doc: remove flow API migration section
[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 rules can apply to inbound and/or outbound traffic (ingress/egress).
174
175 Several pattern items and actions are valid and can be used in both
176 directions. At least one direction must be specified.
177
178 Specifying both directions at once for a given rule is not recommended but
179 may be valid in a few cases (e.g. shared counters).
180
181 Pattern item
182 ~~~~~~~~~~~~
183
184 Pattern items fall in two categories:
185
186 - Matching protocol headers and packet data, usually associated with a
187   specification structure. These must be stacked in the same order as the
188   protocol layers to match inside packets, starting from the lowest.
189
190 - Matching meta-data or affecting pattern processing, often without a
191   specification structure. Since they do not match packet contents, their
192   position in the list is usually not relevant.
193
194 Item specification structures are used to match specific values among
195 protocol fields (or item properties). Documentation describes for each item
196 whether they are associated with one and their type name if so.
197
198 Up to three structures of the same type can be set for a given item:
199
200 - ``spec``: values to match (e.g. a given IPv4 address).
201
202 - ``last``: upper bound for an inclusive range with corresponding fields in
203   ``spec``.
204
205 - ``mask``: bit-mask applied to both ``spec`` and ``last`` whose purpose is
206   to distinguish the values to take into account and/or partially mask them
207   out (e.g. in order to match an IPv4 address prefix).
208
209 Usage restrictions and expected behavior:
210
211 - Setting either ``mask`` or ``last`` without ``spec`` is an error.
212
213 - Field values in ``last`` which are either 0 or equal to the corresponding
214   values in ``spec`` are ignored; they do not generate a range. Nonzero
215   values lower than those in ``spec`` are not supported.
216
217 - Setting ``spec`` and optionally ``last`` without ``mask`` causes the PMD
218   to use the default mask defined for that item (defined as
219   ``rte_flow_item_{name}_mask`` constants).
220
221 - Not setting any of them (assuming item type allows it) is equivalent to
222   providing an empty (zeroed) ``mask`` for broad (nonspecific) matching.
223
224 - ``mask`` is a simple bit-mask applied before interpreting the contents of
225   ``spec`` and ``last``, which may yield unexpected results if not used
226   carefully. For example, if for an IPv4 address field, ``spec`` provides
227   *10.1.2.3*, ``last`` provides *10.3.4.5* and ``mask`` provides
228   *255.255.0.0*, the effective range becomes *10.1.0.0* to *10.3.255.255*.
229
230 Example of an item specification matching an Ethernet header:
231
232 .. _table_rte_flow_pattern_item_example:
233
234 .. table:: Ethernet item
235
236    +----------+----------+--------------------+
237    | Field    | Subfield | Value              |
238    +==========+==========+====================+
239    | ``spec`` | ``src``  | ``00:01:02:03:04`` |
240    |          +----------+--------------------+
241    |          | ``dst``  | ``00:2a:66:00:01`` |
242    |          +----------+--------------------+
243    |          | ``type`` | ``0x22aa``         |
244    +----------+----------+--------------------+
245    | ``last`` | unspecified                   |
246    +----------+----------+--------------------+
247    | ``mask`` | ``src``  | ``00:ff:ff:ff:00`` |
248    |          +----------+--------------------+
249    |          | ``dst``  | ``00:00:00:00:ff`` |
250    |          +----------+--------------------+
251    |          | ``type`` | ``0x0000``         |
252    +----------+----------+--------------------+
253
254 Non-masked bits stand for any value (shown as ``?`` below), Ethernet headers
255 with the following properties are thus matched:
256
257 - ``src``: ``??:01:02:03:??``
258 - ``dst``: ``??:??:??:??:01``
259 - ``type``: ``0x????``
260
261 Matching pattern
262 ~~~~~~~~~~~~~~~~
263
264 A pattern is formed by stacking items starting from the lowest protocol
265 layer to match. This stacking restriction does not apply to meta items which
266 can be placed anywhere in the stack without affecting the meaning of the
267 resulting pattern.
268
269 Patterns are terminated by END items.
270
271 Examples:
272
273 .. _table_rte_flow_tcpv4_as_l4:
274
275 .. table:: TCPv4 as L4
276
277    +-------+----------+
278    | Index | Item     |
279    +=======+==========+
280    | 0     | Ethernet |
281    +-------+----------+
282    | 1     | IPv4     |
283    +-------+----------+
284    | 2     | TCP      |
285    +-------+----------+
286    | 3     | END      |
287    +-------+----------+
288
289 |
290
291 .. _table_rte_flow_tcpv6_in_vxlan:
292
293 .. table:: TCPv6 in VXLAN
294
295    +-------+------------+
296    | Index | Item       |
297    +=======+============+
298    | 0     | Ethernet   |
299    +-------+------------+
300    | 1     | IPv4       |
301    +-------+------------+
302    | 2     | UDP        |
303    +-------+------------+
304    | 3     | VXLAN      |
305    +-------+------------+
306    | 4     | Ethernet   |
307    +-------+------------+
308    | 5     | IPv6       |
309    +-------+------------+
310    | 6     | TCP        |
311    +-------+------------+
312    | 7     | END        |
313    +-------+------------+
314
315 |
316
317 .. _table_rte_flow_tcpv4_as_l4_meta:
318
319 .. table:: TCPv4 as L4 with meta items
320
321    +-------+----------+
322    | Index | Item     |
323    +=======+==========+
324    | 0     | VOID     |
325    +-------+----------+
326    | 1     | Ethernet |
327    +-------+----------+
328    | 2     | VOID     |
329    +-------+----------+
330    | 3     | IPv4     |
331    +-------+----------+
332    | 4     | TCP      |
333    +-------+----------+
334    | 5     | VOID     |
335    +-------+----------+
336    | 6     | VOID     |
337    +-------+----------+
338    | 7     | END      |
339    +-------+----------+
340
341 The above example shows how meta items do not affect packet data matching
342 items, as long as those remain stacked properly. The resulting matching
343 pattern is identical to "TCPv4 as L4".
344
345 .. _table_rte_flow_udpv6_anywhere:
346
347 .. table:: UDPv6 anywhere
348
349    +-------+------+
350    | Index | Item |
351    +=======+======+
352    | 0     | IPv6 |
353    +-------+------+
354    | 1     | UDP  |
355    +-------+------+
356    | 2     | END  |
357    +-------+------+
358
359 If supported by the PMD, omitting one or several protocol layers at the
360 bottom of the stack as in the above example (missing an Ethernet
361 specification) enables looking up anywhere in packets.
362
363 It is unspecified whether the payload of supported encapsulations
364 (e.g. VXLAN payload) is matched by such a pattern, which may apply to inner,
365 outer or both packets.
366
367 .. _table_rte_flow_invalid_l3:
368
369 .. table:: Invalid, missing L3
370
371    +-------+----------+
372    | Index | Item     |
373    +=======+==========+
374    | 0     | Ethernet |
375    +-------+----------+
376    | 1     | UDP      |
377    +-------+----------+
378    | 2     | END      |
379    +-------+----------+
380
381 The above pattern is invalid due to a missing L3 specification between L2
382 (Ethernet) and L4 (UDP). Doing so is only allowed at the bottom and at the
383 top of the stack.
384
385 Meta item types
386 ~~~~~~~~~~~~~~~
387
388 They match meta-data or affect pattern processing instead of matching packet
389 data directly, most of them do not need a specification structure. This
390 particularity allows them to be specified anywhere in the stack without
391 causing any side effect.
392
393 Item: ``END``
394 ^^^^^^^^^^^^^
395
396 End marker for item lists. Prevents further processing of items, thereby
397 ending the pattern.
398
399 - Its numeric value is 0 for convenience.
400 - PMD support is mandatory.
401 - ``spec``, ``last`` and ``mask`` are ignored.
402
403 .. _table_rte_flow_item_end:
404
405 .. table:: END
406
407    +----------+---------+
408    | Field    | Value   |
409    +==========+=========+
410    | ``spec`` | ignored |
411    +----------+---------+
412    | ``last`` | ignored |
413    +----------+---------+
414    | ``mask`` | ignored |
415    +----------+---------+
416
417 Item: ``VOID``
418 ^^^^^^^^^^^^^^
419
420 Used as a placeholder for convenience. It is ignored and simply discarded by
421 PMDs.
422
423 - PMD support is mandatory.
