1e2d2ab65cfd44d7a617934771679281231f1847
[cascardo/ovs.git] / lib / flow.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16 #include <config.h>
17 #include <sys/types.h>
18 #include "flow.h"
19 #include <errno.h>
20 #include <inttypes.h>
21 #include <limits.h>
22 #include <netinet/in.h>
23 #include <netinet/icmp6.h>
24 #include <netinet/ip6.h>
25 #include <stdint.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include <string.h>
28 #include "byte-order.h"
29 #include "coverage.h"
30 #include "csum.h"
31 #include "dynamic-string.h"
32 #include "hash.h"
33 #include "jhash.h"
34 #include "match.h"
35 #include "dp-packet.h"
36 #include "openflow/openflow.h"
37 #include "packets.h"
38 #include "odp-util.h"
39 #include "random.h"
40 #include "unaligned.h"
41
42 COVERAGE_DEFINE(flow_extract);
43 COVERAGE_DEFINE(miniflow_malloc);
44
45 /* U64 indices for segmented flow classification. */
46 const uint8_t flow_segment_u64s[4] = {
47     FLOW_SEGMENT_1_ENDS_AT / sizeof(uint64_t),
48     FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT / sizeof(uint64_t),
49     FLOW_SEGMENT_3_ENDS_AT / sizeof(uint64_t),
50     FLOW_U64S
51 };
52
53 /* Asserts that field 'f1' follows immediately after 'f0' in struct flow,
54  * without any intervening padding. */
55 #define ASSERT_SEQUENTIAL(f0, f1)                       \
56     BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct flow, f0)         \
57                       + MEMBER_SIZEOF(struct flow, f0)  \
58                       == offsetof(struct flow, f1))
59
60 /* Asserts that fields 'f0' and 'f1' are in the same 32-bit aligned word within
61  * struct flow. */
62 #define ASSERT_SAME_WORD(f0, f1)                        \
63     BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct flow, f0) / 4     \
64                       == offsetof(struct flow, f1) / 4)
65
66 /* Asserts that 'f0' and 'f1' are both sequential and within the same 32-bit
67  * aligned word in struct flow. */
68 #define ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(f0, f1)     \
69     ASSERT_SEQUENTIAL(f0, f1);                  \
70     ASSERT_SAME_WORD(f0, f1)
71
72 /* miniflow_extract() assumes the following to be true to optimize the
73  * extraction process. */
74 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(dl_type, vlan_tci);
75
76 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(nw_frag, nw_tos);
77 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(nw_tos, nw_ttl);
78 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(nw_ttl, nw_proto);
79
80 /* TCP flags in the middle of a BE64, zeroes in the other half. */
81 BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct flow, tcp_flags) % 8 == 4);
82
83 #if WORDS_BIGENDIAN
84 #define TCP_FLAGS_BE32(tcp_ctl) ((OVS_FORCE ovs_be32)TCP_FLAGS_BE16(tcp_ctl) \
85                                  << 16)
86 #else
87 #define TCP_FLAGS_BE32(tcp_ctl) ((OVS_FORCE ovs_be32)TCP_FLAGS_BE16(tcp_ctl))
88 #endif
89
90 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(tp_src, tp_dst);
91
92 /* Removes 'size' bytes from the head end of '*datap', of size '*sizep', which
93  * must contain at least 'size' bytes of data.  Returns the first byte of data
94  * removed. */
95 static inline const void *
96 data_pull(const void **datap, size_t *sizep, size_t size)
97 {
98     const char *data = *datap;
99     *datap = data + size;
100     *sizep -= size;
101     return data;
102 }
103
104 /* If '*datap' has at least 'size' bytes of data, removes that many bytes from
105  * the head end of '*datap' and returns the first byte removed.  Otherwise,
106  * returns a null pointer without modifying '*datap'. */
107 static inline const void *
108 data_try_pull(const void **datap, size_t *sizep, size_t size)
109 {
110     return OVS_LIKELY(*sizep >= size) ? data_pull(datap, sizep, size) : NULL;
111 }
112
113 /* Context for pushing data to a miniflow. */
114 struct mf_ctx {
115     struct flowmap map;
116     uint64_t *data;
117     uint64_t * const end;
118 };
119
120 /* miniflow_push_* macros allow filling in a miniflow data values in order.
121  * Assertions are needed only when the layout of the struct flow is modified.
122  * 'ofs' is a compile-time constant, which allows most of the code be optimized
123  * away.  Some GCC versions gave warnings on ALWAYS_INLINE, so these are
124  * defined as macros. */
125
126 #if (FLOW_WC_SEQ != 34)
127 #define MINIFLOW_ASSERT(X) ovs_assert(X)
128 BUILD_MESSAGE("FLOW_WC_SEQ changed: miniflow_extract() will have runtime "
129                "assertions enabled. Consider updating FLOW_WC_SEQ after "
130                "testing")
131 #else
132 #define MINIFLOW_ASSERT(X)
133 #endif
134
135 /* True if 'IDX' and higher bits are not set. */
136 #define ASSERT_FLOWMAP_NOT_SET(FM, IDX)                                 \
137 {                                                                       \
138     MINIFLOW_ASSERT(!((FM)->bits[(IDX) / MAP_T_BITS] &                  \
139                       (FLOWMAP_MAX << ((IDX) % MAP_T_BITS))));          \
140     for (size_t i = (IDX) / MAP_T_BITS + 1; i < FLOWMAP_UNITS; i++) {   \
141         MINIFLOW_ASSERT(!(FM)->bits[i]);                                \
142     }                                                                   \
143 }
144
145 #define miniflow_set_map(MF, OFS)            \
146     {                                        \
147     ASSERT_FLOWMAP_NOT_SET(&MF.map, (OFS));  \
148     flowmap_set(&MF.map, (OFS), 1);          \
149 }
150
151 #define miniflow_assert_in_map(MF, OFS)             \
152     MINIFLOW_ASSERT(FLOWMAP_IS_SET(MF.map, (OFS))); \
153     ASSERT_FLOWMAP_NOT_SET(&MF.map, (OFS) + 1)
154
155 #define miniflow_push_uint64_(MF, OFS, VALUE)              \
156 {                                                          \
157     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end && (OFS) % 8 == 0);   \
158     *MF.data++ = VALUE;                                    \
159     miniflow_set_map(MF, OFS / 8);                         \
160 }
161
162 #define miniflow_push_be64_(MF, OFS, VALUE)                     \
163     miniflow_push_uint64_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint64_t)(VALUE))
164
165 #define miniflow_push_uint32_(MF, OFS, VALUE)   \
166     {                                           \
167     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end);          \
168                                                 \
169     if ((OFS) % 8 == 0) {                       \
170         miniflow_set_map(MF, OFS / 8);          \
171         *(uint32_t *)MF.data = VALUE;           \
172     } else if ((OFS) % 8 == 4) {                \
173         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);    \
174         *((uint32_t *)MF.data + 1) = VALUE;     \
175         MF.data++;                              \
176     }                                           \
177 }
178
179 #define miniflow_push_be32_(MF, OFS, VALUE)                     \
180     miniflow_push_uint32_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint32_t)(VALUE))
181
182 #define miniflow_push_uint16_(MF, OFS, VALUE)   \
183 {                                               \
184     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end);          \
185                                                 \
186     if ((OFS) % 8 == 0) {                       \
187         miniflow_set_map(MF, OFS / 8);          \
188         *(uint16_t *)MF.data = VALUE;           \
189     } else if ((OFS) % 8 == 2) {                \
190         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);    \
191         *((uint16_t *)MF.data + 1) = VALUE;     \
192     } else if ((OFS) % 8 == 4) {                \
193         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);    \
194         *((uint16_t *)MF.data + 2) = VALUE;     \
195     } else if ((OFS) % 8 == 6) {                \
196         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);    \
197         *((uint16_t *)MF.data + 3) = VALUE;     \
198         MF.data++;                              \
199     }                                           \
200 }
201
202 #define miniflow_pad_to_64_(MF, OFS)                            \
203 {                                                               \
204     MINIFLOW_ASSERT((OFS) % 8 != 0);                            \
205     miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);                        \
206                                                                 \
207     memset((uint8_t *)MF.data + (OFS) % 8, 0, 8 - (OFS) % 8);   \
208     MF.data++;                                                  \
209 }
210
211 #define miniflow_push_be16_(MF, OFS, VALUE)                     \
212     miniflow_push_uint16_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint16_t)VALUE);
213
214 #define miniflow_set_maps(MF, OFS, N_WORDS)                     \
215 {                                                               \
216     size_t ofs = (OFS);                                         \
217     size_t n_words = (N_WORDS);                                 \
218                                                                 \
219     MINIFLOW_ASSERT(n_words && MF.data + n_words <= MF.end);    \
220     ASSERT_FLOWMAP_NOT_SET(&MF.map, ofs);                       \
221     flowmap_set(&MF.map, ofs, n_words);                         \
222 }
223
224 /* Data at 'valuep' may be unaligned. */
225 #define miniflow_push_words_(MF, OFS, VALUEP, N_WORDS)          \
226 {                                                               \
227     MINIFLOW_ASSERT((OFS) % 8 == 0);                            \
228     miniflow_set_maps(MF, (OFS) / 8, (N_WORDS));                \
229     memcpy(MF.data, (VALUEP), (N_WORDS) * sizeof *MF.data);     \
230     MF.data += (N_WORDS);                                       \
231 }
232
233 /* Push 32-bit words padded to 64-bits. */
234 #define miniflow_push_words_32_(MF, OFS, VALUEP, N_WORDS)               \
235 {                                                                       \
236     miniflow_set_maps(MF, (OFS) / 8, DIV_ROUND_UP(N_WORDS, 2));         \
237     memcpy(MF.data, (VALUEP), (N_WORDS) * sizeof(uint32_t));            \
238     MF.data += DIV_ROUND_UP(N_WORDS, 2);                                \
239     if ((N_WORDS) & 1) {                                                \
240         *((uint32_t *)MF.data - 1) = 0;                                 \
241     }                                                                   \
242 }
243
244 /* Data at 'valuep' may be unaligned. */
245 /* MACs start 64-aligned, and must be followed by other data or padding. */
246 #define miniflow_push_macs_(MF, OFS, VALUEP)                    \
247 {                                                               \
248     miniflow_set_maps(MF, (OFS) / 8, 2);                        \
249     memcpy(MF.data, (VALUEP), 2 * ETH_ADDR_LEN);                \
250     MF.data += 1;                   /* First word only. */      \
251 }
252
253 #define miniflow_push_uint32(MF, FIELD, VALUE)                      \
254     miniflow_push_uint32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
255
256 #define miniflow_push_be32(MF, FIELD, VALUE)                        \
257     miniflow_push_be32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
258
259 #define miniflow_push_uint16(MF, FIELD, VALUE)                      \
260     miniflow_push_uint16_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
261
262 #define miniflow_push_be16(MF, FIELD, VALUE)                        \
263     miniflow_push_be16_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
264
265 #define miniflow_pad_to_64(MF, FIELD)                       \
266     miniflow_pad_to_64_(MF, offsetof(struct flow, FIELD))
267
268 #define miniflow_push_words(MF, FIELD, VALUEP, N_WORDS)                 \
269     miniflow_push_words_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP, N_WORDS)
270
271 #define miniflow_push_words_32(MF, FIELD, VALUEP, N_WORDS)              \
272     miniflow_push_words_32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP, N_WORDS)
273
274 #define miniflow_push_macs(MF, FIELD, VALUEP)                       \
275     miniflow_push_macs_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP)
276
277 /* Pulls the MPLS headers at '*datap' and returns the count of them. */
278 static inline int
279 parse_mpls(const void **datap, size_t *sizep)
280 {
281     const struct mpls_hdr *mh;
282     int count = 0;
283
284     while ((mh = data_try_pull(datap, sizep, sizeof *mh))) {
285         count++;
286         if (mh->mpls_lse.lo & htons(1 << MPLS_BOS_SHIFT)) {
287             break;
288         }
289     }
290     return MIN(count, FLOW_MAX_MPLS_LABELS);
291 }
292
293 static inline ovs_be16
294 parse_vlan(const void **datap, size_t *sizep)
295 {
296     const struct eth_header *eth = *datap;
297
298     struct qtag_prefix {
299         ovs_be16 eth_type;      /* ETH_TYPE_VLAN */
