "ofp-util.h"
29 #include "ofproto/ofproto.h"
30 #include "ovs-thread.h"
31 #include "shash.h"
32 #include "simap.h"
33 #include "timeval.h"
34
35 struct match;
36 struct ofpact;
37 struct ofputil_flow_mod;
38 struct bfd_cfg;
39 struct meter;
40
41 /* An OpenFlow switch.
42  *
43  * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
44  * should not modify them. */
45 struct ofproto {
46     struct hmap_node hmap_node; /* In global 'all_ofprotos' hmap. */
47     const struct ofproto_class *ofproto_class;
48     char *type;                 /* Datapath type. */
49     char *name;                 /* Datapath name. */
50
51     /* Settings. */
52     uint64_t fallback_dpid;     /* Datapath ID if no better choice found. */
53     uint64_t datapath_id;       /* Datapath ID. */
54     bool forward_bpdu;          /* Option to allow forwarding of BPDU frames
55                                  * when NORMAL action is invoked. */
56     char *mfr_desc;             /* Manufacturer (NULL for default)b. */
57     char *hw_desc;              /* Hardware (NULL for default). */
58     char *sw_desc;              /* Software version (NULL for default). */
59     char *serial_desc;          /* Serial number (NULL for default). */
60     char *dp_desc;              /* Datapath description (NULL for default). */
61     enum ofp_config_flags frag_handling; /* One of OFPC_*.  */
62
63     /* Datapath. */
64     struct hmap ports;          /* Contains "struct ofport"s. */
65     struct shash port_by_name;
66     unsigned long *ofp_port_ids;/* Bitmap of used OpenFlow port numbers. */
67     struct simap ofp_requests;  /* OpenFlow port number requests. */
68     uint16_t alloc_port_no;     /* Last allocated OpenFlow port number. */
69     uint16_t max_ports;         /* Max possible OpenFlow port num, plus one. */
70
71     /* Flow tables. */
72     long long int eviction_group_timer; /* For rate limited reheapification. */
73     struct oftable *tables;
74     int n_tables;
75
76     struct hindex cookies;      /* Rules indexed on their cookie values. */
77
78     /* Optimisation for flow expiry.
79      * These flows should all be present in tables. */
80     struct ovs_mutex expirable_mutex;
81     struct list expirable OVS_GUARDED; /* Expirable 'struct rule"s in all
82                                           tables. */
83
84     /* Meter table.
85      * OpenFlow meters start at 1.  To avoid confusion we leave the first
86      * pointer in the array un-used, and index directly with the OpenFlow
87      * meter_id. */
88     struct ofputil_meter_features meter_features;
89     struct meter **meters; /* 'meter_features.max_meter' + 1 pointers. */
90
91     /* OpenFlow connections. */
92     struct connmgr *connmgr;
93
94     /* Flow table operation tracking. */
95     int state;                  /* Internal state. */
96     struct list pending;        /* List of "struct ofopgroup"s. */
97     unsigned int n_pending;     /* list_size(&pending). */
98     struct hmap deletions;      /* All OFOPERATION_DELETE "ofoperation"s. */
99
100     /* Flow table operation logging. */
101     int n_add, n_delete, n_modify; /* Number of unreported ops of each kind. */
102     long long int first_op, last_op; /* Range of times for unreported ops. */
103     long long int next_op_report;    /* Time to report ops, or LLONG_MAX. */
104     long long int op_backoff;        /* Earliest time to report ops again. */
105
106     /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
107      *
108      * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device
109      * drivers in old versions of Linux that do not properly support VLANs when
110      * VLAN devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
111      * widespread use, we will delete these interfaces. */
112     unsigned long int *vlan_bitmap; /* 4096-bit bitmap of in-use VLANs. */
113     bool vlans_changed;             /* True if new VLANs are in use. */
114     int min_mtu;                    /* Current MTU of non-internal ports. */
115
116     /* Groups. */
117     struct ovs_rwlock groups_rwlock;
118     struct hmap groups OVS_GUARDED;   /* Contains "struct ofgroup"s. */
119     uint32_t n_groups[4] OVS_GUARDED; /* # of existing groups of each type. */
120     struct ofputil_group_features ogf;
121 };
122
123 void ofproto_init_tables(struct ofproto *, int n_tables);
124 void ofproto_init_max_ports(struct ofproto *, uint16_t max_ports);
125
126 struct ofproto *ofproto_lookup(const char *name);
127 struct ofport *ofproto_get_port(const struct ofproto *, ofp_port_t ofp_port);
128
129 /* An OpenFlow port within a "struct ofproto".
130  *
131  * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
132  * should not modify them. */
133 struct ofport {
134     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "ports" hmap. */
135     struct ofproto *ofproto;    /* The ofproto that contains this port. */
136     struct netdev *netdev;
137     struct ofputil_phy_port pp;
138     ofp_port_t ofp_port;        /* OpenFlow port number. */
139     unsigned int change_seq;
140     long long int created;      /* Time created, in msec. */
141     int mtu;
142 };
143
144 void ofproto_port_set_state(struct ofport *, enum ofputil_port_state);
145
146 /* OpenFlow table flags:
147  *
148  *   - "Hidden" tables are not included in OpenFlow operations that operate on
149  *     "all tables".  For example, a request for flow stats on all tables will
150  *     omit flows in hidden tables, table stats requests will omit the table
151  *     entirely, and the switch features reply will not count the hidden table.
152  *
153  *     However, operations that specifically name the particular table still
154  *     operate on it.  For example, flow_mods and flow stats requests on a
155  *     hidden table work.
156  *
157  *     To avoid gaps in table IDs (which have unclear validity in OpenFlow),
158  *     hidden tables must be the highest-numbered tables that a provider
159  *     implements.
160  *
161  *   - "Read-only" tables can't be changed through OpenFlow operations.  (At
162  *     the moment all flow table operations go effectively through OpenFlow, so
163  *     this means that read-only tables can't be changed at all after the
164  *     read-only flag is set.)
165  *
166  * The generic ofproto layer never sets these flags.  An ofproto provider can
167  * set them if it is appropriate.
168  */
169 enum oftable_flags {
170     OFTABLE_HIDDEN = 1 << 0,   /* Hide from most OpenFlow operations. */
171     OFTABLE_READONLY = 1 << 1  /* Don't allow OpenFlow to change this table. */
172 };
173
174 /* A flow table within a "struct ofproto". */
175 struct oftable {
176     enum oftable_flags flags;
177     struct classifier cls;      /* Contains "struct rule"s. */
178     char *name;                 /* Table name exposed via OpenFlow, or NULL. */
179
180     /* Maximum number of flows or UINT_MAX if there is no limit besides any
181      * limit imposed by resource limitations. */
182     unsigned int max_flows;
183
184     /* These members determine the handling of an attempt to add a flow that
185      * would cause the table to have more than 'max_flows' flows.
186      *
187      * If 'eviction_fields' is NULL, overflows will be rejected with an error.
188      *
189      * If 'eviction_fields' is nonnull (regardless of whether n_eviction_fields
190      * is nonzero), an overflow will cause a flow to be removed.  The flow to
191      * be removed is chosen to give fairness among groups distinguished by
192      * different values for the subfields within 'groups'. */
193     struct mf_subfield *eviction_fields;
194     size_t n_eviction_fields;
195
196     /* Eviction groups.
197      *
198      * When a flow is added that would cause the table to have more than
199      * 'max_flows' flows, and 'eviction_fields' is nonnull, these groups are
200      * used to decide which rule to evict: the rule is chosen from the eviction
201      * group that contains the greatest number of rules.*/
202     uint32_t eviction_group_id_basis;
203     struct hmap eviction_groups_by_id;
204     struct heap eviction_groups_by_size;
205 };
206
207 /* Assigns TABLE to each oftable, in turn, in OFPROTO.
208  *
209  * All parameters are evaluated multiple times. */
210 #define OFPROTO_FOR_EACH_TABLE(TABLE, OFPROTO)              \
211     for ((TABLE) = (OFPROTO)->tables;                       \
212          (TABLE) < &(OFPROTO)->tables[(OFPROTO)->n_tables]; \
213          (TABLE)++)
214
215 /* An OpenFlow flow within a "struct ofproto".
