Merge branch 'mainstream'
[sliver-openvswitch.git] / lib / dpif-provider.h
index fddc8ea..f85a658 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2009, 2010 Nicira Networks.
+ * Copyright (c) 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 Nicira, Inc.
  *
  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
  * you may not use this file except in compliance with the License.
 #define DPIF_PROVIDER_H 1
 
 /* Provider interface to dpifs, which provide an interface to an Open vSwitch
- * datapath. */
+ * datapath.  A datapath is a collection of physical or virtual ports that are
+ * exposed over OpenFlow as a single switch.  Datapaths and the collections of
+ * ports that they contain may be fixed or dynamic. */
 
-#include <assert.h>
+#include "openflow/openflow.h"
 #include "dpif.h"
+#include "util.h"
 
 #ifdef  __cplusplus
 extern "C" {
@@ -45,7 +48,7 @@ void dpif_uninit(struct dpif *dpif, bool close);
 static inline void dpif_assert_class(const struct dpif *dpif,
                                      const struct dpif_class *dpif_class)
 {
-    assert(dpif->dpif_class == dpif_class);
+    ovs_assert(dpif->dpif_class == dpif_class);
 }
 
 /* Datapath interface class structure, to be defined by each implementation of
@@ -65,14 +68,6 @@ struct dpif_class {
      * the type assumed if no type is specified when opening a dpif. */
     const char *type;
 
-    /* Performs periodic work needed by dpifs of this class, if any is
-     * necessary. */
-    void (*run)(void);
-
-    /* Arranges for poll_block() to wake up if the "run" member function needs
-     * to be called. */
-    void (*wait)(void);
-
     /* Enumerates the names of all known created datapaths, if possible, into
      * 'all_dps'.  The caller has already initialized 'all_dps' and other dpif
      * classes might already have added names to it.
@@ -82,78 +77,115 @@ struct dpif_class {
      *
      * Some kinds of datapaths might not be practically enumerable, in which
      * case this function may be a null pointer. */
-    int (*enumerate)(struct svec *all_dps);
+    int (*enumerate)(struct sset *all_dps);
+
+    /* Returns the type to pass to netdev_open() when a dpif of class
+     * 'dpif_class' has a port of type 'type', for a few special cases
+     * when a netdev type differs from a port type.  For example, when
+     * using the userspace datapath, a port of type "internal" needs to
+     * be opened as "tap".
+     *
+     * Returns either 'type' itself or a string literal, which must not
+     * be freed. */
+    const char *(*port_open_type)(const struct dpif_class *dpif_class,
+                                  const char *type);
 
     /* Attempts to open an existing dpif called 'name', if 'create' is false,
      * or to open an existing dpif or create a new one, if 'create' is true.
-     * 'type' corresponds to the 'type' field used in the dpif_class
-     * structure.
      *
-     * If successful, stores a pointer to the new dpif in '*dpifp'.  On failure
-     * there are no requirements on what is stored in '*dpifp'. */
-    int (*open)(const char *name, const char *type, bool create,
-                struct dpif **dpifp);
+     * 'dpif_class' is the class of dpif to open.
+     *
+     * If successful, stores a pointer to the new dpif in '*dpifp', which must
+     * have class 'dpif_class'.  On failure there are no requirements on what
+     * is stored in '*dpifp'. */
+    int (*open)(const struct dpif_class *dpif_class,
+                const char *name, bool create, struct dpif **dpifp);
 
     /* Closes 'dpif' and frees associated memory. */
     void (*close)(struct dpif *dpif);
 
-    /* Enumerates all names that may be used to open 'dpif' into 'all_names'.
-     * The Linux datapath, for example, supports opening a datapath both by
-     * number, e.g. "dp0", and by the name of the datapath's local port.  For
-     * some datapaths, this might be an infinite set (e.g. in a file name,
-     * slashes may be duplicated any number of times), in which case only the
-     * names most likely to be used should be enumerated.
-     *
-     * The caller has already initialized 'all_names' and might already have
-     * added some names to it.  This function should not disturb any existing
-     * names in 'all_names'.
-     *
-     * If a datapath class does not support multiple names for a datapath, this
-     * function may be a null pointer.
-     *
-     * This is used by the vswitch at startup, */
-    int (*get_all_names)(const struct dpif *dpif, struct svec *all_names);
-
     /* Attempts to destroy the dpif underlying 'dpif'.
      *
      * If successful, 'dpif' will not be used again except as an argument for
      * the 'close' member function. */
     int (*destroy)(struct dpif *dpif);
 
