ethdev: add neighbor discovery to flow API
[dpdk.git] / doc / guides / prog_guide / rte_flow.rst
1 ..  BSD LICENSE
2     Copyright 2016 6WIND S.A.
3     Copyright 2016 Mellanox.
4
5     Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6     modification, are permitted provided that the following conditions
7     are met:
8
9     * Redistributions of source code must retain the above copyright
10     notice, this list of conditions and the following disclaimer.
11     * Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
12     notice, this list of conditions and the following disclaimer in
13     the documentation and/or other materials provided with the
14     distribution.
15     * Neither the name of 6WIND S.A. nor the names of its
16     contributors may be used to endorse or promote products derived
17     from this software without specific prior written permission.
18
19     THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
20     "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
21     LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
22     A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
23     OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
24     SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
25     LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
26     DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
27     THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
28     (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
29     OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
30
31 .. _Generic_flow_API:
32
33 Generic flow API (rte_flow)
34 ===========================
35
36 Overview
37 --------
38
39 This API provides a generic means to configure hardware to match specific
40 ingress or egress traffic, alter its fate and query related counters
41 according to any number of user-defined rules.
42
43 It is named *rte_flow* after the prefix used for all its symbols, and is
44 defined in ``rte_flow.h``.
45
46 - Matching can be performed on packet data (protocol headers, payload) and
47   properties (e.g. associated physical port, virtual device function ID).
48
49 - Possible operations include dropping traffic, diverting it to specific
50   queues, to virtual/physical device functions or ports, performing tunnel
51   offloads, adding marks and so on.
52
53 It is slightly higher-level than the legacy filtering framework which it
54 encompasses and supersedes (including all functions and filter types) in
55 order to expose a single interface with an unambiguous behavior that is
56 common to all poll-mode drivers (PMDs).
57
58 Flow rule
59 ---------
60
61 Description
62 ~~~~~~~~~~~
63
64 A flow rule is the combination of attributes with a matching pattern and a
65 list of actions. Flow rules form the basis of this API.
66
67 Flow rules can have several distinct actions (such as counting,
68 encapsulating, decapsulating before redirecting packets to a particular
69 queue, etc.), instead of relying on several rules to achieve this and having
70 applications deal with hardware implementation details regarding their
71 order.
72
73 Support for different priority levels on a rule basis is provided, for
74 example in order to force a more specific rule to come before a more generic
75 one for packets matched by both. However hardware support for more than a
76 single priority level cannot be guaranteed. When supported, the number of
77 available priority levels is usually low, which is why they can also be
78 implemented in software by PMDs (e.g. missing priority levels may be
79 emulated by reordering rules).
80
81 In order to remain as hardware-agnostic as possible, by default all rules
82 are considered to have the same priority, which means that the order between
83 overlapping rules (when a packet is matched by several filters) is
84 undefined.
85
86 PMDs may refuse to create overlapping rules at a given priority level when
87 they can be detected (e.g. if a pattern matches an existing filter).
88
89 Thus predictable results for a given priority level can only be achieved
90 with non-overlapping rules, using perfect matching on all protocol layers.
91
92 Flow rules can also be grouped, the flow rule priority is specific to the
93 group they belong to. All flow rules in a given group are thus processed
94 either before or after another group.
95
96 Support for multiple actions per rule may be implemented internally on top
97 of non-default hardware priorities, as a result both features may not be
98 simultaneously available to applications.
99
100 Considering that allowed pattern/actions combinations cannot be known in
101 advance and would result in an impractically large number of capabilities to
102 expose, a method is provided to validate a given rule from the current
103 device configuration state.
104
105 This enables applications to check if the rule types they need is supported
106 at initialization time, before starting their data path. This method can be
107 used anytime, its only requirement being that the resources needed by a rule
108 should exist (e.g. a target RX queue should be configured first).
109
110 Each defined rule is associated with an opaque handle managed by the PMD,
111 applications are responsible for keeping it. These can be used for queries
112 and rules management, such as retrieving counters or other data and
113 destroying them.
114
115 To avoid resource leaks on the PMD side, handles must be explicitly
116 destroyed by the application before releasing associated resources such as
117 queues and ports.
118
119 The following sections cover:
120
121 - **Attributes** (represented by ``struct rte_flow_attr``): properties of a
122   flow rule such as its direction (ingress or egress) and priority.
123
124 - **Pattern item** (represented by ``struct rte_flow_item``): part of a
125   matching pattern that either matches specific packet data or traffic
126   properties. It can also describe properties of the pattern itself, such as
127   inverted matching.
128
129 - **Matching pattern**: traffic properties to look for, a combination of any
130   number of items.
131
132 - **Actions** (represented by ``struct rte_flow_action``): operations to
133   perform whenever a packet is matched by a pattern.
134
135 Attributes
136 ~~~~~~~~~~
137
138 Attribute: Group
139 ^^^^^^^^^^^^^^^^
140
141 Flow rules can be grouped by assigning them a common group number. Lower
142 values have higher priority. Group 0 has the highest priority.
143
144 Although optional, applications are encouraged to group similar rules as
145 much as possible to fully take advantage of hardware capabilities
146 (e.g. optimized matching) and work around limitations (e.g. a single pattern
147 type possibly allowed in a given group).
148
149 Note that support for more than a single group is not guaranteed.
150
151 Attribute: Priority
152 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
153
154 A priority level can be assigned to a flow rule. Like groups, lower values
155 denote higher priority, with 0 as the maximum.
156
157 A rule with priority 0 in group 8 is always matched after a rule with
158 priority 8 in group 0.
159
160 Group and priority levels are arbitrary and up to the application, they do
161 not need to be contiguous nor start from 0, however the maximum number
162 varies between devices and may be affected by existing flow rules.
163
164 If a packet is matched by several rules of a given group for a given
165 priority level, the outcome is undefined. It can take any path, may be
166 duplicated or even cause unrecoverable errors.
167
168 Note that support for more than a single priority level is not guaranteed.
169
170 Attribute: Traffic direction
171 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
172
173 Flow rule patterns apply to inbound and/or outbound traffic.
174
175 In the context of this API, **ingress** and **egress** respectively stand
176 for **inbound** and **outbound** based on the standpoint of the application
177 creating a flow rule.
178
179 There are no exceptions to this definition.
180
181 Several pattern items and actions are valid and can be used in both
182 directions. At least one direction must be specified.
183
184 Specifying both directions at once for a given rule is not recommended but
185 may be valid in a few cases (e.g. shared counters).
186
187 Attribute: Transfer
188 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
189
190 Instead of simply matching the properties of traffic as it would appear on a
191 given DPDK port ID, enabling this attribute transfers a flow rule to the
192 lowest possible level of any device endpoints found in the pattern.
193
194 When supported, this effectively enables an application to reroute traffic
195 not necessarily intended for it (e.g. coming from or addressed to different
196 physical ports, VFs or applications) at the device level.
197
198 It complements the behavior of some pattern items such as `Item: PHY_PORT`_
199 and is meaningless without them.
200
201 When transferring flow rules, **ingress** and **egress** attributes
202 (`Attribute: Traffic direction`_) keep their original meaning, as if
203 processing traffic emitted or received by the application.
204
205 Pattern item
206 ~~~~~~~~~~~~
207
208 Pattern items fall in two categories:
209
210 - Matching protocol headers and packet data, usually associated with a
211   specification structure. These must be stacked in the same order as the
212   protocol layers to match inside packets, starting from the lowest.
213
214 - Matching meta-data or affecting pattern processing, often without a
215   specification structure. Since they do not match packet contents, their
216   position in the list is usually not relevant.
217
218 Item specification structures are used to match specific values among
219 protocol fields (or item properties). Documentation describes for each item
220 whether they are associated with one and their type name if so.
221
222 Up to three structures of the same type can be set for a given item:
223
224 - ``spec``: values to match (e.g. a given IPv4 address).
225
226 - ``last``: upper bound for an inclusive range with corresponding fields in
227   ``spec``.
228
229 - ``mask``: bit-mask applied to both ``spec`` and ``last`` whose purpose is
230   to distinguish the values to take into account and/or partially mask them
231   out (e.g. in order to match an IPv4 address prefix).
232
233 Usage restrictions and expected behavior:
234
235 - Setting either ``mask`` or ``last`` without ``spec`` is an error.
236
237 - Field values in ``last`` which are either 0 or equal to the corresponding
238   values in ``spec`` are ignored; they do not generate a range. Nonzero
239   values lower than those in ``spec`` are not supported.
240
241 - Setting ``spec`` and optionally ``last`` without ``mask`` causes the PMD
242   to use the default mask defined for that item (defined as
243   ``rte_flow_item_{name}_mask`` constants).
244
245 - Not setting any of them (assuming item type allows it) is equivalent to
246   providing an empty (zeroed) ``mask`` for broad (nonspecific) matching.
247
248 - ``mask`` is a simple bit-mask applied before interpreting the contents of
249   ``spec`` and ``last``, which may yield unexpected results if not used
250   carefully. For example, if for an IPv4 address field, ``spec`` provides
251   *10.1.2.3*, ``last`` provides *10.3.4.5* and ``mask`` provides
252   *255.255.0.0*, the effective range becomes *10.1.0.0* to *10.3.255.255*.
253
254 Example of an item specification matching an Ethernet header:
255
256 .. _table_rte_flow_pattern_item_example:
257
258 .. table:: Ethernet item
259
260    +----------+----------+--------------------+
261    | Field    | Subfield | Value              |
262    +==========+==========+====================+
263    | ``spec`` | ``src``  | ``00:01:02:03:04`` |
264    |          +----------+--------------------+
265    |          | ``dst``  | ``00:2a:66:00:01`` |
266    |          +----------+--------------------+
267    |          | ``type`` | ``0x22aa``         |
268    +----------+----------+--------------------+
269    | ``last`` | unspecified                   |
270    +----------+----------+--------------------+
271    | ``mask`` | ``src``  | ``00:ff:ff:ff:00`` |
272    |          +----------+--------------------+
273    |          | ``dst``  | ``00:00:00:00:ff`` |
274    |          +----------+--------------------+
275    |          | ``type`` | ``0x0000``         |
276    +----------+----------+--------------------+
277
278 Non-masked bits stand for any value (shown as ``?`` below), Ethernet headers
279 with the following properties are thus matched:
280
281 - ``src``: ``??:01:02:03:??``
282 - ``dst``: ``??:??:??:??:01``
283 - ``type``: ``0x????``
284
285 Matching pattern
286 ~~~~~~~~~~~~~~~~
287
288 A pattern is formed by stacking items starting from the lowest protocol
289 layer to match. This stacking restriction does not apply to meta items which
290 can be placed anywhere in the stack without affecting the meaning of the
291 resulting pattern.
