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 stats_enable_cmd;
  35 class events_cmd;
  36 };
  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    * Construct a new object matching the desried state
 189    */
 190   interface(const std::string& name,
 191             type_t type,
 192             admin_state_t state,
 193             const std::string& tag = "");
 194   /**
 195    * Construct a new object matching the desried state mapped
 196    * to a specific route_domain
 197    */
 198   interface(const std::string& name,
 199             type_t type,
 200             admin_state_t state,
 201             const route_domain& rd,
 202             const std::string& tag = "");
 203   /**
 204    * Destructor
 205    */
 206   virtual ~interface();
 207
 208   /**
 209    * Copy Constructor
 210    */
 211   interface(const interface& o);
 212
 213   static const_iterator_t cbegin();
 214   static const_iterator_t cend();
 215
 216   /**
 217    * Return the matching'singular' of the interface
 218    */
 219   std::shared_ptr<interface> singular() const;
 220
 221   /**
 222    * convert to string format for debug purposes
 223    */
 224   virtual std::string to_string(void) const;
 225
 226   /**
 227    * Return VPP's handle to this object
 228    */
 229   const handle_t& handle() const;
 230
 231   /**
 232    * Return the interface type
 233    */
 234   const type_t& type() const;
 235
 236   /**
 237    * Return the interface type
 238    */
 239   const std::string& name() const;
 240
 241   /**
 242    * Return the interface type
 243    */
 244   const key_t& key() const;
 245
 246   /**
 247    * Return the L2 Address
 248    */
 249   const l2_address_t& l2_address() const;
 250
 251   /**
 252    * Set the admin state of the interface
 253    */
 254   void set(const admin_state_t& state);
 255
 256   /**
 257    * Set the L2 Address
 258    */
 259   void set(const l2_address_t& addr);
 260
 261   /**
 262    * Set the operational state of the interface, as reported by VPP
 263    */
 264   void set(const oper_state_t& state);
 265
 266   /**
 267    * Set the tag to the interface
 268    */
 269   void set(const std::string& tag);
 270
 271   /**
 272    * Comparison operator - only used for UT
 273    */
 274   virtual bool operator==(const interface& i) const;
 275
 276   /**
 277    * A base class for interface Create commands
 278    */
 279   template <typename MSG>
 280   class create_cmd : public rpc_cmd<HW::item<handle_t>, MSG>
 281   {
 282   public:
 283     create_cmd(HW::item<handle_t>& item, const std::string& name)
 284       : rpc_cmd<HW::item<handle_t>, MSG>(item)
 285       , m_name(name)
 286     {
 287     }
 288
 289     /**
 290      * Destructor
 291      */
 292     virtual ~create_cmd() = default;
 293
 294     /**
 295      * Comparison operator - only used for UT
 296      */
 297     virtual bool operator==(const create_cmd& o) const
 298     {
 299       return (m_name == o.m_name);
 300     }
 301
 302     /**
 303      * Indicate the succeeded, when the HW Q is disabled.
 304      */
 305     void succeeded()
 306     {
 307       rpc_cmd<HW::item<handle_t>, MSG>::succeeded();
 308       interface::add(m_name, this->item());
 309     }
 310
 311     /**
 312      * add the created interface to the DB
 313      */
 314     void insert_interface() { interface::add(m_name, this->item()); }
 315
 316     virtual vapi_error_e operator()(MSG& reply)
 317     {
 318       int sw_if_index = reply.get_response().get_payload().sw_if_index;
 319       int retval = reply.get_response().get_payload().retval;
 320
 321       VOM_LOG(log_level_t::DEBUG) << this->to_string() << " res:" << retval
 322                                   << " sw-if-index:" << sw_if_index;
 323
 324       rc_t rc = rc_t::from_vpp_retval(retval);
 325       handle_t handle = handle_t::INVALID;
 326
 327       if (rc_t::OK == rc) {
 328         handle = sw_if_index;
 329       }
 330
 331       this->fulfill(HW::item<handle_t>(handle, rc));
 332
 333       return (VAPI_OK);
 334     }
 335
 336   protected:
 337     /**
 338      * The name of the interface to be created
 339      */
 340     const std::string& m_name;
 341   };
 342
 343   /**
 344    * Base class for intterface Delete commands
 345    */
 346   template <typename MSG>
 347   class delete_cmd : public rpc_cmd<HW::item<handle_t>, MSG>
 348   {
 349   public:
 350     delete_cmd(HW::item<handle_t>& item, const std::string& name)
 351       : rpc_cmd<HW::item<handle_t>, MSG>(item)
 352       , m_name(name)
 353     {
 354     }
 355
 356     delete_cmd(HW::item<handle_t>& item)
 357       : rpc_cmd<HW::item<handle_t>, MSG>(item)
 358       , m_name()
 359     {
 360     }
 361
 362     /**
 363      * Destructor
 364      */
 365     virtual ~delete_cmd() = default;
 366
 367     /**
 368      * Comparison operator - only used for UT
 369      */
 370     virtual bool operator==(const delete_cmd& o) const
 371     {
 372       return (this->m_hw_item == o.m_hw_item);
 373     }
 374
 375     /**
 376      * Indicate the succeeded, when the HW Q is disabled.