-    /* Retrieves statistics for 'dpif' into 'stats'. */
-    int (*get_stats)(const struct dpif *dpif, struct odp_stats *stats);
+    /* Performs periodic work needed by 'dpif', if any is necessary. */
+    void (*run)(struct dpif *dpif);
 
-    /* Retrieves 'dpif''s current treatment of IP fragments into '*drop_frags':
-     * true indicates that fragments are dropped, false indicates that
-     * fragments are treated in the same way as other IP packets (except that
-     * the L4 header cannot be read). */
-    int (*get_drop_frags)(const struct dpif *dpif, bool *drop_frags);
+    /* Arranges for poll_block() to wake up if the "run" member function needs
+     * to be called for 'dpif'. */
+    void (*wait)(struct dpif *dpif);
 
-    /* Changes 'dpif''s treatment of IP fragments to 'drop_frags', whose
-     * meaning is the same as for the get_drop_frags member function. */
-    int (*set_drop_frags)(struct dpif *dpif, bool drop_frags);
+    /* Retrieves statistics for 'dpif' into 'stats'. */
+    int (*get_stats)(const struct dpif *dpif, struct dpif_dp_stats *stats);
 
-    /* Creates a new port in 'dpif' connected to network device 'devname'.
-     * 'flags' is a set of ODP_PORT_* flags.  If successful, sets '*port_no'
-     * to the new port's port number. */
-    int (*port_add)(struct dpif *dpif, const char *devname, uint16_t flags,
-                    uint16_t *port_no);
+    /* Adds 'netdev' as a new port in 'dpif'.  If '*port_no' is not
+     * UINT32_MAX, attempts to use that as the port's port number.
+     *
+     * If port is successfully added, sets '*port_no' to the new port's
+     * port number.  Returns EBUSY if caller attempted to choose a port
+     * number, and it was in use. */
+    int (*port_add)(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
+                    odp_port_t *port_no);
 
     /* Removes port numbered 'port_no' from 'dpif'. */
-    int (*port_del)(struct dpif *dpif, uint16_t port_no);
+    int (*port_del)(struct dpif *dpif, odp_port_t port_no);
 
-    /* Queries 'dpif' for a port with the given 'port_no' or 'devname'.  Stores
-     * information about the port into '*port' if successful. */
-    int (*port_query_by_number)(const struct dpif *dpif, uint16_t port_no,
-                                struct odp_port *port);
+    /* Queries 'dpif' for a port with the given 'port_no' or 'devname'.
+     * If 'port' is not null, stores information about the port into
+     * '*port' if successful.
+     *
+     * If 'port' is not null, the caller takes ownership of data in
+     * 'port' and must free it with dpif_port_destroy() when it is no
+     * longer needed. */
+    int (*port_query_by_number)(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no,
+                                struct dpif_port *port);
     int (*port_query_by_name)(const struct dpif *dpif, const char *devname,
-                              struct odp_port *port);
+                              struct dpif_port *port);
+
+    /* Returns one greater than the largest port number accepted in flow
+     * actions. */
+    uint32_t (*get_max_ports)(const struct dpif *dpif);
+
+    /* Returns the Netlink PID value to supply in OVS_ACTION_ATTR_USERSPACE
+     * actions as the OVS_USERSPACE_ATTR_PID attribute's value, for use in
+     * flows whose packets arrived on port 'port_no'.
+     *
+     * A 'port_no' of UINT32_MAX should be treated as a special case.  The
+     * implementation should return a reserved PID, not allocated to any port,
+     * that the client may use for special purposes.
+     *
+     * The return value only needs to be meaningful when DPIF_UC_ACTION has
+     * been enabled in the 'dpif''s listen mask, and it is allowed to change
+     * when DPIF_UC_ACTION is disabled and then re-enabled.
+     *
+     * A dpif provider that doesn't have meaningful Netlink PIDs can use NULL
+     * for this function.  This is equivalent to always returning 0. */
+    uint32_t (*port_get_pid)(const struct dpif *dpif, odp_port_t port_no);
+
+    /* Attempts to begin dumping the ports in a dpif.  On success, returns 0
+     * and initializes '*statep' with any data needed for iteration.  On
+     * failure, returns a positive errno value. */
+    int (*port_dump_start)(const struct dpif *dpif, void **statep);
+
+    /* Attempts to retrieve another port from 'dpif' for 'state', which was
+     * initialized by a successful call to the 'port_dump_start' function for
+     * 'dpif'.  On success, stores a new dpif_port into 'port' and returns 0.
+     * Returns EOF if the end of the port table has been reached, or a positive
+     * errno value on error.  This function will not be called again once it
+     * returns nonzero once for a given iteration (but the 'port_dump_done'
+     * function will be called afterward).
+     *
+     * The dpif provider retains ownership of the data stored in 'port'.  It
+     * must remain valid until at least the next call to 'port_dump_next' or
+     * 'port_dump_done' for 'state'. */
+    int (*port_dump_next)(const struct dpif *dpif, void *state,
+                          struct dpif_port *port);
 
