list: New macro OVS_LIST_POISON for initializing a poisoned list.
[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 miniflow maps;
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 != 33)
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 #define miniflow_set_map(MF, OFS)                                       \
136     if ((OFS) < FLOW_TNL_U64S) {                                        \
137         MINIFLOW_ASSERT(!(MF.maps.tnl_map & (UINT64_MAX << (OFS)))      \
138                         && !MF.maps.pkt_map);                           \
139         MF.maps.tnl_map |= UINT64_C(1) << (OFS);                        \
140     } else {                                                            \
141         MINIFLOW_ASSERT(!(MF.maps.pkt_map                               \
142                           & UINT64_MAX << ((OFS) - FLOW_TNL_U64S)));    \
143         MF.maps.pkt_map |= UINT64_C(1) << ((OFS) - FLOW_TNL_U64S);      \
144     }
145
146 #define miniflow_assert_in_map(MF, OFS)                                 \
147     if ((OFS) < FLOW_TNL_U64S) {                                        \
148         MINIFLOW_ASSERT(MF.maps.tnl_map & UINT64_C(1) << (OFS)          \
149                         && !(MF.maps.tnl_map & UINT64_MAX << ((OFS) + 1)) \
150                         && !MF.maps.pkt_map);                           \
151     } else {                                                            \
152         MINIFLOW_ASSERT(MF.maps.pkt_map & UINT64_C(1) << ((OFS) - FLOW_TNL_U64S) \
153                         && !(MF.maps.pkt_map & UINT64_MAX << ((OFS) - FLOW_TNL_U64S + 1))); \
154     }
155
156 #define miniflow_push_uint64_(MF, OFS, VALUE)                           \
157 {                                                                       \
158     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end && (OFS) % 8 == 0);                \
159     *MF.data++ = VALUE;                                                 \
160     miniflow_set_map(MF, OFS / 8);                                          \
161 }
162
163 #define miniflow_push_be64_(MF, OFS, VALUE) \
164     miniflow_push_uint64_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint64_t)(VALUE))
165
166 #define miniflow_push_uint32_(MF, OFS, VALUE)                           \
167     {                                                                   \
168     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end);                                  \
169                                                                         \
170     if ((OFS) % 8 == 0) {                                               \
171         miniflow_set_map(MF, OFS / 8);                                  \
172         *(uint32_t *)MF.data = VALUE;                                   \
173     } else if ((OFS) % 8 == 4) {                                        \
174         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);                            \
175         *((uint32_t *)MF.data + 1) = VALUE;                             \
176         MF.data++;                                                      \
177     }                                                                   \
178 }
179
180 #define miniflow_push_be32_(MF, OFS, VALUE)                     \
181     miniflow_push_uint32_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint32_t)(VALUE))
182
183 #define miniflow_push_uint16_(MF, OFS, VALUE)                           \
184 {                                                                       \
185     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end);                                  \
186                                                                         \
187     if ((OFS) % 8 == 0) {                                               \
188         miniflow_set_map(MF, OFS / 8);                                  \
189         *(uint16_t *)MF.data = VALUE;                                   \
190     } else if ((OFS) % 8 == 2) {                                        \
191         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);                            \
192         *((uint16_t *)MF.data + 1) = VALUE;                             \
193     } else if ((OFS) % 8 == 4) {                                        \
194         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);                            \
195         *((uint16_t *)MF.data + 2) = VALUE;                             \
196     } else if ((OFS) % 8 == 6) {                                        \
197         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);                            \
198         *((uint16_t *)MF.data + 3) = VALUE;                             \
199         MF.data++;                                                      \
200     }                                                                   \
201 }
202
203 #define miniflow_pad_to_64_(MF, OFS)                                    \
204 {                                                                       \
205     MINIFLOW_ASSERT((OFS) % 8 != 0);                                    \
206     miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);                                \
207                                                                         \
208     memset((uint8_t *)MF.data + (OFS) % 8, 0, 8 - (OFS) % 8);           \
209     MF.data++;                                                          \
210 }
211
212 #define miniflow_push_be16_(MF, OFS, VALUE)                     \
213     miniflow_push_uint16_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint16_t)VALUE);
214
215 #define miniflow_set_maps(MF, OFS, N_WORDS)                             \
216 {                                                                       \
217     size_t ofs = (OFS);                                                 \
218     size_t n_words = (N_WORDS);                                         \
219     uint64_t n_words_mask = UINT64_MAX >> (64 - n_words);               \
220                                                                         \
221     MINIFLOW_ASSERT(n_words && MF.data + n_words <= MF.end);            \
222     if (ofs < FLOW_TNL_U64S) {                                          \
223         MINIFLOW_ASSERT(!(MF.maps.tnl_map & UINT64_MAX << ofs)          \
224                         && !MF.maps.pkt_map);                           \
225         MF.maps.tnl_map |= n_words_mask << ofs;                         \
226         if (n_words > FLOW_TNL_U64S - ofs) {                            \
227             MF.maps.pkt_map |= n_words_mask >> (FLOW_TNL_U64S - ofs);   \
228         }                                                               \
229     } else {                                                            \
230         ofs -= FLOW_TNL_U64S;                                           \
231         MINIFLOW_ASSERT(!(MF.maps.pkt_map & (UINT64_MAX << ofs)));      \
232         MF.maps.pkt_map |= n_words_mask << ofs;                         \
233     }                                                                   \
234 }
235
236 /* Data at 'valuep' may be unaligned. */
237 #define miniflow_push_words_(MF, OFS, VALUEP, N_WORDS)          \
238 {                                                               \
239     MINIFLOW_ASSERT((OFS) % 8 == 0);                            \
240     miniflow_set_maps(MF, (OFS) / 8, (N_WORDS));                \
241     memcpy(MF.data, (VALUEP), (N_WORDS) * sizeof *MF.data);     \
242     MF.data += (N_WORDS);                                       \
243 }
244
245 /* Push 32-bit words padded to 64-bits. */
