extras/vom/vom/interface.hpp

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2017 Cisco and/or its affiliates.
   3  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   4  * you may not use this file except in compliance with the License.
   5  * You may obtain a copy of the License at:
   6  *
   7  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   8  *
   9  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  10  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  11  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  12  * See the License for the specific language governing permissions and
  13  * limitations under the License.
  14  */
  15
  16 #ifndef __VOM_INTERFACE_H__
  17 #define __VOM_INTERFACE_H__
  18
  19 #include "vom/enum_base.hpp"
  20 #include "vom/hw.hpp"
  21 #include "vom/inspect.hpp"
  22 #include "vom/object_base.hpp"
  23 #include "vom/om.hpp"
  24 #include "vom/prefix.hpp"
  25 #include "vom/route_domain.hpp"
  26 #include "vom/rpc_cmd.hpp"
  27 #include "vom/singular_db.hpp"
  28
  29 namespace VOM {
  30 /**
  31  * Forward declaration of the stats and events command
  32  */
  33 namespace interface_cmds {
  34 class events_cmd;
  35 };
  36 class stat_reader;
  37
  38 /**
  39  * A representation of an interface in VPP
  40  */
  41 class interface : public object_base
  42 {
  43 public:
  44   struct stats_type_t : public enum_base<stats_type_t>
  45   {
  46     const static stats_type_t DETAILED;
  47     const static stats_type_t NORMAL;
  48
  49   private:
  50     stats_type_t(int v, const std::string& s);
  51   };
  52
  53   /**
  54    * The key for interface's key
  55    */
  56   typedef std::string key_t;
  57
  58   /**
  59    * The iterator type
  60    */
  61   typedef singular_db<const std::string, interface>::const_iterator
  62     const_iterator_t;
  63
  64   /**
  65    * An interface type
  66    */
  67   struct type_t : enum_base<type_t>
  68   {
  69     /**
  70      * Unknown type
  71      */
  72     const static type_t UNKNOWN;
  73     /**
  74      * A brideged Virtual interface (aka SVI or IRB)
  75      */
  76     const static type_t BVI;
  77     /**
  78      * VXLAN interface
  79      */
  80     const static type_t VXLAN;
  81     /**
  82      * Ethernet interface type
  83      */
  84     const static type_t ETHERNET;
  85     /**
  86      * AF-Packet interface type
  87      */
  88     const static type_t AFPACKET;
  89     /**
  90      * loopback interface type
  91      */
  92     const static type_t LOOPBACK;
  93     /**
  94      * Local interface type (specific to VPP)
  95      */
  96     const static type_t LOCAL;
  97
  98     /**
  99      * TAPv2 interface type
 100      */
 101     const static type_t TAPV2;
 102
 103     /**
 104      * vhost-user interface type
 105      */
 106     const static type_t VHOST;
 107
 108     /**
 109      * bond interface type
 110      */
 111     const static type_t BOND;
 112
 113     /**
 114      * pipe-parent type
 115      */
 116     const static type_t PIPE;
 117
 118     /**
 119      * pipe-end type
 120      */
 121     const static type_t PIPE_END;
 122
 123     /**
 124      * Convert VPP's name of the interface to a type
 125      */
 126     static type_t from_string(const std::string& str);
 127
 128   private:
 129     /**
 130      * Private constructor taking the value and the string name
 131      */
 132     type_t(int v, const std::string& s);
 133   };
 134
 135   /**
 136    * The admin state of the interface
 137    */
 138   struct admin_state_t : enum_base<admin_state_t>
 139   {
 140     /**
 141      * Admin DOWN state
 142      */
 143     const static admin_state_t DOWN;
 144     /**
 145      * Admin UP state
 146      */
 147     const static admin_state_t UP;
 148
 149     /**
 150      * Convert VPP's numerical value to enum type
 151      */
 152     static admin_state_t from_int(uint8_t val);
 153
 154   private:
 155     /**
 156      * Private constructor taking the value and the string name
 157      */
 158     admin_state_t(int v, const std::string& s);
 159   };
 160
 161   /**
 162    * The oper state of the interface
 163    */
 164   struct oper_state_t : enum_base<oper_state_t>
 165   {
 166     /**
 167      * Operational DOWN state
 168      */
 169     const static oper_state_t DOWN;
 170     /**
 171      * Operational UP state
 172      */
 173     const static oper_state_t UP;
 174
 175     /**
 176      * Convert VPP's numerical value to enum type
 177      */
 178     static oper_state_t from_int(uint8_t val);
 179
 180   private:
 181     /**
 182      * Private constructor taking the value and the string name
 183      */
 184     oper_state_t(int v, const std::string& s);
 185   };
 186
 187   /**
 188    * stats_t:
 189    */
 190   struct stats_t
 191   {
 192     counter_t m_rx;
 193     counter_t m_tx;
 194     counter_t m_rx_unicast;
 195     counter_t m_tx_unicast;
 196     counter_t m_rx_multicast;
 197     counter_t m_tx_multicast;
 198     counter_t m_rx_broadcast;
 199     counter_t m_tx_broadcast;
 200     counter_t m_drop;