292
293 Patterns are terminated by END items.
294
295 Examples:
296
297 .. _table_rte_flow_tcpv4_as_l4:
298
299 .. table:: TCPv4 as L4
300
301    +-------+----------+
302    | Index | Item     |
303    +=======+==========+
304    | 0     | Ethernet |
305    +-------+----------+
306    | 1     | IPv4     |
307    +-------+----------+
308    | 2     | TCP      |
309    +-------+----------+
310    | 3     | END      |
311    +-------+----------+
312
313 |
314
315 .. _table_rte_flow_tcpv6_in_vxlan:
316
317 .. table:: TCPv6 in VXLAN
318
319    +-------+------------+
320    | Index | Item       |
321    +=======+============+
322    | 0     | Ethernet   |
323    +-------+------------+
324    | 1     | IPv4       |
325    +-------+------------+
326    | 2     | UDP        |
327    +-------+------------+
328    | 3     | VXLAN      |
329    +-------+------------+
330    | 4     | Ethernet   |
331    +-------+------------+
332    | 5     | IPv6       |
333    +-------+------------+
334    | 6     | TCP        |
335    +-------+------------+
336    | 7     | END        |
337    +-------+------------+
338
339 |
340
341 .. _table_rte_flow_tcpv4_as_l4_meta:
342
343 .. table:: TCPv4 as L4 with meta items
344
345    +-------+----------+
346    | Index | Item     |
347    +=======+==========+
348    | 0     | VOID     |
349    +-------+----------+
350    | 1     | Ethernet |
351    +-------+----------+
352    | 2     | VOID     |
353    +-------+----------+
354    | 3     | IPv4     |
355    +-------+----------+
356    | 4     | TCP      |
357    +-------+----------+
358    | 5     | VOID     |
359    +-------+----------+
360    | 6     | VOID     |
361    +-------+----------+
362    | 7     | END      |
363    +-------+----------+
364
365 The above example shows how meta items do not affect packet data matching
366 items, as long as those remain stacked properly. The resulting matching
367 pattern is identical to "TCPv4 as L4".
368
369 .. _table_rte_flow_udpv6_anywhere:
370
371 .. table:: UDPv6 anywhere
372
373    +-------+------+
374    | Index | Item |
375    +=======+======+
376    | 0     | IPv6 |
377    +-------+------+
378    | 1     | UDP  |
379    +-------+------+
380    | 2     | END  |
381    +-------+------+
382
383 If supported by the PMD, omitting one or several protocol layers at the
384 bottom of the stack as in the above example (missing an Ethernet
385 specification) enables looking up anywhere in packets.
386
387 It is unspecified whether the payload of supported encapsulations
388 (e.g. VXLAN payload) is matched by such a pattern, which may apply to inner,
389 outer or both packets.
390
391 .. _table_rte_flow_invalid_l3:
392
393 .. table:: Invalid, missing L3
394
395    +-------+----------+
396    | Index | Item     |
397    +=======+==========+
398    | 0     | Ethernet |
399    +-------+----------+
400    | 1     | UDP      |
401    +-------+----------+
402    | 2     | END      |
403    +-------+----------+
404
405 The above pattern is invalid due to a missing L3 specification between L2
406 (Ethernet) and L4 (UDP). Doing so is only allowed at the bottom and at the
407 top of the stack.
408
409 Meta item types
410 ~~~~~~~~~~~~~~~
411
412 They match meta-data or affect pattern processing instead of matching packet
413 data directly, most of them do not need a specification structure. This
414 particularity allows them to be specified anywhere in the stack without
415 causing any side effect.
416
417 Item: ``END``
418 ^^^^^^^^^^^^^
419
420 End marker for item lists. Prevents further processing of items, thereby
421 ending the pattern.
422
423 - Its numeric value is 0 for convenience.
424 - PMD support is mandatory.
425 - ``spec``, ``last`` and ``mask`` are ignored.
426
427 .. _table_rte_flow_item_end:
428
429 .. table:: END
430
431    +----------+---------+
432    | Field    | Value   |
433    +==========+=========+
434    | ``spec`` | ignored |
435    +----------+---------+
436    | ``last`` | ignored |
437    +----------+---------+
438    | ``mask`` | ignored |
439    +----------+---------+
440
441 Item: ``VOID``
442 ^^^^^^^^^^^^^^
443
444 Used as a placeholder for convenience. It is ignored and simply discarded by
445 PMDs.
446
447 - PMD support is mandatory.
448 - ``spec``, ``last`` and ``mask`` are ignored.
449
450 .. _table_rte_flow_item_void:
451
452 .. table:: VOID
453
454    +----------+---------+
455    | Field    | Value   |
456    +==========+=========+
457    | ``spec`` | ignored |
458    +----------+---------+
459    | ``last`` | ignored |
460    +----------+---------+
461    | ``mask`` | ignored |
462    +----------+---------+
463
464 One usage example for this type is generating rules that share a common
465 prefix quickly without reallocating memory, only by updating item types:
466
467 .. _table_rte_flow_item_void_example:
468
469 .. table:: TCP, UDP or ICMP as L4
470
471    +-------+--------------------+
472    | Index | Item               |
473    +=======+====================+
474    | 0     | Ethernet           |
475    +-------+--------------------+
476    | 1     | IPv4               |
477    +-------+------+------+------+
478    | 2     | UDP  | VOID | VOID |
479    +-------+------+------+------+
480    | 3     | VOID | TCP  | VOID |
481    +-------+------+------+------+
482    | 4     | VOID | VOID | ICMP |
483    +-------+------+------+------+
484    | 5     | END                |
485    +-------+--------------------+
486
487 Item: ``INVERT``
488 ^^^^^^^^^^^^^^^^
489
490 Inverted matching, i.e. process packets that do not match the pattern.
491
492 - ``spec``, ``last`` and ``mask`` are ignored.
493
494 .. _table_rte_flow_item_invert:
495
496 .. table:: INVERT
497
498    +----------+---------+
499    | Field    | Value   |
500    +==========+=========+
501    | ``spec`` | ignored |
502    +----------+---------+
503    | ``last`` | ignored |
504    +----------+---------+
505    | ``mask`` | ignored |
506    +----------+---------+
507
508 Usage example, matching non-TCPv4 packets only:
509
510 .. _table_rte_flow_item_invert_example:
511
512 .. table:: Anything but TCPv4
513
514    +-------+----------+
515    | Index | Item     |
516    +=======+==========+
517    | 0     | INVERT   |
518    +-------+----------+
519    | 1     | Ethernet |
520    +-------+----------+
521    | 2     | IPv4     |
522    +-------+----------+
523    | 3     | TCP      |
524    +-------+----------+
525    | 4     | END      |
526    +-------+----------+
527
528 Item: ``PF``
529 ^^^^^^^^^^^^
530
531 Matches traffic originating from (ingress) or going to (egress) the physical
532 function of the current device.
533
534 If supported, should work even if the physical function is not managed by
535 the application and thus not associated with a DPDK port ID.
536
537 - Can be combined with any number of `Item: VF`_ to match both PF and VF
538   traffic.
539 - ``spec``, ``last`` and ``mask`` must not be set.
540
541 .. _table_rte_flow_item_pf:
542
543 .. table:: PF
544
545    +----------+-------+
546    | Field    | Value |
547    +==========+=======+
548    | ``spec`` | unset |
549    +----------+-------+
550    | ``last`` | unset |
551    +----------+-------+
552    | ``mask`` | unset |
553    +----------+-------+
554
555 Item: ``VF``
556 ^^^^^^^^^^^^
557
558 Matches traffic originating from (ingress) or going to (egress) a given
559 virtual function of the current device.
560
561 If supported, should work even if the virtual function is not managed by the
562 application and thus not associated with a DPDK port ID.
563
564 Note this pattern item does not match VF representors traffic which, as
565 separate entities, should be addressed through their own DPDK port IDs.
566
567 - Can be specified multiple times to match traffic addressed to several VF
568   IDs.
569 - Can be combined with a PF item to match both PF and VF traffic.
570 - Default ``mask`` matches any VF ID.
571
572 .. _table_rte_flow_item_vf:
573
574 .. table:: VF
575
576    +----------+----------+---------------------------+
577    | Field    | Subfield | Value                     |
578    +==========+==========+===========================+
579    | ``spec`` | ``id``   | destination VF ID         |
580    +----------+----------+---------------------------+
581    | ``last`` | ``id``   | upper range value         |
582    +----------+----------+---------------------------+
583    | ``mask`` | ``id``   | zeroed to match any VF ID |
584    +----------+----------+---------------------------+
585
586 Item: ``PHY_PORT``
587 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
588
589 Matches traffic originating from (ingress) or going to (egress) a physical
590 port of the underlying device.
591
592 The first PHY_PORT item overrides the physical port normally associated with
593 the specified DPDK input port (port_id). This item can be provided several
594 times to match additional physical ports.
595
596 Note that physical ports are not necessarily tied to DPDK input ports
597 (port_id) when those are not under DPDK control. Possible values are
598 specific to each device, they are not necessarily indexed from zero and may
599 not be contiguous.
600
601 As a device property, the list of allowed values as well as the value
602 associated with a port_id should be retrieved by other means.
603
604 - Default ``mask`` matches any port index.