246 #define miniflow_push_words_32_(MF, OFS, VALUEP, N_WORDS)               \
247 {                                                                       \
248     miniflow_set_maps(MF, (OFS) / 8, DIV_ROUND_UP(N_WORDS, 2));         \
249     memcpy(MF.data, (VALUEP), (N_WORDS) * sizeof(uint32_t));            \
250     MF.data += DIV_ROUND_UP(N_WORDS, 2);                                \
251     if ((N_WORDS) & 1) {                                                \
252         *((uint32_t *)MF.data - 1) = 0;                                 \
253     }                                                                   \
254 }
255
256 /* Data at 'valuep' may be unaligned. */
257 /* MACs start 64-aligned, and must be followed by other data or padding. */
258 #define miniflow_push_macs_(MF, OFS, VALUEP)                    \
259 {                                                               \
260     miniflow_set_maps(MF, (OFS) / 8, 2);                        \
261     memcpy(MF.data, (VALUEP), 2 * ETH_ADDR_LEN);                \
262     MF.data += 1;                   /* First word only. */      \
263 }
264
265 #define miniflow_push_uint32(MF, FIELD, VALUE)                      \
266     miniflow_push_uint32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
267
268 #define miniflow_push_be32(MF, FIELD, VALUE)                        \
269     miniflow_push_be32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
270
271 #define miniflow_push_uint16(MF, FIELD, VALUE)                      \
272     miniflow_push_uint16_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
273
274 #define miniflow_push_be16(MF, FIELD, VALUE)                        \
275     miniflow_push_be16_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
276
277 #define miniflow_pad_to_64(MF, FIELD)                       \
278     miniflow_pad_to_64_(MF, offsetof(struct flow, FIELD))
279
280 #define miniflow_push_words(MF, FIELD, VALUEP, N_WORDS)                 \
281     miniflow_push_words_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP, N_WORDS)
282
283 #define miniflow_push_words_32(MF, FIELD, VALUEP, N_WORDS)              \
284     miniflow_push_words_32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP, N_WORDS)
285
286 #define miniflow_push_macs(MF, FIELD, VALUEP)                       \
287     miniflow_push_macs_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP)
288
289 /* Pulls the MPLS headers at '*datap' and returns the count of them. */
290 static inline int
291 parse_mpls(const void **datap, size_t *sizep)
292 {
293     const struct mpls_hdr *mh;
294     int count = 0;
295
296     while ((mh = data_try_pull(datap, sizep, sizeof *mh))) {
297         count++;
298         if (mh->mpls_lse.lo & htons(1 << MPLS_BOS_SHIFT)) {
299             break;
300         }
301     }
302     return MIN(count, FLOW_MAX_MPLS_LABELS);
303 }
304
305 static inline ovs_be16
306 parse_vlan(const void **datap, size_t *sizep)
307 {
308     const struct eth_header *eth = *datap;
309
310     struct qtag_prefix {
311         ovs_be16 eth_type;      /* ETH_TYPE_VLAN */
312         ovs_be16 tci;
313     };
314
315     data_pull(datap, sizep, ETH_ADDR_LEN * 2);
316
317     if (eth->eth_type == htons(ETH_TYPE_VLAN)) {
318         if (OVS_LIKELY(*sizep
319                        >= sizeof(struct qtag_prefix) + sizeof(ovs_be16))) {
320             const struct qtag_prefix *qp = data_pull(datap, sizep, sizeof *qp);
321             return qp->tci | htons(VLAN_CFI);
322         }
323     }
324     return 0;
325 }
326
327 static inline ovs_be16
328 parse_ethertype(const void **datap, size_t *sizep)
329 {
330     const struct llc_snap_header *llc;
331     ovs_be16 proto;
332
333     proto = *(ovs_be16 *) data_pull(datap, sizep, sizeof proto);
334     if (OVS_LIKELY(ntohs(proto) >= ETH_TYPE_MIN)) {
335         return proto;
336     }
337
338     if (OVS_UNLIKELY(*sizep < sizeof *llc)) {
339         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
340     }
341
342     llc = *datap;
343     if (OVS_UNLIKELY(llc->llc.llc_dsap != LLC_DSAP_SNAP
344                      || llc->llc.llc_ssap != LLC_SSAP_SNAP
345                      || llc->llc.llc_cntl != LLC_CNTL_SNAP
346                      || memcmp(llc->snap.snap_org, SNAP_ORG_ETHERNET,
347                                sizeof llc->snap.snap_org))) {
348         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
349     }
350
351     data_pull(datap, sizep, sizeof *llc);
352
353     if (OVS_LIKELY(ntohs(llc->snap.snap_type) >= ETH_TYPE_MIN)) {
354         return llc->snap.snap_type;
355     }
356
357     return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
358 }
359
360 static inline bool
361 parse_icmpv6(const void **datap, size_t *sizep, const struct icmp6_hdr *icmp,
362              const struct in6_addr **nd_target,
363              uint8_t arp_buf[2][ETH_ADDR_LEN])
364 {
365     if (icmp->icmp6_code == 0 &&
366         (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
367          icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
368
369         *nd_target = data_try_pull(datap, sizep, sizeof **nd_target);
370         if (OVS_UNLIKELY(!*nd_target)) {
371             return false;
372         }
373
374         while (*sizep >= 8) {
375             /* The minimum size of an option is 8 bytes, which also is
376              * the size of Ethernet link-layer options. */
377             const struct nd_opt_hdr *nd_opt = *datap;
378             int opt_len = nd_opt->nd_opt_len * 8;
379
380             if (!opt_len || opt_len > *sizep) {
381                 goto invalid;
382             }
383
384             /* Store the link layer address if the appropriate option is
385              * provided.  It is considered an error if the same link
386              * layer option is specified twice. */
387             if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_SOURCE_LINKADDR
388                     && opt_len == 8) {
389                 if (OVS_LIKELY(eth_addr_is_zero(arp_buf[0]))) {
390                     memcpy(arp_buf[0], nd_opt + 1, ETH_ADDR_LEN);
391                 } else {
392                     goto invalid;
393                 }
394             } else if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_TARGET_LINKADDR
395                     && opt_len == 8) {
396                 if (OVS_LIKELY(eth_addr_is_zero(arp_buf[1]))) {
397                     memcpy(arp_buf[1], nd_opt + 1, ETH_ADDR_LEN);
398                 } else {
399                     goto invalid;
400                 }
401             }
402
403             if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(datap, sizep, opt_len))) {
404                 goto invalid;
405             }
406         }
407     }
408
409     return true;
410
411 invalid:
412     return false;
413 }
414
415 /* Initializes 'flow' members from 'packet' and 'md'
416  *
417  * Initializes 'packet' header l2 pointer to the start of the Ethernet
418  * header, and the layer offsets as follows:
419  *
420  *    - packet->l2_5_ofs to the start of the MPLS shim header, or UINT16_MAX
421  *      when there is no MPLS shim header.
422  *
423  *    - packet->l3_ofs to just past the Ethernet header, or just past the
424  *      vlan_header if one is present, to the first byte of the payload of the
425  *      Ethernet frame.  UINT16_MAX if the frame is too short to contain an
426  *      Ethernet header.
427  *
428  *    - packet->l4_ofs to just past the IPv4 header, if one is present and
429  *      has at least the content used for the fields of interest for the flow,
430  *      otherwise UINT16_MAX.