424 - ``spec``, ``last`` and ``mask`` are ignored.
425
426 .. _table_rte_flow_item_void:
427
428 .. table:: VOID
429
430    +----------+---------+
431    | Field    | Value   |
432    +==========+=========+
433    | ``spec`` | ignored |
434    +----------+---------+
435    | ``last`` | ignored |
436    +----------+---------+
437    | ``mask`` | ignored |
438    +----------+---------+
439
440 One usage example for this type is generating rules that share a common
441 prefix quickly without reallocating memory, only by updating item types:
442
443 .. _table_rte_flow_item_void_example:
444
445 .. table:: TCP, UDP or ICMP as L4
446
447    +-------+--------------------+
448    | Index | Item               |
449    +=======+====================+
450    | 0     | Ethernet           |
451    +-------+--------------------+
452    | 1     | IPv4               |
453    +-------+------+------+------+
454    | 2     | UDP  | VOID | VOID |
455    +-------+------+------+------+
456    | 3     | VOID | TCP  | VOID |
457    +-------+------+------+------+
458    | 4     | VOID | VOID | ICMP |
459    +-------+------+------+------+
460    | 5     | END                |
461    +-------+--------------------+
462
463 Item: ``INVERT``
464 ^^^^^^^^^^^^^^^^
465
466 Inverted matching, i.e. process packets that do not match the pattern.
467
468 - ``spec``, ``last`` and ``mask`` are ignored.
469
470 .. _table_rte_flow_item_invert:
471
472 .. table:: INVERT
473
474    +----------+---------+
475    | Field    | Value   |
476    +==========+=========+
477    | ``spec`` | ignored |
478    +----------+---------+
479    | ``last`` | ignored |
480    +----------+---------+
481    | ``mask`` | ignored |
482    +----------+---------+
483
484 Usage example, matching non-TCPv4 packets only:
485
486 .. _table_rte_flow_item_invert_example:
487
488 .. table:: Anything but TCPv4
489
490    +-------+----------+
491    | Index | Item     |
492    +=======+==========+
493    | 0     | INVERT   |
494    +-------+----------+
495    | 1     | Ethernet |
496    +-------+----------+
497    | 2     | IPv4     |
498    +-------+----------+
499    | 3     | TCP      |
500    +-------+----------+
501    | 4     | END      |
502    +-------+----------+
503
504 Item: ``PF``
505 ^^^^^^^^^^^^
506
507 Matches packets addressed to the physical function of the device.
508
509 If the underlying device function differs from the one that would normally
510 receive the matched traffic, specifying this item prevents it from reaching
511 that device unless the flow rule contains a `Action: PF`_. Packets are not
512 duplicated between device instances by default.
513
514 - Likely to return an error or never match any traffic if applied to a VF
515   device.
516 - Can be combined with any number of `Item: VF`_ to match both PF and VF
517   traffic.
518 - ``spec``, ``last`` and ``mask`` must not be set.
519
520 .. _table_rte_flow_item_pf:
521
522 .. table:: PF
523
524    +----------+-------+
525    | Field    | Value |
526    +==========+=======+
527    | ``spec`` | unset |
528    +----------+-------+
529    | ``last`` | unset |
530    +----------+-------+
531    | ``mask`` | unset |
532    +----------+-------+
533
534 Item: ``VF``
535 ^^^^^^^^^^^^
536
537 Matches packets addressed to a virtual function ID of the device.
538
539 If the underlying device function differs from the one that would normally
540 receive the matched traffic, specifying this item prevents it from reaching
541 that device unless the flow rule contains a `Action: VF`_. Packets are not
542 duplicated between device instances by default.
543
544 - Likely to return an error or never match any traffic if this causes a VF
545   device to match traffic addressed to a different VF.
546 - Can be specified multiple times to match traffic addressed to several VF
547   IDs.
548 - Can be combined with a PF item to match both PF and VF traffic.
549 - Default ``mask`` matches any VF ID.
550
551 .. _table_rte_flow_item_vf:
552
553 .. table:: VF
554
555    +----------+----------+---------------------------+
556    | Field    | Subfield | Value                     |
557    +==========+==========+===========================+
558    | ``spec`` | ``id``   | destination VF ID         |
559    +----------+----------+---------------------------+
560    | ``last`` | ``id``   | upper range value         |
561    +----------+----------+---------------------------+
562    | ``mask`` | ``id``   | zeroed to match any VF ID |
563    +----------+----------+---------------------------+
564
565 Item: ``PORT``
566 ^^^^^^^^^^^^^^
567
568 Matches packets coming from the specified physical port of the underlying
569 device.
570
571 The first PORT item overrides the physical port normally associated with the
572 specified DPDK input port (port_id). This item can be provided several times
573 to match additional physical ports.
574
575 Note that physical ports are not necessarily tied to DPDK input ports
576 (port_id) when those are not under DPDK control. Possible values are
577 specific to each device, they are not necessarily indexed from zero and may
578 not be contiguous.
579
580 As a device property, the list of allowed values as well as the value
581 associated with a port_id should be retrieved by other means.
582
583 - Default ``mask`` matches any port index.
584
585 .. _table_rte_flow_item_port:
586
587 .. table:: PORT
588
589    +----------+-----------+--------------------------------+
590    | Field    | Subfield  | Value                          |
591    +==========+===========+================================+
592    | ``spec`` | ``index`` | physical port index            |
593    +----------+-----------+--------------------------------+
594    | ``last`` | ``index`` | upper range value              |
595    +----------+-----------+--------------------------------+
596    | ``mask`` | ``index`` | zeroed to match any port index |
597    +----------+-----------+--------------------------------+
598
599 Data matching item types
600 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
601
602 Most of these are basically protocol header definitions with associated
603 bit-masks. They must be specified (stacked) from lowest to highest protocol
604 layer to form a matching pattern.
605
606 The following list is not exhaustive, new protocols will be added in the
607 future.
608
609 Item: ``ANY``
610 ^^^^^^^^^^^^^
611
612 Matches any protocol in place of the current layer, a single ANY may also
613 stand for several protocol layers.
614
615 This is usually specified as the first pattern item when looking for a
616 protocol anywhere in a packet.
617
618 - Default ``mask`` stands for any number of layers.
619
620 .. _table_rte_flow_item_any:
621
622 .. table:: ANY
623
624    +----------+----------+--------------------------------------+
625    | Field    | Subfield | Value                                |
626    +==========+==========+======================================+
627    | ``spec`` | ``num``  | number of layers covered             |
628    +----------+----------+--------------------------------------+
629    | ``last`` | ``num``  | upper range value                    |
630    +----------+----------+--------------------------------------+
631    | ``mask`` | ``num``  | zeroed to cover any number of layers |
632    +----------+----------+--------------------------------------+
633
634 Example for VXLAN TCP payload matching regardless of outer L3 (IPv4 or IPv6)
635 and L4 (UDP) both matched by the first ANY specification, and inner L3 (IPv4
636 or IPv6) matched by the second ANY specification:
637
638 .. _table_rte_flow_item_any_example:
639
640 .. table:: TCP in VXLAN with wildcards
641
642    +-------+------+----------+----------+-------+
643    | Index | Item | Field    | Subfield | Value |
644    +=======+======+==========+==========+=======+
645    | 0     | Ethernet                           |
646    +-------+------+----------+----------+-------+
647    | 1     | ANY  | ``spec`` | ``num``  | 2     |
648    +-------+------+----------+----------+-------+
649    | 2     | VXLAN                              |
650    +-------+------------------------------------+
651    | 3     | Ethernet                           |
652    +-------+------+----------+----------+-------+
653    | 4     | ANY  | ``spec`` | ``num``  | 1     |
654    +-------+------+----------+----------+-------+
655    | 5     | TCP                                |
656    +-------+------------------------------------+
657    | 6     | END                                |
658    +-------+------------------------------------+
659
660 Item: ``RAW``
661 ^^^^^^^^^^^^^
662
663 Matches a byte string of a given length at a given offset.
664
665 Offset is either absolute (using the start of the packet) or relative to the
666 end of the previous matched item in the stack, in which case negative values
667 are allowed.
