FAST编程库Libua.a和linreg.a为Fast软件编程提供标准编程API。Fast编程API主要分为三类。一是用户UA编程API，用户可在UA进程中直接调用这些API函数实现与FAST平台的通信，包含UA管理、分组收发和FAST流水线管理三类；二是Fast平台管理API，实现对Fast硬件平台中FPGA OS的管理；三是扩展API，即面向FAST流水线中特定硬件模块特定功能而设计的API。 一、UA编程API       UA编程使用的基本API如下表所示。如果用户没有向硬件流水线中添加自定义的模块，那么用户UA只使用以下6个函数就可以实现与Fast平台的交互。如果用户向Fast流水线中添加了定制的模块，则需要根据所添加硬件模块的功能对编程API进行扩充。      为了简化UA对硬件流水线模块的管理，Fast编程API提供了读写硬件模块的函数。在Fast编程库函数实现时，上述读写函数均被转换成控制类的Fast分组发往硬件流水线，并通过流水线的Cin/Cout控制环操作实现对分组的读写。 上表中的6个API函数的原型和参数说明如下。    （1）int fast_ua_init(int mid, fast_ua_recv_callbackcallback);
     输入参数mid为用户为UA设置的模块号，该模块号是FAST平台对软硬件模块的唯一标识。根据FAST规范，软件UA的mid范围是128-255，由于128默认为内核协议栈，因此用户UA的mid范围可设置为129-255。用户需保证mid参数不与系统中其他UA的参数冲突，如果发生冲突，函数返回值为1，表明注册失败。输入参数callback为Fast平台在接收到发往用户UA的分组时的回调函数，用户需要在程序中对callback函数进行定义。如果UA注册成功，函数返回值为0，否则返回非0值。    （2）void fast_ua_destroy(void);
     用户UA在退出时需执行的操作，主要是通知FAST平台释放向UA分配的mid编号。    （3）int fast_ua_send(struct fast_packet *pkt,int pkt_len)；
     用户UA调用该函数向Fast平台发送分组。其中pkt是指向fast_packet数据结构的指针。该数据结构包含了指向分组缓冲区的指针以及分组的目的mid等参数。执行成功返回报文长度，执行失败返回-1。用户在调用该函数时，需要注意以下两点。一是如果UA想直接将分组从Fast平台的网络接口发出，需要将dmid设置为5，即将目的模块设置为Fast硬件流水线中的通用输出模块（GOE），同时设置Outport和Outtype字段，指明输出的类型（单播/组播/广播）以及输出端口号或组播ID；二是如果UA想将分组发送给其他的UA，则需要将dmid设置为UA的mid编号。一个用户UA如何获取其他UA的mid不是Fast规范考虑的问题。    （4）void fast_ua_recv()；
     UA启动接收FAST报文。每当Fast内核接收到目的mid为用户UAmid的分组后，会通过Netlink机制将分组拷贝到用户空间，并调用UA初始化时设置好的callback回调函数对报文进行处理。    （5）u32 fast_ua_hw_rd(u8 dmid, u32addr, u32 mask);
     其中dmid为读操作的硬件流水线模块号，addr为模块内部的读地址偏移量。mask为读数据的掩码，目前未使用，用户应将mask设置为0。    （6）void fast_ua_hw_wr(u8dmid,u32 addr,u32 value,u32 mask);
     其中dmid为写操作的硬件流水线模块号，addr为模块内部的写地址偏移量，value为写数据的值。mask为写数据的掩码，目前未使用，用户需设置为0。 三、扩展API      根据Fast流水线的规范，用户可以根据分组处理的需求对Fast硬件流水线中的模块进行扩展和定制。因此对于不同硬件流水线模块也会产生不同的扩展API。      典型的例子是基于Fast的SDN交换实现中，硬件流水线包含了GPP，GKE，GME，GAC和GOE5个功能模块。用户UA可能需要对这些功能模块进行管理。例如配置GME模块的规则表和GAC模块中的动作表等。虽然规则表和动作表在模块中具有固定的偏移地址，UA可使用fast_ua_hw_rd()和fast_ua_hw_wr()函数对其管理，但这样十分复杂。为此，可基于基础的fast_ua_hw_rd()和fast_ua_hw_wr()函数，再封装成fast_rule_add()和fast_rule_del()等扩展的API，简化用户UA编程的复杂性。       关于Fast通用模块的扩展API我们将在后续文章中介绍。