 201   };
 202
 203   /**
 204    * Construct a new object matching the desried state
 205    */
 206   interface(const std::string& name,
 207             type_t type,
 208             admin_state_t state,
 209             const std::string& tag = "");
 210   /**
 211    * Construct a new object matching the desried state mapped
 212    * to a specific route_domain
 213    */
 214   interface(const std::string& name,
 215             type_t type,
 216             admin_state_t state,
 217             const route_domain& rd,
 218             const std::string& tag = "");
 219   /**
 220    * Destructor
 221    */
 222   virtual ~interface();
 223
 224   /**
 225    * Copy Constructor
 226    */
 227   interface(const interface& o);
 228
 229   static const_iterator_t cbegin();
 230   static const_iterator_t cend();
 231
 232   /**
 233    * Return the matching'singular' of the interface
 234    */
 235   std::shared_ptr<interface> singular() const;
 236
 237   /**
 238    * convert to string format for debug purposes
 239    */
 240   virtual std::string to_string(void) const;
 241
 242   /**
 243    * Return VPP's handle to this object
 244    */
 245   const handle_t& handle() const;
 246
 247   /**
 248    * Return the interface type
 249    */
 250   const type_t& type() const;
 251
 252   /**
 253    * Return the interface type
 254    */
 255   const std::string& name() const;
 256
 257   /**
 258    * Return the interface type
 259    */
 260   const key_t& key() const;
 261
 262   /**
 263    * Return the L2 Address
 264    */
 265   const l2_address_t& l2_address() const;
 266
 267   /**
 268    * Set the admin state of the interface
 269    */
 270   void set(const admin_state_t& state);
 271
 272   /**
 273    * Set the L2 Address
 274    */
 275   void set(const l2_address_t& addr);
 276
 277   /**
 278    * Set the operational state of the interface, as reported by VPP
 279    */
 280   void set(const oper_state_t& state);
 281
 282   /**
 283    * Set the tag to the interface
 284    */
 285   void set(const std::string& tag);
 286
 287   /**
 288    * Get the interface stats
 289    */
 290   const stats_t& get_stats(void) const;
 291
 292   /**
 293    * Comparison operator - only used for UT
 294    */
 295   virtual bool operator==(const interface& i) const;
 296
 297   /**
 298    * A base class for interface Create commands
 299    */
 300   template <typename MSG>
 301   class create_cmd : public rpc_cmd<HW::item<handle_t>, MSG>
 302   {
 303   public:
 304     create_cmd(HW::item<handle_t>& item, const std::string& name)
 305       : rpc_cmd<HW::item<handle_t>, MSG>(item)
 306       , m_name(name)
 307     {
 308     }
 309
 310     /**
 311      * Destructor
 312      */
 313     virtual ~create_cmd() = default;
 314
 315     /**
 316      * Comparison operator - only used for UT
 317      */
 318     virtual bool operator==(const create_cmd& o) const
 319     {
 320       return (m_name == o.m_name);
 321     }
 322
 323     /**
 324      * Indicate the succeeded, when the HW Q is disabled.
 325      */
 326     void succeeded()
 327     {
 328       rpc_cmd<HW::item<handle_t>, MSG>::succeeded();
 329       interface::add(m_name, this->item());
 330     }
 331
 332     /**
 333      * add the created interface to the DB
 334      */
 335     void insert_interface() { interface::add(m_name, this->item()); }
 336
 337     virtual vapi_error_e operator()(MSG& reply)
 338     {
 339       int sw_if_index = reply.get_response().get_payload().sw_if_index;
 340       int retval = reply.get_response().get_payload().retval;
 341
 342       VOM_LOG(log_level_t::DEBUG) << this->to_string() << " res:" << retval
 343                                   << " sw-if-index:" << sw_if_index;
 344
 345       rc_t rc = rc_t::from_vpp_retval(retval);
 346       handle_t handle = handle_t::INVALID;
 347
 348       if (rc_t::OK == rc) {
 349         handle = sw_if_index;
 350       }
 351
 352       this->fulfill(HW::item<handle_t>(handle, rc));
 353
 354       return (VAPI_OK);
 355     }
 356
 357   protected:
 358     /**
 359      * The name of the interface to be created
 360      */
 361     const std::string& m_name;
 362   };
 363
 364   /**
 365    * Base class for intterface Delete commands
 366    */
 367   template <typename MSG>
 368   class delete_cmd : public rpc_cmd<HW::item<handle_t>, MSG>
 369   {
 370   public:
 371     delete_cmd(HW::item<handle_t>& item, const std::string& name)
 372       : rpc_cmd<HW::item<handle_t>, MSG>(item)
 373       , m_name(name)
 374     {
 375     }
 376
 377     delete_cmd(HW::item<handle_t>& item)
 378       : rpc_cmd<HW::item<handle_t>, MSG>(item)
 379       , m_name()
 380     {
 381     }
 382
 383     /**
 384      * Destructor
 385      */
 386     virtual ~delete_cmd() = default;
 387
 388     /**
 389      * Comparison operator - only used for UT
 390      */
 391     virtual bool operator==(const delete_cmd& o) const
 392     {
 393       return (this->m_hw_item == o.m_hw_item);
 394     }
 395
 396     /**
 397      * Indicate the succeeded, when the HW Q is disabled.