300         ovs_be16 tci;
301     };
302
303     data_pull(datap, sizep, ETH_ADDR_LEN * 2);
304
305     if (eth->eth_type == htons(ETH_TYPE_VLAN)) {
306         if (OVS_LIKELY(*sizep
307                        >= sizeof(struct qtag_prefix) + sizeof(ovs_be16))) {
308             const struct qtag_prefix *qp = data_pull(datap, sizep, sizeof *qp);
309             return qp->tci | htons(VLAN_CFI);
310         }
311     }
312     return 0;
313 }
314
315 static inline ovs_be16
316 parse_ethertype(const void **datap, size_t *sizep)
317 {
318     const struct llc_snap_header *llc;
319     ovs_be16 proto;
320
321     proto = *(ovs_be16 *) data_pull(datap, sizep, sizeof proto);
322     if (OVS_LIKELY(ntohs(proto) >= ETH_TYPE_MIN)) {
323         return proto;
324     }
325
326     if (OVS_UNLIKELY(*sizep < sizeof *llc)) {
327         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
328     }
329
330     llc = *datap;
331     if (OVS_UNLIKELY(llc->llc.llc_dsap != LLC_DSAP_SNAP
332                      || llc->llc.llc_ssap != LLC_SSAP_SNAP
333                      || llc->llc.llc_cntl != LLC_CNTL_SNAP
334                      || memcmp(llc->snap.snap_org, SNAP_ORG_ETHERNET,
335                                sizeof llc->snap.snap_org))) {
336         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
337     }
338
339     data_pull(datap, sizep, sizeof *llc);
340
341     if (OVS_LIKELY(ntohs(llc->snap.snap_type) >= ETH_TYPE_MIN)) {
342         return llc->snap.snap_type;
343     }
344
345     return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
346 }
347
348 static inline void
349 parse_icmpv6(const void **datap, size_t *sizep, const struct icmp6_hdr *icmp,
350              const struct in6_addr **nd_target,
351              struct eth_addr arp_buf[2])
352 {
353     if (icmp->icmp6_code == 0 &&
354         (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
355          icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
356
357         *nd_target = data_try_pull(datap, sizep, sizeof **nd_target);
358         if (OVS_UNLIKELY(!*nd_target)) {
359             return;
360         }
361
362         while (*sizep >= 8) {
363             /* The minimum size of an option is 8 bytes, which also is
364              * the size of Ethernet link-layer options. */
365             const struct ovs_nd_opt *nd_opt = *datap;
366             int opt_len = nd_opt->nd_opt_len * ND_OPT_LEN;
367
368             if (!opt_len || opt_len > *sizep) {
369                 return;
370             }
371
372             /* Store the link layer address if the appropriate option is
373              * provided.  It is considered an error if the same link
374              * layer option is specified twice. */
375             if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_SOURCE_LINKADDR
376                 && opt_len == 8) {
377                 if (OVS_LIKELY(eth_addr_is_zero(arp_buf[0]))) {
378                     arp_buf[0] = nd_opt->nd_opt_mac;
379                 } else {
380                     goto invalid;
381                 }
382             } else if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_TARGET_LINKADDR
383                        && opt_len == 8) {
384                 if (OVS_LIKELY(eth_addr_is_zero(arp_buf[1]))) {
385                     arp_buf[1] = nd_opt->nd_opt_mac;
386                 } else {
387                     goto invalid;
388                 }
389             }
390
391             if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(datap, sizep, opt_len))) {
392                 return;
393             }
394         }
395     }
396
397     return;
398
399 invalid:
400     *nd_target = NULL;
401     arp_buf[0] = eth_addr_zero;
402     arp_buf[1] = eth_addr_zero;
403 }
404
405 /* Initializes 'flow' members from 'packet' and 'md'
406  *
407  * Initializes 'packet' header l2 pointer to the start of the Ethernet
408  * header, and the layer offsets as follows:
409  *
410  *    - packet->l2_5_ofs to the start of the MPLS shim header, or UINT16_MAX
411  *      when there is no MPLS shim header.
412  *
413  *    - packet->l3_ofs to just past the Ethernet header, or just past the
414  *      vlan_header if one is present, to the first byte of the payload of the
415  *      Ethernet frame.  UINT16_MAX if the frame is too short to contain an
416  *      Ethernet header.
417  *
418  *    - packet->l4_ofs to just past the IPv4 header, if one is present and
419  *      has at least the content used for the fields of interest for the flow,
420  *      otherwise UINT16_MAX.
421  */
422 void
423 flow_extract(struct dp_packet *packet, struct flow *flow)
424 {
425     struct {
426         struct miniflow mf;
427         uint64_t buf[FLOW_U64S];
428     } m;
429
430     COVERAGE_INC(flow_extract);
431
432     miniflow_extract(packet, &m.mf);
433     miniflow_expand(&m.mf, flow);
434 }
435
436 /* Caller is responsible for initializing 'dst' with enough storage for
437  * FLOW_U64S * 8 bytes. */
438 void
439 miniflow_extract(struct dp_packet *packet, struct miniflow *dst)
440 {
441     const struct pkt_metadata *md = &packet->md;
442     const void *data = dp_packet_data(packet);
443     size_t size = dp_packet_size(packet);
444     uint64_t *values = miniflow_values(dst);
445     struct mf_ctx mf = { FLOWMAP_EMPTY_INITIALIZER, values,
446                          values + FLOW_U64S };
447     const char *l2;
448     ovs_be16 dl_type;
449     uint8_t nw_frag, nw_tos, nw_ttl, nw_proto;
450
451     /* Metadata. */
452     if (md->tunnel.ip_dst) {
453         miniflow_push_words(mf, tunnel, &md->tunnel,
454                             offsetof(struct flow_tnl, metadata) /
455                             sizeof(uint64_t));
456
457         if (!(md->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF)) {
458             if (md->tunnel.metadata.present.map) {
459                 miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata, &md->tunnel.metadata,
460                                     sizeof md->tunnel.metadata /
461                                     sizeof(uint64_t));
462             }
463         } else {
464             if (md->tunnel.metadata.present.len) {
465                 miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata.present,
466                                     &md->tunnel.metadata.present, 1);
467                 miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata.opts.gnv,
468                                     md->tunnel.metadata.opts.gnv,
469                                     DIV_ROUND_UP(md->tunnel.metadata.present.len,
470                                                  sizeof(uint64_t)));
471             }
472         }
473     }
474     if (md->skb_priority || md->pkt_mark) {
475         miniflow_push_uint32(mf, skb_priority, md->skb_priority);
476         miniflow_push_uint32(mf, pkt_mark, md->pkt_mark);
477     }
478     miniflow_push_uint32(mf, dp_hash, md->dp_hash);
479     miniflow_push_uint32(mf, in_port, odp_to_u32(md->in_port.odp_port));
480     if (md->recirc_id || md->ct_state) {
481         miniflow_push_uint32(mf, recirc_id, md->recirc_id);
482         miniflow_push_uint16(mf, ct_state, md->ct_state);
483         miniflow_push_uint16(mf, ct_zone, md->ct_zone);
484     }
485
486     if (md->ct_state) {
487         miniflow_push_uint32(mf, ct_mark, md->ct_mark);
488         miniflow_pad_to_64(mf, pad1);
489     }
490
491     /* Initialize packet's layer pointer and offsets. */
492     l2 = data;
493     dp_packet_reset_offsets(packet);
494
495     /* Must have full Ethernet header to proceed. */
496     if (OVS_UNLIKELY(size < sizeof(struct eth_header))) {
497         goto out;
498     } else {
499         ovs_be16 vlan_tci;
500
501         /* Link layer. */
502         ASSERT_SEQUENTIAL(dl_dst, dl_src);
503         miniflow_push_macs(mf, dl_dst, data);
504         /* dl_type, vlan_tci. */
505         vlan_tci = parse_vlan(&data, &size);
506         dl_type = parse_ethertype(&data, &size);
507         miniflow_push_be16(mf, dl_type, dl_type);
508         miniflow_push_be16(mf, vlan_tci, vlan_tci);
509     }
510
511     /* Parse mpls. */
512     if (OVS_UNLIKELY(eth_type_mpls(dl_type))) {
513         int count;
514         const void *mpls = data;
515
516         packet->l2_5_ofs = (char *)data - l2;
517         count = parse_mpls(&data, &size);
518         miniflow_push_words_32(mf, mpls_lse, mpls, count);
519     }
520
521     /* Network layer. */
522     packet->l3_ofs = (char *)data - l2;
523
524     nw_frag = 0;
525     if (OVS_LIKELY(dl_type == htons(ETH_TYPE_IP))) {
526         const struct ip_header *nh = data;
527         int ip_len;
528         uint16_t tot_len;
529
530         if (OVS_UNLIKELY(size < IP_HEADER_LEN)) {
531             goto out;
532         }
533         ip_len = IP_IHL(nh->ip_ihl_ver) * 4;
534
535         if (OVS_UNLIKELY(ip_len < IP_HEADER_LEN)) {
536             goto out;
537         }
538         if (OVS_UNLIKELY(size < ip_len)) {
539             goto out;
540         }
541         tot_len = ntohs(nh->ip_tot_len);
542         if (OVS_UNLIKELY(tot_len > size)) {
543             goto out;
544         }
545         if (OVS_UNLIKELY(size - tot_len > UINT8_MAX)) {
546             goto out;
547         }
548         dp_packet_set_l2_pad_size(packet, size - tot_len);
549         size = tot_len;   /* Never pull padding. */
550
551         /* Push both source and destination address at once. */
552         miniflow_push_words(mf, nw_src, &nh->ip_src, 1);
553
554         miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, 0); /* Padding for IPv4. */
555
556         nw_tos = nh->ip_tos;
557         nw_ttl = nh->ip_ttl;
558         nw_proto = nh->ip_proto;
559         if (OVS_UNLIKELY(IP_IS_FRAGMENT(nh->ip_frag_off))) {
560             nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
561             if (nh->ip_frag_off & htons(IP_FRAG_OFF_MASK)) {
562                 nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
563             }
564         }
565         data_pull(&data, &size, ip_len);
566     } else if (dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
567         const struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
568         ovs_be32 tc_flow;
569         uint16_t plen;
570
571         if (OVS_UNLIKELY(size < sizeof *nh)) {
572             goto out;
573         }
574         nh = data_pull(&data, &size, sizeof *nh);
575
576         plen = ntohs(nh->ip6_plen);
577         if (OVS_UNLIKELY(plen > size)) {
578             goto out;
579         }
580         /* Jumbo Payload option not supported yet. */
581         if (OVS_UNLIKELY(size - plen > UINT8_MAX)) {
582             goto out;
583         }
584         dp_packet_set_l2_pad_size(packet, size - plen);
585         size = plen;   /* Never pull padding. */
586
587         miniflow_push_words(mf, ipv6_src, &nh->ip6_src,
588                             sizeof nh->ip6_src / 8);
589         miniflow_push_words(mf, ipv6_dst, &nh->ip6_dst,
590                             sizeof nh->ip6_dst / 8);
591
592         tc_flow = get_16aligned_be32(&nh->ip6_flow);
593         {
594             ovs_be32 label = tc_flow & htonl(IPV6_LABEL_MASK);
595             miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, label);
596         }
597
598         nw_tos = ntohl(tc_flow) >> 20;
599         nw_ttl = nh->ip6_hlim;
600         nw_proto = nh->ip6_nxt;
601
602         while (1) {
603             if (OVS_LIKELY((nw_proto != IPPROTO_HOPOPTS)
604                            && (nw_proto != IPPROTO_ROUTING)
605                            && (nw_proto != IPPROTO_DSTOPTS)
606                            && (nw_proto != IPPROTO_AH)
607                            && (nw_proto != IPPROTO_FRAGMENT))) {
608                 /* It's either a terminal header (e.g., TCP, UDP) or one we
609                  * don't understand.  In either case, we're done with the
610                  * packet, so use it to fill in 'nw_proto'. */
611                 break;
612             }
613
614             /* We only verify that at least 8 bytes of the next header are
615              * available, but many of these headers are longer.  Ensure that
616              * accesses within the extension header are within those first 8
617              * bytes. All extension headers are required to be at least 8
618              * bytes. */
619             if (OVS_UNLIKELY(size < 8)) {
620                 goto out;
621             }
622
623             if ((nw_proto == IPPROTO_HOPOPTS)
624                 || (nw_proto == IPPROTO_ROUTING)
625                 || (nw_proto == IPPROTO_DSTOPTS)) {
626                 /* These headers, while different, have the fields we care
627                  * about in the same location and with the same
628                  * interpretation. */
629                 const struct ip6_ext *ext_hdr = data;
630                 nw_proto = ext_hdr->ip6e_nxt;
