datapath: Convert odp_flow_key to use Netlink attributes instead.
[openvswitch] / lib / dpif-provider.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2009, 2010 Nicira Networks.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #ifndef DPIF_PROVIDER_H
18 #define DPIF_PROVIDER_H 1
19
20 /* Provider interface to dpifs, which provide an interface to an Open vSwitch
21  * datapath.  A datapath is a collection of physical or virtual ports that are
22  * exposed over OpenFlow as a single switch.  Datapaths and the collections of
23  * ports that they contain may be fixed or dynamic. */
24
25 #include <assert.h>
26 #include "openflow/openflow.h"
27 #include "dpif.h"
28 #include "util.h"
29
30 #ifdef  __cplusplus
31 extern "C" {
32 #endif
33
34 /* Open vSwitch datapath interface.
35  *
36  * This structure should be treated as opaque by dpif implementations. */
37 struct dpif {
38     const struct dpif_class *dpif_class;
39     char *base_name;
40     char *full_name;
41     uint8_t netflow_engine_type;
42     uint8_t netflow_engine_id;
43 };
44
45 void dpif_init(struct dpif *, const struct dpif_class *, const char *name,
46                uint8_t netflow_engine_type, uint8_t netflow_engine_id);
47 void dpif_uninit(struct dpif *dpif, bool close);
48
49 static inline void dpif_assert_class(const struct dpif *dpif,
50                                      const struct dpif_class *dpif_class)
51 {
52     assert(dpif->dpif_class == dpif_class);
53 }
54
55 /* Datapath interface class structure, to be defined by each implementation of
56  * a datapath interface.
57  *
58  * These functions return 0 if successful or a positive errno value on failure,
59  * except where otherwise noted.
60  *
61  * These functions are expected to execute synchronously, that is, to block as
62  * necessary to obtain a result.  Thus, they may not return EAGAIN or
63  * EWOULDBLOCK or EINPROGRESS.  We may relax this requirement in the future if
64  * and when we encounter performance problems. */
65 struct dpif_class {
66     /* Type of dpif in this class, e.g. "system", "netdev", etc.
67      *
68      * One of the providers should supply a "system" type, since this is
69      * the type assumed if no type is specified when opening a dpif. */
70     const char *type;
71
72     /* Performs periodic work needed by dpifs of this class, if any is
73      * necessary. */
74     void (*run)(void);
75
76     /* Arranges for poll_block() to wake up if the "run" member function needs
77      * to be called. */
78     void (*wait)(void);
79
80     /* Enumerates the names of all known created datapaths, if possible, into
81      * 'all_dps'.  The caller has already initialized 'all_dps' and other dpif
82      * classes might already have added names to it.
83      *
84      * This is used by the vswitch at startup, so that it can delete any
85      * datapaths that are not configured.
86      *
87      * Some kinds of datapaths might not be practically enumerable, in which
88      * case this function may be a null pointer. */
89     int (*enumerate)(struct svec *all_dps);
90
91     /* Attempts to open an existing dpif called 'name', if 'create' is false,
92      * or to open an existing dpif or create a new one, if 'create' is true.
93      *
94      * 'dpif_class' is the class of dpif to open.
95      *
96      * If successful, stores a pointer to the new dpif in '*dpifp', which must
97      * have class 'dpif_class'.  On failure there are no requirements on what
98      * is stored in '*dpifp'. */
99     int (*open)(const struct dpif_class *dpif_class,
100                 const char *name, bool create, struct dpif **dpifp);
101
102     /* Closes 'dpif' and frees associated memory. */
103     void (*close)(struct dpif *dpif);
104
105     /* Enumerates all names that may be used to open 'dpif' into 'all_names'.
106      * The Linux datapath, for example, supports opening a datapath both by
107      * number, e.g. "dp0", and by the name of the datapath's local port.  For
108      * some datapaths, this might be an infinite set (e.g. in a file name,
109      * slashes may be duplicated any number of times), in which case only the
110      * names most likely to be used should be enumerated.
111      *
112      * The caller has already initialized 'all_names' and might already have
113      * added some names to it.  This function should not disturb any existing
114      * names in 'all_names'.
115      *
116      * If a datapath class does not support multiple names for a datapath, this
117      * function may be a null pointer.
118      *
119      * This is used by the vswitch at startup, */
120     int (*get_all_names)(const struct dpif *dpif, struct svec *all_names);
121
122     /* Attempts to destroy the dpif underlying 'dpif'.