216  *
217  * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
218  * should not modify them. */
219 struct rule {
220     struct list ofproto_node;    /* Owned by ofproto base code. */
221     struct ofproto *ofproto;     /* The ofproto that contains this rule. */
222     struct cls_rule cr;          /* In owning ofproto's classifier. */
223
224     struct ofoperation *pending; /* Operation now in progress, if nonnull. */
225
226     ovs_be64 flow_cookie;        /* Controller-issued identifier. Guarded by
227                                     rwlock. */
228     struct hindex_node cookie_node; /* In owning ofproto's 'cookies' index. */
229
230     long long int created;       /* Creation time. */
231     long long int modified;      /* Time of last modification. */
232     long long int used;          /* Last use; time created if never used. */
233     uint8_t table_id;            /* Index in ofproto's 'tables' array. */
234     bool send_flow_removed;      /* Send a flow removed message? */
235
236     struct ovs_mutex timeout_mutex;
237     uint16_t hard_timeout OVS_GUARDED; /* In seconds from ->modified. */
238     uint16_t idle_timeout OVS_GUARDED; /* In seconds from ->used. */
239
240     /* Eviction groups. */
241     struct heap_node evg_node;   /* In eviction_group's "rules" heap. */
242     struct eviction_group *eviction_group; /* NULL if not in any group. */
243
244     /* The rwlock is used to protect those elements in struct rule which are
245      * accessed by multiple threads.  While maintaining a pointer to struct
246      * rule, threads are required to hold a readlock.  The main ofproto code is
247      * guaranteed not to evict the rule, or change any of the elements "Guarded
248      * by rwlock" without holding the writelock.
249      *
250      * A rule will not be evicted unless both its own and its classifier's
251      * write locks are held.  Therefore, while holding a classifier readlock,
252      * one can be assured that write locked rules are safe to reference. */
253     struct ovs_rwlock rwlock;
254
255     /* Guarded by rwlock. */
256     struct ofpact *ofpacts;      /* Sequence of "struct ofpacts". */
257     unsigned int ofpacts_len;    /* Size of 'ofpacts', in bytes. */
258
259     uint32_t meter_id;           /* Non-zero OF meter_id, or zero. */
260     struct list meter_list_node; /* In owning meter's 'rules' list. */
261
262     /* Flow monitors. */
263     enum nx_flow_monitor_flags monitor_flags;
264     uint64_t add_seqno;         /* Sequence number when added. */
265     uint64_t modify_seqno;      /* Sequence number when changed. */
266
267     /* Optimisation for flow expiry. */
268     struct list expirable;      /* In ofproto's 'expirable' list if this rule
269                                  * is expirable, otherwise empty. */
270 };
271
272 /* Threshold at which to begin flow table eviction. Only affects the
273  * ofproto-dpif implementation */
274 extern unsigned flow_eviction_threshold;
275
276 /* Number of upcall handler threads. Only affects the ofproto-dpif
277  * implementation. */
278 extern unsigned n_handler_threads;
279
280 /* Determines which model to use for handling misses in the ofproto-dpif
281  * implementation */
282 extern enum ofproto_flow_miss_model flow_miss_model;
283
284 static inline struct rule *
285 rule_from_cls_rule(const struct cls_rule *cls_rule)
286 {
287     return cls_rule ? CONTAINER_OF(cls_rule, struct rule, cr) : NULL;
288 }
289
290 void ofproto_rule_expire(struct rule *rule, uint8_t reason);
291 void ofproto_rule_delete(struct ofproto *, struct classifier *cls,
292                          struct rule *) OVS_REQ_WRLOCK(cls->rwlock);
293 void ofproto_rule_reduce_timeouts(struct rule *rule, uint16_t idle_timeout,
294                                   uint16_t hard_timeout)
295     OVS_EXCLUDED(rule->ofproto->expirable_mutex, rule->timeout_mutex);
296
297 bool ofproto_rule_has_out_port(const struct rule *, ofp_port_t out_port);
298
299 void ofoperation_complete(struct ofoperation *, enum ofperr);
300
301 bool ofoperation_has_out_port(const struct ofoperation *, ofp_port_t out_port);
302 bool ofproto_rule_has_out_group(const struct rule *, uint32_t group_id);
303
304 bool ofproto_rule_is_hidden(const struct rule *);
305
306 /* A group within a "struct ofproto".
307  *
308  * With few exceptions, ofproto implementations may look at these fields but
309  * should not modify them. */
310 struct ofgroup {
311     /* The rwlock is used to prevent groups from being deleted while child
312      * threads are using them to xlate flows.  A read lock means the
313      * group is currently being used.  A write lock means the group is
314      * in the process of being deleted or updated.  Note that since
315      * a read lock on the groups container is held while searching, and
316      * a group is ever write locked only while holding a write lock
317      * on the container, the user's of groups will never face a group
318      * in the write locked state. */
319     struct ovs_rwlock rwlock;
320     struct hmap_node hmap_node; /* In struct ofproto's "groups" hmap. */
321     struct ofproto *ofproto;    /* The ofproto that contains this group. */
322     uint32_t group_id;
323     enum ofp11_group_type type; /* One of OFPGT_*. */
324
325     long long int created;      /* Creation time. */
326     long long int modified;     /* Time of last modification. */
327
328     struct list buckets;        /* Contains "struct ofputil_bucket"s. */
329     uint32_t n_buckets;
330 };
331
332 bool ofproto_group_lookup(const struct ofproto *ofproto, uint32_t group_id,
333                           struct ofgroup **group)
334     OVS_TRY_RDLOCK(true, (*group)->rwlock);
335
336 void ofproto_group_release(struct ofgroup *group)
337     OVS_RELEASES(group->rwlock);
338
339 /* ofproto class structure, to be defined by each ofproto implementation.
340  *
341  *
342  * Data Structures
343  * ===============
344  *
345  * These functions work primarily with four different kinds of data
346  * structures:
347  *
348  *   - "struct ofproto", which represents an OpenFlow switch.
349  *
350  *   - "struct ofport", which represents a port within an ofproto.
351  *
352  *   - "struct rule", which represents an OpenFlow flow within an ofproto.
353  *
354  *   - "struct ofgroup", which represents an OpenFlow 1.1+ group within an
355  *     ofproto.
356  *
357  * Each of these data structures contains all of the implementation-independent
358  * generic state for the respective concept, called the "base" state.  None of
359  * them contains any extra space for ofproto implementations to use.  Instead,
360  * each implementation is expected to declare its own data structure that
361  * contains an instance of the generic data structure plus additional
362  * implementation-specific members, called the "derived" state.  The
363  * implementation can use casts or (preferably) the CONTAINER_OF macro to
364  * obtain access to derived state given only a pointer to the embedded generic
365  * data structure.
366  *
367  *
368  * Life Cycle
369  * ==========
370  *
371  * Four stylized functions accompany each of these data structures:
372  *
373  *            "alloc"       "construct"       "destruct"       "dealloc"
374  *            ------------  ----------------  ---------------  --------------
375  *   ofproto  ->alloc       ->construct       ->destruct       ->dealloc
376  *   ofport   ->port_alloc  ->port_construct  ->port_destruct  ->port_dealloc
377  *   rule     ->rule_alloc  ->rule_construct  ->rule_destruct  ->rule_dealloc
378  *   group    ->group_alloc ->group_construct ->group_destruct ->group_dealloc
379  *
380  * "ofproto", "ofport", and "group" have this exact life cycle.  The "rule"
381  * data structure also follow this life cycle with some additional elaborations
382  * described under "Rule Life Cycle" below.
383  *
384  * Any instance of a given data structure goes through the following life
385  * cycle:
386  *
387  *   1. The client calls the "alloc" function to obtain raw memory.  If "alloc"
388  *      fails, skip all the other steps.
389  *
390  *   2. The client initializes all of the data structure's base state.  If this
391  *      fails, skip to step 7.
392  *
393  *   3. The client calls the "construct" function.  The implementation
394  *      initializes derived state.  It may refer to the already-initialized
395  *      base state.  If "construct" fails, skip to step 6.
396  *
397  *   4. The data structure is now initialized and in use.
398  *
399  *   5. When the data structure is no longer needed, the client calls the
400  *      "destruct" function.  The implementation uninitializes derived state.
401  *      The base state has not been uninitialized yet, so the implementation
402  *      may still refer to it.
403  *
404  *   6. The client uninitializes all of the data structure's base state.
405  *
406  *   7. The client calls the "dealloc" to free the raw memory.  The
407  *      implementation must not refer to base or derived state in the data
408  *      structure, because it has already been uninitialized.
409  *
410  * Each "alloc" function allocates and returns a new instance of the respective
411  * data structure.  The "alloc" function is not given any information about the
412  * use of the new data structure, so it cannot perform much initialization.