631                 if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(&data, &size,
632                                                 (ext_hdr->ip6e_len + 1) * 8))) {
633                     goto out;
634                 }
635             } else if (nw_proto == IPPROTO_AH) {
636                 /* A standard AH definition isn't available, but the fields
637                  * we care about are in the same location as the generic
638                  * option header--only the header length is calculated
639                  * differently. */
640                 const struct ip6_ext *ext_hdr = data;
641                 nw_proto = ext_hdr->ip6e_nxt;
642                 if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(&data, &size,
643                                                 (ext_hdr->ip6e_len + 2) * 4))) {
644                     goto out;
645                 }
646             } else if (nw_proto == IPPROTO_FRAGMENT) {
647                 const struct ovs_16aligned_ip6_frag *frag_hdr = data;
648
649                 nw_proto = frag_hdr->ip6f_nxt;
650                 if (!data_try_pull(&data, &size, sizeof *frag_hdr)) {
651                     goto out;
652                 }
653
654                 /* We only process the first fragment. */
655                 if (frag_hdr->ip6f_offlg != htons(0)) {
656                     nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
657                     if ((frag_hdr->ip6f_offlg & IP6F_OFF_MASK) != htons(0)) {
658                         nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
659                         nw_proto = IPPROTO_FRAGMENT;
660                         break;
661                     }
662                 }
663             }
664         }
665     } else {
666         if (dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
667             dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
668             struct eth_addr arp_buf[2];
669             const struct arp_eth_header *arp = (const struct arp_eth_header *)
670                 data_try_pull(&data, &size, ARP_ETH_HEADER_LEN);
671
672             if (OVS_LIKELY(arp) && OVS_LIKELY(arp->ar_hrd == htons(1))
673                 && OVS_LIKELY(arp->ar_pro == htons(ETH_TYPE_IP))
674                 && OVS_LIKELY(arp->ar_hln == ETH_ADDR_LEN)
675                 && OVS_LIKELY(arp->ar_pln == 4)) {
676                 miniflow_push_be32(mf, nw_src,
677                                    get_16aligned_be32(&arp->ar_spa));
678                 miniflow_push_be32(mf, nw_dst,
679                                    get_16aligned_be32(&arp->ar_tpa));
680
681                 /* We only match on the lower 8 bits of the opcode. */
682                 if (OVS_LIKELY(ntohs(arp->ar_op) <= 0xff)) {
683                     miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, 0); /* Pad with ARP. */
684                     miniflow_push_be32(mf, nw_frag, htonl(ntohs(arp->ar_op)));
685                 }
686
687                 /* Must be adjacent. */
688                 ASSERT_SEQUENTIAL(arp_sha, arp_tha);
689
690                 arp_buf[0] = arp->ar_sha;
691                 arp_buf[1] = arp->ar_tha;
692                 miniflow_push_macs(mf, arp_sha, arp_buf);
693                 miniflow_pad_to_64(mf, tcp_flags);
694             }
695         }
696         goto out;
697     }
698
699     packet->l4_ofs = (char *)data - l2;
700     miniflow_push_be32(mf, nw_frag,
701                        BYTES_TO_BE32(nw_frag, nw_tos, nw_ttl, nw_proto));
702
703     if (OVS_LIKELY(!(nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER))) {
704         if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_TCP)) {
705             if (OVS_LIKELY(size >= TCP_HEADER_LEN)) {
706                 const struct tcp_header *tcp = data;
707
708                 miniflow_push_be32(mf, arp_tha.ea[2], 0);
709                 miniflow_push_be32(mf, tcp_flags,
710                                    TCP_FLAGS_BE32(tcp->tcp_ctl));
711                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, tcp->tcp_src);
712                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, tcp->tcp_dst);
713                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
714             }
715         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_UDP)) {
716             if (OVS_LIKELY(size >= UDP_HEADER_LEN)) {
717                 const struct udp_header *udp = data;
718
719                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, udp->udp_src);
720                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, udp->udp_dst);
721                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
722             }
723         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_SCTP)) {
724             if (OVS_LIKELY(size >= SCTP_HEADER_LEN)) {
725                 const struct sctp_header *sctp = data;
726
727                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, sctp->sctp_src);
728                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, sctp->sctp_dst);
729                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
730             }
731         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_ICMP)) {
732             if (OVS_LIKELY(size >= ICMP_HEADER_LEN)) {
733                 const struct icmp_header *icmp = data;
734
735                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(icmp->icmp_type));
736                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(icmp->icmp_code));
737                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
738             }
739         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
740             if (OVS_LIKELY(size >= IGMP_HEADER_LEN)) {
741                 const struct igmp_header *igmp = data;
742
743                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(igmp->igmp_type));
744                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(igmp->igmp_code));
745                 miniflow_push_be32(mf, igmp_group_ip4,
746                                    get_16aligned_be32(&igmp->group));
747             }
748         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_ICMPV6)) {
749             if (OVS_LIKELY(size >= sizeof(struct icmp6_hdr))) {
750                 const struct in6_addr *nd_target = NULL;
751                 struct eth_addr arp_buf[2] = { { { { 0 } } } };
752                 const struct icmp6_hdr *icmp = data_pull(&data, &size,
753                                                          sizeof *icmp);
754                 parse_icmpv6(&data, &size, icmp, &nd_target, arp_buf);
755                 if (nd_target) {
756                     miniflow_push_words(mf, nd_target, nd_target,
757                                         sizeof *nd_target / sizeof(uint64_t));
758                 }
759                 miniflow_push_macs(mf, arp_sha, arp_buf);
760                 miniflow_pad_to_64(mf, tcp_flags);
761                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(icmp->icmp6_type));
762                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(icmp->icmp6_code));
763                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
764             }
765         }
766     }
767  out:
768     dst->map = mf.map;
769 }
770
771 /* For every bit of a field that is wildcarded in 'wildcards', sets the
772  * corresponding bit in 'flow' to zero. */
773 void
774 flow_zero_wildcards(struct flow *flow, const struct flow_wildcards *wildcards)
775 {
776     uint64_t *flow_u64 = (uint64_t *) flow;
777     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wildcards->masks;
778     size_t i;
779
780     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
781         flow_u64[i] &= wc_u64[i];
782     }
783 }
784
785 void
786 flow_unwildcard_tp_ports(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
787 {
788     if (flow->nw_proto != IPPROTO_ICMP) {
789         memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
790         memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
791     } else {
792         wc->masks.tp_src = htons(0xff);
793         wc->masks.tp_dst = htons(0xff);
794     }
795 }
796
797 /* Initializes 'flow_metadata' with the metadata found in 'flow'. */
798 void
799 flow_get_metadata(const struct flow *flow, struct match *flow_metadata)
800 {
801     int i;
802
803     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 34);
804
805     match_init_catchall(flow_metadata);
806     if (flow->tunnel.tun_id != htonll(0)) {
807         match_set_tun_id(flow_metadata, flow->tunnel.tun_id);
808     }
809     if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_PUB_F_MASK) {
810         match_set_tun_flags(flow_metadata,
811                             flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_PUB_F_MASK);
812     }
813     if (flow->tunnel.ip_src != htonl(0)) {
814         match_set_tun_src(flow_metadata, flow->tunnel.ip_src);
815     }
816     if (flow->tunnel.ip_dst != htonl(0)) {
817         match_set_tun_dst(flow_metadata, flow->tunnel.ip_dst);
818     }
819     if (flow->tunnel.gbp_id != htons(0)) {
820         match_set_tun_gbp_id(flow_metadata, flow->tunnel.gbp_id);
821     }
822     if (flow->tunnel.gbp_flags) {
823         match_set_tun_gbp_flags(flow_metadata, flow->tunnel.gbp_flags);
824     }
825     tun_metadata_get_fmd(&flow->tunnel, flow_metadata);
826     if (flow->metadata != htonll(0)) {
827         match_set_metadata(flow_metadata, flow->metadata);
828     }
829
830     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
831         if (flow->regs[i]) {
832             match_set_reg(flow_metadata, i, flow->regs[i]);
833         }
834     }
835
836     if (flow->pkt_mark != 0) {
837         match_set_pkt_mark(flow_metadata, flow->pkt_mark);
838     }
839
840     match_set_in_port(flow_metadata, flow->in_port.ofp_port);
841     if (flow->ct_state != 0) {
842         match_set_ct_state(flow_metadata, flow->ct_state);
843     }
844     if (flow->ct_zone != 0) {
845         match_set_ct_zone(flow_metadata, flow->ct_zone);
846     }
847     if (flow->ct_mark != 0) {
848         match_set_ct_mark(flow_metadata, flow->ct_mark);
849     }
850 }
851
852 const char *ct_state_to_string(uint32_t state)
853 {
854     switch (state) {
855     case CS_REPLY_DIR:
856         return "rpl";
857     case CS_TRACKED:
858         return "trk";
859     case CS_NEW:
860         return "new";
861     case CS_ESTABLISHED:
862         return "est";
863     case CS_RELATED:
864         return "rel";
865     case CS_INVALID:
866         return "inv";
867     default:
868         return NULL;
869     }
870 }
871
872 char *
873 flow_to_string(const struct flow *flow)
874 {
875     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
876     flow_format(&ds, flow);
877     return ds_cstr(&ds);
878 }
879
880 const char *
881 flow_tun_flag_to_string(uint32_t flags)
882 {
883     switch (flags) {
884     case FLOW_TNL_F_DONT_FRAGMENT:
885         return "df";
886     case FLOW_TNL_F_CSUM:
887         return "csum";
888     case FLOW_TNL_F_KEY:
889         return "key";
890     case FLOW_TNL_F_OAM:
891         return "oam";
892     default:
893         return NULL;
894     }
895 }
896
897 void
898 format_flags(struct ds *ds, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
899              uint32_t flags, char del)
900 {
901     uint32_t bad = 0;
902
903     if (!flags) {
904         ds_put_char(ds, '0');
905         return;
906     }
907     while (flags) {
908         uint32_t bit = rightmost_1bit(flags);
909         const char *s;
910
911         s = bit_to_string(bit);
912         if (s) {
913             ds_put_format(ds, "%s%c", s, del);
914         } else {
915             bad |= bit;
916         }
917
918         flags &= ~bit;
919     }
920
921     if (bad) {
922         ds_put_format(ds, "0x%"PRIx32"%c", bad, del);
923     }
924     ds_chomp(ds, del);
925 }
926
927 void
928 format_flags_masked(struct ds *ds, const char *name,
929                     const char *(*bit_to_string)(uint32_t), uint32_t flags,
930                     uint32_t mask, uint32_t max_mask)
931 {
932     if (name) {
933         ds_put_format(ds, "%s=", name);
934     }
935
936     if (mask == max_mask) {
937         format_flags(ds, bit_to_string, flags, '|');
938         return;
939     }
940
941     if (!mask) {
942         ds_put_cstr(ds, "0/0");
943         return;
944     }
945
946     while (mask) {
947         uint32_t bit = rightmost_1bit(mask);
948         const char *s = bit_to_string(bit);
949
950         ds_put_format(ds, "%s%s", (flags & bit) ? "+" : "-",
951                       s ? s : "[Unknown]");
952         mask &= ~bit;
953     }
954 }
955
956 /* Scans a string 's' of flags to determine their numerical value and
957  * returns the number of characters parsed using 'bit_to_string' to
958  * lookup flag names. Scanning continues until the character 'end' is
959  * reached.