431  */
432 void
433 flow_extract(struct dp_packet *packet, struct flow *flow)
434 {
435     struct {
436         struct miniflow mf;
437         uint64_t buf[FLOW_U64S];
438     } m;
439
440     COVERAGE_INC(flow_extract);
441
442     miniflow_extract(packet, &m.mf);
443     miniflow_expand(&m.mf, flow);
444 }
445
446 /* Caller is responsible for initializing 'dst' with enough storage for
447  * FLOW_U64S * 8 bytes. */
448 void
449 miniflow_extract(struct dp_packet *packet, struct miniflow *dst)
450 {
451     const struct pkt_metadata *md = &packet->md;
452     const void *data = dp_packet_data(packet);
453     size_t size = dp_packet_size(packet);
454     uint64_t *values = miniflow_values(dst);
455     struct mf_ctx mf = { { 0, 0 }, values, values + FLOW_U64S };
456     const char *l2;
457     ovs_be16 dl_type;
458     uint8_t nw_frag, nw_tos, nw_ttl, nw_proto;
459
460     /* Metadata. */
461     if (md->tunnel.ip_dst) {
462         miniflow_push_words(mf, tunnel, &md->tunnel,
463                             offsetof(struct flow_tnl, metadata) /
464                             sizeof(uint64_t));
465         if (md->tunnel.metadata.opt_map) {
466             miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata, &md->tunnel.metadata,
467                                  sizeof md->tunnel.metadata / sizeof(uint64_t));
468         }
469     }
470     if (md->skb_priority || md->pkt_mark) {
471         miniflow_push_uint32(mf, skb_priority, md->skb_priority);
472         miniflow_push_uint32(mf, pkt_mark, md->pkt_mark);
473     }
474     miniflow_push_uint32(mf, dp_hash, md->dp_hash);
475     miniflow_push_uint32(mf, in_port, odp_to_u32(md->in_port.odp_port));
476     if (md->recirc_id) {
477         miniflow_push_uint32(mf, recirc_id, md->recirc_id);
478         miniflow_pad_to_64(mf, conj_id);
479     }
480
481     /* Initialize packet's layer pointer and offsets. */
482     l2 = data;
483     dp_packet_reset_offsets(packet);
484
485     /* Must have full Ethernet header to proceed. */
486     if (OVS_UNLIKELY(size < sizeof(struct eth_header))) {
487         goto out;
488     } else {
489         ovs_be16 vlan_tci;
490
491         /* Link layer. */
492         ASSERT_SEQUENTIAL(dl_dst, dl_src);
493         miniflow_push_macs(mf, dl_dst, data);
494         /* dl_type, vlan_tci. */
495         vlan_tci = parse_vlan(&data, &size);
496         dl_type = parse_ethertype(&data, &size);
497         miniflow_push_be16(mf, dl_type, dl_type);
498         miniflow_push_be16(mf, vlan_tci, vlan_tci);
499     }
500
501     /* Parse mpls. */
502     if (OVS_UNLIKELY(eth_type_mpls(dl_type))) {
503         int count;
504         const void *mpls = data;
505
506         packet->l2_5_ofs = (char *)data - l2;
507         count = parse_mpls(&data, &size);
508         miniflow_push_words_32(mf, mpls_lse, mpls, count);
509     }
510
511     /* Network layer. */
512     packet->l3_ofs = (char *)data - l2;
513
514     nw_frag = 0;
515     if (OVS_LIKELY(dl_type == htons(ETH_TYPE_IP))) {
516         const struct ip_header *nh = data;
517         int ip_len;
518         uint16_t tot_len;
519
520         if (OVS_UNLIKELY(size < IP_HEADER_LEN)) {
521             goto out;
522         }
523         ip_len = IP_IHL(nh->ip_ihl_ver) * 4;
524
525         if (OVS_UNLIKELY(ip_len < IP_HEADER_LEN)) {
526             goto out;
527         }
528         if (OVS_UNLIKELY(size < ip_len)) {
529             goto out;
530         }
531         tot_len = ntohs(nh->ip_tot_len);
532         if (OVS_UNLIKELY(tot_len > size)) {
533             goto out;
534         }
535         if (OVS_UNLIKELY(size - tot_len > UINT8_MAX)) {
536             goto out;
537         }
538         dp_packet_set_l2_pad_size(packet, size - tot_len);
539         size = tot_len;   /* Never pull padding. */
540
541         /* Push both source and destination address at once. */
542         miniflow_push_words(mf, nw_src, &nh->ip_src, 1);
543
544         miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, 0); /* Padding for IPv4. */
545
546         nw_tos = nh->ip_tos;
547         nw_ttl = nh->ip_ttl;
548         nw_proto = nh->ip_proto;
549         if (OVS_UNLIKELY(IP_IS_FRAGMENT(nh->ip_frag_off))) {
550             nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
551             if (nh->ip_frag_off & htons(IP_FRAG_OFF_MASK)) {
552                 nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
553             }
554         }
555         data_pull(&data, &size, ip_len);
556     } else if (dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
557         const struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
558         ovs_be32 tc_flow;
559         uint16_t plen;
560
561         if (OVS_UNLIKELY(size < sizeof *nh)) {
562             goto out;
563         }
564         nh = data_pull(&data, &size, sizeof *nh);
565
566         plen = ntohs(nh->ip6_plen);
567         if (OVS_UNLIKELY(plen > size)) {
568             goto out;
569         }
570         /* Jumbo Payload option not supported yet. */
571         if (OVS_UNLIKELY(size - plen > UINT8_MAX)) {
572             goto out;
573         }
574         dp_packet_set_l2_pad_size(packet, size - plen);
575         size = plen;   /* Never pull padding. */
576
577         miniflow_push_words(mf, ipv6_src, &nh->ip6_src,
578                             sizeof nh->ip6_src / 8);
579         miniflow_push_words(mf, ipv6_dst, &nh->ip6_dst,
580                             sizeof nh->ip6_dst / 8);
581
582         tc_flow = get_16aligned_be32(&nh->ip6_flow);
583         {
584             ovs_be32 label = tc_flow & htonl(IPV6_LABEL_MASK);
585             miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, label);
586         }
587
588         nw_tos = ntohl(tc_flow) >> 20;
589         nw_ttl = nh->ip6_hlim;
590         nw_proto = nh->ip6_nxt;
591
592         while (1) {
593             if (OVS_LIKELY((nw_proto != IPPROTO_HOPOPTS)
594                            && (nw_proto != IPPROTO_ROUTING)
595                            && (nw_proto != IPPROTO_DSTOPTS)
596                            && (nw_proto != IPPROTO_AH)
597                            && (nw_proto != IPPROTO_FRAGMENT))) {
598                 /* It's either a terminal header (e.g., TCP, UDP) or one we
599                  * don't understand.  In either case, we're done with the
600                  * packet, so use it to fill in 'nw_proto'. */
601                 break;
602             }
603
604             /* We only verify that at least 8 bytes of the next header are
605              * available, but many of these headers are longer.  Ensure that
606              * accesses within the extension header are within those first 8
607              * bytes. All extension headers are required to be at least 8
608              * bytes. */
609             if (OVS_UNLIKELY(size < 8)) {
610                 goto out;
611             }
612
613             if ((nw_proto == IPPROTO_HOPOPTS)
614                 || (nw_proto == IPPROTO_ROUTING)
615                 || (nw_proto == IPPROTO_DSTOPTS)) {
616                 /* These headers, while different, have the fields we care
617                  * about in the same location and with the same
618                  * interpretation. */
619                 const struct ip6_ext *ext_hdr = data;
620                 nw_proto = ext_hdr->ip6e_nxt;
621                 if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(&data, &size,
622                                                 (ext_hdr->ip6e_len + 1) * 8))) {
623                     goto out;
624                 }
625             } else if (nw_proto == IPPROTO_AH) {
626                 /* A standard AH definition isn't available, but the fields
627                  * we care about are in the same location as the generic
628                  * option header--only the header length is calculated
629                  * differently. */
630                 const struct ip6_ext *ext_hdr = data;