413  * Its purpose is just to ensure that the new data structure has enough room
414  * for base and derived state.  It may return a null pointer if memory is not
415  * available, in which case none of the other functions is called.
416  *
417  * Each "construct" function initializes derived state in its respective data
418  * structure.  When "construct" is called, all of the base state has already
419  * been initialized, so the "construct" function may refer to it.  The
420  * "construct" function is allowed to fail, in which case the client calls the
421  * "dealloc" function (but not the "destruct" function).
422  *
423  * Each "destruct" function uninitializes and frees derived state in its
424  * respective data structure.  When "destruct" is called, the base state has
425  * not yet been uninitialized, so the "destruct" function may refer to it.  The
426  * "destruct" function is not allowed to fail.
427  *
428  * Each "dealloc" function frees raw memory that was allocated by the the
429  * "alloc" function.  The memory's base and derived members might not have ever
430  * been initialized (but if "construct" returned successfully, then it has been
431  * "destruct"ed already).  The "dealloc" function is not allowed to fail.
432  *
433  *
434  * Conventions
435  * ===========
436  *
437  * Most of these functions return 0 if they are successful or a positive error
438  * code on failure.  Depending on the function, valid error codes are either
439  * errno values or OFPERR_* OpenFlow error codes.
440  *
441  * Most of these functions are expected to execute synchronously, that is, to
442  * block as necessary to obtain a result.  Thus, these functions may return
443  * EAGAIN (or EWOULDBLOCK or EINPROGRESS) only where the function descriptions
444  * explicitly say those errors are a possibility.  We may relax this
445  * requirement in the future if and when we encounter performance problems. */
446 struct ofproto_class {
447 /* ## ----------------- ## */
448 /* ## Factory Functions ## */
449 /* ## ----------------- ## */
450
451     /* Initializes provider.  The caller may pass in 'iface_hints',
452      * which contains an shash of "struct iface_hint" elements indexed
453      * by the interface's name.  The provider may use these hints to
454      * describe the startup configuration in order to reinitialize its
455      * state.  The caller owns the provided data, so a provider must
456      * make copies of anything required.  An ofproto provider must
457      * remove any existing state that is not described by the hint, and
458      * may choose to remove it all. */
459     void (*init)(const struct shash *iface_hints);
460
461     /* Enumerates the types of all support ofproto types into 'types'.  The
462      * caller has already initialized 'types' and other ofproto classes might
463      * already have added names to it. */
464     void (*enumerate_types)(struct sset *types);
465
466     /* Enumerates the names of all existing datapath of the specified 'type'
467      * into 'names' 'all_dps'.  The caller has already initialized 'names' as
468      * an empty sset.
469      *
470      * 'type' is one of the types enumerated by ->enumerate_types().
471      *
472      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.
473      */
474     int (*enumerate_names)(const char *type, struct sset *names);
475
476     /* Deletes the datapath with the specified 'type' and 'name'.  The caller
477      * should have closed any open ofproto with this 'type' and 'name'; this
478      * function is allowed to fail if that is not the case.
479      *
480      * 'type' is one of the types enumerated by ->enumerate_types().
481      * 'name' is one of the names enumerated by ->enumerate_names() for 'type'.
482      *
483      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value.
484      */
485     int (*del)(const char *type, const char *name);
486
487     /* Returns the type to pass to netdev_open() when a datapath of type
488      * 'datapath_type' has a port of type 'port_type', for a few special
489      * cases when a netdev type differs from a port type.  For example,
490      * when using the userspace datapath, a port of type "internal"
491      * needs to be opened as "tap".
492      *
493      * Returns either 'type' itself or a string literal, which must not
494      * be freed. */
495     const char *(*port_open_type)(const char *datapath_type,
496                                   const char *port_type);
497
498 /* ## ------------------------ ## */
499 /* ## Top-Level type Functions ## */
500 /* ## ------------------------ ## */
501
502     /* Performs any periodic activity required on ofprotos of type
503      * 'type'.
504      *
505      * An ofproto provider may implement it or not, depending on whether
506      * it needs type-level maintenance.
507      *
508      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
509     int (*type_run)(const char *type);
510
511     /* Performs periodic activity required on ofprotos of type 'type'
512      * that needs to be done with the least possible latency.
513      *
514      * This is run multiple times per main loop.  An ofproto provider may
515      * implement it or not, according to whether it provides a performance
516      * boost for that ofproto implementation.
517      *
518      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
519     int (*type_run_fast)(const char *type);
520
521     /* Causes the poll loop to wake up when a type 'type''s 'run'
522      * function needs to be called, e.g. by calling the timer or fd
523      * waiting functions in poll-loop.h.
524      *
525      * An ofproto provider may implement it or not, depending on whether
526      * it needs type-level maintenance. */
527     void (*type_wait)(const char *type);
528
529 /* ## --------------------------- ## */
530 /* ## Top-Level ofproto Functions ## */
531 /* ## --------------------------- ## */
532
533     /* Life-cycle functions for an "ofproto" (see "Life Cycle" above).
534      *
535      *
536      * Construction
537      * ============
538      *
539      * ->construct() should not modify any base members of the ofproto.  The
540      * client will initialize the ofproto's 'ports' and 'tables' members after
541      * construction is complete.
542      *
543      * When ->construct() is called, the client does not yet know how many flow
544      * tables the datapath supports, so ofproto->n_tables will be 0 and
545      * ofproto->tables will be NULL.  ->construct() should call
546      * ofproto_init_tables() to allocate and initialize ofproto->n_tables and
547      * ofproto->tables.  Each flow table will be initially empty, so
548      * ->construct() should delete flows from the underlying datapath, if
549      * necessary, rather than populating the tables.
550      *
551      * If the ofproto knows the maximum port number that the datapath can have,
552      * then it can call ofproto_init_max_ports().  If it does so, then the
553      * client will ensure that the actions it allows to be used through
554      * OpenFlow do not refer to ports above that maximum number.
555      *
556      * Only one ofproto instance needs to be supported for any given datapath.
557      * If a datapath is already open as part of one "ofproto", then another
558      * attempt to "construct" the same datapath as part of another ofproto is
559      * allowed to fail with an error.
560      *
561      * ->construct() returns 0 if successful, otherwise a positive errno
562      * value.
563      *
564      *
565      * Destruction
566      * ===========
567      *
568      * If 'ofproto' has any pending asynchronous operations, ->destruct()
569      * must complete all of them by calling ofoperation_complete().
570      *
571      * ->destruct() must also destroy all remaining rules in the ofproto's
572      * tables, by passing each remaining rule to ofproto_rule_delete(), and
573      * then complete each of those deletions in turn by calling
574      * ofoperation_complete().
575      *
576      * (Thus, there is a multi-step process for any rule currently being
577      * inserted or modified at the beginning of destruction: first
578      * ofoperation_complete() that operation, then ofproto_rule_delete() the
579      * rule, then ofoperation_complete() the deletion operation.)
580      *
581      * The client will destroy the flow tables themselves after ->destruct()
582      * returns.
583      */
584     struct ofproto *(*alloc)(void);
585     int (*construct)(struct ofproto *ofproto);
586     void (*destruct)(struct ofproto *ofproto);
587     void (*dealloc)(struct ofproto *ofproto);
588
589     /* Performs any periodic activity required by 'ofproto'.  It should:
590      *
591      *   - Call connmgr_send_packet_in() for each received packet that missed
592      *     in the OpenFlow flow table or that had a OFPP_CONTROLLER output
593      *     action.
594      *
595      *   - Call ofproto_rule_expire() for each OpenFlow flow that has reached
596      *     its hard_timeout or idle_timeout, to expire the flow.
597      *
598      *     (But rules that are part of a pending operation, e.g. rules for
599      *     which ->pending is true, may not expire.)
600      *
601      * Returns 0 if successful, otherwise a positive errno value. */
602     int (*run)(struct ofproto *ofproto);
603
604     /* Performs periodic activity required by 'ofproto' that needs to be done
605      * with the least possible latency.
606      *
607      * This is run multiple times per main loop.  An ofproto provider may
608      * implement it or not, according to whether it provides a performance
609      * boost for that ofproto implementation. */
610     int (*run_fast)(struct ofproto *ofproto);
611
612     /* Causes the poll loop to wake up when 'ofproto''s 'run' function needs to
613      * be called, e.g. by calling the timer or fd waiting functions in
614      * poll-loop.h.  */
615     void (*wait)(struct ofproto *ofproto);
616
617     /* Adds some memory usage statistics for the implementation of 'ofproto'
618      * into 'usage', for use with memory_report().