960  *
961  * In the event of a failure, a negative error code will be returned. In
962  * addition, if 'res_string' is non-NULL then a descriptive string will
963  * be returned incorporating the identifying string 'field_name'. This
964  * error string must be freed by the caller.
965  *
966  * Upon success, the flag values will be stored in 'res_flags' and
967  * optionally 'res_mask', if it is non-NULL (if it is NULL then any masks
968  * present in the original string will be considered an error). The
969  * caller may restrict the acceptable set of values through the mask
970  * 'allowed'. */
971 int
972 parse_flags(const char *s, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
973             char end, const char *field_name, char **res_string,
974             uint32_t *res_flags, uint32_t allowed, uint32_t *res_mask)
975 {
976     uint32_t result = 0;
977     int n;
978
979     /* Parse masked flags in numeric format? */
980     if (res_mask && ovs_scan(s, "%"SCNi32"/%"SCNi32"%n",
981                              res_flags, res_mask, &n) && n > 0) {
982         if (*res_flags & ~allowed || *res_mask & ~allowed) {
983             goto unknown;
984         }
985         return n;
986     }
987
988     n = 0;
989
990     if (res_mask && (*s == '+' || *s == '-')) {
991         uint32_t flags = 0, mask = 0;
992
993         /* Parse masked flags. */
994         while (s[0] != end) {
995             bool set;
996             uint32_t bit;
997             size_t len;
998
999             if (s[0] == '+') {
1000                 set = true;
1001             } else if (s[0] == '-') {
1002                 set = false;
1003             } else {
1004                 if (res_string) {
1005                     *res_string = xasprintf("%s: %s must be preceded by '+' "
1006                                             "(for SET) or '-' (NOT SET)", s,
1007                                             field_name);
1008                 }
1009                 return -EINVAL;
1010             }
1011             s++;
1012             n++;
1013
1014             for (bit = 1; bit; bit <<= 1) {
1015                 const char *fname = bit_to_string(bit);
1016
1017                 if (!fname) {
1018                     continue;
1019                 }
1020
1021                 len = strlen(fname);
1022                 if (strncmp(s, fname, len) ||
1023                     (s[len] != '+' && s[len] != '-' && s[len] != end)) {
1024                     continue;
1025                 }
1026
1027                 if (mask & bit) {
1028                     /* bit already set. */
1029                     if (res_string) {
1030                         *res_string = xasprintf("%s: Each %s flag can be "
1031                                                 "specified only once", s,
1032                                                 field_name);
1033                     }
1034                     return -EINVAL;
1035                 }
1036                 if (!(bit & allowed)) {
1037                     goto unknown;
1038                 }
1039                 if (set) {
1040                    flags |= bit;
1041                 }
1042                 mask |= bit;
1043                 break;
1044             }
1045
1046             if (!bit) {
1047                 goto unknown;
1048             }
1049             s += len;
1050             n += len;
1051         }
1052
1053         *res_flags = flags;
1054         *res_mask = mask;
1055         return n;
1056     }
1057
1058     /* Parse unmasked flags.  If a flag is present, it is set, otherwise
1059      * it is not set. */
1060     while (s[n] != end) {
1061         unsigned long long int flags;
1062         uint32_t bit;
1063         int n0;
1064
1065         if (ovs_scan(&s[n], "%lli%n", &flags, &n0)) {
1066             if (flags & ~allowed) {
1067                 goto unknown;
1068             }
1069             n += n0 + (s[n + n0] == '|');
1070             result |= flags;
1071             continue;
1072         }
1073
1074         for (bit = 1; bit; bit <<= 1) {
1075             const char *name = bit_to_string(bit);
1076             size_t len;
1077
1078             if (!name) {
1079                 continue;
1080             }
1081
1082             len = strlen(name);
1083             if (!strncmp(s + n, name, len) &&
1084                 (s[n + len] == '|' || s[n + len] == end)) {
1085                 if (!(bit & allowed)) {
1086                     goto unknown;
1087                 }
1088                 result |= bit;
1089                 n += len + (s[n + len] == '|');
1090                 break;
1091             }
1092         }
1093
1094         if (!bit) {
1095             goto unknown;
1096         }
1097     }
1098
1099     *res_flags = result;
1100     if (res_mask) {
1101         *res_mask = UINT32_MAX;
1102     }
1103     if (res_string) {
1104         *res_string = NULL;
1105     }
1106     return n;
1107
1108 unknown:
1109     if (res_string) {
1110         *res_string = xasprintf("%s: unknown %s flag(s)", s, field_name);
1111     }
1112     return -EINVAL;
1113 }
1114
1115 void
1116 flow_format(struct ds *ds, const struct flow *flow)
1117 {
1118     struct match match;
1119     struct flow_wildcards *wc = &match.wc;
1120
1121     match_wc_init(&match, flow);
1122
1123     /* As this function is most often used for formatting a packet in a
1124      * packet-in message, skip formatting the packet context fields that are
1125      * all-zeroes to make the print-out easier on the eyes.  This means that a
1126      * missing context field implies a zero value for that field.  This is
1127      * similar to OpenFlow encoding of these fields, as the specification
1128      * states that all-zeroes context fields should not be encoded in the
1129      * packet-in messages. */
1130     if (!flow->in_port.ofp_port) {
1131         WC_UNMASK_FIELD(wc, in_port);
1132     }
1133     if (!flow->skb_priority) {
1134         WC_UNMASK_FIELD(wc, skb_priority);
1135     }
1136     if (!flow->pkt_mark) {
1137         WC_UNMASK_FIELD(wc, pkt_mark);
1138     }
1139     if (!flow->recirc_id) {
1140         WC_UNMASK_FIELD(wc, recirc_id);
1141     }
1142     if (!flow->dp_hash) {
1143         WC_UNMASK_FIELD(wc, dp_hash);
1144     }
1145     if (!flow->ct_state) {
1146         WC_UNMASK_FIELD(wc, ct_state);
1147     }
1148     if (!flow->ct_zone) {
1149         WC_UNMASK_FIELD(wc, ct_zone);
1150     }
1151     if (!flow->ct_mark) {
1152         WC_UNMASK_FIELD(wc, ct_mark);
1153     }
1154     for (int i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
1155         if (!flow->regs[i]) {
1156             WC_UNMASK_FIELD(wc, regs[i]);
1157         }
1158     }
1159     if (!flow->metadata) {
1160         WC_UNMASK_FIELD(wc, metadata);
1161     }
1162
1163     match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
1164 }
1165
1166 void
1167 flow_print(FILE *stream, const struct flow *flow)
1168 {
1169     char *s = flow_to_string(flow);
1170     fputs(s, stream);
1171     free(s);
1172 }
1173 \f
1174 /* flow_wildcards functions. */
1175
1176 /* Initializes 'wc' as a set of wildcards that matches every packet. */
1177 void
1178 flow_wildcards_init_catchall(struct flow_wildcards *wc)
1179 {
1180     memset(&wc->masks, 0, sizeof wc->masks);
1181 }
1182
1183 /* Converts a flow into flow wildcards.  It sets the wildcard masks based on
1184  * the packet headers extracted to 'flow'.  It will not set the mask for fields
1185  * that do not make sense for the packet type.  OpenFlow-only metadata is
1186  * wildcarded, but other metadata is unconditionally exact-matched. */
1187 void flow_wildcards_init_for_packet(struct flow_wildcards *wc,
1188                                     const struct flow *flow)
1189 {
1190     memset(&wc->masks, 0x0, sizeof wc->masks);
1191
1192     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1193     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 34);
1194
1195     if (flow->tunnel.ip_dst) {
1196         if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_KEY) {
1197             WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tun_id);
1198         }
1199         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_src);
1200         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_dst);
1201         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.flags);
1202         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_tos);
1203         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_ttl);
1204         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tp_src);
1205         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tp_dst);
1206         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.gbp_id);
1207         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.gbp_flags);
1208
1209         if (!(flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF)) {
1210             if (flow->tunnel.metadata.present.map) {
1211                 wc->masks.tunnel.metadata.present.map =
1212                                               flow->tunnel.metadata.present.map;
1213                 WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.metadata.opts.u8);
1214             }
1215         } else {
1216             WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.metadata.present.len);
1217             memset(wc->masks.tunnel.metadata.opts.gnv, 0xff,
1218                    flow->tunnel.metadata.present.len);
1219         }
1220     } else if (flow->tunnel.tun_id) {
1221         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tun_id);
1222     }
1223
1224     /* metadata, regs, and conj_id wildcarded. */
1225
1226     WC_MASK_FIELD(wc, skb_priority);
1227     WC_MASK_FIELD(wc, pkt_mark);
1228     WC_MASK_FIELD(wc, ct_state);
1229     WC_MASK_FIELD(wc, ct_zone);
1230     WC_MASK_FIELD(wc, ct_mark);
1231     WC_MASK_FIELD(wc, recirc_id);
1232     WC_MASK_FIELD(wc, dp_hash);
1233     WC_MASK_FIELD(wc, in_port);
1234
1235     /* actset_output wildcarded. */
1236
1237     WC_MASK_FIELD(wc, dl_dst);
1238     WC_MASK_FIELD(wc, dl_src);
1239     WC_MASK_FIELD(wc, dl_type);
1240     WC_MASK_FIELD(wc, vlan_tci);
1241
1242     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1243         WC_MASK_FIELD(wc, nw_src);
1244         WC_MASK_FIELD(wc, nw_dst);
1245     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1246         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_src);
1247         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_dst);
1248         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_label);
1249     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1250                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1251         WC_MASK_FIELD(wc, nw_src);
1252         WC_MASK_FIELD(wc, nw_dst);
1253         WC_MASK_FIELD(wc, nw_proto);
1254         WC_MASK_FIELD(wc, arp_sha);
1255         WC_MASK_FIELD(wc, arp_tha);
1256         return;
1257     } else if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1258         for (int i = 0; i < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; i++) {
1259             WC_MASK_FIELD(wc, mpls_lse[i]);
1260             if (flow->mpls_lse[i] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
1261                 break;
1262             }
1263         }
1264         return;
1265     } else {
1266         return; /* Unknown ethertype. */
1267     }
1268
1269     /* IPv4 or IPv6. */
1270     WC_MASK_FIELD(wc, nw_frag);
1271     WC_MASK_FIELD(wc, nw_tos);
1272     WC_MASK_FIELD(wc, nw_ttl);
1273     WC_MASK_FIELD(wc, nw_proto);
1274
1275     /* No transport layer header in later fragments. */
1276     if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) &&
1277         (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP ||
1278          flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6 ||
1279          flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
1280          flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
1281          flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP ||
1282          flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
1283         WC_MASK_FIELD(wc, tp_src);
1284         WC_MASK_FIELD(wc, tp_dst);
1285
1286         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
1287             WC_MASK_FIELD(wc, tcp_flags);
1288         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
1289             WC_MASK_FIELD(wc, arp_sha);
1290             WC_MASK_FIELD(wc, arp_tha);
1291             WC_MASK_FIELD(wc, nd_target);
1292         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP) {
1293             WC_MASK_FIELD(wc, igmp_group_ip4);
1294         }
1295     }
1296 }
1297
1298 /* Return a map of possible fields for a packet of the same type as 'flow'.