 377      */
 378     void succeeded() {}
 379
 380     /**
 381      * remove the deleted interface from the DB
 382      */
 383     void remove_interface() { interface::remove(this->item()); }
 384
 385   protected:
 386     /**
 387      * The name of the interface to be created
 388      */
 389     const std::string m_name;
 390   };
 391
 392   struct event
 393   {
 394     event(const interface& itf, const interface::oper_state_t& state)
 395       : itf(itf)
 396       , state(state)
 397     {
 398     }
 399
 400     const interface& itf;
 401     interface::oper_state_t state;
 402   };
 403
 404   /**
 405    * A class that listens to interface Events
 406    */
 407   class event_listener
 408   {
 409   public:
 410     /**
 411      * Default Constructor
 412      */
 413     event_listener();
 414
 415     /**
 416      * Virtual function called on the listener when the command has data
 417      * ready to process
 418      */
 419     virtual void handle_interface_event(std::vector<event> es) = 0;
 420
 421     /**
 422      * Return the HW::item representing the status
 423      */
 424     HW::item<bool>& status();
 425
 426   protected:
 427     /**
 428      * The status of the subscription
 429      */
 430     HW::item<bool> m_status;
 431   };
 432
 433   /**
 434    * A class that listens to interface Stats
 435    */
 436   class stat_listener
 437   {
 438   public:
 439     /**
 440      * Default Constructor
 441      */
 442     stat_listener();
 443
 444     /**
 445      * Virtual function called on the listener when the command has data
 446      * ready to process
 447      */
 448     virtual void handle_interface_stat(
 449       interface_cmds::stats_enable_cmd* cmd) = 0;
 450
 451     /**
 452      * Return the HW::item representing the status
 453      */
 454     HW::item<bool>& status();
 455
 456   protected:
 457     /**
 458      * The status of the subscription
 459      */
 460     HW::item<bool> m_status;
 461   };
 462
 463   /**
 464    * The the singular instance of the interface in the DB by handle
 465    */
 466   static std::shared_ptr<interface> find(const handle_t& h);
 467
 468   /**
 469    * The the singular instance of the interface in the DB by key
 470    */
 471   static std::shared_ptr<interface> find(const key_t& k);
 472
 473   /**
 474    * Dump all interfaces into the stream provided
 475    */
 476   static void dump(std::ostream& os);
 477
 478   /**
 479    * Enable stats for this interface
 480    */
 481   void enable_stats(stat_listener& el,
 482                     const stats_type_t& st = stats_type_t::NORMAL);
 483
 484   /**
 485    * Enable the reception of events of all interfaces
 486    */
 487   static void enable_events(interface::event_listener& el);
 488
 489   /**
 490    * disable the reception of events of all interfaces
 491    */
 492   static void disable_events();
 493
 494 protected:
 495   /**
 496    * Set the handle of an interface object. Only called by the interface
 497    * factory during the populate
 498    */
 499   void set(const handle_t& handle);
 500   friend class interface_factory;
 501   friend class pipe;
 502
 503   /**
 504    * The SW interface handle VPP has asigned to the interface
 505    */
 506   HW::item<handle_t> m_hdl;
 507
 508   /**
 509    * Return the matching 'singular' of the interface
 510    */
 511   virtual std::shared_ptr<interface> singular_i() const;
 512
 513   /**
 514    * release/remove an interface form the singular store
 515    */
 516   void release();
 517
 518   /**
 519    * Virtual functions to construct an interface create commands.
 520    * Overridden in derived classes like the sub_interface
 521    */
 522   virtual std::queue<cmd*>& mk_create_cmd(std::queue<cmd*>& cmds);
 523
 524   /**
 525    * Virtual functions to construct an interface delete commands.