619      *
620      * This function is optional. */
621     void (*get_memory_usage)(const struct ofproto *ofproto,
622                              struct simap *usage);
623
624     /* Every "struct rule" in 'ofproto' is about to be deleted, one by one.
625      * This function may prepare for that, for example by clearing state in
626      * advance.  It should *not* actually delete any "struct rule"s from
627      * 'ofproto', only prepare for it.
628      *
629      * This function is optional; it's really just for optimization in case
630      * it's cheaper to delete all the flows from your hardware in a single pass
631      * than to do it one by one. */
632     void (*flush)(struct ofproto *ofproto);
633
634     /* Helper for the OpenFlow OFPT_FEATURES_REQUEST request.
635      *
636      * The implementation should store true in '*arp_match_ip' if the switch
637      * supports matching IP addresses inside ARP requests and replies, false
638      * otherwise.
639      *
640      * The implementation should store in '*actions' a bitmap of the supported
641      * OpenFlow actions.  Vendor actions are not included in '*actions'. */
642     void (*get_features)(struct ofproto *ofproto,
643                          bool *arp_match_ip,
644                          enum ofputil_action_bitmap *actions);
645
646     /* Helper for the OpenFlow OFPST_TABLE statistics request.
647      *
648      * The 'ots' array contains 'ofproto->n_tables' elements.  Each element is
649      * initialized as:
650      *
651      *   - 'table_id' to the array index.
652      *
653      *   - 'name' to "table#" where # is the table ID.
654      *
655      *   - 'match' and 'wildcards' to OFPXMT12_MASK.
656      *
657      *   - 'write_actions' and 'apply_actions' to OFPAT12_OUTPUT.
658      *
659      *   - 'write_setfields' and 'apply_setfields' to OFPXMT12_MASK.
660      *
661      *   - 'metadata_match' and 'metadata_write' to UINT64_MAX.
662      *
663      *   - 'instructions' to OFPIT11_ALL.
664      *
665      *   - 'config' to OFPTC11_TABLE_MISS_MASK.
666      *
667      *   - 'max_entries' to 1,000,000.
668      *
669      *   - 'active_count' to the classifier_count() for the table.
670      *
671      *   - 'lookup_count' and 'matched_count' to 0.
672      *
673      * The implementation should update any members in each element for which
674      * it has better values:
675      *
676      *   - 'name' to a more meaningful name.
677      *
678      *   - 'wildcards' to the set of wildcards actually supported by the table
679      *     (if it doesn't support all OpenFlow wildcards).
680      *
681      *   - 'instructions' to set the instructions actually supported by
682      *     the table.
683      *
684      *   - 'write_actions' to set the write actions actually supported by
685      *     the table (if it doesn't support all OpenFlow actions).
686      *
687      *   - 'apply_actions' to set the apply actions actually supported by
688      *     the table (if it doesn't support all OpenFlow actions).
689      *
690      *   - 'write_setfields' to set the write setfields actually supported by
691      *     the table.
692      *
693      *   - 'apply_setfields' to set the apply setfields actually supported by
694      *     the table.
695      *
696      *   - 'max_entries' to the maximum number of flows actually supported by
697      *     the hardware.
698      *
699      *   - 'lookup_count' to the number of packets looked up in this flow table
700      *     so far.
701      *
702      *   - 'matched_count' to the number of packets looked up in this flow
703      *     table so far that matched one of the flow entries.
704      *
705      * All of the members of struct ofp12_table_stats are in network byte
706      * order.
707      */
708     void (*get_tables)(struct ofproto *ofproto, struct ofp12_table_stats *ots);
709
710 /* ## ---------------- ## */
711 /* ## ofport Functions ## */
712 /* ## ---------------- ## */
713
714     /* Life-cycle functions for a "struct ofport" (see "Life Cycle" above).
715      *
716      * ->port_construct() should not modify any base members of the ofport.
717      * An ofproto implementation should use the 'ofp_port' member of
718      * "struct ofport" as the OpenFlow port number.
719      *
720      * ofports are managed by the base ofproto code.  The ofproto
721      * implementation should only create and destroy them in response to calls
722      * to these functions.  The base ofproto code will create and destroy
723      * ofports in the following situations:
724      *
725      *   - Just after the ->construct() function is called, the base ofproto
726      *     iterates over all of the implementation's ports, using
727      *     ->port_dump_start() and related functions, and constructs an ofport
728      *     for each dumped port.
729      *
730      *   - If ->port_poll() reports that a specific port has changed, then the
731      *     base ofproto will query that port with ->port_query_by_name() and
732      *     construct or destruct ofports as necessary to reflect the updated
733      *     set of ports.
734      *
735      *   - If ->port_poll() returns ENOBUFS to report an unspecified port set
736      *     change, then the base ofproto will iterate over all of the
737      *     implementation's ports, in the same way as at ofproto
738      *     initialization, and construct and destruct ofports to reflect all of
739      *     the changes.
740      *
741      * ->port_construct() returns 0 if successful, otherwise a positive errno
742      * value.
743      */
744     struct ofport *(*port_alloc)(void);
745     int (*port_construct)(struct ofport *ofport);
746     void (*port_destruct)(struct ofport *ofport);
747     void (*port_dealloc)(struct ofport *ofport);
748
749     /* Called after 'ofport->netdev' is replaced by a new netdev object.  If
750      * the ofproto implementation uses the ofport's netdev internally, then it
751      * should switch to using the new one.  The old one has been closed.
752      *
753      * An ofproto implementation that doesn't need to do anything in this
754      * function may use a null pointer. */
755     void (*port_modified)(struct ofport *ofport);
756
757     /* Called after an OpenFlow request changes a port's configuration.
758      * 'ofport->pp.config' contains the new configuration.  'old_config'
759      * contains the previous configuration.
760      *
761      * The caller implements OFPUTIL_PC_PORT_DOWN using netdev functions to
762      * turn NETDEV_UP on and off, so this function doesn't have to do anything
763      * for that bit (and it won't be called if that is the only bit that
764      * changes). */
765     void (*port_reconfigured)(struct ofport *ofport,
766                               enum ofputil_port_config old_config);
767
768     /* Looks up a port named 'devname' in 'ofproto'.  On success, initializes
769      * '*port' appropriately.
770      *
771      * The caller owns the data in 'port' and must free it with
772      * ofproto_port_destroy() when it is no longer needed. */
773     int (*port_query_by_name)(const struct ofproto *ofproto,
774                               const char *devname, struct ofproto_port *port);
775
776     /* Attempts to add 'netdev' as a port on 'ofproto'.  Returns 0 if
777      * successful, otherwise a positive errno value.  The caller should
778      * inform the implementation of the OpenFlow port through the
779      * ->port_construct() method.
780      *
781      * It doesn't matter whether the new port will be returned by a later call
782      * to ->port_poll(); the implementation may do whatever is more
783      * convenient. */
784     int (*port_add)(struct ofproto *ofproto, struct netdev *netdev);
785
786     /* Deletes port number 'ofp_port' from the datapath for 'ofproto'.  Returns
787      * 0 if successful, otherwise a positive errno value.
788      *
789      * It doesn't matter whether the new port will be returned by a later call
790      * to ->port_poll(); the implementation may do whatever is more
791      * convenient. */
792     int (*port_del)(struct ofproto *ofproto, ofp_port_t ofp_port);
793
794     /* Get port stats */
795     int (*port_get_stats)(const struct ofport *port,
796                           struct netdev_stats *stats);
797
798     /* Port iteration functions.
799      *
800      * The client might not be entirely in control of the ports within an
801      * ofproto.  Some hardware implementations, for example, might have a fixed
802      * set of ports in a datapath.  For this reason, the client needs a way to
803      * iterate through all the ports that are actually in a datapath.  These
804      * functions provide that functionality.
805      *
806      * The 'state' pointer provides the implementation a place to
807      * keep track of its position.  Its format is opaque to the caller.
808      *
809      * The ofproto provider retains ownership of the data that it stores into
810      * ->port_dump_next()'s 'port' argument.  The data must remain valid until
811      * at least the next call to ->port_dump_next() or ->port_dump_done() for
812      * 'state'.  The caller will not modify or free it.
813      *
814      * Details
815      * =======
816      *
817      * ->port_dump_start() attempts to begin dumping the ports in 'ofproto'.