1299  * Including extra bits in the returned mask is not wrong, it is just less
1300  * optimal.
1301  *
1302  * This is a less precise version of flow_wildcards_init_for_packet() above. */
1303 void
1304 flow_wc_map(const struct flow *flow, struct flowmap *map)
1305 {
1306     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1307     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 34);
1308
1309     flowmap_init(map);
1310
1311     if (flow->tunnel.ip_dst) {
1312         FLOWMAP_SET__(map, tunnel, offsetof(struct flow_tnl, metadata));
1313         if (!(flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF)) {
1314             if (flow->tunnel.metadata.present.map) {
1315                 FLOWMAP_SET(map, tunnel.metadata);
1316             }
1317         } else {
1318             FLOWMAP_SET(map, tunnel.metadata.present.len);
1319             FLOWMAP_SET__(map, tunnel.metadata.opts.gnv,
1320                           flow->tunnel.metadata.present.len);
1321         }
1322     }
1323
1324     /* Metadata fields that can appear on packet input. */
1325     FLOWMAP_SET(map, skb_priority);
1326     FLOWMAP_SET(map, pkt_mark);
1327     FLOWMAP_SET(map, recirc_id);
1328     FLOWMAP_SET(map, dp_hash);
1329     FLOWMAP_SET(map, in_port);
1330     FLOWMAP_SET(map, dl_dst);
1331     FLOWMAP_SET(map, dl_src);
1332     FLOWMAP_SET(map, dl_type);
1333     FLOWMAP_SET(map, vlan_tci);
1334     FLOWMAP_SET(map, ct_state);
1335     FLOWMAP_SET(map, ct_zone);
1336     FLOWMAP_SET(map, ct_mark);
1337
1338     /* Ethertype-dependent fields. */
1339     if (OVS_LIKELY(flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP))) {
1340         FLOWMAP_SET(map, nw_src);
1341         FLOWMAP_SET(map, nw_dst);
1342         FLOWMAP_SET(map, nw_proto);
1343         FLOWMAP_SET(map, nw_frag);
1344         FLOWMAP_SET(map, nw_tos);
1345         FLOWMAP_SET(map, nw_ttl);
1346
1347         if (OVS_UNLIKELY(flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
1348             FLOWMAP_SET(map, igmp_group_ip4);
1349         } else {
1350             FLOWMAP_SET(map, tcp_flags);
1351             FLOWMAP_SET(map, tp_src);
1352             FLOWMAP_SET(map, tp_dst);
1353         }
1354     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1355         FLOWMAP_SET(map, ipv6_src);
1356         FLOWMAP_SET(map, ipv6_dst);
1357         FLOWMAP_SET(map, ipv6_label);
1358         FLOWMAP_SET(map, nw_proto);
1359         FLOWMAP_SET(map, nw_frag);
1360         FLOWMAP_SET(map, nw_tos);
1361         FLOWMAP_SET(map, nw_ttl);
1362
1363         if (OVS_UNLIKELY(flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6)) {
1364             FLOWMAP_SET(map, nd_target);
1365             FLOWMAP_SET(map, arp_sha);
1366             FLOWMAP_SET(map, arp_tha);
1367         } else {
1368             FLOWMAP_SET(map, tcp_flags);
1369             FLOWMAP_SET(map, tp_src);
1370             FLOWMAP_SET(map, tp_dst);
1371         }
1372     } else if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1373         FLOWMAP_SET(map, mpls_lse);
1374     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1375                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1376         FLOWMAP_SET(map, nw_src);
1377         FLOWMAP_SET(map, nw_dst);
1378         FLOWMAP_SET(map, nw_proto);
1379         FLOWMAP_SET(map, arp_sha);
1380         FLOWMAP_SET(map, arp_tha);
1381     }
1382 }
1383
1384 /* Clear the metadata and register wildcard masks. They are not packet
1385  * header fields. */
1386 void
1387 flow_wildcards_clear_non_packet_fields(struct flow_wildcards *wc)
1388 {
1389     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1390     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 34);
1391
1392     memset(&wc->masks.metadata, 0, sizeof wc->masks.metadata);
1393     memset(&wc->masks.regs, 0, sizeof wc->masks.regs);
1394     wc->masks.actset_output = 0;
1395     wc->masks.conj_id = 0;
1396 }
1397
1398 /* Returns true if 'wc' matches every packet, false if 'wc' fixes any bits or
1399  * fields. */
1400 bool
1401 flow_wildcards_is_catchall(const struct flow_wildcards *wc)
1402 {
1403     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1404     size_t i;
1405
1406     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1407         if (wc_u64[i]) {
1408             return false;
1409         }
1410     }
1411     return true;
1412 }
1413
1414 /* Sets 'dst' as the bitwise AND of wildcards in 'src1' and 'src2'.
1415  * That is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is wildcarded
1416  * in 'src1' or 'src2' or both.  */
1417 void
1418 flow_wildcards_and(struct flow_wildcards *dst,
1419                    const struct flow_wildcards *src1,
1420                    const struct flow_wildcards *src2)
1421 {
1422     uint64_t *dst_u64 = (uint64_t *) &dst->masks;
1423     const uint64_t *src1_u64 = (const uint64_t *) &src1->masks;
1424     const uint64_t *src2_u64 = (const uint64_t *) &src2->masks;
1425     size_t i;
1426
1427     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1428         dst_u64[i] = src1_u64[i] & src2_u64[i];
1429     }
1430 }
1431
1432 /* Sets 'dst' as the bitwise OR of wildcards in 'src1' and 'src2'.  That
1433  * is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is neither
1434  * wildcarded in 'src1' nor 'src2'. */
1435 void
1436 flow_wildcards_or(struct flow_wildcards *dst,
1437                   const struct flow_wildcards *src1,
1438                   const struct flow_wildcards *src2)
1439 {
1440     uint64_t *dst_u64 = (uint64_t *) &dst->masks;
1441     const uint64_t *src1_u64 = (const uint64_t *) &src1->masks;
1442     const uint64_t *src2_u64 = (const uint64_t *) &src2->masks;
1443     size_t i;
1444
1445     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1446         dst_u64[i] = src1_u64[i] | src2_u64[i];
1447     }
1448 }
1449
1450 /* Returns a hash of the wildcards in 'wc'. */
1451 uint32_t
1452 flow_wildcards_hash(const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
1453 {
1454     return flow_hash(&wc->masks, basis);
1455 }
1456
1457 /* Returns true if 'a' and 'b' represent the same wildcards, false if they are
1458  * different. */
1459 bool
1460 flow_wildcards_equal(const struct flow_wildcards *a,
1461                      const struct flow_wildcards *b)
1462 {
1463     return flow_equal(&a->masks, &b->masks);
1464 }
1465
1466 /* Returns true if at least one bit or field is wildcarded in 'a' but not in
1467  * 'b', false otherwise. */
1468 bool
1469 flow_wildcards_has_extra(const struct flow_wildcards *a,
1470                          const struct flow_wildcards *b)
1471 {
1472     const uint64_t *a_u64 = (const uint64_t *) &a->masks;
1473     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) &b->masks;
1474     size_t i;
1475
1476     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1477         if ((a_u64[i] & b_u64[i]) != b_u64[i]) {
1478             return true;
1479         }
1480     }
1481     return false;
1482 }
1483
1484 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal, except that 0-bits (wildcarded bits)
1485  * in 'wc' do not need to be equal in 'a' and 'b'. */
1486 bool
1487 flow_equal_except(const struct flow *a, const struct flow *b,
1488                   const struct flow_wildcards *wc)
1489 {
1490     const uint64_t *a_u64 = (const uint64_t *) a;
1491     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) b;
1492     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1493     size_t i;
1494
1495     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1496         if ((a_u64[i] ^ b_u64[i]) & wc_u64[i]) {
1497             return false;
1498         }
1499     }
1500     return true;
1501 }
1502
1503 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
1504  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
1505 void
1506 flow_wildcards_set_reg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint32_t mask)
1507 {
1508     wc->masks.regs[idx] = mask;
1509 }
1510
1511 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
1512  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
1513 void
1514 flow_wildcards_set_xreg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint64_t mask)
1515 {
1516     flow_set_xreg(&wc->masks, idx, mask);
1517 }
1518
1519 /* Calculates the 5-tuple hash from the given miniflow.