631                 nw_proto = ext_hdr->ip6e_nxt;
632                 if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(&data, &size,
633                                                 (ext_hdr->ip6e_len + 2) * 4))) {
634                     goto out;
635                 }
636             } else if (nw_proto == IPPROTO_FRAGMENT) {
637                 const struct ovs_16aligned_ip6_frag *frag_hdr = data;
638
639                 nw_proto = frag_hdr->ip6f_nxt;
640                 if (!data_try_pull(&data, &size, sizeof *frag_hdr)) {
641                     goto out;
642                 }
643
644                 /* We only process the first fragment. */
645                 if (frag_hdr->ip6f_offlg != htons(0)) {
646                     nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
647                     if ((frag_hdr->ip6f_offlg & IP6F_OFF_MASK) != htons(0)) {
648                         nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
649                         nw_proto = IPPROTO_FRAGMENT;
650                         break;
651                     }
652                 }
653             }
654         }
655     } else {
656         if (dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
657             dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
658             uint8_t arp_buf[2][ETH_ADDR_LEN];
659             const struct arp_eth_header *arp = (const struct arp_eth_header *)
660                 data_try_pull(&data, &size, ARP_ETH_HEADER_LEN);
661
662             if (OVS_LIKELY(arp) && OVS_LIKELY(arp->ar_hrd == htons(1))
663                 && OVS_LIKELY(arp->ar_pro == htons(ETH_TYPE_IP))
664                 && OVS_LIKELY(arp->ar_hln == ETH_ADDR_LEN)
665                 && OVS_LIKELY(arp->ar_pln == 4)) {
666                 miniflow_push_be32(mf, nw_src,
667                                    get_16aligned_be32(&arp->ar_spa));
668                 miniflow_push_be32(mf, nw_dst,
669                                    get_16aligned_be32(&arp->ar_tpa));
670
671                 /* We only match on the lower 8 bits of the opcode. */
672                 if (OVS_LIKELY(ntohs(arp->ar_op) <= 0xff)) {
673                     miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, 0); /* Pad with ARP. */
674                     miniflow_push_be32(mf, nw_frag, htonl(ntohs(arp->ar_op)));
675                 }
676
677                 /* Must be adjacent. */
678                 ASSERT_SEQUENTIAL(arp_sha, arp_tha);
679
680                 memcpy(arp_buf[0], arp->ar_sha, ETH_ADDR_LEN);
681                 memcpy(arp_buf[1], arp->ar_tha, ETH_ADDR_LEN);
682                 miniflow_push_macs(mf, arp_sha, arp_buf);
683                 miniflow_pad_to_64(mf, tcp_flags);
684             }
685         }
686         goto out;
687     }
688
689     packet->l4_ofs = (char *)data - l2;
690     miniflow_push_be32(mf, nw_frag,
691                        BYTES_TO_BE32(nw_frag, nw_tos, nw_ttl, nw_proto));
692
693     if (OVS_LIKELY(!(nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER))) {
694         if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_TCP)) {
695             if (OVS_LIKELY(size >= TCP_HEADER_LEN)) {
696                 const struct tcp_header *tcp = data;
697
698                 miniflow_push_be32(mf, arp_tha[2], 0);
699                 miniflow_push_be32(mf, tcp_flags,
700                                    TCP_FLAGS_BE32(tcp->tcp_ctl));
701                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, tcp->tcp_src);
702                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, tcp->tcp_dst);
703                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
704             }
705         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_UDP)) {
706             if (OVS_LIKELY(size >= UDP_HEADER_LEN)) {
707                 const struct udp_header *udp = data;
708
709                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, udp->udp_src);
710                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, udp->udp_dst);
711                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
712             }
713         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_SCTP)) {
714             if (OVS_LIKELY(size >= SCTP_HEADER_LEN)) {
715                 const struct sctp_header *sctp = data;
716
717                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, sctp->sctp_src);
718                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, sctp->sctp_dst);
719                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
720             }
721         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_ICMP)) {
722             if (OVS_LIKELY(size >= ICMP_HEADER_LEN)) {
723                 const struct icmp_header *icmp = data;
724
725                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(icmp->icmp_type));
726                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(icmp->icmp_code));
727                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
728             }
729         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
730             if (OVS_LIKELY(size >= IGMP_HEADER_LEN)) {
731                 const struct igmp_header *igmp = data;
732
733                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(igmp->igmp_type));
734                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(igmp->igmp_code));
735                 miniflow_push_be32(mf, igmp_group_ip4,
736                                    get_16aligned_be32(&igmp->group));
737             }
738         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_ICMPV6)) {
739             if (OVS_LIKELY(size >= sizeof(struct icmp6_hdr))) {
740                 const struct in6_addr *nd_target = NULL;
741                 uint8_t arp_buf[2][ETH_ADDR_LEN];
742                 const struct icmp6_hdr *icmp = data_pull(&data, &size,
743                                                          sizeof *icmp);
744                 memset(arp_buf, 0, sizeof arp_buf);
745                 if (OVS_LIKELY(parse_icmpv6(&data, &size, icmp, &nd_target,
746                                             arp_buf))) {
747                     if (nd_target) {
748                         miniflow_push_words(mf, nd_target, nd_target,
749                                             sizeof *nd_target / 8);
750                     }
751                     miniflow_push_macs(mf, arp_sha, arp_buf);
752                     miniflow_pad_to_64(mf, tcp_flags);
753                     miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(icmp->icmp6_type));
754                     miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(icmp->icmp6_code));
755                     miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
756                 }
757             }
758         }
759     }
760  out:
761     *dst = mf.maps;
762 }
763
764 /* For every bit of a field that is wildcarded in 'wildcards', sets the
765  * corresponding bit in 'flow' to zero. */
766 void
767 flow_zero_wildcards(struct flow *flow, const struct flow_wildcards *wildcards)
768 {
769     uint64_t *flow_u64 = (uint64_t *) flow;
770     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wildcards->masks;
771     size_t i;
772
773     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
774         flow_u64[i] &= wc_u64[i];
775     }
776 }
777
778 void
779 flow_unwildcard_tp_ports(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
780 {
781     if (flow->nw_proto != IPPROTO_ICMP) {
782         memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
783         memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
784     } else {
785         wc->masks.tp_src = htons(0xff);
786         wc->masks.tp_dst = htons(0xff);
787     }
788 }
789
790 /* Initializes 'flow_metadata' with the metadata found in 'flow'. */
791 void
792 flow_get_metadata(const struct flow *flow, struct match *flow_metadata)