123      *
124      * If successful, 'dpif' will not be used again except as an argument for
125      * the 'close' member function. */
126     int (*destroy)(struct dpif *dpif);
127
128     /* Retrieves statistics for 'dpif' into 'stats'. */
129     int (*get_stats)(const struct dpif *dpif, struct odp_stats *stats);
130
131     /* Retrieves 'dpif''s current treatment of IP fragments into '*drop_frags':
132      * true indicates that fragments are dropped, false indicates that
133      * fragments are treated in the same way as other IP packets (except that
134      * the L4 header cannot be read). */
135     int (*get_drop_frags)(const struct dpif *dpif, bool *drop_frags);
136
137     /* Changes 'dpif''s treatment of IP fragments to 'drop_frags', whose
138      * meaning is the same as for the get_drop_frags member function. */
139     int (*set_drop_frags)(struct dpif *dpif, bool drop_frags);
140
141     /* Adds 'netdev' as a new port in 'dpif'.  If successful, sets '*port_no'
142      * to the new port's port number. */
143     int (*port_add)(struct dpif *dpif, struct netdev *netdev,
144                     uint16_t *port_no);
145
146     /* Removes port numbered 'port_no' from 'dpif'. */
147     int (*port_del)(struct dpif *dpif, uint16_t port_no);
148
149     /* Queries 'dpif' for a port with the given 'port_no' or 'devname'.  Stores
150      * information about the port into '*port' if successful. */
151     int (*port_query_by_number)(const struct dpif *dpif, uint16_t port_no,
152                                 struct odp_port *port);
153     int (*port_query_by_name)(const struct dpif *dpif, const char *devname,
154                               struct odp_port *port);
155
156     /* Stores in 'ports' information about up to 'n' ports attached to 'dpif',
157      * in no particular order.  Returns the number of ports attached to 'dpif'
158      * (not the number stored), if successful, otherwise a negative errno
159      * value. */
160     int (*port_list)(const struct dpif *dpif, struct odp_port *ports, int n);
161
162     /* Polls for changes in the set of ports in 'dpif'.  If the set of ports in
163      * 'dpif' has changed, then this function should do one of the
164      * following:
165      *
166      * - Preferably: store the name of the device that was added to or deleted
167      *   from 'dpif' in '*devnamep' and return 0.  The caller is responsible
168      *   for freeing '*devnamep' (with free()) when it no longer needs it.
169      *
170      * - Alternatively: return ENOBUFS, without indicating the device that was
171      *   added or deleted.
172      *
173      * Occasional 'false positives', in which the function returns 0 while
174      * indicating a device that was not actually added or deleted or returns
175      * ENOBUFS without any change, are acceptable.
176      *
177      * If the set of ports in 'dpif' has not changed, returns EAGAIN.  May also
178      * return other positive errno values to indicate that something has gone
179      * wrong. */
180     int (*port_poll)(const struct dpif *dpif, char **devnamep);
181
182     /* Arranges for the poll loop to wake up when 'port_poll' will return a
183      * value other than EAGAIN. */
184     void (*port_poll_wait)(const struct dpif *dpif);
185
186     /* For each flow 'flow' in the 'n' flows in 'flows':
187      *
188      * - If a flow matching 'flow->key' exists in 'dpif':
189      *
190      *     Stores 0 into 'flow->stats.error' and stores statistics for the flow
191      *     into 'flow->stats'.
192      *
193      *     If 'flow->n_actions' is zero, then 'flow->actions' is ignored.  If
194      *     'flow->n_actions' is nonzero, then 'flow->actions' should point to
195      *     an array of the specified number of actions.  At most that many of
196      *     the flow's actions will be copied into that array.
197      *     'flow->n_actions' will be updated to the number of actions actually
198      *     present in the flow, which may be greater than the number stored if
199      *     the flow has more actions than space available in the array.
200      *
201      * - Flow-specific errors are indicated by a positive errno value in
202      *   'flow->stats.error'.  In particular, ENOENT indicates that no flow
203      *   matching 'flow->key' exists in 'dpif'.  When an error value is stored,
204      *   the contents of 'flow->key' are preserved but other members of 'flow'
205      *   should be treated as indeterminate.
206      *
207      * Returns 0 if all 'n' flows in 'flows' were updated (whether they were
208      * individually successful or not is indicated by 'flow->stats.error',
209      * however).  Returns a positive errno value if an error that prevented
210      * this update occurred, in which the caller must not depend on any
211      * elements in 'flows' being updated or not updated.
212      */
213     int (*flow_get)(const struct dpif *dpif, struct odp_flow flows[], int n);
214
215     /* Adds or modifies a flow in 'dpif' as specified in 'put':
216      *
217      * - If the flow specified in 'put->flow' does not exist in 'dpif', then
218      *   behavior depends on whether ODPPF_CREATE is specified in 'put->flags':
219      *   if it is, the flow will be added, otherwise the operation will fail
220      *   with ENOENT.
221      *
222      * - Otherwise, the flow specified in 'put->flow' does exist in 'dpif'.
223      *   Behavior in this case depends on whether ODPPF_MODIFY is specified in
224      *   'put->flags': if it is, the flow's actions will be updated, otherwise
225      *   the operation will fail with EEXIST.  If the flow's actions are
226      *   updated, then its statistics will be zeroed if ODPPF_ZERO_STATS is set
227      *   in 'put->flags', left as-is otherwise.
228      */
229     int (*flow_put)(struct dpif *dpif, struct odp_flow_put *put);
230
231     /* Deletes a flow matching 'flow->key' from 'dpif' or returns ENOENT if
232      * 'dpif' does not contain such a flow.