1520  * This returns the same value as flow_hash_5tuple for the corresponding
1521  * flow. */
1522 uint32_t
1523 miniflow_hash_5tuple(const struct miniflow *flow, uint32_t basis)
1524 {
1525     uint32_t hash = basis;
1526
1527     if (flow) {
1528         ovs_be16 dl_type = MINIFLOW_GET_BE16(flow, dl_type);
1529
1530         hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U8(flow, nw_proto));
1531
1532         /* Separate loops for better optimization. */
1533         if (dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1534             struct flowmap map = FLOWMAP_EMPTY_INITIALIZER;
1535             uint64_t value;
1536
1537             FLOWMAP_SET(&map, ipv6_src);
1538             FLOWMAP_SET(&map, ipv6_dst);
1539
1540             MINIFLOW_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, flow, map) {
1541                 hash = hash_add64(hash, value);
1542             }
1543         } else {
1544             hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, nw_src));
1545             hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, nw_dst));
1546         }
1547         /* Add both ports at once. */
1548         hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, tp_src));
1549         hash = hash_finish(hash, 42); /* Arbitrary number. */
1550     }
1551     return hash;
1552 }
1553
1554 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(tp_src, tp_dst);
1555 ASSERT_SEQUENTIAL(ipv6_src, ipv6_dst);
1556
1557 /* Calculates the 5-tuple hash from the given flow. */
1558 uint32_t
1559 flow_hash_5tuple(const struct flow *flow, uint32_t basis)
1560 {
1561     uint32_t hash = basis;
1562
1563     if (flow) {
1564         hash = hash_add(hash, flow->nw_proto);
1565
1566         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1567             const uint64_t *flow_u64 = (const uint64_t *)flow;
1568             int ofs = offsetof(struct flow, ipv6_src) / 8;
1569             int end = ofs + 2 * sizeof flow->ipv6_src / 8;
1570
1571             for (;ofs < end; ofs++) {
1572                 hash = hash_add64(hash, flow_u64[ofs]);
1573             }
1574         } else {
1575             hash = hash_add(hash, (OVS_FORCE uint32_t) flow->nw_src);
1576             hash = hash_add(hash, (OVS_FORCE uint32_t) flow->nw_dst);
1577         }
1578         /* Add both ports at once. */
1579         hash = hash_add(hash,
1580                         ((const uint32_t *)flow)[offsetof(struct flow, tp_src)
1581                                                  / sizeof(uint32_t)]);
1582         hash = hash_finish(hash, 42); /* Arbitrary number. */
1583     }
1584     return hash;
1585 }
1586
1587 /* Hashes 'flow' based on its L2 through L4 protocol information. */
1588 uint32_t
1589 flow_hash_symmetric_l4(const struct flow *flow, uint32_t basis)
1590 {
1591     struct {
1592         union {
1593             ovs_be32 ipv4_addr;
1594             struct in6_addr ipv6_addr;
1595         };
1596         ovs_be16 eth_type;
1597         ovs_be16 vlan_tci;
1598         ovs_be16 tp_port;
1599         struct eth_addr eth_addr;
1600         uint8_t ip_proto;
1601     } fields;
1602
1603     int i;
1604
1605     memset(&fields, 0, sizeof fields);
1606     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(fields.eth_addr.be16); i++) {
1607         fields.eth_addr.be16[i] = flow->dl_src.be16[i] ^ flow->dl_dst.be16[i];
1608     }
1609     fields.vlan_tci = flow->vlan_tci & htons(VLAN_VID_MASK);
1610     fields.eth_type = flow->dl_type;
1611
1612     /* UDP source and destination port are not taken into account because they
1613      * will not necessarily be symmetric in a bidirectional flow. */
1614     if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1615         fields.ipv4_addr = flow->nw_src ^ flow->nw_dst;
1616         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
1617         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
1618             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
1619         }
1620     } else if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1621         const uint8_t *a = &flow->ipv6_src.s6_addr[0];
1622         const uint8_t *b = &flow->ipv6_dst.s6_addr[0];
1623         uint8_t *ipv6_addr = &fields.ipv6_addr.s6_addr[0];
1624
1625         for (i=0; i<16; i++) {
1626             ipv6_addr[i] = a[i] ^ b[i];
1627         }
1628         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
1629         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
1630             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
1631         }
1632     }
1633     return jhash_bytes(&fields, sizeof fields, basis);
1634 }
1635
1636 /* Hashes 'flow' based on its L3 through L4 protocol information */
1637 uint32_t
1638 flow_hash_symmetric_l3l4(const struct flow *flow, uint32_t basis,
1639                          bool inc_udp_ports)
1640 {
1641     uint32_t hash = basis;
1642
1643     /* UDP source and destination port are also taken into account. */
1644     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1645         hash = hash_add(hash,
1646                         (OVS_FORCE uint32_t) (flow->nw_src ^ flow->nw_dst));
1647     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1648         /* IPv6 addresses are 64-bit aligned inside struct flow. */
1649         const uint64_t *a = ALIGNED_CAST(uint64_t *, flow->ipv6_src.s6_addr);
1650         const uint64_t *b = ALIGNED_CAST(uint64_t *, flow->ipv6_dst.s6_addr);
1651
1652         for (int i = 0; i < 4; i++) {
1653             hash = hash_add64(hash, a[i] ^ b[i]);
1654         }
1655     } else {
1656         /* Cannot hash non-IP flows */
1657         return 0;
1658     }
1659
1660     hash = hash_add(hash, flow->nw_proto);
1661     if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP || flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP ||
1662          (inc_udp_ports && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP)) {
1663         hash = hash_add(hash,
1664                         (OVS_FORCE uint16_t) (flow->tp_src ^ flow->tp_dst));
1665     }
1666
1667     return hash_finish(hash, basis);
1668 }
1669
1670 /* Initialize a flow with random fields that matter for nx_hash_fields. */
1671 void
1672 flow_random_hash_fields(struct flow *flow)
1673 {
1674     uint16_t rnd = random_uint16();
1675
1676     /* Initialize to all zeros. */
1677     memset(flow, 0, sizeof *flow);
1678
1679     eth_addr_random(&flow->dl_src);
1680     eth_addr_random(&flow->dl_dst);
1681
1682     flow->vlan_tci = (OVS_FORCE ovs_be16) (random_uint16() & VLAN_VID_MASK);
1683
1684     /* Make most of the random flows IPv4, some IPv6, and rest random. */
1685     flow->dl_type = rnd < 0x8000 ? htons(ETH_TYPE_IP) :
1686         rnd < 0xc000 ? htons(ETH_TYPE_IPV6) : (OVS_FORCE ovs_be16)rnd;
1687
1688     if (dl_type_is_ip_any(flow->dl_type)) {
1689         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1690             flow->nw_src = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
1691             flow->nw_dst = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
1692         } else {
1693             random_bytes(&flow->ipv6_src, sizeof flow->ipv6_src);
1694             random_bytes(&flow->ipv6_dst, sizeof flow->ipv6_dst);
1695         }
1696         /* Make most of IP flows TCP, some UDP or SCTP, and rest random. */
1697         rnd = random_uint16();
1698         flow->nw_proto = rnd < 0x8000 ? IPPROTO_TCP :
1699             rnd < 0xc000 ? IPPROTO_UDP :
1700             rnd < 0xd000 ? IPPROTO_SCTP : (uint8_t)rnd;
1701         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
1702             flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
1703             flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
1704             flow->tp_src = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
1705             flow->tp_dst = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
1706         }
1707     }
1708 }
1709
1710 /* Masks the fields in 'wc' that are used by the flow hash 'fields'. */
1711 void
1712 flow_mask_hash_fields(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1713                       enum nx_hash_fields fields)
1714 {
1715     switch (fields) {
1716     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
1717         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
1718         break;
1719
1720     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
1721         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
1722         memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
1723         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1724             memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
1725             memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
1726         } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1727             memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
1728             memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
1729         }
1730         if (is_ip_any(flow)) {
1731             memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
1732             flow_unwildcard_tp_ports(flow, wc);
1733         }
1734         wc->masks.vlan_tci |= htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1735         break;
1736
1737     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP:
1738         if (is_ip_any(flow) && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
1739             memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
1740             memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
1741         }
1742         /* no break */
1743     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4:
1744         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1745             memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
1746             memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
1747         } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1748             memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
1749             memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
1750         } else {
1751             break; /* non-IP flow */
1752         }
1753
1754         memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
1755         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP || flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
1756             memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
1757             memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
1758         }
1759         break;
1760
1761     default:
1762         OVS_NOT_REACHED();
1763     }
1764 }
1765
1766 /* Hashes the portions of 'flow' designated by 'fields'. */
1767 uint32_t
1768 flow_hash_fields(const struct flow *flow, enum nx_hash_fields fields,
1769                  uint16_t basis)
1770 {
1771     switch (fields) {
1772
1773     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
1774         return jhash_bytes(&flow->dl_src, sizeof flow->dl_src, basis);
1775
1776     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
1777         return flow_hash_symmetric_l4(flow, basis);
1778
1779     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4:
1780         return flow_hash_symmetric_l3l4(flow, basis, false);
1781
1782     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP:
1783         return flow_hash_symmetric_l3l4(flow, basis, true);
1784
1785     }
1786
1787     OVS_NOT_REACHED();
1788 }
1789
1790 /* Returns a string representation of 'fields'. */
1791 const char *
1792 flow_hash_fields_to_str(enum nx_hash_fields fields)
1793 {
1794     switch (fields) {
1795     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC: return "eth_src";
1796     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4: return "symmetric_l4";
1797     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4: return "symmetric_l3l4";
1798     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP: return "symmetric_l3l4+udp";
1799     default: return "<unknown>";
1800     }
1801 }
1802
1803 /* Returns true if the value of 'fields' is supported. Otherwise false. */
1804 bool
1805 flow_hash_fields_valid(enum nx_hash_fields fields)
1806 {
1807     return fields == NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC
1808         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4
1809         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4
1810         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP;
1811 }
1812
1813 /* Returns a hash value for the bits of 'flow' that are active based on
1814  * 'wc', given 'basis'. */
1815 uint32_t
1816 flow_hash_in_wildcards(const struct flow *flow,
1817                        const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
1818 {
1819     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1820     const uint64_t *flow_u64 = (const uint64_t *) flow;
1821     uint32_t hash;
1822     size_t i;
1823
1824     hash = basis;
1825     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1826         hash = hash_add64(hash, flow_u64[i] & wc_u64[i]);
1827     }
1828     return hash_finish(hash, 8 * FLOW_U64S);
1829 }
1830
1831 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
1832  * OpenFlow 1.0 "dl_vlan" value:
1833  *
1834  *      - If it is in the range 0...4095, 'flow->vlan_tci' is set to match
1835  *        that VLAN.  Any existing PCP match is unchanged (it becomes 0 if
1836  *        'flow' previously matched packets without a VLAN header).
1837  *
1838  *      - If it is OFP_VLAN_NONE, 'flow->vlan_tci' is set to match a packet
1839  *        without a VLAN tag.
1840  *
1841  *      - Other values of 'vid' should not be used. */
1842 void
1843 flow_set_dl_vlan(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
1844 {
1845     if (vid == htons(OFP10_VLAN_NONE)) {
1846         flow->vlan_tci = htons(0);
1847     } else {
1848         vid &= htons(VLAN_VID_MASK);
1849         flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
1850         flow->vlan_tci |= htons(VLAN_CFI) | vid;
1851     }
1852 }
1853
1854 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
1855  * OpenFlow 1.2 "vlan_vid" value, that is, the low 13 bits of 'vlan_tci' (VID
1856  * plus CFI). */
1857 void
1858 flow_set_vlan_vid(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
1859 {
1860     ovs_be16 mask = htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1861     flow->vlan_tci &= ~mask;
1862     flow->vlan_tci |= vid & mask;
1863 }
1864
1865 /* Sets the VLAN PCP that 'flow' matches to 'pcp', which should be in the
1866  * range 0...7.
1867  *
1868  * This function has no effect on the VLAN ID that 'flow' matches.
1869  *
1870  * After calling this function, 'flow' will not match packets without a VLAN
1871  * header. */
1872 void
1873 flow_set_vlan_pcp(struct flow *flow, uint8_t pcp)
1874 {
1875     pcp &= 0x07;
1876     flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
1877     flow->vlan_tci |= htons((pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
1878 }
1879
1880 /* Returns the number of MPLS LSEs present in 'flow'
1881  *
1882  * Returns 0 if the 'dl_type' of 'flow' is not an MPLS ethernet type.
1883  * Otherwise traverses 'flow''s MPLS label stack stopping at the
1884  * first entry that has the BoS bit set. If no such entry exists then
1885  * the maximum number of LSEs that can be stored in 'flow' is returned.
1886  */
1887 int
1888 flow_count_mpls_labels(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1889 {
1890     /* dl_type is always masked. */
1891     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1892         int i;
1893         int cnt;
1894
1895         cnt = 0;
1896         for (i = 0; i < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; i++) {
1897             if (wc) {
1898                 wc->masks.mpls_lse[i] |= htonl(MPLS_BOS_MASK);
1899             }
1900             if (flow->mpls_lse[i] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
1901                 return i + 1;
1902             }
1903             if (flow->mpls_lse[i]) {
1904                 cnt++;
1905             }
1906         }
1907         return cnt;
1908     } else {
1909         return 0;
1910     }
1911 }
1912
1913 /* Returns the number consecutive of MPLS LSEs, starting at the
1914  * innermost LSE, that are common in 'a' and 'b'.