605
606 .. _table_rte_flow_item_phy_port:
607
608 .. table:: PHY_PORT
609
610    +----------+-----------+--------------------------------+
611    | Field    | Subfield  | Value                          |
612    +==========+===========+================================+
613    | ``spec`` | ``index`` | physical port index            |
614    +----------+-----------+--------------------------------+
615    | ``last`` | ``index`` | upper range value              |
616    +----------+-----------+--------------------------------+
617    | ``mask`` | ``index`` | zeroed to match any port index |
618    +----------+-----------+--------------------------------+
619
620 Item: ``PORT_ID``
621 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
622
623 Matches traffic originating from (ingress) or going to (egress) a given DPDK
624 port ID.
625
626 Normally only supported if the port ID in question is known by the
627 underlying PMD and related to the device the flow rule is created against.
628
629 This must not be confused with `Item: PHY_PORT`_ which refers to the
630 physical port of a device, whereas `Item: PORT_ID`_ refers to a ``struct
631 rte_eth_dev`` object on the application side (also known as "port
632 representor" depending on the kind of underlying device).
633
634 - Default ``mask`` matches the specified DPDK port ID.
635
636 .. _table_rte_flow_item_port_id:
637
638 .. table:: PORT_ID
639
640    +----------+----------+-----------------------------+
641    | Field    | Subfield | Value                       |
642    +==========+==========+=============================+
643    | ``spec`` | ``id``   | DPDK port ID                |
644    +----------+----------+-----------------------------+
645    | ``last`` | ``id``   | upper range value           |
646    +----------+----------+-----------------------------+
647    | ``mask`` | ``id``   | zeroed to match any port ID |
648    +----------+----------+-----------------------------+
649
650 Data matching item types
651 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
652
653 Most of these are basically protocol header definitions with associated
654 bit-masks. They must be specified (stacked) from lowest to highest protocol
655 layer to form a matching pattern.
656
657 The following list is not exhaustive, new protocols will be added in the
658 future.
659
660 Item: ``ANY``
661 ^^^^^^^^^^^^^
662
663 Matches any protocol in place of the current layer, a single ANY may also
664 stand for several protocol layers.
665
666 This is usually specified as the first pattern item when looking for a
667 protocol anywhere in a packet.
668
669 - Default ``mask`` stands for any number of layers.
670
671 .. _table_rte_flow_item_any:
672
673 .. table:: ANY
674
675    +----------+----------+--------------------------------------+
676    | Field    | Subfield | Value                                |
677    +==========+==========+======================================+
678    | ``spec`` | ``num``  | number of layers covered             |
679    +----------+----------+--------------------------------------+
680    | ``last`` | ``num``  | upper range value                    |
681    +----------+----------+--------------------------------------+
682    | ``mask`` | ``num``  | zeroed to cover any number of layers |
683    +----------+----------+--------------------------------------+
684
685 Example for VXLAN TCP payload matching regardless of outer L3 (IPv4 or IPv6)
686 and L4 (UDP) both matched by the first ANY specification, and inner L3 (IPv4
687 or IPv6) matched by the second ANY specification:
688
689 .. _table_rte_flow_item_any_example:
690
691 .. table:: TCP in VXLAN with wildcards
692
693    +-------+------+----------+----------+-------+
694    | Index | Item | Field    | Subfield | Value |
695    +=======+======+==========+==========+=======+
696    | 0     | Ethernet                           |
697    +-------+------+----------+----------+-------+
698    | 1     | ANY  | ``spec`` | ``num``  | 2     |
699    +-------+------+----------+----------+-------+
700    | 2     | VXLAN                              |
701    +-------+------------------------------------+
702    | 3     | Ethernet                           |
703    +-------+------+----------+----------+-------+
704    | 4     | ANY  | ``spec`` | ``num``  | 1     |
705    +-------+------+----------+----------+-------+
706    | 5     | TCP                                |
707    +-------+------------------------------------+
708    | 6     | END                                |
709    +-------+------------------------------------+
710
711 Item: ``RAW``
712 ^^^^^^^^^^^^^
713
714 Matches a byte string of a given length at a given offset.
715
716 Offset is either absolute (using the start of the packet) or relative to the
717 end of the previous matched item in the stack, in which case negative values
718 are allowed.
719
720 If search is enabled, offset is used as the starting point. The search area
721 can be delimited by setting limit to a nonzero value, which is the maximum
722 number of bytes after offset where the pattern may start.
723
724 Matching a zero-length pattern is allowed, doing so resets the relative
725 offset for subsequent items.
726
727 - This type does not support ranges (``last`` field).
728 - Default ``mask`` matches all fields exactly.
729
730 .. _table_rte_flow_item_raw:
731
732 .. table:: RAW
733
734    +----------+--------------+-------------------------------------------------+
735    | Field    | Subfield     | Value                                           |
736    +==========+==============+=================================================+
737    | ``spec`` | ``relative`` | look for pattern after the previous item        |
738    |          +--------------+-------------------------------------------------+
739    |          | ``search``   | search pattern from offset (see also ``limit``) |
740    |          +--------------+-------------------------------------------------+
741    |          | ``reserved`` | reserved, must be set to zero                   |
742    |          +--------------+-------------------------------------------------+
743    |          | ``offset``   | absolute or relative offset for ``pattern``     |
744    |          +--------------+-------------------------------------------------+
745    |          | ``limit``    | search area limit for start of ``pattern``      |
746    |          +--------------+-------------------------------------------------+
747    |          | ``length``   | ``pattern`` length                              |
748    |          +--------------+-------------------------------------------------+
749    |          | ``pattern``  | byte string to look for                         |
750    +----------+--------------+-------------------------------------------------+
751    | ``last`` | if specified, either all 0 or with the same values as ``spec`` |
752    +----------+----------------------------------------------------------------+
753    | ``mask`` | bit-mask applied to ``spec`` values with usual behavior        |
754    +----------+----------------------------------------------------------------+
755
756 Example pattern looking for several strings at various offsets of a UDP
757 payload, using combined RAW items:
758
759 .. _table_rte_flow_item_raw_example:
760
761 .. table:: UDP payload matching
762
763    +-------+------+----------+--------------+-------+
764    | Index | Item | Field    | Subfield     | Value |
765    +=======+======+==========+==============+=======+
766    | 0     | Ethernet                               |
767    +-------+----------------------------------------+
768    | 1     | IPv4                                   |
769    +-------+----------------------------------------+
770    | 2     | UDP                                    |
771    +-------+------+----------+--------------+-------+
772    | 3     | RAW  | ``spec`` | ``relative`` | 1     |
773    |       |      |          +--------------+-------+
774    |       |      |          | ``search``   | 1     |
775    |       |      |          +--------------+-------+
776    |       |      |          | ``offset``   | 10    |
777    |       |      |          +--------------+-------+
778    |       |      |          | ``limit``    | 0     |
779    |       |      |          +--------------+-------+
780    |       |      |          | ``length``   | 3     |
781    |       |      |          +--------------+-------+
782    |       |      |          | ``pattern``  | "foo" |
783    +-------+------+----------+--------------+-------+
784    | 4     | RAW  | ``spec`` | ``relative`` | 1     |
785    |       |      |          +--------------+-------+
786    |       |      |          | ``search``   | 0     |
787    |       |      |          +--------------+-------+
788    |       |      |          | ``offset``   | 20    |
789    |       |      |          +--------------+-------+
790    |       |      |          | ``limit``    | 0     |
791    |       |      |          +--------------+-------+
792    |       |      |          | ``length``   | 3     |
793    |       |      |          +--------------+-------+
794    |       |      |          | ``pattern``  | "bar" |
795    +-------+------+----------+--------------+-------+
796    | 5     | RAW  | ``spec`` | ``relative`` | 1     |
797    |       |      |          +--------------+-------+
798    |       |      |          | ``search``   | 0     |
799    |       |      |          +--------------+-------+
800    |       |      |          | ``offset``   | -29   |
801    |       |      |          +--------------+-------+
802    |       |      |          | ``limit``    | 0     |
803    |       |      |          +--------------+-------+
804    |       |      |          | ``length``   | 3     |
805    |       |      |          +--------------+-------+
806    |       |      |          | ``pattern``  | "baz" |
807    +-------+------+----------+--------------+-------+
808    | 6     | END                                    |
809    +-------+----------------------------------------+
810
811 This translates to:
812
813 - Locate "foo" at least 10 bytes deep inside UDP payload.
814 - Locate "bar" after "foo" plus 20 bytes.
815 - Locate "baz" after "bar" minus 29 bytes.
816
817 Such a packet may be represented as follows (not to scale)::
818
819  0                     >= 10 B           == 20 B
820  |                  |<--------->|     |<--------->|
821  |                  |           |     |           |
822  |-----|------|-----|-----|-----|-----|-----------|-----|------|
823  | ETH | IPv4 | UDP | ... | baz | foo | ......... | bar | .... |
824  |-----|------|-----|-----|-----|-----|-----------|-----|------|
825                           |                             |
826                           |<--------------------------->|
827                                       == 29 B
828
829 Note that matching subsequent pattern items would resume after "baz", not
830 "bar" since matching is always performed after the previous item of the
831 stack.
832
833 Item: ``ETH``
834 ^^^^^^^^^^^^^
835
836 Matches an Ethernet header.
837
838 The ``type`` field either stands for "EtherType" or "TPID" when followed by
839 so-called layer 2.5 pattern items such as ``RTE_FLOW_ITEM_TYPE_VLAN``. In
840 the latter case, ``type`` refers to that of the outer header, with the inner
841 EtherType/TPID provided by the subsequent pattern item. This is the same
842 order as on the wire.
843
844 - ``dst``: destination MAC.
845 - ``src``: source MAC.
846 - ``type``: EtherType or TPID.
847 - Default ``mask`` matches destination and source addresses only.
848
849 Item: ``VLAN``
850 ^^^^^^^^^^^^^^
851
852 Matches an 802.1Q/ad VLAN tag.
853
854 The corresponding standard outer EtherType (TPID) values are
855 ``ETHER_TYPE_VLAN`` or ``ETHER_TYPE_QINQ``. It can be overridden by the
856 preceding pattern item.