-    /* Stores in 'ports' information about up to 'n' ports attached to 'dpif',
-     * in no particular order.  Returns the number of ports attached to 'dpif'
-     * (not the number stored), if successful, otherwise a negative errno
-     * value. */
-    int (*port_list)(const struct dpif *dpif, struct odp_port *ports, int n);
+    /* Releases resources from 'dpif' for 'state', which was initialized by a
+     * successful call to the 'port_dump_start' function for 'dpif'.  */
+    int (*port_dump_done)(const struct dpif *dpif, void *state);
 
     /* Polls for changes in the set of ports in 'dpif'.  If the set of ports in
      * 'dpif' has changed, then this function should do one of the
@@ -179,141 +211,159 @@ struct dpif_class {
      * value other than EAGAIN. */
     void (*port_poll_wait)(const struct dpif *dpif);
 
-    /* Stores in 'ports' the port numbers of up to 'n' ports that belong to
-     * 'group' in 'dpif'.  Returns the number of ports in 'group' (not the
-     * number stored), if successful, otherwise a negative errno value. */
-    int (*port_group_get)(const struct dpif *dpif, int group,
-                          uint16_t ports[], int n);
-
-    /* Changes port group 'group' in 'dpif' to consist of the 'n' ports whose
-     * numbers are given in 'ports'.
-     *
-     * Use the get_stats member function to obtain the number of supported port
-     * groups. */
-    int (*port_group_set)(struct dpif *dpif, int group,
-                          const uint16_t ports[], int n);
-
-    /* For each flow 'flow' in the 'n' flows in 'flows':
-     *
-     * - If a flow matching 'flow->key' exists in 'dpif':
-     *
-     *     Stores 0 into 'flow->stats.error' and stores statistics for the flow
-     *     into 'flow->stats'.
-     *
-     *     If 'flow->n_actions' is zero, then 'flow->actions' is ignored.  If
-     *     'flow->n_actions' is nonzero, then 'flow->actions' should point to
-     *     an array of the specified number of actions.  At most that many of
-     *     the flow's actions will be copied into that array.
-     *     'flow->n_actions' will be updated to the number of actions actually
-     *     present in the flow, which may be greater than the number stored if
-     *     the flow has more actions than space available in the array.
-     *
-     * - Flow-specific errors are indicated by a positive errno value in
-     *   'flow->stats.error'.  In particular, ENOENT indicates that no flow
-     *   matching 'flow->key' exists in 'dpif'.  When an error value is stored,
-     *   the contents of 'flow->key' are preserved but other members of 'flow'
-     *   should be treated as indeterminate.
-     *
-     * Returns 0 if all 'n' flows in 'flows' were updated (whether they were
-     * individually successful or not is indicated by 'flow->stats.error',
-     * however).  Returns a positive errno value if an error that prevented
-     * this update occurred, in which the caller must not depend on any
-     * elements in 'flows' being updated or not updated.
-     */
-    int (*flow_get)(const struct dpif *dpif, struct odp_flow flows[], int n);
-
-    /* Adds or modifies a flow in 'dpif' as specified in 'put':
+    /* Queries 'dpif' for a flow entry.  The flow is specified by the Netlink
+     * attributes with types OVS_KEY_ATTR_* in the 'key_len' bytes starting at
+     * 'key'.
+     *
+     * Returns 0 if successful.  If no flow matches, returns ENOENT.  On other
+     * failure, returns a positive errno value.
      *