818      * On success, it should return 0 and initialize '*statep' with any data
819      * needed for iteration.  On failure, returns a positive errno value, and
820      * the client will not call ->port_dump_next() or ->port_dump_done().
821      *
822      * ->port_dump_next() attempts to retrieve another port from 'ofproto' for
823      * 'state'.  If there is another port, it should store the port's
824      * information into 'port' and return 0.  It should return EOF if all ports
825      * have already been iterated.  Otherwise, on error, it should return a
826      * positive errno value.  This function will not be called again once it
827      * returns nonzero once for a given iteration (but the 'port_dump_done'
828      * function will be called afterward).
829      *
830      * ->port_dump_done() allows the implementation to release resources used
831      * for iteration.  The caller might decide to stop iteration in the middle
832      * by calling this function before ->port_dump_next() returns nonzero.
833      *
834      * Usage Example
835      * =============
836      *
837      * int error;
838      * void *state;
839      *
840      * error = ofproto->ofproto_class->port_dump_start(ofproto, &state);
841      * if (!error) {
842      *     for (;;) {
843      *         struct ofproto_port port;
844      *
845      *         error = ofproto->ofproto_class->port_dump_next(
846      *                     ofproto, state, &port);
847      *         if (error) {
848      *             break;
849      *         }
850      *         // Do something with 'port' here (without modifying or freeing
851      *         // any of its data).
852      *     }
853      *     ofproto->ofproto_class->port_dump_done(ofproto, state);
854      * }
855      * // 'error' is now EOF (success) or a positive errno value (failure).
856      */
857     int (*port_dump_start)(const struct ofproto *ofproto, void **statep);
858     int (*port_dump_next)(const struct ofproto *ofproto, void *state,
859                           struct ofproto_port *port);
860     int (*port_dump_done)(const struct ofproto *ofproto, void *state);
861
862     /* Polls for changes in the set of ports in 'ofproto'.  If the set of ports
863      * in 'ofproto' has changed, then this function should do one of the
864      * following:
865      *
866      * - Preferably: store the name of the device that was added to or deleted
867      *   from 'ofproto' in '*devnamep' and return 0.  The caller is responsible
868      *   for freeing '*devnamep' (with free()) when it no longer needs it.
869      *
870      * - Alternatively: return ENOBUFS, without indicating the device that was
871      *   added or deleted.
872      *
873      * Occasional 'false positives', in which the function returns 0 while
874      * indicating a device that was not actually added or deleted or returns
875      * ENOBUFS without any change, are acceptable.
876      *
877      * The purpose of 'port_poll' is to let 'ofproto' know about changes made
878      * externally to the 'ofproto' object, e.g. by a system administrator via
879      * ovs-dpctl.  Therefore, it's OK, and even preferable, for port_poll() to
880      * not report changes made through calls to 'port_add' or 'port_del' on the
881      * same 'ofproto' object.  (But it's OK for it to report them too, just
882      * slightly less efficient.)
883      *
884      * If the set of ports in 'ofproto' has not changed, returns EAGAIN.  May
885      * also return other positive errno values to indicate that something has
886      * gone wrong.
887      *
888      * If the set of ports in a datapath is fixed, or if the only way that the
889      * set of ports in a datapath can change is through ->port_add() and
890      * ->port_del(), then this function may be a null pointer.
891      */
892     int (*port_poll)(const struct ofproto *ofproto, char **devnamep);
893
894     /* Arranges for the poll loop to wake up when ->port_poll() will return a
895      * value other than EAGAIN.
896      *
897      * If the set of ports in a datapath is fixed, or if the only way that the
898      * set of ports in a datapath can change is through ->port_add() and
899      * ->port_del(), or if the poll loop will always wake up anyway when
900      * ->port_poll() will return a value other than EAGAIN, then this function
901      * may be a null pointer.
902      */
903     void (*port_poll_wait)(const struct ofproto *ofproto);
904
905     /* Checks the status of LACP negotiation for 'port'.  Returns 1 if LACP
906      * partner information for 'port' is up-to-date, 0 if LACP partner
907      * information is not current (generally indicating a connectivity
908      * problem), or -1 if LACP is not enabled on 'port'.
909      *
910      * This function may be a null pointer if the ofproto implementation does
911      * not support LACP. */
912     int (*port_is_lacp_current)(const struct ofport *port);
913
914 /* ## ----------------------- ## */
915 /* ## OpenFlow Rule Functions ## */
916 /* ## ----------------------- ## */
917
918     /* Chooses an appropriate table for 'match' within 'ofproto'.  On
919      * success, stores the table ID into '*table_idp' and returns 0.  On
920      * failure, returns an OpenFlow error code.
921      *
922      * The choice of table should be a function of 'match' and 'ofproto''s
923      * datapath capabilities.  It should not depend on the flows already in
924      * 'ofproto''s flow tables.  Failure implies that an OpenFlow rule with
925      * 'match' as its matching condition can never be inserted into 'ofproto',
926      * even starting from an empty flow table.
927      *
928      * If multiple tables are candidates for inserting the flow, the function
929      * should choose one arbitrarily (but deterministically).
930      *
931      * If this function is NULL then table 0 is always chosen. */
932     enum ofperr (*rule_choose_table)(const struct ofproto *ofproto,
933                                      const struct match *match,
934                                      uint8_t *table_idp);
935
936     /* Life-cycle functions for a "struct rule".
937      *
938      *
939      * Rule Life Cycle
940      * ===============
941      *
942      * The life cycle of a struct rule is an elaboration of the basic life
943      * cycle described above under "Life Cycle".
944      *
945      * After a rule is successfully constructed, it is then inserted.  If
946      * insertion completes successfully, then before it is later destructed, it
947      * is deleted.
948      *
949      * You can think of a rule as having the following extra steps inserted
950      * between "Life Cycle" steps 4 and 5:
951      *
952      *   4.1. The client inserts the rule into the flow table, making it
953      *        visible in flow table lookups.
954      *
955      *   4.2. The client calls "rule_insert".  Immediately or eventually, the
956      *        implementation calls ofoperation_complete() to indicate that the
957      *        insertion completed.  If the operation failed, skip to step 5.
958      *
959      *   4.3. The rule is now installed in the flow table.  Eventually it will
960      *        be deleted.
961      *
962      *   4.4. The client removes the rule from the flow table.  It is no longer
963      *        visible in flow table lookups.
964      *
965      *   4.5. The client calls "rule_delete".  Immediately or eventually, the
966      *        implementation calls ofoperation_complete() to indicate that the
967      *        deletion completed.  Deletion is not allowed to fail, so it must
968      *        be successful.
969      *
970      *
971      * Asynchronous Operation Support
972      * ==============================
973      *
974      * The "insert" and "delete" life-cycle operations on rules can operate
975      * asynchronously, meaning that ->rule_insert() and ->rule_delete() only
976      * need to initiate their respective operations and do not need to wait for
977      * them to complete before they return.  ->rule_modify_actions() also
978      * operates asynchronously.
979      *
980      * An ofproto implementation reports the success or failure of an
981      * asynchronous operation on a rule using the rule's 'pending' member,
982      * which points to a opaque "struct ofoperation" that represents the
983      * ongoing operation.  When the operation completes, the ofproto
984      * implementation calls ofoperation_complete(), passing the ofoperation and
985      * an error indication.
986      *
987      * Only the following contexts may call ofoperation_complete():
988      *
989      *   - The function called to initiate the operation, e.g. ->rule_insert()
990      *     or ->rule_delete().  This is the best choice if the operation
991      *     completes quickly.
992      *
993      *   - The implementation's ->run() function.
994      *
995      *   - The implementation's ->destruct() function.
996      *
997      * The ofproto base code updates the flow table optimistically, assuming
998      * that the operation will probably succeed:
999      *
1000      *   - ofproto adds the rule in the flow table before calling
1001      *     ->rule_insert().
1002      *
1003      *   - ofproto updates the rule's actions and other properties before
1004      *     calling ->rule_modify_actions().
1005      *
1006      *   - ofproto removes the rule before calling ->rule_delete().
1007      *
1008      * With one exception, when an asynchronous operation completes with an
1009      * error, ofoperation_complete() backs out the already applied changes:
1010      *
1011      *   - If adding a rule in the flow table fails, ofproto removes the new
1012      *     rule.
1013      *
1014      *   - If modifying a rule fails, ofproto restores the original actions
1015      *     (and other properties).
1016      *
1017      *   - Removing a rule is not allowed to fail.  It must always succeed.