857
858 - ``tci``: tag control information.
859 - ``inner_type``: inner EtherType or TPID.
860 - Default ``mask`` matches the VID part of TCI only (lower 12 bits).
861
862 Item: ``IPV4``
863 ^^^^^^^^^^^^^^
864
865 Matches an IPv4 header.
866
867 Note: IPv4 options are handled by dedicated pattern items.
868
869 - ``hdr``: IPv4 header definition (``rte_ip.h``).
870 - Default ``mask`` matches source and destination addresses only.
871
872 Item: ``IPV6``
873 ^^^^^^^^^^^^^^
874
875 Matches an IPv6 header.
876
877 Note: IPv6 options are handled by dedicated pattern items, see `Item:
878 IPV6_EXT`_.
879
880 - ``hdr``: IPv6 header definition (``rte_ip.h``).
881 - Default ``mask`` matches source and destination addresses only.
882
883 Item: ``ICMP``
884 ^^^^^^^^^^^^^^
885
886 Matches an ICMP header.
887
888 - ``hdr``: ICMP header definition (``rte_icmp.h``).
889 - Default ``mask`` matches ICMP type and code only.
890
891 Item: ``UDP``
892 ^^^^^^^^^^^^^
893
894 Matches a UDP header.
895
896 - ``hdr``: UDP header definition (``rte_udp.h``).
897 - Default ``mask`` matches source and destination ports only.
898
899 Item: ``TCP``
900 ^^^^^^^^^^^^^
901
902 Matches a TCP header.
903
904 - ``hdr``: TCP header definition (``rte_tcp.h``).
905 - Default ``mask`` matches source and destination ports only.
906
907 Item: ``SCTP``
908 ^^^^^^^^^^^^^^
909
910 Matches a SCTP header.
911
912 - ``hdr``: SCTP header definition (``rte_sctp.h``).
913 - Default ``mask`` matches source and destination ports only.
914
915 Item: ``VXLAN``
916 ^^^^^^^^^^^^^^^
917
918 Matches a VXLAN header (RFC 7348).
919
920 - ``flags``: normally 0x08 (I flag).
921 - ``rsvd0``: reserved, normally 0x000000.
922 - ``vni``: VXLAN network identifier.
923 - ``rsvd1``: reserved, normally 0x00.
924 - Default ``mask`` matches VNI only.
925
926 Item: ``E_TAG``
927 ^^^^^^^^^^^^^^^
928
929 Matches an IEEE 802.1BR E-Tag header.
930
931 The corresponding standard outer EtherType (TPID) value is
932 ``ETHER_TYPE_ETAG``. It can be overridden by the preceding pattern item.
933
934 - ``epcp_edei_in_ecid_b``: E-Tag control information (E-TCI), E-PCP (3b),
935   E-DEI (1b), ingress E-CID base (12b).
936 - ``rsvd_grp_ecid_b``: reserved (2b), GRP (2b), E-CID base (12b).
937 - ``in_ecid_e``: ingress E-CID ext.
938 - ``ecid_e``: E-CID ext.
939 - ``inner_type``: inner EtherType or TPID.
940 - Default ``mask`` simultaneously matches GRP and E-CID base.
941
942 Item: ``NVGRE``
943 ^^^^^^^^^^^^^^^
944
945 Matches a NVGRE header (RFC 7637).
946
947 - ``c_k_s_rsvd0_ver``: checksum (1b), undefined (1b), key bit (1b),
948   sequence number (1b), reserved 0 (9b), version (3b). This field must have
949   value 0x2000 according to RFC 7637.
950 - ``protocol``: protocol type (0x6558).
951 - ``tni``: virtual subnet ID.
952 - ``flow_id``: flow ID.
953 - Default ``mask`` matches TNI only.
954
955 Item: ``MPLS``
956 ^^^^^^^^^^^^^^
957
958 Matches a MPLS header.
959
960 - ``label_tc_s_ttl``: label, TC, Bottom of Stack and TTL.
961 - Default ``mask`` matches label only.
962
963 Item: ``GRE``
964 ^^^^^^^^^^^^^
965
966 Matches a GRE header.
967
968 - ``c_rsvd0_ver``: checksum, reserved 0 and version.
969 - ``protocol``: protocol type.
970 - Default ``mask`` matches protocol only.
971
972 Item: ``FUZZY``
973 ^^^^^^^^^^^^^^^
974
975 Fuzzy pattern match, expect faster than default.
976
977 This is for device that support fuzzy match option. Usually a fuzzy match is
978 fast but the cost is accuracy. i.e. Signature Match only match pattern's hash
979 value, but it is possible two different patterns have the same hash value.
980
981 Matching accuracy level can be configured by threshold. Driver can divide the
982 range of threshold and map to different accuracy levels that device support.
983
984 Threshold 0 means perfect match (no fuzziness), while threshold 0xffffffff
985 means fuzziest match.
986
987 .. _table_rte_flow_item_fuzzy:
988
989 .. table:: FUZZY
990
991    +----------+---------------+--------------------------------------------------+
992    | Field    |   Subfield    | Value                                            |
993    +==========+===============+==================================================+
994    | ``spec`` | ``threshold`` | 0 as perfect match, 0xffffffff as fuzziest match |
995    +----------+---------------+--------------------------------------------------+
996    | ``last`` | ``threshold`` | upper range value                                |
997    +----------+---------------+--------------------------------------------------+
998    | ``mask`` | ``threshold`` | bit-mask apply to "spec" and "last"              |
999    +----------+---------------+--------------------------------------------------+
1000
1001 Usage example, fuzzy match a TCPv4 packets:
1002
1003 .. _table_rte_flow_item_fuzzy_example:
1004
1005 .. table:: Fuzzy matching
1006
1007    +-------+----------+
1008    | Index | Item     |
1009    +=======+==========+
1010    | 0     | FUZZY    |
1011    +-------+----------+
1012    | 1     | Ethernet |
1013    +-------+----------+
1014    | 2     | IPv4     |
1015    +-------+----------+
1016    | 3     | TCP      |
1017    +-------+----------+
1018    | 4     | END      |
1019    +-------+----------+
1020
1021 Item: ``GTP``, ``GTPC``, ``GTPU``
1022 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1023
1024 Matches a GTPv1 header.
1025
1026 Note: GTP, GTPC and GTPU use the same structure. GTPC and GTPU item
1027 are defined for a user-friendly API when creating GTP-C and GTP-U
1028 flow rules.
1029
1030 - ``v_pt_rsv_flags``: version (3b), protocol type (1b), reserved (1b),
1031   extension header flag (1b), sequence number flag (1b), N-PDU number
1032   flag (1b).
1033 - ``msg_type``: message type.
1034 - ``msg_len``: message length.
1035 - ``teid``: tunnel endpoint identifier.
1036 - Default ``mask`` matches teid only.
1037
1038 Item: ``ESP``
1039 ^^^^^^^^^^^^^
1040
1041 Matches an ESP header.
1042
1043 - ``hdr``: ESP header definition (``rte_esp.h``).
1044 - Default ``mask`` matches SPI only.
1045
1046 Item: ``GENEVE``
1047 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1048
1049 Matches a GENEVE header.
1050
1051 - ``ver_opt_len_o_c_rsvd0``: version (2b), length of the options fields (6b),
1052   OAM packet (1b), critical options present (1b), reserved 0 (6b).
1053 - ``protocol``: protocol type.
1054 - ``vni``: virtual network identifier.
1055 - ``rsvd1``: reserved, normally 0x00.
1056 - Default ``mask`` matches VNI only.
1057
1058 Item: ``VXLAN-GPE``
1059 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1060
1061 Matches a VXLAN-GPE header (draft-ietf-nvo3-vxlan-gpe-05).
1062
1063 - ``flags``: normally 0x0C (I and P flags).
1064 - ``rsvd0``: reserved, normally 0x0000.
1065 - ``protocol``: protocol type.
1066 - ``vni``: VXLAN network identifier.
1067 - ``rsvd1``: reserved, normally 0x00.
1068 - Default ``mask`` matches VNI only.
1069
1070 Item: ``ARP_ETH_IPV4``
1071 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1072
1073 Matches an ARP header for Ethernet/IPv4.
1074
1075 - ``hdr``: hardware type, normally 1.
1076 - ``pro``: protocol type, normally 0x0800.
1077 - ``hln``: hardware address length, normally 6.
1078 - ``pln``: protocol address length, normally 4.
1079 - ``op``: opcode (1 for request, 2 for reply).
1080 - ``sha``: sender hardware address.
1081 - ``spa``: sender IPv4 address.
1082 - ``tha``: target hardware address.
1083 - ``tpa``: target IPv4 address.
1084 - Default ``mask`` matches SHA, SPA, THA and TPA.
1085
1086 Item: ``IPV6_EXT``
1087 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1088
1089 Matches the presence of any IPv6 extension header.
1090
1091 - ``next_hdr``: next header.
1092 - Default ``mask`` matches ``next_hdr``.
1093
1094 Normally preceded by any of:
1095
1096 - `Item: IPV6`_
1097 - `Item: IPV6_EXT`_
1098
1099 Item: ``ICMP6``
1100 ^^^^^^^^^^^^^^^
1101
1102 Matches any ICMPv6 header.
1103
1104 - ``type``: ICMPv6 type.
1105 - ``code``: ICMPv6 code.
1106 - ``checksum``: ICMPv6 checksum.
1107 - Default ``mask`` matches ``type`` and ``code``.
1108
1109 Item: ``ICMP6_ND_NS``
1110 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1111
1112 Matches an ICMPv6 neighbor discovery solicitation.
1113
1114 - ``type``: ICMPv6 type, normally 135.
1115 - ``code``: ICMPv6 code, normally 0.
1116 - ``checksum``: ICMPv6 checksum.
1117 - ``reserved``: reserved, normally 0.
1118 - ``target_addr``: target address.
1119 - Default ``mask`` matches target address only.
1120
1121 Item: ``ICMP6_ND_NA``
1122 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1123
1124 Matches an ICMPv6 neighbor discovery advertisement.
1125
1126 - ``type``: ICMPv6 type, normally 136.