 398      */
 399     void succeeded() {}
 400
 401     /**
 402      * remove the deleted interface from the DB
 403      */
 404     void remove_interface() { interface::remove(this->item()); }
 405
 406   protected:
 407     /**
 408      * The name of the interface to be created
 409      */
 410     const std::string m_name;
 411   };
 412
 413   struct event
 414   {
 415     event(const interface& itf, const interface::oper_state_t& state)
 416       : itf(itf)
 417       , state(state)
 418     {
 419     }
 420
 421     const interface& itf;
 422     interface::oper_state_t state;
 423   };
 424
 425   /**
 426    * A class that listens to interface Events
 427    */
 428   class event_listener
 429   {
 430   public:
 431     /**
 432      * Default Constructor
 433      */
 434     event_listener();
 435
 436     /**
 437      * Virtual function called on the listener when the command has data
 438      * ready to process
 439      */
 440     virtual void handle_interface_event(std::vector<event> es) = 0;
 441
 442     /**
 443      * Return the HW::item representing the status
 444      */
 445     HW::item<bool>& status();
 446
 447   protected:
 448     /**
 449      * The status of the subscription
 450      */
 451     HW::item<bool> m_status;
 452   };
 453
 454   /**
 455    * A class that listens to interface Stats
 456    */
 457   class stat_listener
 458   {
 459   public:
 460     /**
 461      * Default Constructor
 462      */
 463     stat_listener();
 464
 465     virtual ~stat_listener() = default;
 466
 467     /**
 468      * Virtual function called on the listener when the command has data
 469      * ready to process
 470      */
 471     virtual void handle_interface_stat(const interface&) = 0;
 472
 473     /**
 474      * Return the HW::item representing the status
 475      */
 476     HW::item<bool>& status();
 477
 478   protected:
 479     /**
 480      * The status of the subscription
 481      */
 482     HW::item<bool> m_status;
 483   };
 484
 485   /**
 486    * The the singular instance of the interface in the DB by handle
 487    */
 488   static std::shared_ptr<interface> find(const handle_t& h);
 489
 490   /**
 491    * The the singular instance of the interface in the DB by key
 492    */
 493   static std::shared_ptr<interface> find(const key_t& k);
 494
 495   /**
 496    * Dump all interfaces into the stream provided
 497    */
 498   static void dump(std::ostream& os);
 499
 500   /**
 501    * Enable stats for this interface
 502    */
 503   void enable_stats(stat_listener* el,
 504                     const stats_type_t& st = stats_type_t::NORMAL);
 505
 506   /**
 507    * Disable stats for this interface
 508    */
 509   void disable_stats();
 510
 511   /**
 512    * Enable the reception of events of all interfaces
 513    */
 514   static void enable_events(interface::event_listener& el);
 515
 516   /**
 517    * disable the reception of events of all interfaces
 518    */
 519   static void disable_events();
 520
 521 protected:
 522   /**
 523    * Set the handle of an interface object. Only called by the interface
 524    * factory during the populate
 525    */
 526   void set(const handle_t& handle);
 527   friend class interface_factory;
 528   friend class pipe;
 529   /**
 530    * The SW interface handle VPP has asigned to the interface
 531    */
 532   HW::item<handle_t> m_hdl;
 533
 534   /**
 535    * Return the matching 'singular' of the interface
 536    */
 537   virtual std::shared_ptr<interface> singular_i() const;
 538
 539   /**
 540    * release/remove an interface form the singular store
 541    */
 542   void release();
 543
 544   /**
 545    * Virtual functions to construct an interface create commands.
 546    * Overridden in derived classes like the sub_interface
 547    */
 548   virtual std::queue<cmd*>& mk_create_cmd(std::queue<cmd*>& cmds);
 549
 550   /**
 551    * Virtual functions to construct an interface delete commands.