793 {
794     int i;
795
796     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 33);
797
798     match_init_catchall(flow_metadata);
799     if (flow->tunnel.tun_id != htonll(0)) {
800         match_set_tun_id(flow_metadata, flow->tunnel.tun_id);
801     }
802     if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_PUB_F_MASK) {
803         match_set_tun_flags(flow_metadata,
804                             flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_PUB_F_MASK);
805     }
806     if (flow->tunnel.ip_src != htonl(0)) {
807         match_set_tun_src(flow_metadata, flow->tunnel.ip_src);
808     }
809     if (flow->tunnel.ip_dst != htonl(0)) {
810         match_set_tun_dst(flow_metadata, flow->tunnel.ip_dst);
811     }
812     if (flow->tunnel.gbp_id != htons(0)) {
813         match_set_tun_gbp_id(flow_metadata, flow->tunnel.gbp_id);
814     }
815     if (flow->tunnel.gbp_flags) {
816         match_set_tun_gbp_flags(flow_metadata, flow->tunnel.gbp_flags);
817     }
818     tun_metadata_get_fmd(&flow->tunnel.metadata, flow_metadata);
819     if (flow->metadata != htonll(0)) {
820         match_set_metadata(flow_metadata, flow->metadata);
821     }
822
823     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
824         if (flow->regs[i]) {
825             match_set_reg(flow_metadata, i, flow->regs[i]);
826         }
827     }
828
829     if (flow->pkt_mark != 0) {
830         match_set_pkt_mark(flow_metadata, flow->pkt_mark);
831     }
832
833     match_set_in_port(flow_metadata, flow->in_port.ofp_port);
834 }
835
836 char *
837 flow_to_string(const struct flow *flow)
838 {
839     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
840     flow_format(&ds, flow);
841     return ds_cstr(&ds);
842 }
843
844 const char *
845 flow_tun_flag_to_string(uint32_t flags)
846 {
847     switch (flags) {
848     case FLOW_TNL_F_DONT_FRAGMENT:
849         return "df";
850     case FLOW_TNL_F_CSUM:
851         return "csum";
852     case FLOW_TNL_F_KEY:
853         return "key";
854     case FLOW_TNL_F_OAM:
855         return "oam";
856     default:
857         return NULL;
858     }
859 }
860
861 void
862 format_flags(struct ds *ds, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
863              uint32_t flags, char del)
864 {
865     uint32_t bad = 0;
866
867     if (!flags) {
868         ds_put_char(ds, '0');
869         return;
870     }
871     while (flags) {
872         uint32_t bit = rightmost_1bit(flags);
873         const char *s;
874
875         s = bit_to_string(bit);
876         if (s) {
877             ds_put_format(ds, "%s%c", s, del);
878         } else {
879             bad |= bit;
880         }
881
882         flags &= ~bit;
883     }
884
885     if (bad) {
886         ds_put_format(ds, "0x%"PRIx32"%c", bad, del);
887     }
888     ds_chomp(ds, del);
889 }
890
891 void
892 format_flags_masked(struct ds *ds, const char *name,
893                     const char *(*bit_to_string)(uint32_t), uint32_t flags,
894                     uint32_t mask, uint32_t max_mask)
895 {
896     if (name) {
897         ds_put_format(ds, "%s=", name);
898     }
899
900     if (mask == max_mask) {
901         format_flags(ds, bit_to_string, flags, '|');
902         return;
903     }
904
905     if (!mask) {
906         ds_put_cstr(ds, "0/0");
907         return;
908     }
909
910     while (mask) {
911         uint32_t bit = rightmost_1bit(mask);
912         const char *s = bit_to_string(bit);
913
914         ds_put_format(ds, "%s%s", (flags & bit) ? "+" : "-",
915                       s ? s : "[Unknown]");
916         mask &= ~bit;
917     }
918 }
919
920 /* Scans a string 's' of flags to determine their numerical value and
921  * returns the number of characters parsed using 'bit_to_string' to
922  * lookup flag names. Scanning continues until the character 'end' is
923  * reached.
924  *
925  * In the event of a failure, a negative error code will be returned. In
926  * addition, if 'res_string' is non-NULL then a descriptive string will
927  * be returned incorporating the identifying string 'field_name'. This
928  * error string must be freed by the caller.
929  *
930  * Upon success, the flag values will be stored in 'res_flags' and
931  * optionally 'res_mask', if it is non-NULL (if it is NULL then any masks
932  * present in the original string will be considered an error). The
933  * caller may restrict the acceptable set of values through the mask
934  * 'allowed'. */
935 int
936 parse_flags(const char *s, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
937             char end, const char *field_name, char **res_string,
938             uint32_t *res_flags, uint32_t allowed, uint32_t *res_mask)
939 {
940     uint32_t result = 0;
941     int n;
942
943     /* Parse masked flags in numeric format? */
944     if (res_mask && ovs_scan(s, "%"SCNi32"/%"SCNi32"%n",
945                              res_flags, res_mask, &n) && n > 0) {
946         if (*res_flags & ~allowed || *res_mask & ~allowed) {
947             goto unknown;
948         }
949         return n;
950     }
951
952     n = 0;
953
954     if (res_mask && (*s == '+' || *s == '-')) {
955         uint32_t flags = 0, mask = 0;
956
957         /* Parse masked flags. */
958         while (s[0] != end) {
959             bool set;
960             uint32_t bit;
961             size_t len;
962
963             if (s[0] == '+') {
964                 set = true;
965             } else if (s[0] == '-') {
966                 set = false;
967             } else {
968                 if (res_string) {
969                     *res_string = xasprintf("%s: %s must be preceded by '+' "
970                                             "(for SET) or '-' (NOT SET)", s,
971                                             field_name);
972                 }
973                 return -EINVAL;
974             }
975             s++;
976             n++;
977
978             for (bit = 1; bit; bit <<= 1) {
979                 const char *fname = bit_to_string(bit);
980
981                 if (!fname) {
982                     continue;
983                 }
984
985                 len = strlen(fname);
986                 if (strncmp(s, fname, len) ||
987                     (s[len] != '+' && s[len] != '-' && s[len] != end)) {
988                     continue;
989                 }
990
991                 if (mask & bit) {
992                     /* bit already set. */
993                     if (res_string) {
994                         *res_string = xasprintf("%s: Each %s flag can be "
995                                                 "specified only once", s,
996                                                 field_name);
997                     }
998                     return -EINVAL;
999                 }
1000                 if (!(bit & allowed)) {
1001                     goto unknown;
1002                 }
1003                 if (set) {
1004                    flags |= bit;
1005                 }
1006                 mask |= bit;
1007                 break;
1008             }
1009
1010             if (!bit) {
1011                 goto unknown;
1012             }
1013             s += len;
1014             n += len;
1015         }
1016
1017         *res_flags = flags;
1018         *res_mask = mask;
1019         return n;
1020     }
1021
1022     /* Parse unmasked flags.  If a flag is present, it is set, otherwise
1023      * it is not set. */
1024     while (s[n] != end) {
1025         unsigned long long int flags;
1026         uint32_t bit;
1027         int n0;
1028
1029         if (ovs_scan(&s[n], "%lli%n", &flags, &n0)) {
1030             if (flags & ~allowed) {
1031                 goto unknown;
1032             }
1033             n += n0 + (s[n + n0] == '|');
1034             result |= flags;
1035             continue;
1036         }
1037
1038         for (bit = 1; bit; bit <<= 1) {
1039             const char *name = bit_to_string(bit);
1040             size_t len;
1041