1127 - ``code``: ICMPv6 code, normally 0.
1128 - ``checksum``: ICMPv6 checksum.
1129 - ``rso_reserved``: route flag (1b), solicited flag (1b), override flag
1130   (1b), reserved (29b).
1131 - ``target_addr``: target address.
1132 - Default ``mask`` matches target address only.
1133
1134 Item: ``ICMP6_ND_OPT``
1135 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1136
1137 Matches the presence of any ICMPv6 neighbor discovery option.
1138
1139 - ``type``: ND option type.
1140 - ``length``: ND option length.
1141 - Default ``mask`` matches type only.
1142
1143 Normally preceded by any of:
1144
1145 - `Item: ICMP6_ND_NA`_
1146 - `Item: ICMP6_ND_NS`_
1147 - `Item: ICMP6_ND_OPT`_
1148
1149 Item: ``ICMP6_ND_OPT_SLA_ETH``
1150 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1151
1152 Matches an ICMPv6 neighbor discovery source Ethernet link-layer address
1153 option.
1154
1155 - ``type``: ND option type, normally 1.
1156 - ``length``: ND option length, normally 1.
1157 - ``sla``: source Ethernet LLA.
1158 - Default ``mask`` matches source link-layer address only.
1159
1160 Normally preceded by any of:
1161
1162 - `Item: ICMP6_ND_NA`_
1163 - `Item: ICMP6_ND_OPT`_
1164
1165 Item: ``ICMP6_ND_OPT_TLA_ETH``
1166 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1167
1168 Matches an ICMPv6 neighbor discovery target Ethernet link-layer address
1169 option.
1170
1171 - ``type``: ND option type, normally 2.
1172 - ``length``: ND option length, normally 1.
1173 - ``tla``: target Ethernet LLA.
1174 - Default ``mask`` matches target link-layer address only.
1175
1176 Normally preceded by any of:
1177
1178 - `Item: ICMP6_ND_NS`_
1179 - `Item: ICMP6_ND_OPT`_
1180
1181 Actions
1182 ~~~~~~~
1183
1184 Each possible action is represented by a type. Some have associated
1185 configuration structures. Several actions combined in a list can be assigned
1186 to a flow rule and are performed in order.
1187
1188 They fall in three categories:
1189
1190 - Actions that modify the fate of matching traffic, for instance by dropping
1191   or assigning it a specific destination.
1192
1193 - Actions that modify matching traffic contents or its properties. This
1194   includes adding/removing encapsulation, encryption, compression and marks.
1195
1196 - Actions related to the flow rule itself, such as updating counters or
1197   making it non-terminating.
1198
1199 Flow rules being terminating by default, not specifying any action of the
1200 fate kind results in undefined behavior. This applies to both ingress and
1201 egress.
1202
1203 PASSTHRU, when supported, makes a flow rule non-terminating.
1204
1205 Like matching patterns, action lists are terminated by END items.
1206
1207 Example of action that redirects packets to queue index 10:
1208
1209 .. _table_rte_flow_action_example:
1210
1211 .. table:: Queue action
1212
1213    +-----------+-------+
1214    | Field     | Value |
1215    +===========+=======+
1216    | ``index`` | 10    |
1217    +-----------+-------+
1218
1219 Actions are performed in list order:
1220
1221 .. _table_rte_flow_count_then_drop:
1222
1223 .. table:: Count then drop
1224
1225    +-------+--------+
1226    | Index | Action |
1227    +=======+========+
1228    | 0     | COUNT  |
1229    +-------+--------+
1230    | 1     | DROP   |
1231    +-------+--------+
1232    | 2     | END    |
1233    +-------+--------+
1234
1235 |
1236
1237 .. _table_rte_flow_mark_count_redirect:
1238
1239 .. table:: Mark, count then redirect
1240
1241    +-------+--------+-----------+-------+
1242    | Index | Action | Field     | Value |
1243    +=======+========+===========+=======+
1244    | 0     | MARK   | ``mark``  | 0x2a  |
1245    +-------+--------+-----------+-------+
1246    | 1     | COUNT                      |
1247    +-------+--------+-----------+-------+
1248    | 2     | QUEUE  | ``queue`` | 10    |
1249    +-------+--------+-----------+-------+
1250    | 3     | END                        |
1251    +-------+----------------------------+
1252
1253 |
1254
1255 .. _table_rte_flow_redirect_queue_5:
1256
1257 .. table:: Redirect to queue 5
1258
1259    +-------+--------+-----------+-------+
1260    | Index | Action | Field     | Value |
1261    +=======+========+===========+=======+
1262    | 0     | DROP                       |
1263    +-------+--------+-----------+-------+
1264    | 1     | QUEUE  | ``queue`` | 5     |
1265    +-------+--------+-----------+-------+
1266    | 2     | END                        |
1267    +-------+----------------------------+
1268
1269 In the above example, while DROP and QUEUE must be performed in order, both
1270 have to happen before reaching END. Only QUEUE has a visible effect.
1271
1272 Note that such a list may be thought as ambiguous and rejected on that
1273 basis.
1274
1275 .. _table_rte_flow_redirect_queue_5_3:
1276
1277 .. table:: Redirect to queues 5 and 3
1278
1279    +-------+--------+-----------+-------+
1280    | Index | Action | Field     | Value |
1281    +=======+========+===========+=======+
1282    | 0     | QUEUE  | ``queue`` | 5     |
1283    +-------+--------+-----------+-------+
1284    | 1     | VOID                       |
1285    +-------+--------+-----------+-------+
1286    | 2     | QUEUE  | ``queue`` | 3     |
1287    +-------+--------+-----------+-------+
1288    | 3     | END                        |
1289    +-------+----------------------------+
1290
1291 As previously described, all actions must be taken into account. This
1292 effectively duplicates traffic to both queues. The above example also shows
1293 that VOID is ignored.
1294
1295 Action types
1296 ~~~~~~~~~~~~
1297
1298 Common action types are described in this section. Like pattern item types,
1299 this list is not exhaustive as new actions will be added in the future.
1300
1301 Action: ``END``
1302 ^^^^^^^^^^^^^^^
1303
1304 End marker for action lists. Prevents further processing of actions, thereby
1305 ending the list.
1306
1307 - Its numeric value is 0 for convenience.
1308 - PMD support is mandatory.
1309 - No configurable properties.
1310
1311 .. _table_rte_flow_action_end:
1312
1313 .. table:: END
1314
1315    +---------------+
1316    | Field         |
1317    +===============+
1318    | no properties |
1319    +---------------+
1320
1321 Action: ``VOID``
1322 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1323
1324 Used as a placeholder for convenience. It is ignored and simply discarded by
1325 PMDs.
1326
1327 - PMD support is mandatory.
1328 - No configurable properties.
1329
1330 .. _table_rte_flow_action_void:
1331
1332 .. table:: VOID
1333
1334    +---------------+
1335    | Field         |
1336    +===============+
1337    | no properties |
1338    +---------------+
1339
1340 Action: ``PASSTHRU``
1341 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1342
1343 Leaves traffic up for additional processing by subsequent flow rules; makes
1344 a flow rule non-terminating.
1345
1346 - No configurable properties.
1347
1348 .. _table_rte_flow_action_passthru:
1349
1350 .. table:: PASSTHRU
1351
1352    +---------------+
1353    | Field         |
1354    +===============+
1355    | no properties |
1356    +---------------+
1357
1358 Example to copy a packet to a queue and continue processing by subsequent
1359 flow rules:
1360
1361 .. _table_rte_flow_action_passthru_example:
1362
1363 .. table:: Copy to queue 8
1364
1365    +-------+--------+-----------+-------+
1366    | Index | Action | Field     | Value |
1367    +=======+========+===========+=======+
1368    | 0     | PASSTHRU                   |
1369    +-------+--------+-----------+-------+
1370    | 1     | QUEUE  | ``queue`` | 8     |
1371    +-------+--------+-----------+-------+
1372    | 2     | END                        |
1373    +-------+----------------------------+
1374
1375 Action: ``MARK``
1376 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1377
1378 Attaches an integer value to packets and sets ``PKT_RX_FDIR`` and
1379 ``PKT_RX_FDIR_ID`` mbuf flags.
1380
1381 This value is arbitrary and application-defined. Maximum allowed value
1382 depends on the underlying implementation. It is returned in the
1383 ``hash.fdir.hi`` mbuf field.
1384
1385 .. _table_rte_flow_action_mark:
1386
1387 .. table:: MARK
1388
1389    +--------+--------------------------------------+
1390    | Field  | Value                                |
1391    +========+======================================+
1392    | ``id`` | integer value to return with packets |
1393    +--------+--------------------------------------+
1394
1395 Action: ``FLAG``
1396 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1397
1398 Flags packets. Similar to `Action: MARK`_ without a specific value; only
1399 sets the ``PKT_RX_FDIR`` mbuf flag.
1400
1401 - No configurable properties.
1402
1403 .. _table_rte_flow_action_flag:
1404
1405 .. table:: FLAG
1406
1407    +---------------+
1408    | Field         |
1409    +===============+
1410    | no properties |
1411    +---------------+
1412
1413 Action: ``QUEUE``
1414 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
1415
1416 Assigns packets to a given queue index.
1417
1418 .. _table_rte_flow_action_queue:
1419
1420 .. table:: QUEUE
1421
1422    +-----------+--------------------+
1423    | Field     | Value              |
1424    +===========+====================+
1425    | ``index`` | queue index to use |
1426    +-----------+--------------------+
1427
1428 Action: ``DROP``
1429 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1430
1431 Drop packets.
1432
1433 - No configurable properties.
1434
1435 .. _table_rte_flow_action_drop:
1436
1437 .. table:: DROP
1438
1439    +---------------+
1440    | Field         |
1441    +===============+
1442    | no properties |
1443    +---------------+
1444
1445 Action: ``COUNT``
1446 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
1447
1448 Enables counters for this rule.
1449
1450 These counters can be retrieved and reset through ``rte_flow_query()``, see
1451 ``struct rte_flow_query_count``.