1018      *
1019      * The ofproto base code serializes operations: if any operation is in
1020      * progress on a given rule, ofproto postpones initiating any new operation
1021      * on that rule until the pending operation completes.  Therefore, every
1022      * operation must eventually complete through a call to
1023      * ofoperation_complete() to avoid delaying new operations indefinitely
1024      * (including any OpenFlow request that affects the rule in question, even
1025      * just to query its statistics).
1026      *
1027      *
1028      * Construction
1029      * ============
1030      *
1031      * When ->rule_construct() is called, 'rule' is a new rule that is not yet
1032      * inserted into a flow table.  ->rule_construct() should initialize enough
1033      * of the rule's derived state for 'rule' to be suitable for inserting into
1034      * a flow table.  ->rule_construct() should not modify any base members of
1035      * struct rule.
1036      *
1037      * If ->rule_construct() fails (as indicated by returning a nonzero
1038      * OpenFlow error code), the ofproto base code will uninitialize and
1039      * deallocate 'rule'.  See "Rule Life Cycle" above for more details.
1040      *
1041      * ->rule_construct() may also:
1042      *
1043      *   - Validate that the datapath supports the matching rule in 'rule->cr'
1044      *     datapath.  For example, if the rule's table does not support
1045      *     registers, then it is an error if 'rule->cr' does not wildcard all
1046      *     registers.
1047      *
1048      *   - Validate that the datapath can correctly implement 'rule->ofpacts'.
1049      *
1050      * Some implementations might need to defer these tasks to ->rule_insert(),
1051      * which is also acceptable.
1052      *
1053      *
1054      * Insertion
1055      * =========
1056      *
1057      * Following successful construction, the ofproto base case inserts 'rule'
1058      * into its flow table, then it calls ->rule_insert().  ->rule_insert()
1059      * should set in motion adding the new rule to the datapath flow table.  It
1060      * must act as follows:
1061      *
1062      *   - If it completes insertion, either by succeeding or failing, it must
1063      *     call ofoperation_complete()
1064      *
1065      *   - If insertion is only partially complete, then it must return without
1066      *     calling ofoperation_complete().  Later, when the insertion is
1067      *     complete, the ->run() or ->destruct() function must call
1068      *     ofoperation_complete() to report success or failure.
1069      *
1070      * If ->rule_insert() fails, the ofproto base code will remove 'rule' from
1071      * the flow table, destruct, uninitialize, and deallocate 'rule'.  See
1072      * "Rule Life Cycle" above for more details.
1073      *
1074      *
1075      * Deletion
1076      * ========
1077      *
1078      * The ofproto base code removes 'rule' from its flow table before it calls
1079      * ->rule_delete().  ->rule_delete() should set in motion removing 'rule'
1080      * from the datapath flow table.  It must act as follows:
1081      *
1082      *   - If it completes deletion, it must call ofoperation_complete().
1083      *
1084      *   - If deletion is only partially complete, then it must return without
1085      *     calling ofoperation_complete().  Later, when the deletion is
1086      *     complete, the ->run() or ->destruct() function must call
1087      *     ofoperation_complete().
1088      *
1089      * Rule deletion must not fail.
1090      *
1091      *
1092      * Destruction
1093      * ===========
1094      *
1095      * ->rule_destruct() must uninitialize derived state.
1096      *
1097      * Rule destruction must not fail. */
1098     struct rule *(*rule_alloc)(void);
1099     enum ofperr (*rule_construct)(struct rule *rule);
1100     void (*rule_insert)(struct rule *rule);
1101     void (*rule_delete)(struct rule *rule);
1102     void (*rule_destruct)(struct rule *rule);
1103     void (*rule_dealloc)(struct rule *rule);
1104
1105     /* Obtains statistics for 'rule', storing the number of packets that have
1106      * matched it in '*packet_count' and the number of bytes in those packets
1107      * in '*byte_count'.  UINT64_MAX indicates that the packet count or byte
1108      * count is unknown. */
1109     void (*rule_get_stats)(struct rule *rule, uint64_t *packet_count,
1110                            uint64_t *byte_count);
1111
1112     /* Applies the actions in 'rule' to 'packet'.  (This implements sending
1113      * buffered packets for OpenFlow OFPT_FLOW_MOD commands.)
1114      *
1115      * Takes ownership of 'packet' (so it should eventually free it, with
1116      * ofpbuf_delete()).
1117      *
1118      * 'flow' reflects the flow information for 'packet'.  All of the
1119      * information in 'flow' is extracted from 'packet', except for
1120      * flow->tunnel and flow->in_port, which are assigned the correct values
1121      * for the incoming packet.  The register values are zeroed.  'packet''s
1122      * header pointers (e.g. packet->l3) are appropriately initialized.
1123      * packet->l3 is aligned on a 32-bit boundary.
1124      *
1125      * The implementation should add the statistics for 'packet' into 'rule'.
1126      *
1127      * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code. */
1128     enum ofperr (*rule_execute)(struct rule *rule, const struct flow *flow,
1129                                 struct ofpbuf *packet);
1130
1131     /* When ->rule_modify_actions() is called, the caller has already replaced
1132      * the OpenFlow actions in 'rule' by a new set.  (The original actions are
1133      * in rule->pending->actions.)
1134      *
1135      * ->rule_modify_actions() should set the following in motion:
1136      *
1137      *   - Validate that the datapath can correctly implement the actions now
1138      *     in 'rule'.
1139      *
1140      *   - Update the datapath flow table with the new actions.
1141      *
1142      *   - Only if 'reset_counters' is true, reset any packet or byte counters
1143      *     associated with the rule to zero, so that rule_get_stats() will not
1144      *     longer count those packets or bytes.
1145      *
1146      * If the operation synchronously completes, ->rule_modify_actions() may
1147      * call ofoperation_complete() before it returns.  Otherwise, ->run()
1148      * should call ofoperation_complete() later, after the operation does
1149      * complete.
1150      *
1151      * If the operation fails, then the base ofproto code will restore the
1152      * original 'actions' and 'n_actions' of 'rule'.
1153      *
1154      * ->rule_modify_actions() should not modify any base members of struct
1155      * rule. */
1156     void (*rule_modify_actions)(struct rule *rule, bool reset_counters);
1157
1158     /* Changes the OpenFlow IP fragment handling policy to 'frag_handling',
1159      * which takes one of the following values, with the corresponding
1160      * meanings:
1161      *
1162      *  - OFPC_FRAG_NORMAL: The switch should treat IP fragments the same way
1163      *    as other packets, omitting TCP and UDP port numbers (always setting
1164      *    them to 0).
1165      *
1166      *  - OFPC_FRAG_DROP: The switch should drop all IP fragments without
1167      *    passing them through the flow table.
1168      *
1169      *  - OFPC_FRAG_REASM: The switch should reassemble IP fragments before
1170      *    passing packets through the flow table.
1171      *
1172      *  - OFPC_FRAG_NX_MATCH (a Nicira extension): Similar to OFPC_FRAG_NORMAL,
1173      *    except that TCP and UDP port numbers should be included in fragments
1174      *    with offset 0.
1175      *
1176      * Implementations are not required to support every mode.
1177      * OFPC_FRAG_NORMAL is the default mode when an ofproto is created.
1178      *
1179      * At the time of the call to ->set_frag_handling(), the current mode is
1180      * available in 'ofproto->frag_handling'.  ->set_frag_handling() returns
1181      * true if the requested mode was set, false if it is not supported.
1182      *
1183      * Upon successful return, the caller changes 'ofproto->frag_handling' to
1184      * reflect the new mode.
1185      */
1186     bool (*set_frag_handling)(struct ofproto *ofproto,
1187                               enum ofp_config_flags frag_handling);
1188
1189     /* Implements the OpenFlow OFPT_PACKET_OUT command.  The datapath should
1190      * execute the 'ofpacts_len' bytes of "struct ofpacts" in 'ofpacts'.
1191      *
1192      * The caller retains ownership of 'packet' and of 'ofpacts', so
1193      * ->packet_out() should not modify or free them.
1194      *
1195      * This function must validate that it can correctly implement 'ofpacts'.
1196      * If not, then it should return an OpenFlow error code.
1197      *
1198      * 'flow' reflects the flow information for 'packet'.  All of the
1199      * information in 'flow' is extracted from 'packet', except for
1200      * flow->in_port (see below).  flow->tunnel and its register values are
1201      * zeroed.