 552    * Overridden in derived classes like the sub_interface
 553    */
 554   virtual std::queue<cmd*>& mk_delete_cmd(std::queue<cmd*>& cmds);
 555
 556   /**
 557    * Sweep/reap the object if still stale
 558    */
 559   virtual void sweep(void);
 560
 561   /**
 562    * A map of all interfaces key against the interface's name
 563    */
 564   static singular_db<key_t, interface> m_db;
 565
 566   /**
 567    * Add an interface to the DB keyed on handle
 568    */
 569   static void add(const key_t& name, const HW::item<handle_t>& item);
 570
 571   /**
 572    * remove an interface from the DB keyed on handle
 573    */
 574   static void remove(const HW::item<handle_t>& item);
 575
 576 private:
 577   /**
 578    * Class definition for listeners to OM events
 579    */
 580   class event_handler : public OM::listener, public inspect::command_handler
 581   {
 582   public:
 583     event_handler();
 584     virtual ~event_handler() = default;
 585
 586     /**
 587      * Handle a populate event
 588      */
 589     void handle_populate(const client_db::key_t& key);
 590
 591     /**
 592      * Handle a replay event
 593      */
 594     void handle_replay();
 595
 596     /**
 597      * Show the object in the Singular DB
 598      */
 599     void show(std::ostream& os);
 600
 601     /**
 602      * Get the sortable Id of the listener
 603      */
 604     dependency_t order() const;
 605   };
 606
 607   static event_handler m_evh;
 608
 609   /**
 610    * friend with stat_reader
 611    */
 612   friend stat_reader;
 613
 614   /**
 615    * publish stats
 616    */
 617   void publish_stats();
 618
 619   /**
 620    * Set the interface stat
 621    */
 622   void set(const counter_t& count, const std::string& stat_type);
 623
 624   /**
 625    * enable the interface stats in the singular instance
 626    */
 627   void enable_stats_i(stat_listener* el, const stats_type_t& st);
 628
 629   /**
 630    * disable the interface stats in the singular instance
 631    */
 632   void disable_stats_i();
 633
 634   /**
 635    * Commit the acculmulated changes into VPP. i.e. to a 'HW" write.
 636    */
 637   void update(const interface& obj);
 638
 639   /*
 640    * return the interface's handle in the singular instance
 641    */
 642   const handle_t& handle_i() const;
 643
 644   /*
 645    * It's the OM class that calls singular()
 646    */
 647   friend class OM;
 648
 649   /**
 650    * It's the singular_db class that calls replay()
 651    */
 652   friend class singular_db<key_t, interface>;
 653
 654   /**
 655    * The interfaces name
 656    */
 657   const std::string m_name;
 658
 659   /**
 660    * The interface type. clearly this cannot be changed
 661    * once the interface has been created.
 662    */
 663   const type_t m_type;
 664
 665   /**
 666    * shared pointer to the routeDoamin the interface is in.
 667    * NULL is not mapped  - i.e. in the default table
 668    */
 669   std::shared_ptr<route_domain> m_rd;
 670
 671   /**
 672    * The state of the interface
 673    */
 674   HW::item<admin_state_t> m_state;
 675
 676   /**
 677    * HW state of the VPP table mapping
 678    */
 679   HW::item<route::table_id_t> m_table_id;
 680
 681   /**
 682    * HW state of the L2 address
 683    */
 684   HW::item<l2_address_t> m_l2_address;
 685
 686   /**
 687    * The state of the detailed stats collection
 688    */
 689   HW::item<stats_type_t> m_stats_type;
 690
 691   /**
 692    * Interface stats
 693    */
 694   stats_t m_stats;
 695
 696   /**
 697    * reference to stat listener
 698    */
 699   stat_listener* m_listener;
 700
 701   /**
 702    * Operational state of the interface
 703    */
 704   oper_state_t m_oper;
 705
 706   /**
 707    * tag of the interface
 708    */
 709   std::string m_tag;
 710
 711   /**
 712    * A map of all interfaces keyed against VPP's handle
 713    */
 714   static std::map<handle_t, std::weak_ptr<interface>> m_hdl_db;
 715
 716   /**
 717    * replay the object to create it in hardware
 718    */
 719   virtual void replay(void);
 720
 721   /**
 722    * Create commands are firends so they can add interfaces to the
 723    * handle store.
 724    */
 725   template <typename MSG>
 726   friend class create_cmd;
 727
 728   /**
 729    * Create commands are firends so they can remove interfaces from the
 730    * handle store.
 731    */
 732   template <typename MSG>
 733   friend class delete_cmd;
 734
 735   static std::shared_ptr<interface_cmds::events_cmd> m_events_cmd;
 736 };
 737
 738 /**
 739  *  stream insertion operator for interface stats
 740  */
 741 std::ostream& operator<<(std::ostream& os, const interface::stats_t& stats);
 742 };
 743 /*
 744  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 745  *
 746  * Local Variables:
 747  * eval: (c-set-style "mozilla")
 748  * End:
 749  */
 750 #endif