1452
1453 - Counters can be retrieved with ``rte_flow_query()``.
1454 - No configurable properties.
1455
1456 .. _table_rte_flow_action_count:
1457
1458 .. table:: COUNT
1459
1460    +---------------+
1461    | Field         |
1462    +===============+
1463    | no properties |
1464    +---------------+
1465
1466 Query structure to retrieve and reset flow rule counters:
1467
1468 .. _table_rte_flow_query_count:
1469
1470 .. table:: COUNT query
1471
1472    +---------------+-----+-----------------------------------+
1473    | Field         | I/O | Value                             |
1474    +===============+=====+===================================+
1475    | ``reset``     | in  | reset counter after query         |
1476    +---------------+-----+-----------------------------------+
1477    | ``hits_set``  | out | ``hits`` field is set             |
1478    +---------------+-----+-----------------------------------+
1479    | ``bytes_set`` | out | ``bytes`` field is set            |
1480    +---------------+-----+-----------------------------------+
1481    | ``hits``      | out | number of hits for this rule      |
1482    +---------------+-----+-----------------------------------+
1483    | ``bytes``     | out | number of bytes through this rule |
1484    +---------------+-----+-----------------------------------+
1485
1486 Action: ``RSS``
1487 ^^^^^^^^^^^^^^^
1488
1489 Similar to QUEUE, except RSS is additionally performed on packets to spread
1490 them among several queues according to the provided parameters.
1491
1492 Unlike global RSS settings used by other DPDK APIs, unsetting the ``types``
1493 field does not disable RSS in a flow rule. Doing so instead requests safe
1494 unspecified "best-effort" settings from the underlying PMD, which depending
1495 on the flow rule, may result in anything ranging from empty (single queue)
1496 to all-inclusive RSS.
1497
1498 Note: RSS hash result is stored in the ``hash.rss`` mbuf field which
1499 overlaps ``hash.fdir.lo``. Since `Action: MARK`_ sets the ``hash.fdir.hi``
1500 field only, both can be requested simultaneously.
1501
1502 Also, regarding packet encapsulation ``level``:
1503
1504 - ``0`` requests the default behavior. Depending on the packet type, it can
1505   mean outermost, innermost, anything in between or even no RSS.
1506
1507   It basically stands for the innermost encapsulation level RSS can be
1508   performed on according to PMD and device capabilities.
1509
1510 - ``1`` requests RSS to be performed on the outermost packet encapsulation
1511   level.
1512
1513 - ``2`` and subsequent values request RSS to be performed on the specified
1514    inner packet encapsulation level, from outermost to innermost (lower to
1515    higher values).
1516
1517 Values other than ``0`` are not necessarily supported.
1518
1519 Requesting a specific RSS level on unrecognized traffic results in undefined
1520 behavior. For predictable results, it is recommended to make the flow rule
1521 pattern match packet headers up to the requested encapsulation level so that
1522 only matching traffic goes through.
1523
1524 .. _table_rte_flow_action_rss:
1525
1526 .. table:: RSS
1527
1528    +---------------+---------------------------------------------+
1529    | Field         | Value                                       |
1530    +===============+=============================================+
1531    | ``func``      | RSS hash function to apply                  |
1532    +---------------+---------------------------------------------+
1533    | ``level``     | encapsulation level for ``types``           |
1534    +---------------+---------------------------------------------+
1535    | ``types``     | specific RSS hash types (see ``ETH_RSS_*``) |
1536    +---------------+---------------------------------------------+
1537    | ``key_len``   | hash key length in bytes                    |
1538    +---------------+---------------------------------------------+
1539    | ``queue_num`` | number of entries in ``queue``              |
1540    +---------------+---------------------------------------------+
1541    | ``key``       | hash key                                    |
1542    +---------------+---------------------------------------------+
1543    | ``queue``     | queue indices to use                        |
1544    +---------------+---------------------------------------------+
1545
1546 Action: ``PF``
1547 ^^^^^^^^^^^^^^
1548
1549 Directs matching traffic to the physical function (PF) of the current
1550 device.
1551
1552 See `Item: PF`_.
1553
1554 - No configurable properties.
1555
1556 .. _table_rte_flow_action_pf:
1557
1558 .. table:: PF
1559
1560    +---------------+
1561    | Field         |
1562    +===============+
1563    | no properties |
1564    +---------------+
1565
1566 Action: ``VF``
1567 ^^^^^^^^^^^^^^
1568
1569 Directs matching traffic to a given virtual function of the current device.
1570
1571 Packets matched by a VF pattern item can be redirected to their original VF
1572 ID instead of the specified one. This parameter may not be available and is
1573 not guaranteed to work properly if the VF part is matched by a prior flow
1574 rule or if packets are not addressed to a VF in the first place.
1575
1576 See `Item: VF`_.
1577
1578 .. _table_rte_flow_action_vf:
1579
1580 .. table:: VF
1581
1582    +--------------+--------------------------------+
1583    | Field        | Value                          |
1584    +==============+================================+
1585    | ``original`` | use original VF ID if possible |
1586    +--------------+--------------------------------+
1587    | ``id``       | VF ID                          |
1588    +--------------+--------------------------------+
1589
1590 Action: ``PHY_PORT``
1591 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1592
1593 Directs matching traffic to a given physical port index of the underlying
1594 device.
1595
1596 See `Item: PHY_PORT`_.
1597
1598 .. _table_rte_flow_action_phy_port:
1599
1600 .. table:: PHY_PORT
1601
1602    +--------------+-------------------------------------+
1603    | Field        | Value                               |
1604    +==============+=====================================+
1605    | ``original`` | use original port index if possible |
1606    +--------------+-------------------------------------+
1607    | ``index``    | physical port index                 |
1608    +--------------+-------------------------------------+
1609
1610 Action: ``PORT_ID``
1611 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1612 Directs matching traffic to a given DPDK port ID.
1613
1614 See `Item: PORT_ID`_.
1615
1616 .. _table_rte_flow_action_port_id:
1617
1618 .. table:: PORT_ID
1619
1620    +--------------+---------------------------------------+
1621    | Field        | Value                                 |
1622    +==============+=======================================+
1623    | ``original`` | use original DPDK port ID if possible |
1624    +--------------+---------------------------------------+
1625    | ``id``       | DPDK port ID                          |
1626    +--------------+---------------------------------------+
1627
1628 Action: ``METER``
1629 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
1630
1631 Applies a stage of metering and policing.
1632
1633 The metering and policing (MTR) object has to be first created using the
1634 rte_mtr_create() API function. The ID of the MTR object is specified as
1635 action parameter. More than one flow can use the same MTR object through
1636 the meter action. The MTR object can be further updated or queried using
1637 the rte_mtr* API.
1638
1639 .. _table_rte_flow_action_meter:
1640
1641 .. table:: METER
1642
1643    +--------------+---------------+
1644    | Field        | Value         |
1645    +==============+===============+
1646    | ``mtr_id``   | MTR object ID |
1647    +--------------+---------------+
1648
1649 Action: ``SECURITY``
1650 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1651
1652 Perform the security action on flows matched by the pattern items
1653 according to the configuration of the security session.
1654
1655 This action modifies the payload of matched flows. For INLINE_CRYPTO, the
1656 security protocol headers and IV are fully provided by the application as
1657 specified in the flow pattern. The payload of matching packets is
1658 encrypted on egress, and decrypted and authenticated on ingress.
1659 For INLINE_PROTOCOL, the security protocol is fully offloaded to HW,
1660 providing full encapsulation and decapsulation of packets in security
1661 protocols. The flow pattern specifies both the outer security header fields
1662 and the inner packet fields. The security session specified in the action
1663 must match the pattern parameters.
1664
1665 The security session specified in the action must be created on the same
1666 port as the flow action that is being specified.
1667
1668 The ingress/egress flow attribute should match that specified in the
1669 security session if the security session supports the definition of the
1670 direction.
1671
1672 Multiple flows can be configured to use the same security session.
1673
1674 .. _table_rte_flow_action_security:
1675
1676 .. table:: SECURITY
1677
1678    +----------------------+--------------------------------------+
1679    | Field                | Value                                |
1680    +======================+======================================+
1681    | ``security_session`` | security session to apply            |
1682    +----------------------+--------------------------------------+
1683
1684 The following is an example of configuring IPsec inline using the
1685 INLINE_CRYPTO security session:
1686
1687 The encryption algorithm, keys and salt are part of the opaque
1688 ``rte_security_session``. The SA is identified according to the IP and ESP
1689 fields in the pattern items.
1690
1691 .. _table_rte_flow_item_esp_inline_example:
1692
1693 .. table:: IPsec inline crypto flow pattern items.
1694
1695    +-------+----------+
1696    | Index | Item     |
1697    +=======+==========+
1698    | 0     | Ethernet |
1699    +-------+----------+
1700    | 1     | IPv4     |
1701    +-------+----------+
1702    | 2     | ESP      |
1703    +-------+----------+
1704    | 3     | END      |
1705    +-------+----------+
1706
1707 .. _table_rte_flow_action_esp_inline_example:
1708
1709 .. table:: IPsec inline flow actions.
1710
1711    +-------+----------+
1712    | Index | Action   |
1713    +=======+==========+
1714    | 0     | SECURITY |
1715    +-------+----------+
1716    | 1     | END      |
1717    +-------+----------+
1718
1719 Negative types
1720 ~~~~~~~~~~~~~~
1721
1722 All specified pattern items (``enum rte_flow_item_type``) and actions
1723 (``enum rte_flow_action_type``) use positive identifiers.
1724
1725 The negative space is reserved for dynamic types generated by PMDs during
1726 run-time. PMDs may encounter them as a result but must not accept negative
1727 identifiers they are not aware of.
1728
1729 A method to generate them remains to be defined.
1730
1731 Planned types
1732 ~~~~~~~~~~~~~
1733
1734 Pattern item types will be added as new protocols are implemented.
1735
1736 Variable headers support through dedicated pattern items, for example in
1737 order to match specific IPv4 options and IPv6 extension headers would be
1738 stacked after IPv4/IPv6 items.