-     * - If the flow specified in 'put->flow' does not exist in 'dpif', then
-     *   behavior depends on whether ODPPF_CREATE is specified in 'put->flags':
-     *   if it is, the flow will be added, otherwise the operation will fail
-     *   with ENOENT.
+     * If 'actionsp' is nonnull, then on success '*actionsp' must be set to an
+     * ofpbuf owned by the caller that contains the Netlink attributes for the
+     * flow's actions.  The caller must free the ofpbuf (with ofpbuf_delete())
+     * when it is no longer needed.
      *
-     * - Otherwise, the flow specified in 'put->flow' does exist in 'dpif'.
-     *   Behavior in this case depends on whether ODPPF_MODIFY is specified in
-     *   'put->flags': if it is, the flow's actions will be updated, otherwise
-     *   the operation will fail with EEXIST.  If the flow's actions are
-     *   updated, then its statistics will be zeroed if ODPPF_ZERO_STATS is set
-     *   in 'put->flags', left as-is otherwise.
+     * If 'stats' is nonnull, then on success it must be updated with the
+     * flow's statistics. */
+    int (*flow_get)(const struct dpif *dpif,
+                    const struct nlattr *key, size_t key_len,
+                    struct ofpbuf **actionsp, struct dpif_flow_stats *stats);
+
+    /* Adds or modifies a flow in 'dpif'.  The flow is specified by the Netlink
+     * attributes with types OVS_KEY_ATTR_* in the 'put->key_len' bytes
+     * starting at 'put->key'.  The associated actions are specified by the
+     * Netlink attributes with types OVS_ACTION_ATTR_* in the
+     * 'put->actions_len' bytes starting at 'put->actions'.
+     *
+     * - If the flow's key does not exist in 'dpif', then the flow will be
+     *   added if 'put->flags' includes DPIF_FP_CREATE.  Otherwise the
+     *   operation will fail with ENOENT.
+     *
+     *   If the operation succeeds, then 'put->stats', if nonnull, must be
+     *   zeroed.
+     *
+     * - If the flow's key does exist in 'dpif', then the flow's actions will
+     *   be updated if 'put->flags' includes DPIF_FP_MODIFY.  Otherwise the
+     *   operation will fail with EEXIST.  If the flow's actions are updated,
+     *   then its statistics will be zeroed if 'put->flags' includes
+     *   DPIF_FP_ZERO_STATS, and left as-is otherwise.
+     *
+     *   If the operation succeeds, then 'put->stats', if nonnull, must be set
+     *   to the flow's statistics before the update.
      */
-    int (*flow_put)(struct dpif *dpif, struct odp_flow_put *put);
+    int (*flow_put)(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_put *put);
 
-    /* Deletes a flow matching 'flow->key' from 'dpif' or returns ENOENT if
-     * 'dpif' does not contain such a flow.
+    /* Deletes a flow from 'dpif' and returns 0, or returns ENOENT if 'dpif'
+     * does not contain such a flow.  The flow is specified by the Netlink
+     * attributes with types OVS_KEY_ATTR_* in the 'del->key_len' bytes
+     * starting at 'del->key'.
      *
-     * If successful, updates 'flow->stats', 'flow->n_actions', and
-     * 'flow->actions' as described in more detail under the flow_get member
-     * function below. */
-    int (*flow_del)(struct dpif *dpif, struct odp_flow *flow);
+     * If the operation succeeds, then 'del->stats', if nonnull, must be set to
+     * the flow's statistics before its deletion. */
+    int (*flow_del)(struct dpif *dpif, const struct dpif_flow_del *del);
 
     /* Deletes all flows from 'dpif' and clears all of its queues of received
      * packets. */
     int (*flow_flush)(struct dpif *dpif);
 