1915  *
1916  * 'an' must be flow_count_mpls_labels(a).
1917  * 'bn' must be flow_count_mpls_labels(b).
1918  */
1919 int
1920 flow_count_common_mpls_labels(const struct flow *a, int an,
1921                               const struct flow *b, int bn,
1922                               struct flow_wildcards *wc)
1923 {
1924     int min_n = MIN(an, bn);
1925     if (min_n == 0) {
1926         return 0;
1927     } else {
1928         int common_n = 0;
1929         int a_last = an - 1;
1930         int b_last = bn - 1;
1931         int i;
1932
1933         for (i = 0; i < min_n; i++) {
1934             if (wc) {
1935                 wc->masks.mpls_lse[a_last - i] = OVS_BE32_MAX;
1936                 wc->masks.mpls_lse[b_last - i] = OVS_BE32_MAX;
1937             }
1938             if (a->mpls_lse[a_last - i] != b->mpls_lse[b_last - i]) {
1939                 break;
1940             } else {
1941                 common_n++;
1942             }
1943         }
1944
1945         return common_n;
1946     }
1947 }
1948
1949 /* Adds a new outermost MPLS label to 'flow' and changes 'flow''s Ethernet type
1950  * to 'mpls_eth_type', which must be an MPLS Ethertype.
1951  *
1952  * If the new label is the first MPLS label in 'flow', it is generated as;
1953  *
1954  *     - label: 2, if 'flow' is IPv6, otherwise 0.
1955  *
1956  *     - TTL: IPv4 or IPv6 TTL, if present and nonzero, otherwise 64.
1957  *
1958  *     - TC: IPv4 or IPv6 TOS, if present, otherwise 0.
1959  *
1960  *     - BoS: 1.
1961  *
1962  * If the new label is the second or later label MPLS label in 'flow', it is
1963  * generated as;
1964  *
1965  *     - label: Copied from outer label.
1966  *
1967  *     - TTL: Copied from outer label.
1968  *
1969  *     - TC: Copied from outer label.
1970  *
1971  *     - BoS: 0.
1972  *
1973  * 'n' must be flow_count_mpls_labels(flow).  'n' must be less than
1974  * FLOW_MAX_MPLS_LABELS (because otherwise flow->mpls_lse[] would overflow).
1975  */
1976 void
1977 flow_push_mpls(struct flow *flow, int n, ovs_be16 mpls_eth_type,
1978                struct flow_wildcards *wc)
1979 {
1980     ovs_assert(eth_type_mpls(mpls_eth_type));
1981     ovs_assert(n < FLOW_MAX_MPLS_LABELS);
1982
1983     if (n) {
1984         int i;
1985
1986         if (wc) {
1987             memset(&wc->masks.mpls_lse, 0xff, sizeof *wc->masks.mpls_lse * n);
1988         }
1989         for (i = n; i >= 1; i--) {
1990             flow->mpls_lse[i] = flow->mpls_lse[i - 1];
1991         }
1992         flow->mpls_lse[0] = (flow->mpls_lse[1] & htonl(~MPLS_BOS_MASK));
1993     } else {
1994         int label = 0;          /* IPv4 Explicit Null. */
1995         int tc = 0;
1996         int ttl = 64;
1997
1998         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1999             label = 2;
2000         }
2001
2002         if (is_ip_any(flow)) {
2003             tc = (flow->nw_tos & IP_DSCP_MASK) >> 2;
2004             if (wc) {
2005                 wc->masks.nw_tos |= IP_DSCP_MASK;
2006                 wc->masks.nw_ttl = 0xff;
2007             }
2008
2009             if (flow->nw_ttl) {
2010                 ttl = flow->nw_ttl;
2011             }
2012         }
2013
2014         flow->mpls_lse[0] = set_mpls_lse_values(ttl, tc, 1, htonl(label));
2015
2016         /* Clear all L3 and L4 fields and dp_hash. */
2017         BUILD_ASSERT(FLOW_WC_SEQ == 34);
2018         memset((char *) flow + FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT, 0,
2019                sizeof(struct flow) - FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT);
2020         flow->dp_hash = 0;
2021     }
2022     flow->dl_type = mpls_eth_type;
2023 }
2024
2025 /* Tries to remove the outermost MPLS label from 'flow'.  Returns true if
2026  * successful, false otherwise.  On success, sets 'flow''s Ethernet type to
2027  * 'eth_type'.
2028  *
2029  * 'n' must be flow_count_mpls_labels(flow). */
2030 bool
2031 flow_pop_mpls(struct flow *flow, int n, ovs_be16 eth_type,
2032               struct flow_wildcards *wc)
2033 {
2034     int i;
2035
2036     if (n == 0) {
2037         /* Nothing to pop. */
2038         return false;
2039     } else if (n == FLOW_MAX_MPLS_LABELS) {
2040         if (wc) {
2041             wc->masks.mpls_lse[n - 1] |= htonl(MPLS_BOS_MASK);
2042         }
2043         if (!(flow->mpls_lse[n - 1] & htonl(MPLS_BOS_MASK))) {
2044             /* Can't pop because don't know what to fill in mpls_lse[n - 1]. */
2045             return false;
2046         }
2047     }
2048
2049     if (wc) {
2050         memset(&wc->masks.mpls_lse[1], 0xff,
2051                sizeof *wc->masks.mpls_lse * (n - 1));
2052     }
2053     for (i = 1; i < n; i++) {
2054         flow->mpls_lse[i - 1] = flow->mpls_lse[i];
2055     }
2056     flow->mpls_lse[n - 1] = 0;
2057     flow->dl_type = eth_type;
2058     return true;
2059 }
2060
2061 /* Sets the MPLS Label that 'flow' matches to 'label', which is interpreted
2062  * as an OpenFlow 1.1 "mpls_label" value. */
2063 void
2064 flow_set_mpls_label(struct flow *flow, int idx, ovs_be32 label)
2065 {
2066     set_mpls_lse_label(&flow->mpls_lse[idx], label);
2067 }
2068
2069 /* Sets the MPLS TTL that 'flow' matches to 'ttl', which should be in the
2070  * range 0...255. */
2071 void
2072 flow_set_mpls_ttl(struct flow *flow, int idx, uint8_t ttl)
2073 {
2074     set_mpls_lse_ttl(&flow->mpls_lse[idx], ttl);
2075 }
2076
2077 /* Sets the MPLS TC that 'flow' matches to 'tc', which should be in the
2078  * range 0...7. */
2079 void
2080 flow_set_mpls_tc(struct flow *flow, int idx, uint8_t tc)
2081 {
2082     set_mpls_lse_tc(&flow->mpls_lse[idx], tc);
2083 }
2084
2085 /* Sets the MPLS BOS bit that 'flow' matches to which should be 0 or 1. */
2086 void
2087 flow_set_mpls_bos(struct flow *flow, int idx, uint8_t bos)
2088 {
2089     set_mpls_lse_bos(&flow->mpls_lse[idx], bos);
2090 }
2091
2092 /* Sets the entire MPLS LSE. */
2093 void
2094 flow_set_mpls_lse(struct flow *flow, int idx, ovs_be32 lse)
2095 {
2096     flow->mpls_lse[idx] = lse;
2097 }
2098
2099 static size_t
2100 flow_compose_l4(struct dp_packet *p, const struct flow *flow)
2101 {
2102     size_t l4_len = 0;
2103
2104     if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY)
2105         || !(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER)) {
2106         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
2107             struct tcp_header *tcp;
2108
2109             l4_len = sizeof *tcp;
2110             tcp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2111             tcp->tcp_src = flow->tp_src;
2112             tcp->tcp_dst = flow->tp_dst;
2113             tcp->tcp_ctl = TCP_CTL(ntohs(flow->tcp_flags), 5);
2114         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
2115             struct udp_header *udp;
2116
2117             l4_len = sizeof *udp;
2118             udp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2119             udp->udp_src = flow->tp_src;
2120             udp->udp_dst = flow->tp_dst;
2121         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
2122             struct sctp_header *sctp;
2123
2124             l4_len = sizeof *sctp;
2125             sctp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2126             sctp->sctp_src = flow->tp_src;
2127             sctp->sctp_dst = flow->tp_dst;
2128         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP) {
2129             struct icmp_header *icmp;
2130
2131             l4_len = sizeof *icmp;
2132             icmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2133             icmp->icmp_type = ntohs(flow->tp_src);
2134             icmp->icmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
2135             icmp->icmp_csum = csum(icmp, ICMP_HEADER_LEN);
2136         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP) {
2137             struct igmp_header *igmp;
2138
2139             l4_len = sizeof *igmp;
2140             igmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2141             igmp->igmp_type = ntohs(flow->tp_src);
2142             igmp->igmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
2143             put_16aligned_be32(&igmp->group, flow->igmp_group_ip4);
2144             igmp->igmp_csum = csum(igmp, IGMP_HEADER_LEN);
2145         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
2146             struct icmp6_hdr *icmp;
2147
2148             l4_len = sizeof *icmp;
2149             icmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2150             icmp->icmp6_type = ntohs(flow->tp_src);
2151             icmp->icmp6_code = ntohs(flow->tp_dst);
2152
2153             if (icmp->icmp6_code == 0 &&
2154                 (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
2155                  icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
2156                 struct in6_addr *nd_target;
2157                 struct ovs_nd_opt *nd_opt;
2158
2159                 l4_len += sizeof *nd_target;
2160                 nd_target = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *nd_target);
2161                 *nd_target = flow->nd_target;
2162
2163                 if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_sha)) {
2164                     l4_len += 8;
2165                     nd_opt = dp_packet_put_zeros(p, 8);
2166                     nd_opt->nd_opt_len = 1;
2167                     nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_SOURCE_LINKADDR;
2168                     nd_opt->nd_opt_mac = flow->arp_sha;
2169                 }
2170                 if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_tha)) {
2171                     l4_len += 8;
2172                     nd_opt = dp_packet_put_zeros(p, 8);
2173                     nd_opt->nd_opt_len = 1;
2174                     nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_TARGET_LINKADDR;
2175                     nd_opt->nd_opt_mac = flow->arp_tha;
2176                 }
2177             }
2178             icmp->icmp6_cksum = (OVS_FORCE uint16_t)
2179                 csum(icmp, (char *)dp_packet_tail(p) - (char *)icmp);
2180         }
2181     }
2182     return l4_len;
2183 }
2184
2185 /* Puts into 'b' a packet that flow_extract() would parse as having the given
2186  * 'flow'.