668
669 If search is enabled, offset is used as the starting point. The search area
670 can be delimited by setting limit to a nonzero value, which is the maximum
671 number of bytes after offset where the pattern may start.
672
673 Matching a zero-length pattern is allowed, doing so resets the relative
674 offset for subsequent items.
675
676 - This type does not support ranges (``last`` field).
677 - Default ``mask`` matches all fields exactly.
678
679 .. _table_rte_flow_item_raw:
680
681 .. table:: RAW
682
683    +----------+--------------+-------------------------------------------------+
684    | Field    | Subfield     | Value                                           |
685    +==========+==============+=================================================+
686    | ``spec`` | ``relative`` | look for pattern after the previous item        |
687    |          +--------------+-------------------------------------------------+
688    |          | ``search``   | search pattern from offset (see also ``limit``) |
689    |          +--------------+-------------------------------------------------+
690    |          | ``reserved`` | reserved, must be set to zero                   |
691    |          +--------------+-------------------------------------------------+
692    |          | ``offset``   | absolute or relative offset for ``pattern``     |
693    |          +--------------+-------------------------------------------------+
694    |          | ``limit``    | search area limit for start of ``pattern``      |
695    |          +--------------+-------------------------------------------------+
696    |          | ``length``   | ``pattern`` length                              |
697    |          +--------------+-------------------------------------------------+
698    |          | ``pattern``  | byte string to look for                         |
699    +----------+--------------+-------------------------------------------------+
700    | ``last`` | if specified, either all 0 or with the same values as ``spec`` |
701    +----------+----------------------------------------------------------------+
702    | ``mask`` | bit-mask applied to ``spec`` values with usual behavior        |
703    +----------+----------------------------------------------------------------+
704
705 Example pattern looking for several strings at various offsets of a UDP
706 payload, using combined RAW items:
707
708 .. _table_rte_flow_item_raw_example:
709
710 .. table:: UDP payload matching
711
712    +-------+------+----------+--------------+-------+
713    | Index | Item | Field    | Subfield     | Value |
714    +=======+======+==========+==============+=======+
715    | 0     | Ethernet                               |
716    +-------+----------------------------------------+
717    | 1     | IPv4                                   |
718    +-------+----------------------------------------+
719    | 2     | UDP                                    |
720    +-------+------+----------+--------------+-------+
721    | 3     | RAW  | ``spec`` | ``relative`` | 1     |
722    |       |      |          +--------------+-------+
723    |       |      |          | ``search``   | 1     |
724    |       |      |          +--------------+-------+
725    |       |      |          | ``offset``   | 10    |
726    |       |      |          +--------------+-------+
727    |       |      |          | ``limit``    | 0     |
728    |       |      |          +--------------+-------+
729    |       |      |          | ``length``   | 3     |
730    |       |      |          +--------------+-------+
731    |       |      |          | ``pattern``  | "foo" |
732    +-------+------+----------+--------------+-------+
733    | 4     | RAW  | ``spec`` | ``relative`` | 1     |
734    |       |      |          +--------------+-------+
735    |       |      |          | ``search``   | 0     |
736    |       |      |          +--------------+-------+
737    |       |      |          | ``offset``   | 20    |
738    |       |      |          +--------------+-------+
739    |       |      |          | ``limit``    | 0     |
740    |       |      |          +--------------+-------+
741    |       |      |          | ``length``   | 3     |
742    |       |      |          +--------------+-------+
743    |       |      |          | ``pattern``  | "bar" |
744    +-------+------+----------+--------------+-------+
745    | 5     | RAW  | ``spec`` | ``relative`` | 1     |
746    |       |      |          +--------------+-------+
747    |       |      |          | ``search``   | 0     |
748    |       |      |          +--------------+-------+
749    |       |      |          | ``offset``   | -29   |
750    |       |      |          +--------------+-------+
751    |       |      |          | ``limit``    | 0     |
752    |       |      |          +--------------+-------+
753    |       |      |          | ``length``   | 3     |
754    |       |      |          +--------------+-------+
755    |       |      |          | ``pattern``  | "baz" |
756    +-------+------+----------+--------------+-------+
757    | 6     | END                                    |
758    +-------+----------------------------------------+
759
760 This translates to:
761
762 - Locate "foo" at least 10 bytes deep inside UDP payload.
763 - Locate "bar" after "foo" plus 20 bytes.
764 - Locate "baz" after "bar" minus 29 bytes.
765
766 Such a packet may be represented as follows (not to scale)::
767
768  0                     >= 10 B           == 20 B
769  |                  |<--------->|     |<--------->|
770  |                  |           |     |           |
771  |-----|------|-----|-----|-----|-----|-----------|-----|------|
772  | ETH | IPv4 | UDP | ... | baz | foo | ......... | bar | .... |
773  |-----|------|-----|-----|-----|-----|-----------|-----|------|
774                           |                             |
775                           |<--------------------------->|
776                                       == 29 B
777
778 Note that matching subsequent pattern items would resume after "baz", not
779 "bar" since matching is always performed after the previous item of the
780 stack.
781
782 Item: ``ETH``
783 ^^^^^^^^^^^^^
784
785 Matches an Ethernet header.
786
787 - ``dst``: destination MAC.
788 - ``src``: source MAC.
789 - ``type``: EtherType.
790 - Default ``mask`` matches destination and source addresses only.
791
792 Item: ``VLAN``
793 ^^^^^^^^^^^^^^
794
795 Matches an 802.1Q/ad VLAN tag.
796
797 - ``tpid``: tag protocol identifier.
798 - ``tci``: tag control information.
799 - Default ``mask`` matches TCI only.
800
801 Item: ``IPV4``
802 ^^^^^^^^^^^^^^
803
804 Matches an IPv4 header.
805
806 Note: IPv4 options are handled by dedicated pattern items.
807
808 - ``hdr``: IPv4 header definition (``rte_ip.h``).
809 - Default ``mask`` matches source and destination addresses only.
810
811 Item: ``IPV6``
812 ^^^^^^^^^^^^^^
813
814 Matches an IPv6 header.
815
816 Note: IPv6 options are handled by dedicated pattern items.
817
818 - ``hdr``: IPv6 header definition (``rte_ip.h``).
819 - Default ``mask`` matches source and destination addresses only.
820
821 Item: ``ICMP``
822 ^^^^^^^^^^^^^^
823
824 Matches an ICMP header.
825
826 - ``hdr``: ICMP header definition (``rte_icmp.h``).
827 - Default ``mask`` matches ICMP type and code only.
828
829 Item: ``UDP``
830 ^^^^^^^^^^^^^
831
832 Matches a UDP header.
833
834 - ``hdr``: UDP header definition (``rte_udp.h``).
835 - Default ``mask`` matches source and destination ports only.
836
837 Item: ``TCP``
838 ^^^^^^^^^^^^^
839
840 Matches a TCP header.
841
842 - ``hdr``: TCP header definition (``rte_tcp.h``).
843 - Default ``mask`` matches source and destination ports only.
844
845 Item: ``SCTP``
846 ^^^^^^^^^^^^^^
847
848 Matches a SCTP header.
849
850 - ``hdr``: SCTP header definition (``rte_sctp.h``).
851 - Default ``mask`` matches source and destination ports only.
852
853 Item: ``VXLAN``
854 ^^^^^^^^^^^^^^^
855
856 Matches a VXLAN header (RFC 7348).
857
858 - ``flags``: normally 0x08 (I flag).
859 - ``rsvd0``: reserved, normally 0x000000.
860 - ``vni``: VXLAN network identifier.
861 - ``rsvd1``: reserved, normally 0x00.
862 - Default ``mask`` matches VNI only.
863
864 Item: ``E_TAG``
865 ^^^^^^^^^^^^^^^
866
867 Matches an IEEE 802.1BR E-Tag header.
868
869 - ``tpid``: tag protocol identifier (0x893F)
870 - ``epcp_edei_in_ecid_b``: E-Tag control information (E-TCI), E-PCP (3b),
871   E-DEI (1b), ingress E-CID base (12b).
872 - ``rsvd_grp_ecid_b``: reserved (2b), GRP (2b), E-CID base (12b).
873 - ``in_ecid_e``: ingress E-CID ext.
874 - ``ecid_e``: E-CID ext.