 526    * Overridden in derived classes like the sub_interface
 527    */
 528   virtual std::queue<cmd*>& mk_delete_cmd(std::queue<cmd*>& cmds);
 529
 530   /**
 531    * Sweep/reap the object if still stale
 532    */
 533   virtual void sweep(void);
 534
 535   /**
 536    * A map of all interfaces key against the interface's name
 537    */
 538   static singular_db<key_t, interface> m_db;
 539
 540   /**
 541    * Add an interface to the DB keyed on handle
 542    */
 543   static void add(const key_t& name, const HW::item<handle_t>& item);
 544
 545   /**
 546    * remove an interface from the DB keyed on handle
 547    */
 548   static void remove(const HW::item<handle_t>& item);
 549
 550 private:
 551   /**
 552    * Class definition for listeners to OM events
 553    */
 554   class event_handler : public OM::listener, public inspect::command_handler
 555   {
 556   public:
 557     event_handler();
 558     virtual ~event_handler() = default;
 559
 560     /**
 561      * Handle a populate event
 562      */
 563     void handle_populate(const client_db::key_t& key);
 564
 565     /**
 566      * Handle a replay event
 567      */
 568     void handle_replay();
 569
 570     /**
 571      * Show the object in the Singular DB
 572      */
 573     void show(std::ostream& os);
 574
 575     /**
 576      * Get the sortable Id of the listener
 577      */
 578     dependency_t order() const;
 579   };
 580
 581   static event_handler m_evh;
 582
 583   /**
 584    * enable the interface stats in the singular instance
 585    */
 586   void enable_stats_i(stat_listener& el, const stats_type_t& st);
 587
 588   /**
 589    * Commit the acculmulated changes into VPP. i.e. to a 'HW" write.
 590    */
 591   void update(const interface& obj);
 592
 593   /*
 594    * return the interface's handle in the singular instance
 595    */
 596   const handle_t& handle_i() const;
 597
 598   /*
 599    * It's the OM class that calls singular()
 600    */
 601   friend class OM;
 602
 603   /**
 604    * It's the singular_db class that calls replay()
 605    */
 606   friend class singular_db<key_t, interface>;
 607
 608   /**
 609    * The interfaces name
 610    */
 611   const std::string m_name;
 612
 613   /**
 614    * The interface type. clearly this cannot be changed
 615    * once the interface has been created.
 616    */
 617   const type_t m_type;
 618
 619   /**
 620    * shared pointer to the routeDoamin the interface is in.
 621    * NULL is not mapped  - i.e. in the default table
 622    */
 623   std::shared_ptr<route_domain> m_rd;
 624
 625   /**
 626    * shared pointer to the stats object for this interface.
 627    */
 628   std::shared_ptr<interface_cmds::stats_enable_cmd> m_stats;
 629
 630   /**
 631    * The state of the interface
 632    */
 633   HW::item<admin_state_t> m_state;
 634
 635   /**
 636    * HW state of the VPP table mapping
 637    */
 638   HW::item<route::table_id_t> m_table_id;
 639
 640   /**
 641    * HW state of the L2 address
 642    */
 643   HW::item<l2_address_t> m_l2_address;
 644
 645   /**
 646    * The state of the detailed stats collection
 647    */
 648   HW::item<stats_type_t> m_stats_type;
 649
 650   /**
 651    * Operational state of the interface
 652    */
 653   oper_state_t m_oper;
 654
 655   /**
 656    * tag of the interface
 657    */
 658   std::string m_tag;
 659
 660   /**
 661    * A map of all interfaces keyed against VPP's handle
 662    */
 663   static std::map<handle_t, std::weak_ptr<interface>> m_hdl_db;
 664
 665   /**
 666    * replay the object to create it in hardware
 667    */
 668   virtual void replay(void);
 669
 670   /**
 671    * Create commands are firends so they can add interfaces to the
 672    * handle store.
 673    */
 674   template <typename MSG>
 675   friend class create_cmd;
 676
 677   /**
 678    * Create commands are firends so they can remove interfaces from the
 679    * handle store.
 680    */
 681   template <typename MSG>
 682   friend class delete_cmd;
 683
 684   static std::shared_ptr<interface_cmds::events_cmd> m_events_cmd;
 685 };
 686 };
 687 /*
 688  * fd.io coding-style-patch-verification: ON
 689  *
 690  * Local Variables:
 691  * eval: (c-set-style "mozilla")
 692  * End:
 693  */
 694 #endif