1739
1740 Other action types are planned but are not defined yet. These include the
1741 ability to alter packet data in several ways, such as performing
1742 encapsulation/decapsulation of tunnel headers.
1743
1744 Rules management
1745 ----------------
1746
1747 A rather simple API with few functions is provided to fully manage flow
1748 rules.
1749
1750 Each created flow rule is associated with an opaque, PMD-specific handle
1751 pointer. The application is responsible for keeping it until the rule is
1752 destroyed.
1753
1754 Flows rules are represented by ``struct rte_flow`` objects.
1755
1756 Validation
1757 ~~~~~~~~~~
1758
1759 Given that expressing a definite set of device capabilities is not
1760 practical, a dedicated function is provided to check if a flow rule is
1761 supported and can be created.
1762
1763 .. code-block:: c
1764
1765    int
1766    rte_flow_validate(uint16_t port_id,
1767                      const struct rte_flow_attr *attr,
1768                      const struct rte_flow_item pattern[],
1769                      const struct rte_flow_action actions[],
1770                      struct rte_flow_error *error);
1771
1772 The flow rule is validated for correctness and whether it could be accepted
1773 by the device given sufficient resources. The rule is checked against the
1774 current device mode and queue configuration. The flow rule may also
1775 optionally be validated against existing flow rules and device resources.
1776 This function has no effect on the target device.
1777
1778 The returned value is guaranteed to remain valid only as long as no
1779 successful calls to ``rte_flow_create()`` or ``rte_flow_destroy()`` are made
1780 in the meantime and no device parameter affecting flow rules in any way are
1781 modified, due to possible collisions or resource limitations (although in
1782 such cases ``EINVAL`` should not be returned).
1783
1784 Arguments:
1785
1786 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1787 - ``attr``: flow rule attributes.
1788 - ``pattern``: pattern specification (list terminated by the END pattern
1789   item).
1790 - ``actions``: associated actions (list terminated by the END action).
1791 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1792   this structure in case of error only.
1793
1794 Return values:
1795
1796 - 0 if flow rule is valid and can be created. A negative errno value
1797   otherwise (``rte_errno`` is also set), the following errors are defined.
1798 - ``-ENOSYS``: underlying device does not support this functionality.
1799 - ``-EINVAL``: unknown or invalid rule specification.
1800 - ``-ENOTSUP``: valid but unsupported rule specification (e.g. partial
1801   bit-masks are unsupported).
1802 - ``EEXIST``: collision with an existing rule. Only returned if device
1803   supports flow rule collision checking and there was a flow rule
1804   collision. Not receiving this return code is no guarantee that creating
1805   the rule will not fail due to a collision.
1806 - ``ENOMEM``: not enough memory to execute the function, or if the device
1807   supports resource validation, resource limitation on the device.
1808 - ``-EBUSY``: action cannot be performed due to busy device resources, may
1809   succeed if the affected queues or even the entire port are in a stopped
1810   state (see ``rte_eth_dev_rx_queue_stop()`` and ``rte_eth_dev_stop()``).
1811
1812 Creation
1813 ~~~~~~~~
1814
1815 Creating a flow rule is similar to validating one, except the rule is
1816 actually created and a handle returned.
1817
1818 .. code-block:: c
1819
1820    struct rte_flow *
1821    rte_flow_create(uint16_t port_id,
1822                    const struct rte_flow_attr *attr,
1823                    const struct rte_flow_item pattern[],
1824                    const struct rte_flow_action *actions[],
1825                    struct rte_flow_error *error);
1826
1827 Arguments:
1828
1829 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1830 - ``attr``: flow rule attributes.
1831 - ``pattern``: pattern specification (list terminated by the END pattern
1832   item).
1833 - ``actions``: associated actions (list terminated by the END action).
1834 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1835   this structure in case of error only.
1836
1837 Return values:
1838
1839 A valid handle in case of success, NULL otherwise and ``rte_errno`` is set
1840 to the positive version of one of the error codes defined for
1841 ``rte_flow_validate()``.
1842
1843 Destruction
1844 ~~~~~~~~~~~
1845
1846 Flow rules destruction is not automatic, and a queue or a port should not be
1847 released if any are still attached to them. Applications must take care of
1848 performing this step before releasing resources.
1849
1850 .. code-block:: c
1851
1852    int
1853    rte_flow_destroy(uint16_t port_id,
1854                     struct rte_flow *flow,
1855                     struct rte_flow_error *error);
1856
1857
1858 Failure to destroy a flow rule handle may occur when other flow rules depend
1859 on it, and destroying it would result in an inconsistent state.
1860
1861 This function is only guaranteed to succeed if handles are destroyed in
1862 reverse order of their creation.
1863
1864 Arguments:
1865
1866 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1867 - ``flow``: flow rule handle to destroy.
1868 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1869   this structure in case of error only.
1870
1871 Return values:
1872
1873 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1874
1875 Flush
1876 ~~~~~
1877
1878 Convenience function to destroy all flow rule handles associated with a
1879 port. They are released as with successive calls to ``rte_flow_destroy()``.
1880
1881 .. code-block:: c
1882
1883    int
1884    rte_flow_flush(uint16_t port_id,
1885                   struct rte_flow_error *error);
1886
1887 In the unlikely event of failure, handles are still considered destroyed and
1888 no longer valid but the port must be assumed to be in an inconsistent state.
1889
1890 Arguments:
1891
1892 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1893 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1894   this structure in case of error only.
1895
1896 Return values:
1897
1898 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1899
1900 Query
1901 ~~~~~
1902
1903 Query an existing flow rule.
1904
1905 This function allows retrieving flow-specific data such as counters. Data
1906 is gathered by special actions which must be present in the flow rule
1907 definition.
1908
1909 .. code-block:: c
1910
1911    int
1912    rte_flow_query(uint16_t port_id,
1913                   struct rte_flow *flow,
1914                   enum rte_flow_action_type action,
1915                   void *data,
1916                   struct rte_flow_error *error);
1917
1918 Arguments:
1919
1920 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1921 - ``flow``: flow rule handle to query.
1922 - ``action``: action type to query.
1923 - ``data``: pointer to storage for the associated query data type.
1924 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1925   this structure in case of error only.
1926
1927 Return values:
1928
1929 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1930
1931 Isolated mode
1932 -------------
1933
1934 The general expectation for ingress traffic is that flow rules process it
1935 first; the remaining unmatched or pass-through traffic usually ends up in a
1936 queue (with or without RSS, locally or in some sub-device instance)
1937 depending on the global configuration settings of a port.
1938
1939 While fine from a compatibility standpoint, this approach makes drivers more
1940 complex as they have to check for possible side effects outside of this API
1941 when creating or destroying flow rules. It results in a more limited set of
1942 available rule types due to the way device resources are assigned (e.g. no
1943 support for the RSS action even on capable hardware).
1944
1945 Given that nonspecific traffic can be handled by flow rules as well,
1946 isolated mode is a means for applications to tell a driver that ingress on
1947 the underlying port must be injected from the defined flow rules only; that
1948 no default traffic is expected outside those rules.
1949
1950 This has the following benefits:
1951
1952 - Applications get finer-grained control over the kind of traffic they want
1953   to receive (no traffic by default).
1954
1955 - More importantly they control at what point nonspecific traffic is handled
1956   relative to other flow rules, by adjusting priority levels.
1957
1958 - Drivers can assign more hardware resources to flow rules and expand the
1959   set of supported rule types.
1960
1961 Because toggling isolated mode may cause profound changes to the ingress
1962 processing path of a driver, it may not be possible to leave it once
1963 entered. Likewise, existing flow rules or global configuration settings may
1964 prevent a driver from entering isolated mode.
1965
1966 Applications relying on this mode are therefore encouraged to toggle it as
1967 soon as possible after device initialization, ideally before the first call
1968 to ``rte_eth_dev_configure()`` to avoid possible failures due to conflicting
1969 settings.
1970
1971 Once effective, the following functionality has no effect on the underlying
1972 port and may return errors such as ``ENOTSUP`` ("not supported"):
1973
1974 - Toggling promiscuous mode.
1975 - Toggling allmulticast mode.
1976 - Configuring MAC addresses.
1977 - Configuring multicast addresses.
1978 - Configuring VLAN filters.
1979 - Configuring Rx filters through the legacy API (e.g. FDIR).
1980 - Configuring global RSS settings.
1981
1982 .. code-block:: c
1983
1984    int
1985    rte_flow_isolate(uint16_t port_id, int set, struct rte_flow_error *error);
1986
1987 Arguments:
1988
1989 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1990 - ``set``: nonzero to enter isolated mode, attempt to leave it otherwise.
1991 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1992   this structure in case of error only.
1993
1994 Return values:
1995
1996 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1997
1998 Verbose error reporting
1999 -----------------------
2000
2001 The defined *errno* values may not be accurate enough for users or
2002 application developers who want to investigate issues related to flow rules
2003 management. A dedicated error object is defined for this purpose:
2004
2005 .. code-block:: c
2006
2007    enum rte_flow_error_type {
2008        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_NONE, /**< No error. */
2009        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_UNSPECIFIED, /**< Cause unspecified. */
2010        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_HANDLE, /**< Flow rule (handle). */
2011        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_GROUP, /**< Group field. */
2012        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_PRIORITY, /**< Priority field. */
2013        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_INGRESS, /**< Ingress field. */
2014        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_EGRESS, /**< Egress field. */
2015        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR, /**< Attributes structure. */
2016        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ITEM_NUM, /**< Pattern length. */
2017        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ITEM, /**< Specific pattern item. */
2018        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ACTION_NUM, /**< Number of actions. */
2019        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ACTION, /**< Specific action. */
2020    };
2021
2022    struct rte_flow_error {
2023        enum rte_flow_error_type type; /**< Cause field and error types. */
2024        const void *cause; /**< Object responsible for the error. */
2025        const char *message; /**< Human-readable error message. */
2026    };
2027
2028 Error type ``RTE_FLOW_ERROR_TYPE_NONE`` stands for no error, in which case
2029 remaining fields can be ignored. Other error types describe the type of the
2030 object pointed by ``cause``.