875 - Default ``mask`` simultaneously matches GRP and E-CID base.
876
877 Item: ``NVGRE``
878 ^^^^^^^^^^^^^^^
879
880 Matches a NVGRE header (RFC 7637).
881
882 - ``c_k_s_rsvd0_ver``: checksum (1b), undefined (1b), key bit (1b),
883   sequence number (1b), reserved 0 (9b), version (3b). This field must have
884   value 0x2000 according to RFC 7637.
885 - ``protocol``: protocol type (0x6558).
886 - ``tni``: virtual subnet ID.
887 - ``flow_id``: flow ID.
888 - Default ``mask`` matches TNI only.
889
890 Item: ``MPLS``
891 ^^^^^^^^^^^^^^
892
893 Matches a MPLS header.
894
895 - ``label_tc_s_ttl``: label, TC, Bottom of Stack and TTL.
896 - Default ``mask`` matches label only.
897
898 Item: ``GRE``
899 ^^^^^^^^^^^^^
900
901 Matches a GRE header.
902
903 - ``c_rsvd0_ver``: checksum, reserved 0 and version.
904 - ``protocol``: protocol type.
905 - Default ``mask`` matches protocol only.
906
907 Item: ``FUZZY``
908 ^^^^^^^^^^^^^^^
909
910 Fuzzy pattern match, expect faster than default.
911
912 This is for device that support fuzzy match option. Usually a fuzzy match is
913 fast but the cost is accuracy. i.e. Signature Match only match pattern's hash
914 value, but it is possible two different patterns have the same hash value.
915
916 Matching accuracy level can be configured by threshold. Driver can divide the
917 range of threshold and map to different accuracy levels that device support.
918
919 Threshold 0 means perfect match (no fuzziness), while threshold 0xffffffff
920 means fuzziest match.
921
922 .. _table_rte_flow_item_fuzzy:
923
924 .. table:: FUZZY
925
926    +----------+---------------+--------------------------------------------------+
927    | Field    |   Subfield    | Value                                            |
928    +==========+===============+==================================================+
929    | ``spec`` | ``threshold`` | 0 as perfect match, 0xffffffff as fuzziest match |
930    +----------+---------------+--------------------------------------------------+
931    | ``last`` | ``threshold`` | upper range value                                |
932    +----------+---------------+--------------------------------------------------+
933    | ``mask`` | ``threshold`` | bit-mask apply to "spec" and "last"              |
934    +----------+---------------+--------------------------------------------------+
935
936 Usage example, fuzzy match a TCPv4 packets:
937
938 .. _table_rte_flow_item_fuzzy_example:
939
940 .. table:: Fuzzy matching
941
942    +-------+----------+
943    | Index | Item     |
944    +=======+==========+
945    | 0     | FUZZY    |
946    +-------+----------+
947    | 1     | Ethernet |
948    +-------+----------+
949    | 2     | IPv4     |
950    +-------+----------+
951    | 3     | TCP      |
952    +-------+----------+
953    | 4     | END      |
954    +-------+----------+
955
956 Item: ``GTP``, ``GTPC``, ``GTPU``
957 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
958
959 Matches a GTPv1 header.
960
961 Note: GTP, GTPC and GTPU use the same structure. GTPC and GTPU item
962 are defined for a user-friendly API when creating GTP-C and GTP-U
963 flow rules.
964
965 - ``v_pt_rsv_flags``: version (3b), protocol type (1b), reserved (1b),
966   extension header flag (1b), sequence number flag (1b), N-PDU number
967   flag (1b).
968 - ``msg_type``: message type.
969 - ``msg_len``: message length.
970 - ``teid``: tunnel endpoint identifier.
971 - Default ``mask`` matches teid only.
972
973 Item: ``ESP``
974 ^^^^^^^^^^^^^
975
976 Matches an ESP header.
977
978 - ``hdr``: ESP header definition (``rte_esp.h``).
979 - Default ``mask`` matches SPI only.
980
981 Item: ``GENEVE``
982 ^^^^^^^^^^^^^^^^
983
984 Matches a GENEVE header.
985
986 - ``ver_opt_len_o_c_rsvd0``: version (2b), length of the options fields (6b),
987   OAM packet (1b), critical options present (1b), reserved 0 (6b).
988 - ``protocol``: protocol type.
989 - ``vni``: virtual network identifier.
990 - ``rsvd1``: reserved, normally 0x00.
991 - Default ``mask`` matches VNI only.
992
993 Actions
994 ~~~~~~~
995
996 Each possible action is represented by a type. Some have associated
997 configuration structures. Several actions combined in a list can be assigned
998 to a flow rule. That list is not ordered.
999
1000 They fall in three categories:
1001
1002 - Terminating actions that prevent processing matched packets by subsequent
1003   flow rules, unless overridden with PASSTHRU.
1004
1005 - Non-terminating actions that leave matched packets up for additional
1006   processing by subsequent flow rules.
1007
1008 - Other non-terminating meta actions that do not affect the fate of packets.
1009
1010 When several actions are combined in a flow rule, they should all have
1011 different types (e.g. dropping a packet twice is not possible).
1012
1013 Only the last action of a given type is taken into account. PMDs still
1014 perform error checking on the entire list.
1015
1016 Like matching patterns, action lists are terminated by END items.
1017
1018 *Note that PASSTHRU is the only action able to override a terminating rule.*
1019
1020 Example of action that redirects packets to queue index 10:
1021
1022 .. _table_rte_flow_action_example:
1023
1024 .. table:: Queue action
1025
1026    +-----------+-------+
1027    | Field     | Value |
1028    +===========+=======+
1029    | ``index`` | 10    |
1030    +-----------+-------+
1031
1032 Action lists examples, their order is not significant, applications must
1033 consider all actions to be performed simultaneously:
1034
1035 .. _table_rte_flow_count_and_drop:
1036
1037 .. table:: Count and drop
1038
1039    +-------+--------+
1040    | Index | Action |
1041    +=======+========+
1042    | 0     | COUNT  |
1043    +-------+--------+
1044    | 1     | DROP   |
1045    +-------+--------+
1046    | 2     | END    |
1047    +-------+--------+
1048
1049 |
1050
1051 .. _table_rte_flow_mark_count_redirect:
1052
1053 .. table:: Mark, count and redirect
1054
1055    +-------+--------+-----------+-------+
1056    | Index | Action | Field     | Value |
1057    +=======+========+===========+=======+
1058    | 0     | MARK   | ``mark``  | 0x2a  |
1059    +-------+--------+-----------+-------+
1060    | 1     | COUNT                      |
1061    +-------+--------+-----------+-------+
1062    | 2     | QUEUE  | ``queue`` | 10    |
1063    +-------+--------+-----------+-------+
1064    | 3     | END                        |
1065    +-------+----------------------------+
1066
1067 |
1068
1069 .. _table_rte_flow_redirect_queue_5:
1070
1071 .. table:: Redirect to queue 5
1072
1073    +-------+--------+-----------+-------+
1074    | Index | Action | Field     | Value |
1075    +=======+========+===========+=======+
1076    | 0     | DROP                       |
1077    +-------+--------+-----------+-------+
1078    | 1     | QUEUE  | ``queue`` | 5     |
1079    +-------+--------+-----------+-------+
1080    | 2     | END                        |
1081    +-------+----------------------------+
1082
1083 In the above example, considering both actions are performed simultaneously,
1084 the end result is that only QUEUE has any effect.
1085
1086 .. _table_rte_flow_redirect_queue_3:
1087
1088 .. table:: Redirect to queue 3
1089
1090    +-------+--------+-----------+-------+
1091    | Index | Action | Field     | Value |
1092    +=======+========+===========+=======+
1093    | 0     | QUEUE  | ``queue`` | 5     |
1094    +-------+--------+-----------+-------+
1095    | 1     | VOID                       |
1096    +-------+--------+-----------+-------+
1097    | 2     | QUEUE  | ``queue`` | 3     |
1098    +-------+--------+-----------+-------+
1099    | 3     | END                        |
1100    +-------+----------------------------+
1101
1102 As previously described, only the last action of a given type found in the
1103 list is taken into account. The above example also shows that VOID is
1104 ignored.