1042             if (!name) {
1043                 continue;
1044             }
1045
1046             len = strlen(name);
1047             if (!strncmp(s + n, name, len) &&
1048                 (s[n + len] == '|' || s[n + len] == end)) {
1049                 if (!(bit & allowed)) {
1050                     goto unknown;
1051                 }
1052                 result |= bit;
1053                 n += len + (s[n + len] == '|');
1054                 break;
1055             }
1056         }
1057
1058         if (!bit) {
1059             goto unknown;
1060         }
1061     }
1062
1063     *res_flags = result;
1064     if (res_mask) {
1065         *res_mask = UINT32_MAX;
1066     }
1067     if (res_string) {
1068         *res_string = NULL;
1069     }
1070     return n;
1071
1072 unknown:
1073     if (res_string) {
1074         *res_string = xasprintf("%s: unknown %s flag(s)", s, field_name);
1075     }
1076     return -EINVAL;
1077 }
1078
1079 void
1080 flow_format(struct ds *ds, const struct flow *flow)
1081 {
1082     struct match match;
1083     struct flow_wildcards *wc = &match.wc;
1084
1085     match_wc_init(&match, flow);
1086
1087     /* As this function is most often used for formatting a packet in a
1088      * packet-in message, skip formatting the packet context fields that are
1089      * all-zeroes to make the print-out easier on the eyes.  This means that a
1090      * missing context field implies a zero value for that field.  This is
1091      * similar to OpenFlow encoding of these fields, as the specification
1092      * states that all-zeroes context fields should not be encoded in the
1093      * packet-in messages. */
1094     if (!flow->in_port.ofp_port) {
1095         WC_UNMASK_FIELD(wc, in_port);
1096     }
1097     if (!flow->skb_priority) {
1098         WC_UNMASK_FIELD(wc, skb_priority);
1099     }
1100     if (!flow->pkt_mark) {
1101         WC_UNMASK_FIELD(wc, pkt_mark);
1102     }
1103     if (!flow->recirc_id) {
1104         WC_UNMASK_FIELD(wc, recirc_id);
1105     }
1106     if (!flow->dp_hash) {
1107         WC_UNMASK_FIELD(wc, dp_hash);
1108     }
1109     for (int i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
1110         if (!flow->regs[i]) {
1111             WC_UNMASK_FIELD(wc, regs[i]);
1112         }
1113     }
1114     if (!flow->metadata) {
1115         WC_UNMASK_FIELD(wc, metadata);
1116     }
1117
1118     match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
1119 }
1120
1121 void
1122 flow_print(FILE *stream, const struct flow *flow)
1123 {
1124     char *s = flow_to_string(flow);
1125     fputs(s, stream);
1126     free(s);
1127 }
1128 \f
1129 /* flow_wildcards functions. */
1130
1131 /* Initializes 'wc' as a set of wildcards that matches every packet. */
1132 void
1133 flow_wildcards_init_catchall(struct flow_wildcards *wc)
1134 {
1135     memset(&wc->masks, 0, sizeof wc->masks);
1136 }
1137
1138 /* Converts a flow into flow wildcards.  It sets the wildcard masks based on
1139  * the packet headers extracted to 'flow'.  It will not set the mask for fields
1140  * that do not make sense for the packet type.  OpenFlow-only metadata is
1141  * wildcarded, but other metadata is unconditionally exact-matched. */
1142 void flow_wildcards_init_for_packet(struct flow_wildcards *wc,
1143                                     const struct flow *flow)
1144 {
1145     memset(&wc->masks, 0x0, sizeof wc->masks);
1146
1147     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1148     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 33);
1149
1150     if (flow->tunnel.ip_dst) {
1151         if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_KEY) {
1152             WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tun_id);
1153         }
1154         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_src);
1155         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_dst);
1156         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.flags);
1157         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_tos);
1158         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_ttl);
1159         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tp_src);
1160         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tp_dst);
1161         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.gbp_id);
1162         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.gbp_flags);
1163
1164         if (flow->tunnel.metadata.opt_map) {
1165             wc->masks.tunnel.metadata.opt_map = flow->tunnel.metadata.opt_map;
1166             WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.metadata.opts);
1167         }
1168     } else if (flow->tunnel.tun_id) {
1169         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tun_id);
1170     }
1171
1172     /* metadata, regs, and conj_id wildcarded. */
1173
1174     WC_MASK_FIELD(wc, skb_priority);
1175     WC_MASK_FIELD(wc, pkt_mark);
1176     WC_MASK_FIELD(wc, recirc_id);
1177     WC_MASK_FIELD(wc, dp_hash);
1178     WC_MASK_FIELD(wc, in_port);
1179
1180     /* actset_output wildcarded. */
1181
1182     WC_MASK_FIELD(wc, dl_dst);
1183     WC_MASK_FIELD(wc, dl_src);
1184     WC_MASK_FIELD(wc, dl_type);
1185     WC_MASK_FIELD(wc, vlan_tci);
1186
1187     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1188         WC_MASK_FIELD(wc, nw_src);
1189         WC_MASK_FIELD(wc, nw_dst);
1190     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1191         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_src);
1192         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_dst);
1193         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_label);
1194     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1195                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1196         WC_MASK_FIELD(wc, nw_src);
1197         WC_MASK_FIELD(wc, nw_dst);
1198         WC_MASK_FIELD(wc, nw_proto);
1199         WC_MASK_FIELD(wc, arp_sha);
1200         WC_MASK_FIELD(wc, arp_tha);
1201         return;
1202     } else if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1203         for (int i = 0; i < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; i++) {
1204             WC_MASK_FIELD(wc, mpls_lse[i]);
1205             if (flow->mpls_lse[i] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
1206                 break;
1207             }
1208         }
1209         return;
1210     } else {
1211         return; /* Unknown ethertype. */
1212     }
1213
1214     /* IPv4 or IPv6. */
1215     WC_MASK_FIELD(wc, nw_frag);
1216     WC_MASK_FIELD(wc, nw_tos);
1217     WC_MASK_FIELD(wc, nw_ttl);
1218     WC_MASK_FIELD(wc, nw_proto);
1219
1220     /* No transport layer header in later fragments. */
1221     if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) &&
1222         (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP ||
1223          flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6 ||
1224          flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
1225          flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
1226          flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP ||
1227          flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
1228         WC_MASK_FIELD(wc, tp_src);
1229         WC_MASK_FIELD(wc, tp_dst);
1230
1231         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
1232             WC_MASK_FIELD(wc, tcp_flags);
1233         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
1234             WC_MASK_FIELD(wc, arp_sha);
1235             WC_MASK_FIELD(wc, arp_tha);
1236             WC_MASK_FIELD(wc, nd_target);
1237         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP) {
1238             WC_MASK_FIELD(wc, igmp_group_ip4);
1239         }
1240     }
1241 }
1242
1243 /* Return a map of possible fields for a packet of the same type as 'flow'.
1244  * Including extra bits in the returned mask is not wrong, it is just less
1245  * optimal.