233      *
234      * If successful, updates 'flow->stats', 'flow->n_actions', and
235      * 'flow->actions' as described in more detail under the flow_get member
236      * function below. */
237     int (*flow_del)(struct dpif *dpif, struct odp_flow *flow);
238
239     /* Deletes all flows from 'dpif' and clears all of its queues of received
240      * packets. */
241     int (*flow_flush)(struct dpif *dpif);
242
243     /* Attempts to begin dumping the flows in a dpif.  On success, returns 0
244      * and initializes '*statep' with any data needed for iteration.  On
245      * failure, returns a positive errno value. */
246     int (*flow_dump_start)(const struct dpif *dpif, void **statep);
247
248     /* Attempts to retrieve another flow from 'dpif' for 'state', which was
249      * initialized by a successful call to the 'flow_dump_start' function for
250      * 'dpif'.  On success, stores a new odp_flow into 'flow' and returns 0.
251      * Returns EOF if the end of the flow table has been reached, or a positive
252      * errno value on error.  This function will not be called again once it
253      * returns nonzero once for a given iteration (but the 'flow_dump_done'
254      * function will be called afterward).
255      *
256      * Dumping flow actions is optional.  If the caller does not want to dump
257      * actions it will initialize 'flow->actions' to NULL and
258      * 'flow->actions_len' to 0.  Otherwise, 'flow->actions' points to an array
259      * of struct nlattr and 'flow->actions_len' contains the number of bytes of
260      * Netlink attributes.  The implemention should fill in as many actions as
261      * will fit into the provided array and update 'flow->actions_len' with the
262      * number of bytes required (regardless of whether they fit in the provided
263      * space). */
264     int (*flow_dump_next)(const struct dpif *dpif, void *state,
265                           struct odp_flow *flow);
266
267     /* Releases resources from 'dpif' for 'state', which was initialized by a
268      * successful call to the 'flow_dump_start' function for 'dpif'.  */
269     int (*flow_dump_done)(const struct dpif *dpif, void *state);
270
271     /* Performs the 'actions_len' bytes of actions in 'actions' on the Ethernet
272      * frame specified in 'packet'. */
273     int (*execute)(struct dpif *dpif, const struct nlattr *actions,
274                    size_t actions_len, const struct ofpbuf *packet);
275
276     /* Retrieves 'dpif''s "listen mask" into '*listen_mask'.  Each ODPL_* bit
277      * set in '*listen_mask' indicates the 'dpif' will receive messages of the
278      * corresponding type when it calls the recv member function. */
279     int (*recv_get_mask)(const struct dpif *dpif, int *listen_mask);
280
281     /* Sets 'dpif''s "listen mask" to 'listen_mask'.  Each ODPL_* bit set in
282      * 'listen_mask' indicates the 'dpif' will receive messages of the
283      * corresponding type when it calls the recv member function. */
284     int (*recv_set_mask)(struct dpif *dpif, int listen_mask);
285
286     /* Retrieves 'dpif''s sFlow sampling probability into '*probability'.
287      * Return value is 0 or a positive errno value.  EOPNOTSUPP indicates that
288      * the datapath does not support sFlow, as does a null pointer.
289      *
290      * '*probability' is expressed as the number of packets out of UINT_MAX to
291      * sample, e.g. probability/UINT_MAX is the probability of sampling a given
292      * packet. */
293     int (*get_sflow_probability)(const struct dpif *dpif,
294                                  uint32_t *probability);
295
296     /* Sets 'dpif''s sFlow sampling probability to 'probability'.  Return value
297      * is 0 or a positive errno value.  EOPNOTSUPP indicates that the datapath
298      * does not support sFlow, as does a null pointer.
299      *
300      * 'probability' is expressed as the number of packets out of UINT_MAX to
301      * sample, e.g. probability/UINT_MAX is the probability of sampling a given
302      * packet. */
303     int (*set_sflow_probability)(struct dpif *dpif, uint32_t probability);
304
305     /* Translates OpenFlow queue ID 'queue_id' (in host byte order) into a
306      * priority value for use in the ODPAT_SET_PRIORITY action in
307      * '*priority'. */
308     int (*queue_to_priority)(const struct dpif *dpif, uint32_t queue_id,
309                              uint32_t *priority);
310
311     /* Attempts to receive a message from 'dpif'.  If successful, stores the
312      * message into '*packetp'.  The message, if one is received, must begin
313      * with 'struct odp_msg' as a header, and must have at least
314      * DPIF_RECV_MSG_PADDING bytes of headroom (allocated using
315      * e.g. ofpbuf_reserve()).  Only messages of the types selected with the
316      * set_listen_mask member function should be received.
317      *
318      * This function must not block.  If no message is ready to be received
319      * when it is called, it should return EAGAIN without blocking. */
320     int (*recv)(struct dpif *dpif, struct ofpbuf **packetp);
321
322     /* Arranges for the poll loop to wake up when 'dpif' has a message queued
323      * to be received with the recv member function. */
324     void (*recv_wait)(struct dpif *dpif);
325 };
326
327 extern const struct dpif_class dpif_linux_class;
328 extern const struct dpif_class dpif_netdev_class;
329
330 #ifdef  __cplusplus
331 }
332 #endif
333
334 #endif /* dpif-provider.h */