1105
1106 Action types
1107 ~~~~~~~~~~~~
1108
1109 Common action types are described in this section. Like pattern item types,
1110 this list is not exhaustive as new actions will be added in the future.
1111
1112 Action: ``END``
1113 ^^^^^^^^^^^^^^^
1114
1115 End marker for action lists. Prevents further processing of actions, thereby
1116 ending the list.
1117
1118 - Its numeric value is 0 for convenience.
1119 - PMD support is mandatory.
1120 - No configurable properties.
1121
1122 .. _table_rte_flow_action_end:
1123
1124 .. table:: END
1125
1126    +---------------+
1127    | Field         |
1128    +===============+
1129    | no properties |
1130    +---------------+
1131
1132 Action: ``VOID``
1133 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1134
1135 Used as a placeholder for convenience. It is ignored and simply discarded by
1136 PMDs.
1137
1138 - PMD support is mandatory.
1139 - No configurable properties.
1140
1141 .. _table_rte_flow_action_void:
1142
1143 .. table:: VOID
1144
1145    +---------------+
1146    | Field         |
1147    +===============+
1148    | no properties |
1149    +---------------+
1150
1151 Action: ``PASSTHRU``
1152 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1153
1154 Leaves packets up for additional processing by subsequent flow rules. This
1155 is the default when a rule does not contain a terminating action, but can be
1156 specified to force a rule to become non-terminating.
1157
1158 - No configurable properties.
1159
1160 .. _table_rte_flow_action_passthru:
1161
1162 .. table:: PASSTHRU
1163
1164    +---------------+
1165    | Field         |
1166    +===============+
1167    | no properties |
1168    +---------------+
1169
1170 Example to copy a packet to a queue and continue processing by subsequent
1171 flow rules:
1172
1173 .. _table_rte_flow_action_passthru_example:
1174
1175 .. table:: Copy to queue 8
1176
1177    +-------+--------+-----------+-------+
1178    | Index | Action | Field     | Value |
1179    +=======+========+===========+=======+
1180    | 0     | PASSTHRU                   |
1181    +-------+--------+-----------+-------+
1182    | 1     | QUEUE  | ``queue`` | 8     |
1183    +-------+--------+-----------+-------+
1184    | 2     | END                        |
1185    +-------+----------------------------+
1186
1187 Action: ``MARK``
1188 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1189
1190 Attaches an integer value to packets and sets ``PKT_RX_FDIR`` and
1191 ``PKT_RX_FDIR_ID`` mbuf flags.
1192
1193 This value is arbitrary and application-defined. Maximum allowed value
1194 depends on the underlying implementation. It is returned in the
1195 ``hash.fdir.hi`` mbuf field.
1196
1197 .. _table_rte_flow_action_mark:
1198
1199 .. table:: MARK
1200
1201    +--------+--------------------------------------+
1202    | Field  | Value                                |
1203    +========+======================================+
1204    | ``id`` | integer value to return with packets |
1205    +--------+--------------------------------------+
1206
1207 Action: ``FLAG``
1208 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1209
1210 Flags packets. Similar to `Action: MARK`_ without a specific value; only
1211 sets the ``PKT_RX_FDIR`` mbuf flag.
1212
1213 - No configurable properties.
1214
1215 .. _table_rte_flow_action_flag:
1216
1217 .. table:: FLAG
1218
1219    +---------------+
1220    | Field         |
1221    +===============+
1222    | no properties |
1223    +---------------+
1224
1225 Action: ``QUEUE``
1226 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
1227
1228 Assigns packets to a given queue index.
1229
1230 - Terminating by default.
1231
1232 .. _table_rte_flow_action_queue:
1233
1234 .. table:: QUEUE
1235
1236    +-----------+--------------------+
1237    | Field     | Value              |
1238    +===========+====================+
1239    | ``index`` | queue index to use |
1240    +-----------+--------------------+
1241
1242 Action: ``DROP``
1243 ^^^^^^^^^^^^^^^^
1244
1245 Drop packets.
1246
1247 - No configurable properties.
1248 - Terminating by default.
1249 - PASSTHRU overrides this action if both are specified.
1250
1251 .. _table_rte_flow_action_drop:
1252
1253 .. table:: DROP
1254
1255    +---------------+
1256    | Field         |
1257    +===============+
1258    | no properties |
1259    +---------------+
1260
1261 Action: ``COUNT``
1262 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
1263
1264 Enables counters for this rule.
1265
1266 These counters can be retrieved and reset through ``rte_flow_query()``, see
1267 ``struct rte_flow_query_count``.
1268
1269 - Counters can be retrieved with ``rte_flow_query()``.
1270 - No configurable properties.
1271
1272 .. _table_rte_flow_action_count:
1273
1274 .. table:: COUNT
1275
1276    +---------------+
1277    | Field         |
1278    +===============+
1279    | no properties |
1280    +---------------+
1281
1282 Query structure to retrieve and reset flow rule counters:
1283
1284 .. _table_rte_flow_query_count:
1285
1286 .. table:: COUNT query
1287
1288    +---------------+-----+-----------------------------------+
1289    | Field         | I/O | Value                             |
1290    +===============+=====+===================================+
1291    | ``reset``     | in  | reset counter after query         |
1292    +---------------+-----+-----------------------------------+
1293    | ``hits_set``  | out | ``hits`` field is set             |
1294    +---------------+-----+-----------------------------------+
1295    | ``bytes_set`` | out | ``bytes`` field is set            |
1296    +---------------+-----+-----------------------------------+
1297    | ``hits``      | out | number of hits for this rule      |
1298    +---------------+-----+-----------------------------------+
1299    | ``bytes``     | out | number of bytes through this rule |
1300    +---------------+-----+-----------------------------------+
1301
1302 Action: ``DUP``
1303 ^^^^^^^^^^^^^^^
1304
1305 Duplicates packets to a given queue index.
1306
1307 This is normally combined with QUEUE, however when used alone, it is
1308 actually similar to QUEUE + PASSTHRU.
1309
1310 - Non-terminating by default.
1311
1312 .. _table_rte_flow_action_dup:
1313
1314 .. table:: DUP
1315
1316    +-----------+------------------------------------+
1317    | Field     | Value                              |
1318    +===========+====================================+
1319    | ``index`` | queue index to duplicate packet to |
1320    +-----------+------------------------------------+
1321
1322 Action: ``RSS``
1323 ^^^^^^^^^^^^^^^
1324
1325 Similar to QUEUE, except RSS is additionally performed on packets to spread
1326 them among several queues according to the provided parameters.
1327
1328 Note: RSS hash result is stored in the ``hash.rss`` mbuf field which
1329 overlaps ``hash.fdir.lo``. Since `Action: MARK`_ sets the ``hash.fdir.hi``
1330 field only, both can be requested simultaneously.
1331
1332 - Terminating by default.
1333
1334 .. _table_rte_flow_action_rss:
1335
1336 .. table:: RSS
1337
1338    +--------------+------------------------------+
1339    | Field        | Value                        |
1340    +==============+==============================+
1341    | ``rss_conf`` | RSS parameters               |
1342    +--------------+------------------------------+
1343    | ``num``      | number of entries in queue[] |
1344    +--------------+------------------------------+
1345    | ``queue[]``  | queue indices to use         |
1346    +--------------+------------------------------+
1347
1348 Action: ``PF``
1349 ^^^^^^^^^^^^^^
1350
1351 Redirects packets to the physical function (PF) of the current device.
1352
1353 - No configurable properties.
1354 - Terminating by default.
1355
1356 .. _table_rte_flow_action_pf:
1357
1358 .. table:: PF
1359
1360    +---------------+
1361    | Field         |
1362    +===============+
1363    | no properties |
1364    +---------------+
1365
1366 Action: ``VF``
1367 ^^^^^^^^^^^^^^
1368
1369 Redirects packets to a virtual function (VF) of the current device.
1370
1371 Packets matched by a VF pattern item can be redirected to their original VF
1372 ID instead of the specified one. This parameter may not be available and is
1373 not guaranteed to work properly if the VF part is matched by a prior flow
1374 rule or if packets are not addressed to a VF in the first place.
1375
1376 - Terminating by default.