1202      *
1203      * flow->in_port comes from the OpenFlow OFPT_PACKET_OUT message.  The
1204      * implementation should reject invalid flow->in_port values by returning
1205      * OFPERR_OFPBRC_BAD_PORT.  (If the implementation called
1206      * ofproto_init_max_ports(), then the client will reject these ports
1207      * itself.)  For consistency, the implementation should consider valid for
1208      * flow->in_port any value that could possibly be seen in a packet that it
1209      * passes to connmgr_send_packet_in().  Ideally, even an implementation
1210      * that never generates packet-ins (e.g. due to hardware limitations)
1211      * should still allow flow->in_port values for every possible physical port
1212      * and OFPP_LOCAL.  The only virtual ports (those above OFPP_MAX) that the
1213      * caller will ever pass in as flow->in_port, other than OFPP_LOCAL, are
1214      * OFPP_NONE and OFPP_CONTROLLER.  The implementation should allow both of
1215      * these, treating each of them as packets generated by the controller as
1216      * opposed to packets originating from some switch port.
1217      *
1218      * (Ordinarily the only effect of flow->in_port is on output actions that
1219      * involve the input port, such as actions that output to OFPP_IN_PORT,
1220      * OFPP_FLOOD, or OFPP_ALL.  flow->in_port can also affect Nicira extension
1221      * "resubmit" actions.)
1222      *
1223      * 'packet' is not matched against the OpenFlow flow table, so its
1224      * statistics should not be included in OpenFlow flow statistics.
1225      *
1226      * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code. */
1227     enum ofperr (*packet_out)(struct ofproto *ofproto, struct ofpbuf *packet,
1228                               const struct flow *flow,
1229                               const struct ofpact *ofpacts,
1230                               size_t ofpacts_len);
1231
1232 /* ## ------------------------- ## */
1233 /* ## OFPP_NORMAL configuration ## */
1234 /* ## ------------------------- ## */
1235
1236     /* Configures NetFlow on 'ofproto' according to the options in
1237      * 'netflow_options', or turns off NetFlow if 'netflow_options' is NULL.
1238      *
1239      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that 'ofproto' does not support
1240      * NetFlow, as does a null pointer. */
1241     int (*set_netflow)(struct ofproto *ofproto,
1242                        const struct netflow_options *netflow_options);
1243
1244     void (*get_netflow_ids)(const struct ofproto *ofproto,
1245                             uint8_t *engine_type, uint8_t *engine_id);
1246
1247     /* Configures sFlow on 'ofproto' according to the options in
1248      * 'sflow_options', or turns off sFlow if 'sflow_options' is NULL.
1249      *
1250      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that 'ofproto' does not support
1251      * sFlow, as does a null pointer. */
1252     int (*set_sflow)(struct ofproto *ofproto,
1253                      const struct ofproto_sflow_options *sflow_options);
1254
1255     /* Configures IPFIX on 'ofproto' according to the options in
1256      * 'bridge_exporter_options' and the 'flow_exporters_options'
1257      * array, or turns off IPFIX if 'bridge_exporter_options' and
1258      * 'flow_exporters_options' is NULL.
1259      *
1260      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that 'ofproto' does not support
1261      * IPFIX, as does a null pointer. */
1262     int (*set_ipfix)(
1263         struct ofproto *ofproto,
1264         const struct ofproto_ipfix_bridge_exporter_options
1265             *bridge_exporter_options,
1266         const struct ofproto_ipfix_flow_exporter_options
1267             *flow_exporters_options, size_t n_flow_exporters_options);
1268
1269     /* Configures connectivity fault management on 'ofport'.
1270      *
1271      * If 'cfm_settings' is nonnull, configures CFM according to its members.
1272      *
1273      * If 'cfm_settings' is null, removes any connectivity fault management
1274      * configuration from 'ofport'.
1275      *
1276      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1277      * support CFM, as does a null pointer. */
1278     int (*set_cfm)(struct ofport *ofport, const struct cfm_settings *s);
1279
1280     /* Checks the status of CFM configured on 'ofport'.  Returns true if the
1281      * port's CFM status was successfully stored into '*status'.  Returns false
1282      * if the port did not have CFM configured, in which case '*status' is
1283      * indeterminate.
1284      *
1285      * The caller must provide and owns '*status', but it does not own and must
1286      * not modify or free the array returned in 'status->rmps'. */
1287     bool (*get_cfm_status)(const struct ofport *ofport,
1288                            struct ofproto_cfm_status *status);
1289
1290     /* Configures BFD on 'ofport'.
1291      *
1292      * If 'cfg' is NULL, or 'cfg' does not contain the key value pair
1293      * "enable=true", removes BFD from 'ofport'.  Otherwise, configures BFD
1294      * according to 'cfg'.
1295      *
1296      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1297      * support BFD, as does a null pointer. */
1298     int (*set_bfd)(struct ofport *ofport, const struct smap *cfg);
1299
1300     /* Populates 'smap' with the status of BFD on 'ofport'.  Returns 0 on
1301      * success, or a positive errno.  EOPNOTSUPP as a return value indicates
1302      * that this ofproto_class does not support BFD, as does a null pointer. */
1303     int (*get_bfd_status)(struct ofport *ofport, struct smap *smap);
1304
1305     /* Configures spanning tree protocol (STP) on 'ofproto' using the
1306      * settings defined in 's'.
1307      *
1308      * If 's' is nonnull, configures STP according to its members.
1309      *
1310      * If 's' is null, removes any STP configuration from 'ofproto'.
1311      *
1312      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1313      * support STP, as does a null pointer. */
1314     int (*set_stp)(struct ofproto *ofproto,
1315                    const struct ofproto_stp_settings *s);
1316
1317     /* Retrieves state of spanning tree protocol (STP) on 'ofproto'.
1318      *
1319      * Stores STP state for 'ofproto' in 's'.  If the 'enabled' member
1320      * is false, the other member values are not meaningful.
1321      *
1322      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1323      * support STP, as does a null pointer. */
1324     int (*get_stp_status)(struct ofproto *ofproto,
1325                           struct ofproto_stp_status *s);
1326
1327     /* Configures spanning tree protocol (STP) on 'ofport' using the
1328      * settings defined in 's'.
1329      *
1330      * If 's' is nonnull, configures STP according to its members.  The
1331      * caller is responsible for assigning STP port numbers (using the
1332      * 'port_num' member in the range of 1 through 255, inclusive) and
1333      * ensuring there are no duplicates.
1334      *
1335      * If 's' is null, removes any STP configuration from 'ofport'.
1336      *
1337      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1338      * support STP, as does a null pointer. */
1339     int (*set_stp_port)(struct ofport *ofport,
1340                         const struct ofproto_port_stp_settings *s);
1341
1342     /* Retrieves spanning tree protocol (STP) port status of 'ofport'.
1343      *
1344      * Stores STP state for 'ofport' in 's'.  If the 'enabled' member is
1345      * false, the other member values are not meaningful.
1346      *
1347      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1348      * support STP, as does a null pointer. */
1349     int (*get_stp_port_status)(struct ofport *ofport,
1350                                struct ofproto_port_stp_status *s);
1351
1352     /* Registers meta-data associated with the 'n_qdscp' Qualities of Service
1353      * 'queues' attached to 'ofport'.  This data is not intended to be
1354      * sufficient to implement QoS.  Instead, providers may use this
1355      * information to implement features which require knowledge of what queues
1356      * exist on a port, and some basic information about them.
1357      *
1358      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1359      * support QoS, as does a null pointer. */
1360     int (*set_queues)(struct ofport *ofport,
1361                       const struct ofproto_port_queue *queues, size_t n_qdscp);
1362
1363     /* If 's' is nonnull, this function registers a "bundle" associated with
1364      * client data pointer 'aux' in 'ofproto'.  A bundle is the same concept as
1365      * a Port in OVSDB, that is, it consists of one or more "slave" devices
1366      * (Interfaces, in OVSDB) along with VLAN and LACP configuration and, if
1367      * there is more than one slave, a bonding configuration.  If 'aux' is
1368      * already registered then this function updates its configuration to 's'.
1369      * Otherwise, this function registers a new bundle.
1370      *
1371      * If 's' is NULL, this function unregisters the bundle registered on
1372      * 'ofproto' associated with client data pointer 'aux'.  If no such bundle
1373      * has been registered, this has no effect.