2187  *
2188  * (This is useful only for testing, obviously, and the packet isn't really
2189  * valid. It hasn't got some checksums filled in, for one, and lots of fields
2190  * are just zeroed.) */
2191 void
2192 flow_compose(struct dp_packet *p, const struct flow *flow)
2193 {
2194     size_t l4_len;
2195
2196     /* eth_compose() sets l3 pointer and makes sure it is 32-bit aligned. */
2197     eth_compose(p, flow->dl_dst, flow->dl_src, ntohs(flow->dl_type), 0);
2198     if (flow->dl_type == htons(FLOW_DL_TYPE_NONE)) {
2199         struct eth_header *eth = dp_packet_l2(p);
2200         eth->eth_type = htons(dp_packet_size(p));
2201         return;
2202     }
2203
2204     if (flow->vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
2205         eth_push_vlan(p, htons(ETH_TYPE_VLAN), flow->vlan_tci);
2206     }
2207
2208     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
2209         struct ip_header *ip;
2210
2211         ip = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *ip);
2212         ip->ip_ihl_ver = IP_IHL_VER(5, 4);
2213         ip->ip_tos = flow->nw_tos;
2214         ip->ip_ttl = flow->nw_ttl;
2215         ip->ip_proto = flow->nw_proto;
2216         put_16aligned_be32(&ip->ip_src, flow->nw_src);
2217         put_16aligned_be32(&ip->ip_dst, flow->nw_dst);
2218
2219         if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
2220             ip->ip_frag_off |= htons(IP_MORE_FRAGMENTS);
2221             if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) {
2222                 ip->ip_frag_off |= htons(100);
2223             }
2224         }
2225
2226         dp_packet_set_l4(p, dp_packet_tail(p));
2227
2228         l4_len = flow_compose_l4(p, flow);
2229
2230         ip = dp_packet_l3(p);
2231         ip->ip_tot_len = htons(p->l4_ofs - p->l3_ofs + l4_len);
2232         ip->ip_csum = csum(ip, sizeof *ip);
2233     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
2234         struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
2235
2236         nh = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *nh);
2237         put_16aligned_be32(&nh->ip6_flow, htonl(6 << 28) |
2238                            htonl(flow->nw_tos << 20) | flow->ipv6_label);
2239         nh->ip6_hlim = flow->nw_ttl;
2240         nh->ip6_nxt = flow->nw_proto;
2241
2242         memcpy(&nh->ip6_src, &flow->ipv6_src, sizeof(nh->ip6_src));
2243         memcpy(&nh->ip6_dst, &flow->ipv6_dst, sizeof(nh->ip6_dst));
2244
2245         dp_packet_set_l4(p, dp_packet_tail(p));
2246
2247         l4_len = flow_compose_l4(p, flow);
2248
2249         nh = dp_packet_l3(p);
2250         nh->ip6_plen = htons(l4_len);
2251     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
2252                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
2253         struct arp_eth_header *arp;
2254
2255         arp = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *arp);
2256         dp_packet_set_l3(p, arp);
2257         arp->ar_hrd = htons(1);
2258         arp->ar_pro = htons(ETH_TYPE_IP);
2259         arp->ar_hln = ETH_ADDR_LEN;
2260         arp->ar_pln = 4;
2261         arp->ar_op = htons(flow->nw_proto);
2262
2263         if (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST ||
2264             flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY) {
2265             put_16aligned_be32(&arp->ar_spa, flow->nw_src);
2266             put_16aligned_be32(&arp->ar_tpa, flow->nw_dst);
2267             arp->ar_sha = flow->arp_sha;
2268             arp->ar_tha = flow->arp_tha;
2269         }
2270     }
2271
2272     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
2273         int n;
2274
2275         p->l2_5_ofs = p->l3_ofs;
2276         for (n = 1; n < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; n++) {
2277             if (flow->mpls_lse[n - 1] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
2278                 break;
2279             }
2280         }
2281         while (n > 0) {
2282             push_mpls(p, flow->dl_type, flow->mpls_lse[--n]);
2283         }
2284     }
2285 }
2286 \f
2287 /* Compressed flow. */
2288
2289 /* Completes an initialization of 'dst' as a miniflow copy of 'src' begun by
2290  * the caller.  The caller must have already computed 'dst->map' properly to
2291  * indicate the significant uint64_t elements of 'src'.
2292  *
2293  * Normally the significant elements are the ones that are non-zero.  However,
2294  * when a miniflow is initialized from a (mini)mask, the values can be zeroes,
2295  * so that the flow and mask always have the same maps. */
2296 void
2297 miniflow_init(struct miniflow *dst, const struct flow *src)
2298 {
2299     uint64_t *dst_u64 = miniflow_values(dst);
2300     size_t idx;
2301
2302     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, dst->map) {
2303         *dst_u64++ = flow_u64_value(src, idx);
2304     }
2305 }
2306
2307 /* Initialize the maps of 'flow' from 'src'. */
2308 void
2309 miniflow_map_init(struct miniflow *flow, const struct flow *src)
2310 {
2311     /* Initialize map, counting the number of nonzero elements. */
2312     flowmap_init(&flow->map);
2313     for (size_t i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
2314         if (flow_u64_value(src, i)) {
2315             flowmap_set(&flow->map, i, 1);
2316         }
2317     }
2318 }
2319
2320 /* Allocates 'n' count of miniflows, consecutive in memory, initializing the
2321  * map of each from 'src'.
2322  * Returns the size of the miniflow data. */
2323 size_t
2324 miniflow_alloc(struct miniflow *dsts[], size_t n, const struct miniflow *src)
2325 {
2326     size_t n_values = miniflow_n_values(src);
2327     size_t data_size = MINIFLOW_VALUES_SIZE(n_values);
2328     struct miniflow *dst = xmalloc(n * (sizeof *src + data_size));
2329     size_t i;
2330
2331     COVERAGE_INC(miniflow_malloc);
2332
2333     for (i = 0; i < n; i++) {
2334         *dst = *src;   /* Copy maps. */
2335         dsts[i] = dst;
2336         dst += 1;      /* Just past the maps. */
2337         dst = (struct miniflow *)((uint64_t *)dst + n_values); /* Skip data. */
2338     }
2339     return data_size;
2340 }
2341
2342 /* Returns a miniflow copy of 'src'.  The caller must eventually free() the
2343  * returned miniflow. */
2344 struct miniflow *
2345 miniflow_create(const struct flow *src)
2346 {
2347     struct miniflow tmp;
2348     struct miniflow *dst;
2349
2350     miniflow_map_init(&tmp, src);
2351
2352     miniflow_alloc(&dst, 1, &tmp);
2353     miniflow_init(dst, src);
2354     return dst;
2355 }
2356
2357 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'.  The caller must have allocated
2358  * 'dst' to have inline space for 'n_values' data in 'src'. */
2359 void
2360 miniflow_clone(struct miniflow *dst, const struct miniflow *src,
2361                size_t n_values)
2362 {
2363     *dst = *src;   /* Copy maps. */
2364     memcpy(miniflow_values(dst), miniflow_get_values(src),
2365            MINIFLOW_VALUES_SIZE(n_values));
2366 }
2367
2368 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'. */
2369 void
2370 miniflow_expand(const struct miniflow *src, struct flow *dst)
2371 {
2372     memset(dst, 0, sizeof *dst);
2373     flow_union_with_miniflow(dst, src);
2374 }
2375
2376 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal miniflows, false otherwise. */
2377 bool
2378 miniflow_equal(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b)
2379 {
2380     const uint64_t *ap = miniflow_get_values(a);
2381     const uint64_t *bp = miniflow_get_values(b);
2382
2383     /* This is mostly called after a matching hash, so it is highly likely that
2384      * the maps are equal as well. */
2385     if (OVS_LIKELY(flowmap_equal(a->map, b->map))) {
2386         return !memcmp(ap, bp, miniflow_n_values(a) * sizeof *ap);
2387     } else {
2388         size_t idx;
2389
2390         FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX (idx, flowmap_or(a->map, b->map)) {
2391             if ((flowmap_is_set(&a->map, idx) ? *ap++ : 0)
2392                 != (flowmap_is_set(&b->map, idx) ? *bp++ : 0)) {
2393                 return false;
2394             }
2395         }
2396     }
2397
2398     return true;
2399 }
2400
2401 /* Returns false if 'a' and 'b' differ at the places where there are 1-bits
2402  * in 'mask', true otherwise. */
2403 bool
2404 miniflow_equal_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b,
2405                            const struct minimask *mask)
2406 {
2407     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->masks);
2408     size_t idx;
2409
2410     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, mask->masks.map) {
2411         if ((miniflow_get(a, idx) ^ miniflow_get(b, idx)) & *p++) {
2412             return false;
2413         }
2414     }
2415
2416     return true;
2417 }
2418
2419 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal at the places where there are 1-bits
2420  * in 'mask', false if they differ. */
2421 bool
2422 miniflow_equal_flow_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct flow *b,
2423                                 const struct minimask *mask)
2424 {
2425     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->masks);
2426     size_t idx;
2427
2428     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, mask->masks.map) {
2429         if ((miniflow_get(a, idx) ^ flow_u64_value(b, idx)) & *p++) {
2430             return false;
2431         }
2432     }
2433
2434     return true;
2435 }
2436
2437 \f
2438 void
2439 minimask_init(struct minimask *mask, const struct flow_wildcards *wc)
2440 {
2441     miniflow_init(&mask->masks, &wc->masks);
2442 }
2443
2444 /* Returns a minimask copy of 'wc'.  The caller must eventually free the
2445  * returned minimask with free(). */
2446 struct minimask *
2447 minimask_create(const struct flow_wildcards *wc)
2448 {
2449     return (struct minimask *)miniflow_create(&wc->masks);
2450 }
2451
2452 /* Initializes 'dst_' as the bit-wise "and" of 'a_' and 'b_'.
2453  *
2454  * The caller must provide room for FLOW_U64S "uint64_t"s in 'storage', which
2455  * must follow '*dst_' in memory, for use by 'dst_'.  The caller must *not*
2456  * free 'dst_' free(). */
2457 void
2458 minimask_combine(struct minimask *dst_,
2459                  const struct minimask *a_, const struct minimask *b_,
2460                  uint64_t storage[FLOW_U64S])
2461 {
2462     struct miniflow *dst = &dst_->masks;
2463     uint64_t *dst_values = storage;
2464     const struct miniflow *a = &a_->masks;
2465     const struct miniflow *b = &b_->masks;
2466     size_t idx;
2467
2468     flowmap_init(&dst->map);
2469
2470     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, flowmap_and(a->map, b->map)) {
2471         /* Both 'a' and 'b' have non-zero data at 'idx'. */
2472         uint64_t mask = *miniflow_get__(a, idx) & *miniflow_get__(b, idx);
2473
2474         if (mask) {
2475             flowmap_set(&dst->map, idx, 1);
2476             *dst_values++ = mask;
2477         }
2478     }
2479 }
2480
2481 /* Initializes 'wc' as a copy of 'mask'. */
2482 void
2483 minimask_expand(const struct minimask *mask, struct flow_wildcards *wc)
2484 {
2485     miniflow_expand(&mask->masks, &wc->masks);
2486 }
2487
2488 /* Returns true if 'a' and 'b' are the same flow mask, false otherwise.
2489  * Minimasks may not have zero data values, so for the minimasks to be the
2490  * same, they need to have the same map and the same data values. */
2491 bool
2492 minimask_equal(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
2493 {
2494     return !memcmp(a, b, sizeof *a
2495                    + MINIFLOW_VALUES_SIZE(miniflow_n_values(&a->masks)));
2496 }
2497
2498 /* Returns true if at least one bit matched by 'b' is wildcarded by 'a',
2499  * false otherwise. */
2500 bool
2501 minimask_has_extra(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
2502 {
2503     const uint64_t *bp = miniflow_get_values(&b->masks);
2504     size_t idx;
2505
2506     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, b->masks.map) {
2507         uint64_t b_u64 = *bp++;
2508
2509         /* 'b_u64' is non-zero, check if the data in 'a' is either zero
2510          * or misses some of the bits in 'b_u64'. */
2511         if (!MINIFLOW_IN_MAP(&a->masks, idx)
2512             || ((*miniflow_get__(&a->masks, idx) & b_u64) != b_u64)) {
2513             return true; /* 'a' wildcards some bits 'b' doesn't. */
2514         }
2515     }
2516
2517     return false;
2518 }