1377
1378 .. _table_rte_flow_action_vf:
1379
1380 .. table:: VF
1381
1382    +--------------+--------------------------------+
1383    | Field        | Value                          |
1384    +==============+================================+
1385    | ``original`` | use original VF ID if possible |
1386    +--------------+--------------------------------+
1387    | ``vf``       | VF ID to redirect packets to   |
1388    +--------------+--------------------------------+
1389
1390 Action: ``METER``
1391 ^^^^^^^^^^^^^^^^^
1392
1393 Applies a stage of metering and policing.
1394
1395 The metering and policing (MTR) object has to be first created using the
1396 rte_mtr_create() API function. The ID of the MTR object is specified as
1397 action parameter. More than one flow can use the same MTR object through
1398 the meter action. The MTR object can be further updated or queried using
1399 the rte_mtr* API.
1400
1401 - Non-terminating by default.
1402
1403 .. _table_rte_flow_action_meter:
1404
1405 .. table:: METER
1406
1407    +--------------+---------------+
1408    | Field        | Value         |
1409    +==============+===============+
1410    | ``mtr_id``   | MTR object ID |
1411    +--------------+---------------+
1412
1413 Action: ``SECURITY``
1414 ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^
1415
1416 Perform the security action on flows matched by the pattern items
1417 according to the configuration of the security session.
1418
1419 This action modifies the payload of matched flows. For INLINE_CRYPTO, the
1420 security protocol headers and IV are fully provided by the application as
1421 specified in the flow pattern. The payload of matching packets is
1422 encrypted on egress, and decrypted and authenticated on ingress.
1423 For INLINE_PROTOCOL, the security protocol is fully offloaded to HW,
1424 providing full encapsulation and decapsulation of packets in security
1425 protocols. The flow pattern specifies both the outer security header fields
1426 and the inner packet fields. The security session specified in the action
1427 must match the pattern parameters.
1428
1429 The security session specified in the action must be created on the same
1430 port as the flow action that is being specified.
1431
1432 The ingress/egress flow attribute should match that specified in the
1433 security session if the security session supports the definition of the
1434 direction.
1435
1436 Multiple flows can be configured to use the same security session.
1437
1438 - Non-terminating by default.
1439
1440 .. _table_rte_flow_action_security:
1441
1442 .. table:: SECURITY
1443
1444    +----------------------+--------------------------------------+
1445    | Field                | Value                                |
1446    +======================+======================================+
1447    | ``security_session`` | security session to apply            |
1448    +----------------------+--------------------------------------+
1449
1450 The following is an example of configuring IPsec inline using the
1451 INLINE_CRYPTO security session:
1452
1453 The encryption algorithm, keys and salt are part of the opaque
1454 ``rte_security_session``. The SA is identified according to the IP and ESP
1455 fields in the pattern items.
1456
1457 .. _table_rte_flow_item_esp_inline_example:
1458
1459 .. table:: IPsec inline crypto flow pattern items.
1460
1461    +-------+----------+
1462    | Index | Item     |
1463    +=======+==========+
1464    | 0     | Ethernet |
1465    +-------+----------+
1466    | 1     | IPv4     |
1467    +-------+----------+
1468    | 2     | ESP      |
1469    +-------+----------+
1470    | 3     | END      |
1471    +-------+----------+
1472
1473 .. _table_rte_flow_action_esp_inline_example:
1474
1475 .. table:: IPsec inline flow actions.
1476
1477    +-------+----------+
1478    | Index | Action   |
1479    +=======+==========+
1480    | 0     | SECURITY |
1481    +-------+----------+
1482    | 1     | END      |
1483    +-------+----------+
1484
1485 Negative types
1486 ~~~~~~~~~~~~~~
1487
1488 All specified pattern items (``enum rte_flow_item_type``) and actions
1489 (``enum rte_flow_action_type``) use positive identifiers.
1490
1491 The negative space is reserved for dynamic types generated by PMDs during
1492 run-time. PMDs may encounter them as a result but must not accept negative
1493 identifiers they are not aware of.
1494
1495 A method to generate them remains to be defined.
1496
1497 Planned types
1498 ~~~~~~~~~~~~~
1499
1500 Pattern item types will be added as new protocols are implemented.
1501
1502 Variable headers support through dedicated pattern items, for example in
1503 order to match specific IPv4 options and IPv6 extension headers would be
1504 stacked after IPv4/IPv6 items.
1505
1506 Other action types are planned but are not defined yet. These include the
1507 ability to alter packet data in several ways, such as performing
1508 encapsulation/decapsulation of tunnel headers.
1509
1510 Rules management
1511 ----------------
1512
1513 A rather simple API with few functions is provided to fully manage flow
1514 rules.
1515
1516 Each created flow rule is associated with an opaque, PMD-specific handle
1517 pointer. The application is responsible for keeping it until the rule is
1518 destroyed.
1519
1520 Flows rules are represented by ``struct rte_flow`` objects.
1521
1522 Validation
1523 ~~~~~~~~~~
1524
1525 Given that expressing a definite set of device capabilities is not
1526 practical, a dedicated function is provided to check if a flow rule is
1527 supported and can be created.
1528
1529 .. code-block:: c
1530
1531    int
1532    rte_flow_validate(uint16_t port_id,
1533                      const struct rte_flow_attr *attr,
1534                      const struct rte_flow_item pattern[],
1535                      const struct rte_flow_action actions[],
1536                      struct rte_flow_error *error);
1537
1538 The flow rule is validated for correctness and whether it could be accepted
1539 by the device given sufficient resources. The rule is checked against the
1540 current device mode and queue configuration. The flow rule may also
1541 optionally be validated against existing flow rules and device resources.
1542 This function has no effect on the target device.
1543
1544 The returned value is guaranteed to remain valid only as long as no
1545 successful calls to ``rte_flow_create()`` or ``rte_flow_destroy()`` are made
1546 in the meantime and no device parameter affecting flow rules in any way are
1547 modified, due to possible collisions or resource limitations (although in
1548 such cases ``EINVAL`` should not be returned).
1549
1550 Arguments:
1551
1552 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1553 - ``attr``: flow rule attributes.
1554 - ``pattern``: pattern specification (list terminated by the END pattern
1555   item).
1556 - ``actions``: associated actions (list terminated by the END action).
1557 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1558   this structure in case of error only.
1559
1560 Return values:
1561
1562 - 0 if flow rule is valid and can be created. A negative errno value
1563   otherwise (``rte_errno`` is also set), the following errors are defined.
1564 - ``-ENOSYS``: underlying device does not support this functionality.
1565 - ``-EINVAL``: unknown or invalid rule specification.
1566 - ``-ENOTSUP``: valid but unsupported rule specification (e.g. partial
1567   bit-masks are unsupported).
1568 - ``EEXIST``: collision with an existing rule. Only returned if device
1569   supports flow rule collision checking and there was a flow rule
1570   collision. Not receiving this return code is no guarantee that creating
1571   the rule will not fail due to a collision.
1572 - ``ENOMEM``: not enough memory to execute the function, or if the device
1573   supports resource validation, resource limitation on the device.
1574 - ``-EBUSY``: action cannot be performed due to busy device resources, may
1575   succeed if the affected queues or even the entire port are in a stopped
1576   state (see ``rte_eth_dev_rx_queue_stop()`` and ``rte_eth_dev_stop()``).
1577
1578 Creation
1579 ~~~~~~~~
1580
1581 Creating a flow rule is similar to validating one, except the rule is
1582 actually created and a handle returned.
1583
1584 .. code-block:: c
1585
1586    struct rte_flow *
1587    rte_flow_create(uint16_t port_id,
1588                    const struct rte_flow_attr *attr,
1589                    const struct rte_flow_item pattern[],
1590                    const struct rte_flow_action *actions[],
1591                    struct rte_flow_error *error);
1592
1593 Arguments:
1594
1595 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1596 - ``attr``: flow rule attributes.
1597 - ``pattern``: pattern specification (list terminated by the END pattern
1598   item).
1599 - ``actions``: associated actions (list terminated by the END action).
1600 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1601   this structure in case of error only.
1602
1603 Return values:
1604
1605 A valid handle in case of success, NULL otherwise and ``rte_errno`` is set
1606 to the positive version of one of the error codes defined for
1607 ``rte_flow_validate()``.