1374      *
1375      * This function affects only the behavior of the NXAST_AUTOPATH action and
1376      * output to the OFPP_NORMAL port.  An implementation that does not support
1377      * it at all may set it to NULL or return EOPNOTSUPP.  An implementation
1378      * that supports only a subset of the functionality should implement what
1379      * it can and return 0. */
1380     int (*bundle_set)(struct ofproto *ofproto, void *aux,
1381                       const struct ofproto_bundle_settings *s);
1382
1383     /* If 'port' is part of any bundle, removes it from that bundle.  If the
1384      * bundle now has no ports, deletes the bundle.  If the bundle now has only
1385      * one port, deconfigures the bundle's bonding configuration. */
1386     void (*bundle_remove)(struct ofport *ofport);
1387
1388     /* If 's' is nonnull, this function registers a mirror associated with
1389      * client data pointer 'aux' in 'ofproto'.  A mirror is the same concept as
1390      * a Mirror in OVSDB.  If 'aux' is already registered then this function
1391      * updates its configuration to 's'.  Otherwise, this function registers a
1392      * new mirror.
1393      *
1394      * If 's' is NULL, this function unregisters the mirror registered on
1395      * 'ofproto' associated with client data pointer 'aux'.  If no such mirror
1396      * has been registered, this has no effect.
1397      *
1398      * An implementation that does not support mirroring at all may set
1399      * it to NULL or return EOPNOTSUPP.  An implementation that supports
1400      * only a subset of the functionality should implement what it can
1401      * and return 0. */
1402     int (*mirror_set)(struct ofproto *ofproto, void *aux,
1403                       const struct ofproto_mirror_settings *s);
1404
1405     /* Retrieves statistics from mirror associated with client data
1406      * pointer 'aux' in 'ofproto'.  Stores packet and byte counts in
1407      * 'packets' and 'bytes', respectively.  If a particular counter is
1408      * not supported, the appropriate argument is set to UINT64_MAX.
1409      *
1410      * EOPNOTSUPP as a return value indicates that this ofproto_class does not
1411      * support retrieving mirror statistics. */
1412     int (*mirror_get_stats)(struct ofproto *ofproto, void *aux,
1413                             uint64_t *packets, uint64_t *bytes);
1414
1415     /* Configures the VLANs whose bits are set to 1 in 'flood_vlans' as VLANs
1416      * on which all packets are flooded, instead of using MAC learning.  If
1417      * 'flood_vlans' is NULL, then MAC learning applies to all VLANs.
1418      *
1419      * This function affects only the behavior of the OFPP_NORMAL action.  An
1420      * implementation that does not support it may set it to NULL or return
1421      * EOPNOTSUPP. */
1422     int (*set_flood_vlans)(struct ofproto *ofproto,
1423                            unsigned long *flood_vlans);
1424
1425     /* Returns true if 'aux' is a registered bundle that is currently in use as
1426      * the output for a mirror. */
1427     bool (*is_mirror_output_bundle)(const struct ofproto *ofproto, void *aux);
1428
1429     /* When the configuration option of forward_bpdu changes, this function
1430      * will be invoked. */
1431     void (*forward_bpdu_changed)(struct ofproto *ofproto);
1432
1433     /* Sets the MAC aging timeout for the OFPP_NORMAL action to 'idle_time', in
1434      * seconds, and the maximum number of MAC table entries to
1435      * 'max_entries'.
1436      *
1437      * An implementation that doesn't support configuring these features may
1438      * set this function to NULL or implement it as a no-op. */
1439     void (*set_mac_table_config)(struct ofproto *ofproto,
1440                                  unsigned int idle_time, size_t max_entries);
1441
1442 /* Linux VLAN device support (e.g. "eth0.10" for VLAN 10.)
1443  *
1444  * This is deprecated.  It is only for compatibility with broken device drivers
1445  * in old versions of Linux that do not properly support VLANs when VLAN
1446  * devices are not used.  When broken device drivers are no longer in
1447  * widespread use, we will delete these interfaces. */
1448
1449     /* If 'realdev_ofp_port' is nonzero, then this function configures 'ofport'
1450      * as a VLAN splinter port for VLAN 'vid', associated with the real device
1451      * that has OpenFlow port number 'realdev_ofp_port'.
1452      *
1453      * If 'realdev_ofp_port' is zero, then this function deconfigures 'ofport'
1454      * as a VLAN splinter port.
1455      *
1456      * This function should be NULL if an implementation does not support it.
1457      */
1458     int (*set_realdev)(struct ofport *ofport,
1459                        ofp_port_t realdev_ofp_port, int vid);
1460
1461 /* ## ------------------------ ## */
1462 /* ## OpenFlow meter functions ## */
1463 /* ## ------------------------ ## */
1464
1465     /* These functions should be NULL if an implementation does not support
1466      * them.  They must be all null or all non-null.. */
1467
1468     /* Initializes 'features' to describe the metering features supported by
1469      * 'ofproto'. */
1470     void (*meter_get_features)(const struct ofproto *ofproto,
1471                                struct ofputil_meter_features *features);
1472
1473     /* If '*id' is UINT32_MAX, adds a new meter with the given 'config'.  On
1474      * success the function must store a provider meter ID other than
1475      * UINT32_MAX in '*id'.  All further references to the meter will be made
1476      * with the returned provider meter id rather than the OpenFlow meter id.
1477      * The caller does not try to interpret the provider meter id, giving the
1478      * implementation the freedom to either use the OpenFlow meter_id value
1479      * provided in the meter configuration, or any other value suitable for the
1480      * implementation.
1481      *
1482      * If '*id' is a value other than UINT32_MAX, modifies the existing meter
1483      * with that meter provider ID to have configuration 'config'.  On failure,
1484      * the existing meter configuration is left intact.  Regardless of success,
1485      * any change to '*id' updates the provider meter id used for this
1486      * meter. */
1487     enum ofperr (*meter_set)(struct ofproto *ofproto, ofproto_meter_id *id,
1488                              const struct ofputil_meter_config *config);
1489
1490     /* Gets the meter and meter band packet and byte counts for maximum of
1491      * 'stats->n_bands' bands for the meter with provider ID 'id' within
1492      * 'ofproto'.  The caller fills in the other stats values.  The band stats
1493      * are copied to memory at 'stats->bands' provided by the caller.  The
1494      * number of returned band stats is returned in 'stats->n_bands'. */
1495     enum ofperr (*meter_get)(const struct ofproto *ofproto,
1496                              ofproto_meter_id id,
1497                              struct ofputil_meter_stats *stats);
1498
1499     /* Deletes a meter, making the 'ofproto_meter_id' invalid for any
1500      * further calls. */
1501     void (*meter_del)(struct ofproto *, ofproto_meter_id);
1502
1503
1504 /* ## -------------------- ## */
1505 /* ## OpenFlow 1.1+ groups ## */
1506 /* ## -------------------- ## */
1507
1508     struct ofgroup *(*group_alloc)(void);
1509     enum ofperr (*group_construct)(struct ofgroup *);
1510     void (*group_destruct)(struct ofgroup *);
1511     void (*group_dealloc)(struct ofgroup *);
1512
1513     enum ofperr (*group_modify)(struct ofgroup *, struct ofgroup *victim);
1514
1515     enum ofperr (*group_get_stats)(const struct ofgroup *,
1516                                    struct ofputil_group_stats *);
1517 };
1518
1519 extern const struct ofproto_class ofproto_dpif_class;
1520
1521 int ofproto_class_register(const struct ofproto_class *);
1522 int ofproto_class_unregister(const struct ofproto_class *);
1523
1524 /* ofproto_flow_mod() returns this value if the flow_mod could not be processed
1525  * because it overlaps with an ongoing flow table operation that has not yet
1526  * completed.  The caller should retry the operation later.
1527  *
1528  * ofproto.c also uses this value internally for additional (similar) purposes.
1529  *
1530  * This particular value is a good choice because it is large, so that it does
1531  * not collide with any errno value, but not large enough to collide with an
1532  * OFPERR_* value. */
1533 enum { OFPROTO_POSTPONE = 1 << 16 };
1534 BUILD_ASSERT_DECL(OFPROTO_POSTPONE < OFPERR_OFS);
1535
1536 int ofproto_flow_mod(struct ofproto *, struct ofputil_flow_mod *);
1537 void ofproto_add_flow(struct ofproto *, const struct match *,
1538                       unsigned int priority,
1539                       const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len);
1540 bool ofproto_delete_flow(struct ofproto *,
1541                          const struct match *, unsigned int priority);
1542 void ofproto_flush_flows(struct ofproto *);
1543
1544 #endif /* ofproto/ofproto-provider.h */