1246  *
1247  * This is a less precise version of flow_wildcards_init_for_packet() above. */
1248 void
1249 flow_wc_map(const struct flow *flow, struct miniflow *map)
1250 {
1251     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1252     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 33);
1253
1254     map->tnl_map = 0;
1255     if (flow->tunnel.ip_dst) {
1256         map->tnl_map = MINIFLOW_TNL_MAP(tunnel);
1257         if (!flow->tunnel.metadata.opt_map) {
1258             map->tnl_map &= ~MINIFLOW_TNL_MAP(tunnel.metadata);
1259         }
1260     }
1261
1262     /* Metadata fields that can appear on packet input. */
1263     map->pkt_map = MINIFLOW_PKT_MAP(skb_priority) | MINIFLOW_PKT_MAP(pkt_mark)
1264         | MINIFLOW_PKT_MAP(recirc_id) | MINIFLOW_PKT_MAP(dp_hash)
1265         | MINIFLOW_PKT_MAP(in_port)
1266         | MINIFLOW_PKT_MAP(dl_dst) | MINIFLOW_PKT_MAP(dl_src)
1267         | MINIFLOW_PKT_MAP(dl_type) | MINIFLOW_PKT_MAP(vlan_tci);
1268
1269     /* Ethertype-dependent fields. */
1270     if (OVS_LIKELY(flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP))) {
1271         map->pkt_map |= MINIFLOW_PKT_MAP(nw_src) | MINIFLOW_PKT_MAP(nw_dst)
1272             | MINIFLOW_PKT_MAP(nw_proto) | MINIFLOW_PKT_MAP(nw_frag)
1273             | MINIFLOW_PKT_MAP(nw_tos) | MINIFLOW_PKT_MAP(nw_ttl);
1274         if (OVS_UNLIKELY(flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
1275             map->pkt_map |= MINIFLOW_PKT_MAP(igmp_group_ip4);
1276         } else {
1277             map->pkt_map |= MINIFLOW_PKT_MAP(tcp_flags)
1278                 | MINIFLOW_PKT_MAP(tp_src) | MINIFLOW_PKT_MAP(tp_dst);
1279         }
1280     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1281         map->pkt_map |= MINIFLOW_PKT_MAP(ipv6_src) | MINIFLOW_PKT_MAP(ipv6_dst)
1282             | MINIFLOW_PKT_MAP(ipv6_label)
1283             | MINIFLOW_PKT_MAP(nw_proto) | MINIFLOW_PKT_MAP(nw_frag)
1284             | MINIFLOW_PKT_MAP(nw_tos) | MINIFLOW_PKT_MAP(nw_ttl);
1285         if (OVS_UNLIKELY(flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6)) {
1286             map->pkt_map |= MINIFLOW_PKT_MAP(nd_target)
1287                 | MINIFLOW_PKT_MAP(arp_sha) | MINIFLOW_PKT_MAP(arp_tha);
1288         } else {
1289             map->pkt_map |= MINIFLOW_PKT_MAP(tcp_flags)
1290                 | MINIFLOW_PKT_MAP(tp_src) | MINIFLOW_PKT_MAP(tp_dst);
1291         }
1292     } else if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1293         map->pkt_map |= MINIFLOW_PKT_MAP(mpls_lse);
1294     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1295                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1296         map->pkt_map |= MINIFLOW_PKT_MAP(nw_src) | MINIFLOW_PKT_MAP(nw_dst)
1297             | MINIFLOW_PKT_MAP(nw_proto)
1298             | MINIFLOW_PKT_MAP(arp_sha) | MINIFLOW_PKT_MAP(arp_tha);
1299     }
1300 }
1301
1302 /* Clear the metadata and register wildcard masks. They are not packet
1303  * header fields. */
1304 void
1305 flow_wildcards_clear_non_packet_fields(struct flow_wildcards *wc)
1306 {
1307     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1308     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 33);
1309
1310     memset(&wc->masks.metadata, 0, sizeof wc->masks.metadata);
1311     memset(&wc->masks.regs, 0, sizeof wc->masks.regs);
1312     wc->masks.actset_output = 0;
1313     wc->masks.conj_id = 0;
1314 }
1315
1316 /* Returns true if 'wc' matches every packet, false if 'wc' fixes any bits or
1317  * fields. */
1318 bool
1319 flow_wildcards_is_catchall(const struct flow_wildcards *wc)
1320 {
1321     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1322     size_t i;
1323
1324     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1325         if (wc_u64[i]) {
1326             return false;
1327         }
1328     }
1329     return true;
1330 }
1331
1332 /* Sets 'dst' as the bitwise AND of wildcards in 'src1' and 'src2'.
1333  * That is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is wildcarded
1334  * in 'src1' or 'src2' or both.  */
1335 void
1336 flow_wildcards_and(struct flow_wildcards *dst,
1337                    const struct flow_wildcards *src1,
1338                    const struct flow_wildcards *src2)
1339 {
1340     uint64_t *dst_u64 = (uint64_t *) &dst->masks;
1341     const uint64_t *src1_u64 = (const uint64_t *) &src1->masks;
1342     const uint64_t *src2_u64 = (const uint64_t *) &src2->masks;
1343     size_t i;
1344
1345     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1346         dst_u64[i] = src1_u64[i] & src2_u64[i];
1347     }
1348 }
1349
1350 /* Sets 'dst' as the bitwise OR of wildcards in 'src1' and 'src2'.  That
1351  * is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is neither
1352  * wildcarded in 'src1' nor 'src2'. */
1353 void
1354 flow_wildcards_or(struct flow_wildcards *dst,
1355                   const struct flow_wildcards *src1,
1356                   const struct flow_wildcards *src2)
1357 {
1358     uint64_t *dst_u64 = (uint64_t *) &dst->masks;
1359     const uint64_t *src1_u64 = (const uint64_t *) &src1->masks;
1360     const uint64_t *src2_u64 = (const uint64_t *) &src2->masks;
1361     size_t i;
1362
1363     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1364         dst_u64[i] = src1_u64[i] | src2_u64[i];
1365     }
1366 }
1367
1368 /* Returns a hash of the wildcards in 'wc'. */
1369 uint32_t
1370 flow_wildcards_hash(const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
1371 {
1372     return flow_hash(&wc->masks, basis);
1373 }
1374
1375 /* Returns true if 'a' and 'b' represent the same wildcards, false if they are
1376  * different. */
1377 bool
1378 flow_wildcards_equal(const struct flow_wildcards *a,
1379                      const struct flow_wildcards *b)
1380 {
1381     return flow_equal(&a->masks, &b->masks);
1382 }
1383
1384 /* Returns true if at least one bit or field is wildcarded in 'a' but not in
1385  * 'b', false otherwise. */
1386 bool
1387 flow_wildcards_has_extra(const struct flow_wildcards *a,
1388                          const struct flow_wildcards *b)
1389 {
1390     const uint64_t *a_u64 = (const uint64_t *) &a->masks;
1391     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) &b->masks;
1392     size_t i;
1393
1394     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1395         if ((a_u64[i] & b_u64[i]) != b_u64[i]) {
1396             return true;
1397         }
1398     }
1399     return false;
1400 }
1401
1402 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal, except that 0-bits (wildcarded bits)
1403  * in 'wc' do not need to be equal in 'a' and 'b'. */
1404 bool
1405 flow_equal_except(const struct flow *a, const struct flow *b,
1406                   const struct flow_wildcards *wc)
1407 {
1408     const uint64_t *a_u64 = (const uint64_t *) a;
1409     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) b;
1410     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1411     size_t i;
1412
1413     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1414         if ((a_u64[i] ^ b_u64[i]) & wc_u64[i]) {
1415             return false;
1416         }
1417     }
1418     return true;
1419 }
1420
1421 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
1422  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
1423 void
1424 flow_wildcards_set_reg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint32_t mask)
1425 {
1426     wc->masks.regs[idx] = mask;
1427 }
1428
1429 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
1430  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
1431 void
1432 flow_wildcards_set_xreg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint64_t mask)
1433 {
1434     flow_set_xreg(&wc->masks, idx, mask);
1435 }
1436
1437 /* Calculates the 5-tuple hash from the given miniflow.