1608
1609 Destruction
1610 ~~~~~~~~~~~
1611
1612 Flow rules destruction is not automatic, and a queue or a port should not be
1613 released if any are still attached to them. Applications must take care of
1614 performing this step before releasing resources.
1615
1616 .. code-block:: c
1617
1618    int
1619    rte_flow_destroy(uint16_t port_id,
1620                     struct rte_flow *flow,
1621                     struct rte_flow_error *error);
1622
1623
1624 Failure to destroy a flow rule handle may occur when other flow rules depend
1625 on it, and destroying it would result in an inconsistent state.
1626
1627 This function is only guaranteed to succeed if handles are destroyed in
1628 reverse order of their creation.
1629
1630 Arguments:
1631
1632 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1633 - ``flow``: flow rule handle to destroy.
1634 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1635   this structure in case of error only.
1636
1637 Return values:
1638
1639 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1640
1641 Flush
1642 ~~~~~
1643
1644 Convenience function to destroy all flow rule handles associated with a
1645 port. They are released as with successive calls to ``rte_flow_destroy()``.
1646
1647 .. code-block:: c
1648
1649    int
1650    rte_flow_flush(uint16_t port_id,
1651                   struct rte_flow_error *error);
1652
1653 In the unlikely event of failure, handles are still considered destroyed and
1654 no longer valid but the port must be assumed to be in an inconsistent state.
1655
1656 Arguments:
1657
1658 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1659 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1660   this structure in case of error only.
1661
1662 Return values:
1663
1664 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1665
1666 Query
1667 ~~~~~
1668
1669 Query an existing flow rule.
1670
1671 This function allows retrieving flow-specific data such as counters. Data
1672 is gathered by special actions which must be present in the flow rule
1673 definition.
1674
1675 .. code-block:: c
1676
1677    int
1678    rte_flow_query(uint16_t port_id,
1679                   struct rte_flow *flow,
1680                   enum rte_flow_action_type action,
1681                   void *data,
1682                   struct rte_flow_error *error);
1683
1684 Arguments:
1685
1686 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1687 - ``flow``: flow rule handle to query.
1688 - ``action``: action type to query.
1689 - ``data``: pointer to storage for the associated query data type.
1690 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1691   this structure in case of error only.
1692
1693 Return values:
1694
1695 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1696
1697 Isolated mode
1698 -------------
1699
1700 The general expectation for ingress traffic is that flow rules process it
1701 first; the remaining unmatched or pass-through traffic usually ends up in a
1702 queue (with or without RSS, locally or in some sub-device instance)
1703 depending on the global configuration settings of a port.
1704
1705 While fine from a compatibility standpoint, this approach makes drivers more
1706 complex as they have to check for possible side effects outside of this API
1707 when creating or destroying flow rules. It results in a more limited set of
1708 available rule types due to the way device resources are assigned (e.g. no
1709 support for the RSS action even on capable hardware).
1710
1711 Given that nonspecific traffic can be handled by flow rules as well,
1712 isolated mode is a means for applications to tell a driver that ingress on
1713 the underlying port must be injected from the defined flow rules only; that
1714 no default traffic is expected outside those rules.
1715
1716 This has the following benefits:
1717
1718 - Applications get finer-grained control over the kind of traffic they want
1719   to receive (no traffic by default).
1720
1721 - More importantly they control at what point nonspecific traffic is handled
1722   relative to other flow rules, by adjusting priority levels.
1723
1724 - Drivers can assign more hardware resources to flow rules and expand the
1725   set of supported rule types.
1726
1727 Because toggling isolated mode may cause profound changes to the ingress
1728 processing path of a driver, it may not be possible to leave it once
1729 entered. Likewise, existing flow rules or global configuration settings may
1730 prevent a driver from entering isolated mode.
1731
1732 Applications relying on this mode are therefore encouraged to toggle it as
1733 soon as possible after device initialization, ideally before the first call
1734 to ``rte_eth_dev_configure()`` to avoid possible failures due to conflicting
1735 settings.
1736
1737 Once effective, the following functionality has no effect on the underlying
1738 port and may return errors such as ``ENOTSUP`` ("not supported"):
1739
1740 - Toggling promiscuous mode.
1741 - Toggling allmulticast mode.
1742 - Configuring MAC addresses.
1743 - Configuring multicast addresses.
1744 - Configuring VLAN filters.
1745 - Configuring Rx filters through the legacy API (e.g. FDIR).
1746 - Configuring global RSS settings.
1747
1748 .. code-block:: c
1749
1750    int
1751    rte_flow_isolate(uint16_t port_id, int set, struct rte_flow_error *error);
1752
1753 Arguments:
1754
1755 - ``port_id``: port identifier of Ethernet device.
1756 - ``set``: nonzero to enter isolated mode, attempt to leave it otherwise.
1757 - ``error``: perform verbose error reporting if not NULL. PMDs initialize
1758   this structure in case of error only.
1759
1760 Return values:
1761
1762 - 0 on success, a negative errno value otherwise and ``rte_errno`` is set.
1763
1764 Verbose error reporting
1765 -----------------------
1766
1767 The defined *errno* values may not be accurate enough for users or
1768 application developers who want to investigate issues related to flow rules
1769 management. A dedicated error object is defined for this purpose:
1770
1771 .. code-block:: c
1772
1773    enum rte_flow_error_type {
1774        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_NONE, /**< No error. */
1775        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_UNSPECIFIED, /**< Cause unspecified. */
1776        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_HANDLE, /**< Flow rule (handle). */
1777        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_GROUP, /**< Group field. */
1778        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_PRIORITY, /**< Priority field. */
1779        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_INGRESS, /**< Ingress field. */
1780        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR_EGRESS, /**< Egress field. */
1781        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ATTR, /**< Attributes structure. */
1782        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ITEM_NUM, /**< Pattern length. */
1783        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ITEM, /**< Specific pattern item. */
1784        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ACTION_NUM, /**< Number of actions. */
1785        RTE_FLOW_ERROR_TYPE_ACTION, /**< Specific action. */
1786    };
1787
1788    struct rte_flow_error {
1789        enum rte_flow_error_type type; /**< Cause field and error types. */
1790        const void *cause; /**< Object responsible for the error. */
1791        const char *message; /**< Human-readable error message. */
1792    };
1793
1794 Error type ``RTE_FLOW_ERROR_TYPE_NONE`` stands for no error, in which case
1795 remaining fields can be ignored. Other error types describe the type of the
1796 object pointed by ``cause``.
1797
1798 If non-NULL, ``cause`` points to the object responsible for the error. For a
1799 flow rule, this may be a pattern item or an individual action.
1800
1801 If non-NULL, ``message`` provides a human-readable error message.
1802
1803 This object is normally allocated by applications and set by PMDs in case of
1804 error, the message points to a constant string which does not need to be
1805 freed by the application, however its pointer can be considered valid only
1806 as long as its associated DPDK port remains configured. Closing the
1807 underlying device or unloading the PMD invalidates it.
1808
1809 Helpers
1810 -------
1811
1812 Error initializer
1813 ~~~~~~~~~~~~~~~~~
1814
1815 .. code-block:: c
1816
1817    static inline int
1818    rte_flow_error_set(struct rte_flow_error *error,
1819                       int code,
1820                       enum rte_flow_error_type type,
1821                       const void *cause,
1822                       const char *message);
1823
1824 This function initializes ``error`` (if non-NULL) with the provided
1825 parameters and sets ``rte_errno`` to ``code``. A negative error ``code`` is
1826 then returned.
1827
1828 Caveats
1829 -------
1830
1831 - DPDK does not keep track of flow rules definitions or flow rule objects
1832   automatically. Applications may keep track of the former and must keep
1833   track of the latter. PMDs may also do it for internal needs, however this
1834   must not be relied on by applications.
1835
1836 - Flow rules are not maintained between successive port initializations. An
1837   application exiting without releasing them and restarting must re-create
1838   them from scratch.
1839
1840 - API operations are synchronous and blocking (``EAGAIN`` cannot be
1841   returned).
1842
1843 - There is no provision for reentrancy/multi-thread safety, although nothing
1844   should prevent different devices from being configured at the same
1845   time. PMDs may protect their control path functions accordingly.