2031
2032 If non-NULL, ``cause`` points to the object responsible for the error. For a
2033 flow rule, this may be a pattern item or an individual action.
2034
2035 If non-NULL, ``message`` provides a human-readable error message.
2036
2037 This object is normally allocated by applications and set by PMDs in case of
2038 error, the message points to a constant string which does not need to be
2039 freed by the application, however its pointer can be considered valid only
2040 as long as its associated DPDK port remains configured. Closing the
2041 underlying device or unloading the PMD invalidates it.
2042
2043 Helpers
2044 -------
2045
2046 Error initializer
2047 ~~~~~~~~~~~~~~~~~
2048
2049 .. code-block:: c
2050
2051    static inline int
2052    rte_flow_error_set(struct rte_flow_error *error,
2053                       int code,
2054                       enum rte_flow_error_type type,
2055                       const void *cause,
2056                       const char *message);
2057
2058 This function initializes ``error`` (if non-NULL) with the provided
2059 parameters and sets ``rte_errno`` to ``code``. A negative error ``code`` is
2060 then returned.
2061
2062 Caveats
2063 -------
2064
2065 - DPDK does not keep track of flow rules definitions or flow rule objects
2066   automatically. Applications may keep track of the former and must keep
2067   track of the latter. PMDs may also do it for internal needs, however this
2068   must not be relied on by applications.
2069
2070 - Flow rules are not maintained between successive port initializations. An
2071   application exiting without releasing them and restarting must re-create
2072   them from scratch.
2073
2074 - API operations are synchronous and blocking (``EAGAIN`` cannot be
2075   returned).
2076
2077 - There is no provision for reentrancy/multi-thread safety, although nothing
2078   should prevent different devices from being configured at the same
2079   time. PMDs may protect their control path functions accordingly.
2080
2081 - Stopping the data path (TX/RX) should not be necessary when managing flow
2082   rules. If this cannot be achieved naturally or with workarounds (such as
2083   temporarily replacing the burst function pointers), an appropriate error
2084   code must be returned (``EBUSY``).
2085
2086 - PMDs, not applications, are responsible for maintaining flow rules
2087   configuration when stopping and restarting a port or performing other
2088   actions which may affect them. They can only be destroyed explicitly by
2089   applications.
2090
2091 For devices exposing multiple ports sharing global settings affected by flow
2092 rules:
2093
2094 - All ports under DPDK control must behave consistently, PMDs are
2095   responsible for making sure that existing flow rules on a port are not
2096   affected by other ports.
2097
2098 - Ports not under DPDK control (unaffected or handled by other applications)
2099   are user's responsibility. They may affect existing flow rules and cause
2100   undefined behavior. PMDs aware of this may prevent flow rules creation
2101   altogether in such cases.
2102
2103 PMD interface
2104 -------------
2105
2106 The PMD interface is defined in ``rte_flow_driver.h``. It is not subject to
2107 API/ABI versioning constraints as it is not exposed to applications and may
2108 evolve independently.
2109
2110 It is currently implemented on top of the legacy filtering framework through
2111 filter type *RTE_ETH_FILTER_GENERIC* that accepts the single operation
2112 *RTE_ETH_FILTER_GET* to return PMD-specific *rte_flow* callbacks wrapped
2113 inside ``struct rte_flow_ops``.
2114
2115 This overhead is temporarily necessary in order to keep compatibility with
2116 the legacy filtering framework, which should eventually disappear.
2117
2118 - PMD callbacks implement exactly the interface described in `Rules
2119   management`_, except for the port ID argument which has already been
2120   converted to a pointer to the underlying ``struct rte_eth_dev``.
2121
2122 - Public API functions do not process flow rules definitions at all before
2123   calling PMD functions (no basic error checking, no validation
2124   whatsoever). They only make sure these callbacks are non-NULL or return
2125   the ``ENOSYS`` (function not supported) error.
2126
2127 This interface additionally defines the following helper function:
2128
2129 - ``rte_flow_ops_get()``: get generic flow operations structure from a
2130   port.
2131
2132 More will be added over time.
2133
2134 Device compatibility
2135 --------------------
2136
2137 No known implementation supports all the described features.
2138
2139 Unsupported features or combinations are not expected to be fully emulated
2140 in software by PMDs for performance reasons. Partially supported features
2141 may be completed in software as long as hardware performs most of the work
2142 (such as queue redirection and packet recognition).
2143
2144 However PMDs are expected to do their best to satisfy application requests
2145 by working around hardware limitations as long as doing so does not affect
2146 the behavior of existing flow rules.
2147
2148 The following sections provide a few examples of such cases and describe how
2149 PMDs should handle them, they are based on limitations built into the
2150 previous APIs.
2151
2152 Global bit-masks
2153 ~~~~~~~~~~~~~~~~
2154
2155 Each flow rule comes with its own, per-layer bit-masks, while hardware may
2156 support only a single, device-wide bit-mask for a given layer type, so that
2157 two IPv4 rules cannot use different bit-masks.
2158
2159 The expected behavior in this case is that PMDs automatically configure
2160 global bit-masks according to the needs of the first flow rule created.
2161
2162 Subsequent rules are allowed only if their bit-masks match those, the
2163 ``EEXIST`` error code should be returned otherwise.
2164
2165 Unsupported layer types
2166 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2167
2168 Many protocols can be simulated by crafting patterns with the `Item: RAW`_
2169 type.
2170
2171 PMDs can rely on this capability to simulate support for protocols with
2172 headers not directly recognized by hardware.
2173
2174 ``ANY`` pattern item
2175 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2176
2177 This pattern item stands for anything, which can be difficult to translate
2178 to something hardware would understand, particularly if followed by more
2179 specific types.
2180
2181 Consider the following pattern:
2182
2183 .. _table_rte_flow_unsupported_any:
2184
2185 .. table:: Pattern with ANY as L3
2186
2187    +-------+-----------------------+
2188    | Index | Item                  |
2189    +=======+=======================+
2190    | 0     | ETHER                 |
2191    +-------+-----+---------+-------+
2192    | 1     | ANY | ``num`` | ``1`` |
2193    +-------+-----+---------+-------+
2194    | 2     | TCP                   |
2195    +-------+-----------------------+
2196    | 3     | END                   |
2197    +-------+-----------------------+
2198
2199 Knowing that TCP does not make sense with something other than IPv4 and IPv6
2200 as L3, such a pattern may be translated to two flow rules instead:
2201
2202 .. _table_rte_flow_unsupported_any_ipv4:
2203
2204 .. table:: ANY replaced with IPV4
2205
2206    +-------+--------------------+
2207    | Index | Item               |
2208    +=======+====================+
2209    | 0     | ETHER              |
2210    +-------+--------------------+
2211    | 1     | IPV4 (zeroed mask) |
2212    +-------+--------------------+
2213    | 2     | TCP                |
2214    +-------+--------------------+
2215    | 3     | END                |
2216    +-------+--------------------+
2217
2218 |
2219
2220 .. _table_rte_flow_unsupported_any_ipv6:
2221
2222 .. table:: ANY replaced with IPV6
2223
2224    +-------+--------------------+
2225    | Index | Item               |
2226    +=======+====================+
2227    | 0     | ETHER              |
2228    +-------+--------------------+
2229    | 1     | IPV6 (zeroed mask) |
2230    +-------+--------------------+
2231    | 2     | TCP                |
2232    +-------+--------------------+
2233    | 3     | END                |
2234    +-------+--------------------+
2235
2236 Note that as soon as a ANY rule covers several layers, this approach may
2237 yield a large number of hidden flow rules. It is thus suggested to only
2238 support the most common scenarios (anything as L2 and/or L3).
2239
2240 Unsupported actions
2241 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2242
2243 - When combined with `Action: QUEUE`_, packet counting (`Action: COUNT`_)
2244   and tagging (`Action: MARK`_ or `Action: FLAG`_) may be implemented in
2245   software as long as the target queue is used by a single rule.
2246
2247 - When a single target queue is provided, `Action: RSS`_ can also be
2248   implemented through `Action: QUEUE`_.
2249
2250 Flow rules priority
2251 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2252
2253 While it would naturally make sense, flow rules cannot be assumed to be
2254 processed by hardware in the same order as their creation for several
2255 reasons:
2256
2257 - They may be managed internally as a tree or a hash table instead of a
2258   list.
2259 - Removing a flow rule before adding another one can either put the new rule
2260   at the end of the list or reuse a freed entry.
2261 - Duplication may occur when packets are matched by several rules.
2262
2263 For overlapping rules (particularly in order to use `Action: PASSTHRU`_)
2264 predictable behavior is only guaranteed by using different priority levels.
2265
2266 Priority levels are not necessarily implemented in hardware, or may be
2267 severely limited (e.g. a single priority bit).
2268
2269 For these reasons, priority levels may be implemented purely in software by
2270 PMDs.
2271
2272 - For devices expecting flow rules to be added in the correct order, PMDs
2273   may destroy and re-create existing rules after adding a new one with
2274   a higher priority.
2275
2276 - A configurable number of dummy or empty rules can be created at
2277   initialization time to save high priority slots for later.
2278
2279 - In order to save priority levels, PMDs may evaluate whether rules are
2280   likely to collide and adjust their priority accordingly.
2281
2282 Future evolutions
2283 -----------------
2284
2285 - A device profile selection function which could be used to force a
2286   permanent profile instead of relying on its automatic configuration based
2287   on existing flow rules.
2288
2289 - A method to optimize *rte_flow* rules with specific pattern items and
2290   action types generated on the fly by PMDs. DPDK should assign negative
2291   numbers to these in order to not collide with the existing types. See
2292   `Negative types`_.
2293
2294 - Adding specific egress pattern items and actions as described in
2295   `Attribute: Traffic direction`_.
2296
2297 - Optional software fallback when PMDs are unable to handle requested flow
2298   rules so applications do not have to implement their own.