-    /* Stores up to 'n' flows in 'dpif' into 'flows', updating their statistics
-     * and actions as described under the flow_get member function.  If
-     * successful, returns the number of flows actually present in 'dpif',
-     * which might be greater than the number stored (if 'dpif' has more than
-     * 'n' flows).  On failure, returns a negative errno value. */
-    int (*flow_list)(const struct dpif *dpif, struct odp_flow flows[], int n);
-
-    /* Performs the 'n_actions' actions in 'actions' on the Ethernet frame
-     * specified in 'packet'.
-     *
-     * Pretends that the frame was originally received on the port numbered
-     * 'in_port'.  This affects only ODPAT_OUTPUT_GROUP actions, which will not
-     * send a packet out their input port.  Specify the number of an unused
-     * port (e.g. UINT16_MAX is currently always unused) to avoid this
-     * behavior. */
-    int (*execute)(struct dpif *dpif, uint16_t in_port,
-                   const union odp_action actions[], int n_actions,
-                   const struct ofpbuf *packet);
-
-    /* Retrieves 'dpif''s "listen mask" into '*listen_mask'.  Each ODPL_* bit
-     * set in '*listen_mask' indicates the 'dpif' will receive messages of the
-     * corresponding type when it calls the recv member function. */
-    int (*recv_get_mask)(const struct dpif *dpif, int *listen_mask);
-
-    /* Sets 'dpif''s "listen mask" to 'listen_mask'.  Each ODPL_* bit set in
-     * 'listen_mask' indicates the 'dpif' will receive messages of the
-     * corresponding type when it calls the recv member function. */
-    int (*recv_set_mask)(struct dpif *dpif, int listen_mask);
-
-    /* Retrieves 'dpif''s sFlow sampling probability into '*probability'.
-     * Return value is 0 or a positive errno value.  EOPNOTSUPP indicates that
-     * the datapath does not support sFlow, as does a null pointer.
-     *
-     * '*probability' is expressed as the number of packets out of UINT_MAX to
-     * sample, e.g. probability/UINT_MAX is the probability of sampling a given
-     * packet. */
-    int (*get_sflow_probability)(const struct dpif *dpif,
-                                 uint32_t *probability);
-
-    /* Sets 'dpif''s sFlow sampling probability to 'probability'.  Return value
-     * is 0 or a positive errno value.  EOPNOTSUPP indicates that the datapath
-     * does not support sFlow, as does a null pointer.
-     *
-     * 'probability' is expressed as the number of packets out of UINT_MAX to
-     * sample, e.g. probability/UINT_MAX is the probability of sampling a given
-     * packet. */
-    int (*set_sflow_probability)(struct dpif *dpif, uint32_t probability);
-
-    /* Attempts to receive a message from 'dpif'.  If successful, stores the
-     * message into '*packetp'.  The message, if one is received, must begin
-     * with 'struct odp_msg' as a header.  Only messages of the types selected
-     * with the set_listen_mask member function should be received.
-     *
-     * This function must not block.  If no message is ready to be received
-     * when it is called, it should return EAGAIN without blocking. */
-    int (*recv)(struct dpif *dpif, struct ofpbuf **packetp);
+    /* Attempts to begin dumping the flows in a dpif.  On success, returns 0
+     * and initializes '*statep' with any data needed for iteration.  On
+     * failure, returns a positive errno value. */
+    int (*flow_dump_start)(const struct dpif *dpif, void **statep);
+
+    /* Attempts to retrieve another flow from 'dpif' for 'state', which was
+     * initialized by a successful call to the 'flow_dump_start' function for
+     * 'dpif'.  On success, updates the output parameters as described below
+     * and returns 0.  Returns EOF if the end of the flow table has been
+     * reached, or a positive errno value on error.  This function will not be
+     * called again once it returns nonzero within a given iteration (but the
+     * 'flow_dump_done' function will be called afterward).
+     *
+     * On success:
+     *
+     *     - If 'key' and 'key_len' are nonnull, then '*key' and '*key_len'
+     *       must be set to Netlink attributes with types OVS_KEY_ATTR_*
+     *       representing the dumped flow's key.
+     *