1846
1847 - Stopping the data path (TX/RX) should not be necessary when managing flow
1848   rules. If this cannot be achieved naturally or with workarounds (such as
1849   temporarily replacing the burst function pointers), an appropriate error
1850   code must be returned (``EBUSY``).
1851
1852 - PMDs, not applications, are responsible for maintaining flow rules
1853   configuration when stopping and restarting a port or performing other
1854   actions which may affect them. They can only be destroyed explicitly by
1855   applications.
1856
1857 For devices exposing multiple ports sharing global settings affected by flow
1858 rules:
1859
1860 - All ports under DPDK control must behave consistently, PMDs are
1861   responsible for making sure that existing flow rules on a port are not
1862   affected by other ports.
1863
1864 - Ports not under DPDK control (unaffected or handled by other applications)
1865   are user's responsibility. They may affect existing flow rules and cause
1866   undefined behavior. PMDs aware of this may prevent flow rules creation
1867   altogether in such cases.
1868
1869 PMD interface
1870 -------------
1871
1872 The PMD interface is defined in ``rte_flow_driver.h``. It is not subject to
1873 API/ABI versioning constraints as it is not exposed to applications and may
1874 evolve independently.
1875
1876 It is currently implemented on top of the legacy filtering framework through
1877 filter type *RTE_ETH_FILTER_GENERIC* that accepts the single operation
1878 *RTE_ETH_FILTER_GET* to return PMD-specific *rte_flow* callbacks wrapped
1879 inside ``struct rte_flow_ops``.
1880
1881 This overhead is temporarily necessary in order to keep compatibility with
1882 the legacy filtering framework, which should eventually disappear.
1883
1884 - PMD callbacks implement exactly the interface described in `Rules
1885   management`_, except for the port ID argument which has already been
1886   converted to a pointer to the underlying ``struct rte_eth_dev``.
1887
1888 - Public API functions do not process flow rules definitions at all before
1889   calling PMD functions (no basic error checking, no validation
1890   whatsoever). They only make sure these callbacks are non-NULL or return
1891   the ``ENOSYS`` (function not supported) error.
1892
1893 This interface additionally defines the following helper function:
1894
1895 - ``rte_flow_ops_get()``: get generic flow operations structure from a
1896   port.
1897
1898 More will be added over time.
1899
1900 Device compatibility
1901 --------------------
1902
1903 No known implementation supports all the described features.
1904
1905 Unsupported features or combinations are not expected to be fully emulated
1906 in software by PMDs for performance reasons. Partially supported features
1907 may be completed in software as long as hardware performs most of the work
1908 (such as queue redirection and packet recognition).
1909
1910 However PMDs are expected to do their best to satisfy application requests
1911 by working around hardware limitations as long as doing so does not affect
1912 the behavior of existing flow rules.
1913
1914 The following sections provide a few examples of such cases and describe how
1915 PMDs should handle them, they are based on limitations built into the
1916 previous APIs.
1917
1918 Global bit-masks
1919 ~~~~~~~~~~~~~~~~
1920
1921 Each flow rule comes with its own, per-layer bit-masks, while hardware may
1922 support only a single, device-wide bit-mask for a given layer type, so that
1923 two IPv4 rules cannot use different bit-masks.
1924
1925 The expected behavior in this case is that PMDs automatically configure
1926 global bit-masks according to the needs of the first flow rule created.
1927
1928 Subsequent rules are allowed only if their bit-masks match those, the
1929 ``EEXIST`` error code should be returned otherwise.
1930
1931 Unsupported layer types
1932 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1933
1934 Many protocols can be simulated by crafting patterns with the `Item: RAW`_
1935 type.
1936
1937 PMDs can rely on this capability to simulate support for protocols with
1938 headers not directly recognized by hardware.
1939
1940 ``ANY`` pattern item
1941 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
1942
1943 This pattern item stands for anything, which can be difficult to translate
1944 to something hardware would understand, particularly if followed by more
1945 specific types.
1946
1947 Consider the following pattern:
1948
1949 .. _table_rte_flow_unsupported_any:
1950
1951 .. table:: Pattern with ANY as L3
1952
1953    +-------+-----------------------+
1954    | Index | Item                  |
1955    +=======+=======================+
1956    | 0     | ETHER                 |
1957    +-------+-----+---------+-------+
1958    | 1     | ANY | ``num`` | ``1`` |
1959    +-------+-----+---------+-------+
1960    | 2     | TCP                   |
1961    +-------+-----------------------+
1962    | 3     | END                   |
1963    +-------+-----------------------+
1964
1965 Knowing that TCP does not make sense with something other than IPv4 and IPv6
1966 as L3, such a pattern may be translated to two flow rules instead:
1967
1968 .. _table_rte_flow_unsupported_any_ipv4:
1969
1970 .. table:: ANY replaced with IPV4
1971
1972    +-------+--------------------+
1973    | Index | Item               |
1974    +=======+====================+
1975    | 0     | ETHER              |
1976    +-------+--------------------+
1977    | 1     | IPV4 (zeroed mask) |
1978    +-------+--------------------+
1979    | 2     | TCP                |
1980    +-------+--------------------+
1981    | 3     | END                |
1982    +-------+--------------------+
1983
1984 |
1985
1986 .. _table_rte_flow_unsupported_any_ipv6:
1987
1988 .. table:: ANY replaced with IPV6
1989
1990    +-------+--------------------+
1991    | Index | Item               |
1992    +=======+====================+
1993    | 0     | ETHER              |
1994    +-------+--------------------+
1995    | 1     | IPV6 (zeroed mask) |
1996    +-------+--------------------+
1997    | 2     | TCP                |
1998    +-------+--------------------+
1999    | 3     | END                |
2000    +-------+--------------------+
2001
2002 Note that as soon as a ANY rule covers several layers, this approach may
2003 yield a large number of hidden flow rules. It is thus suggested to only
2004 support the most common scenarios (anything as L2 and/or L3).
2005
2006 Unsupported actions
2007 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2008
2009 - When combined with `Action: QUEUE`_, packet counting (`Action: COUNT`_)
2010   and tagging (`Action: MARK`_ or `Action: FLAG`_) may be implemented in
2011   software as long as the target queue is used by a single rule.
2012
2013 - A rule specifying both `Action: DUP`_ + `Action: QUEUE`_ may be translated
2014   to two hidden rules combining `Action: QUEUE`_ and `Action: PASSTHRU`_.
2015
2016 - When a single target queue is provided, `Action: RSS`_ can also be
2017   implemented through `Action: QUEUE`_.
2018
2019 Flow rules priority
2020 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
2021
2022 While it would naturally make sense, flow rules cannot be assumed to be
2023 processed by hardware in the same order as their creation for several
2024 reasons:
2025
2026 - They may be managed internally as a tree or a hash table instead of a
2027   list.
2028 - Removing a flow rule before adding another one can either put the new rule
2029   at the end of the list or reuse a freed entry.
2030 - Duplication may occur when packets are matched by several rules.
2031
2032 For overlapping rules (particularly in order to use `Action: PASSTHRU`_)
2033 predictable behavior is only guaranteed by using different priority levels.
2034
2035 Priority levels are not necessarily implemented in hardware, or may be
2036 severely limited (e.g. a single priority bit).
2037
2038 For these reasons, priority levels may be implemented purely in software by
2039 PMDs.
2040
2041 - For devices expecting flow rules to be added in the correct order, PMDs
2042   may destroy and re-create existing rules after adding a new one with
2043   a higher priority.
2044
2045 - A configurable number of dummy or empty rules can be created at
2046   initialization time to save high priority slots for later.
2047
2048 - In order to save priority levels, PMDs may evaluate whether rules are
2049   likely to collide and adjust their priority accordingly.
2050
2051 Future evolutions
2052 -----------------
2053
2054 - A device profile selection function which could be used to force a
2055   permanent profile instead of relying on its automatic configuration based
2056   on existing flow rules.
2057
2058 - A method to optimize *rte_flow* rules with specific pattern items and
2059   action types generated on the fly by PMDs. DPDK should assign negative
2060   numbers to these in order to not collide with the existing types. See
2061   `Negative types`_.
2062
2063 - Adding specific egress pattern items and actions as described in
2064   `Attribute: Traffic direction`_.
2065
2066 - Optional software fallback when PMDs are unable to handle requested flow
2067   rules so applications do not have to implement their own.