FAST編程庫Libua.a和linreg.a為Fast軟件編程提供標準編程API。Fast編程API主要分為三類。一是用戶UA編程API，用戶可在UA進程中直接調用這些API函數實現與FAST平臺的通信，包含UA管理、分組收發和FAST流水線管理三類；二是Fast平臺管理API，實現對Fast硬件平臺中FPGA OS的管理；三是擴展API，即面向FAST流水線中特定硬件模塊特定功能而設計的API。
一、UA編程API
UA編程使用的基本API如下表所示。如果用戶沒有向硬件流水線中添加自定義的模塊，那么用戶UA只使用以下6個函數就可以實現與Fast平臺的交互。如果用戶向Fast流水線中添加了定制的模塊，則需要根據所添加硬件模塊的功能對編程API進行擴充。
為了簡化UA對硬件流水線模塊的管理，Fast編程API提供了讀寫硬件模塊的函數。在Fast編程庫函數實現時，上述讀寫函數均被轉換成控制類的Fast分組發往硬件流水線，并通過流水線的Cin/Cout控制環操作實現對分組的讀寫。
上表中的6個API函數的原型和參數說明如下。
（1）int fast_ua_init(int mid, fast_ua_recv_callbackcallback);
輸入參數mid為用戶為UA設置的模塊號，該模塊號是FAST平臺對軟硬件模塊的唯一標識。根據FAST規范，軟件UA的mid范圍是128-255，由于128默認為內核協議棧，因此用戶UA的mid范圍可設置為129-255。用戶需保證mid參數不與系統中其他UA的參數沖突，如果發生沖突，函數返回值為1，表明注冊失敗。輸入參數callback為Fast平臺在接收到發往用戶UA的分組時的回調函數，用戶需要在程序中對callback函數進行定義。如果UA注冊成功，函數返回值為0，否則返回非0值。
（2）void fast_ua_destroy(void);
用戶UA在退出時需執行的操作，主要是通知FAST平臺釋放向UA分配的mid編號。
（3）int fast_ua_send(struct fast_packet *pkt,int pkt_len)；
用戶UA調用該函數向Fast平臺發送分組。其中pkt是指向fast_packet數據結構的指針。該數據結構包含了指向分組緩沖區的指針以及分組的目的mid等參數。執行成功返回報文長度，執行失敗返回-1。用戶在調用該函數時，需要注意以下兩點。一是如果UA想直接將分組從Fast平臺的網絡接口發出，需要將dmid設置為5，即將目的模塊設置為Fast硬件流水線中的通用輸出模塊（GOE），同時設置Outport和Outtype字段，指明輸出的類型（單播/組播/廣播）以及輸出端口號或組播ID；二是如果UA想將分組發送給其他的UA，則需要將dmid設置為UA的mid編號。一個用戶UA如何獲取其他UA的mid不是Fast規范考慮的問題。
（4）void fast_ua_recv()；
UA啟動接收FAST報文。每當Fast內核接收到目的mid為用戶UAmid的分組后，會通過Netlink機制將分組拷貝到用戶空間，并調用UA初始化時設置好的callback回調函數對報文進行處理。
（5）u32 fast_ua_hw_rd(u8 dmid, u32addr, u32 mask);
其中dmid為讀操作的硬件流水線模塊號，addr為模塊內部的讀地址偏移量。mask為讀數據的掩碼，目前未使用，用戶應將mask設置為0。
（6）void fast_ua_hw_wr(u8dmid,u32 addr,u32 value,u32 mask);
其中dmid為寫操作的硬件流水線模塊號，addr為模塊內部的寫地址偏移量，value為寫數據的值。mask為寫數據的掩碼，目前未使用，用戶需設置為0。
三、擴展API
根據Fast流水線的規范，用戶可以根據分組處理的需求對Fast硬件流水線中的模塊進行擴展和定制。因此對于不同硬件流水線模塊也會產生不同的擴展API。
典型的例子是基于Fast的SDN交換實現中，硬件流水線包含了GPP，GKE，GME，GAC和GOE5個功能模塊。用戶UA可能需要對這些功能模塊進行管理。例如配置GME模塊的規則表和GAC模塊中的動作表等。雖然規則表和動作表在模塊中具有固定的偏移地址，UA可使用fast_ua_hw_rd()和fast_ua_hw_wr()函數對其管理，但這樣十分復雜。為此，可基于基礎的fast_ua_hw_rd()和fast_ua_hw_wr()函數，再封裝成fast_rule_add()和fast_rule_del()等擴展的API，簡化用戶UA編程的復雜性。
關于Fast通用模塊的擴展API我們將在后續文章中介紹。