+     *     - If 'mask' and 'mask_len' are nonnull then '*mask' and '*mask_len'
+     *       must be set to Netlink attributes with types of OVS_KEY_ATTR_*
+     *       representing the dumped flow's mask.
+     *
+     *     - If 'actions' and 'actions_len' are nonnull then they should be set
+     *       to Netlink attributes with types OVS_ACTION_ATTR_* representing
+     *       the dumped flow's actions.
+     *
+     *     - If 'stats' is nonnull then it should be set to the dumped flow's
+     *       statistics.
+     *
+     * All of the returned data is owned by 'dpif', not by the caller, and the
+     * caller must not modify or free it.  'dpif' must guarantee that it
+     * remains accessible and unchanging until at least the next call to
+     * 'flow_dump_next' or 'flow_dump_done' for 'state'. */
+    int (*flow_dump_next)(const struct dpif *dpif, void *state,
+                          const struct nlattr **key, size_t *key_len,
+                          const struct nlattr **mask, size_t *mask_len,
+                          const struct nlattr **actions, size_t *actions_len,
+                          const struct dpif_flow_stats **stats);
+
+    /* Releases resources from 'dpif' for 'state', which was initialized by a
+     * successful call to the 'flow_dump_start' function for 'dpif'.  */
+    int (*flow_dump_done)(const struct dpif *dpif, void *state);
+
+    /* Performs the 'execute->actions_len' bytes of actions in
+     * 'execute->actions' on the Ethernet frame specified in 'execute->packet'
+     * taken from the flow specified in the 'execute->key_len' bytes of
+     * 'execute->key'.  ('execute->key' is mostly redundant with
+     * 'execute->packet', but it contains some metadata that cannot be
+     * recovered from 'execute->packet', such as tunnel and in_port.) */
+    int (*execute)(struct dpif *dpif, const struct dpif_execute *execute);
+
+    /* Executes each of the 'n_ops' operations in 'ops' on 'dpif', in the order
+     * in which they are specified, placing each operation's results in the
+     * "output" members documented in comments.
+     *
+     * This function is optional.  It is only worthwhile to implement it if
+     * 'dpif' can perform operations in batch faster than individually. */
+    void (*operate)(struct dpif *dpif, struct dpif_op **ops, size_t n_ops);
+
+    /* Enables or disables receiving packets with dpif_recv() for 'dpif'.
+     * Turning packet receive off and then back on is allowed to change Netlink
+     * PID assignments (see ->port_get_pid()).  The client is responsible for
+     * updating flows as necessary if it does this. */
+    int (*recv_set)(struct dpif *dpif, bool enable);
+
+    /* Translates OpenFlow queue ID 'queue_id' (in host byte order) into a
+     * priority value used for setting packet priority. */
+    int (*queue_to_priority)(const struct dpif *dpif, uint32_t queue_id,
+                             uint32_t *priority);
+
+    /* Polls for an upcall from 'dpif'.  If successful, stores the upcall into
+     * '*upcall', using 'buf' for storage.  Should only be called if 'recv_set'
+     * has been used to enable receiving packets from 'dpif'.
+     *
+     * The implementation should point 'upcall->packet' and 'upcall->key' into
+     * data in the caller-provided 'buf'.  If necessary to make room, the
+     * implementation may expand the data in 'buf'.  (This is hardly a great
+     * way to do things but it works out OK for the dpif providers that exist
+     * so far.)
+     *
+     * This function must not block.  If no upcall is pending when it is
+     * called, it should return EAGAIN without blocking. */
+    int (*recv)(struct dpif *dpif, struct dpif_upcall *upcall,
+                struct ofpbuf *buf);
 
     /* Arranges for the poll loop to wake up when 'dpif' has a message queued
      * to be received with the recv member function. */
     void (*recv_wait)(struct dpif *dpif);
+
+    /* Throws away any queued upcalls that 'dpif' currently has ready to
+     * return. */
+    void (*recv_purge)(struct dpif *dpif);
 };
 
 extern const struct dpif_class dpif_linux_class;
 extern const struct dpif_class dpif_netdev_class;
+extern const struct dpif_class dpif_planetlab_class;
 
 #ifdef  __cplusplus
 }