1438  * This returns the same value as flow_hash_5tuple for the corresponding
1439  * flow. */
1440 uint32_t
1441 miniflow_hash_5tuple(const struct miniflow *flow, uint32_t basis)
1442 {
1443     uint32_t hash = basis;
1444
1445     if (flow) {
1446         ovs_be16 dl_type = MINIFLOW_GET_BE16(flow, dl_type);
1447
1448         hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U8(flow, nw_proto));
1449
1450         /* Separate loops for better optimization. */
1451         if (dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1452             struct miniflow maps = { 0, MINIFLOW_PKT_MAP(ipv6_src)
1453                                      | MINIFLOW_PKT_MAP(ipv6_dst) };
1454             uint64_t value;
1455
1456             MINIFLOW_FOR_EACH_IN_PKT_MAP(value, flow, maps) {
1457                 hash = hash_add64(hash, value);
1458             }
1459         } else {
1460             hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, nw_src));
1461             hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, nw_dst));
1462         }
1463         /* Add both ports at once. */
1464         hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, tp_src));
1465         hash = hash_finish(hash, 42); /* Arbitrary number. */
1466     }
1467     return hash;
1468 }
1469
1470 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(tp_src, tp_dst);
1471 ASSERT_SEQUENTIAL(ipv6_src, ipv6_dst);
1472
1473 /* Calculates the 5-tuple hash from the given flow. */
1474 uint32_t
1475 flow_hash_5tuple(const struct flow *flow, uint32_t basis)
1476 {
1477     uint32_t hash = basis;
1478
1479     if (flow) {
1480         hash = hash_add(hash, flow->nw_proto);
1481
1482         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1483             const uint64_t *flow_u64 = (const uint64_t *)flow;
1484             int ofs = offsetof(struct flow, ipv6_src) / 8;
1485             int end = ofs + 2 * sizeof flow->ipv6_src / 8;
1486
1487             for (;ofs < end; ofs++) {
1488                 hash = hash_add64(hash, flow_u64[ofs]);
1489             }
1490         } else {
1491             hash = hash_add(hash, (OVS_FORCE uint32_t) flow->nw_src);
1492             hash = hash_add(hash, (OVS_FORCE uint32_t) flow->nw_dst);
1493         }
1494         /* Add both ports at once. */
1495         hash = hash_add(hash,
1496                         ((const uint32_t *)flow)[offsetof(struct flow, tp_src)
1497                                                  / sizeof(uint32_t)]);
1498         hash = hash_finish(hash, 42); /* Arbitrary number. */
1499     }
1500     return hash;
1501 }
1502
1503 /* Hashes 'flow' based on its L2 through L4 protocol information. */
1504 uint32_t
1505 flow_hash_symmetric_l4(const struct flow *flow, uint32_t basis)
1506 {
1507     struct {
1508         union {
1509             ovs_be32 ipv4_addr;
1510             struct in6_addr ipv6_addr;
1511         };
1512         ovs_be16 eth_type;
1513         ovs_be16 vlan_tci;
1514         ovs_be16 tp_port;
1515         uint8_t eth_addr[ETH_ADDR_LEN];
1516         uint8_t ip_proto;
1517     } fields;
1518
1519     int i;
1520
1521     memset(&fields, 0, sizeof fields);
1522     for (i = 0; i < ETH_ADDR_LEN; i++) {
1523         fields.eth_addr[i] = flow->dl_src[i] ^ flow->dl_dst[i];
1524     }
1525     fields.vlan_tci = flow->vlan_tci & htons(VLAN_VID_MASK);
1526     fields.eth_type = flow->dl_type;
1527
1528     /* UDP source and destination port are not taken into account because they
1529      * will not necessarily be symmetric in a bidirectional flow. */
1530     if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1531         fields.ipv4_addr = flow->nw_src ^ flow->nw_dst;
1532         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
1533         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
1534             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
1535         }
1536     } else if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1537         const uint8_t *a = &flow->ipv6_src.s6_addr[0];
1538         const uint8_t *b = &flow->ipv6_dst.s6_addr[0];
1539         uint8_t *ipv6_addr = &fields.ipv6_addr.s6_addr[0];
1540
1541         for (i=0; i<16; i++) {
1542             ipv6_addr[i] = a[i] ^ b[i];
1543         }
1544         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
1545         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
1546             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
1547         }
1548     }
1549     return jhash_bytes(&fields, sizeof fields, basis);
1550 }
1551
1552 /* Hashes 'flow' based on its L3 through L4 protocol information */
1553 uint32_t
1554 flow_hash_symmetric_l3l4(const struct flow *flow, uint32_t basis,
1555                          bool inc_udp_ports)
1556 {
1557     uint32_t hash = basis;
1558
1559     /* UDP source and destination port are also taken into account. */
1560     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1561         hash = hash_add(hash,
1562                         (OVS_FORCE uint32_t) (flow->nw_src ^ flow->nw_dst));
1563     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1564         /* IPv6 addresses are 64-bit aligned inside struct flow. */
1565         const uint64_t *a = ALIGNED_CAST(uint64_t *, flow->ipv6_src.s6_addr);
1566         const uint64_t *b = ALIGNED_CAST(uint64_t *, flow->ipv6_dst.s6_addr);
1567
1568         for (int i = 0; i < 4; i++) {
1569             hash = hash_add64(hash, a[i] ^ b[i]);
1570         }
1571     } else {
1572         /* Cannot hash non-IP flows */
1573         return 0;
1574     }
1575
1576     hash = hash_add(hash, flow->nw_proto);
1577     if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP || flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP ||
1578          (inc_udp_ports && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP)) {
1579         hash = hash_add(hash,
1580                         (OVS_FORCE uint16_t) (flow->tp_src ^ flow->tp_dst));
1581     }
1582
1583     return hash_finish(hash, basis);
1584 }
1585
1586 /* Initialize a flow with random fields that matter for nx_hash_fields. */
1587 void
1588 flow_random_hash_fields(struct flow *flow)
1589 {
1590     uint16_t rnd = random_uint16();
1591
1592     /* Initialize to all zeros. */
1593     memset(flow, 0, sizeof *flow);
1594
1595     eth_addr_random(flow->dl_src);
1596     eth_addr_random(flow->dl_dst);
1597
1598     flow->vlan_tci = (OVS_FORCE ovs_be16) (random_uint16() & VLAN_VID_MASK);
1599
1600     /* Make most of the random flows IPv4, some IPv6, and rest random. */
1601     flow->dl_type = rnd < 0x8000 ? htons(ETH_TYPE_IP) :
1602         rnd < 0xc000 ? htons(ETH_TYPE_IPV6) : (OVS_FORCE ovs_be16)rnd;
1603
1604     if (dl_type_is_ip_any(flow->dl_type)) {
1605         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1606             flow->nw_src = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
1607             flow->nw_dst = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
1608         } else {
1609             random_bytes(&flow->ipv6_src, sizeof flow->ipv6_src);
1610             random_bytes(&flow->ipv6_dst, sizeof flow->ipv6_dst);
1611         }
1612         /* Make most of IP flows TCP, some UDP or SCTP, and rest random. */
1613         rnd = random_uint16();
1614         flow->nw_proto = rnd < 0x8000 ? IPPROTO_TCP :
1615             rnd < 0xc000 ? IPPROTO_UDP :
1616             rnd < 0xd000 ? IPPROTO_SCTP : (uint8_t)rnd;
1617         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
1618             flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
1619             flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
1620             flow->tp_src = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
1621             flow->tp_dst = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
1622         }
1623     }
1624 }
1625
1626 /* Masks the fields in 'wc' that are used by the flow hash 'fields'. */
1627 void
1628 flow_mask_hash_fields(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1629                       enum nx_hash_fields fields)
1630 {
1631     switch (fields) {
1632     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
1633         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
1634         break;
1635
1636     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
1637         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
1638         memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
1639         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1640             memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
1641             memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
1642         } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1643             memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
1644             memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
1645         }
1646         if (is_ip_any(flow)) {
1647             memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
1648             flow_unwildcard_tp_ports(flow, wc);
1649         }
1650         wc->masks.vlan_tci |= htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1651         break;
1652
1653     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP:
1654         if (is_ip_any(flow) && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
1655             memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
1656             memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
1657         }
1658         /* no break */
1659     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4:
1660         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1661             memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
1662             memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
1663         } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1664             memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
1665             memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
1666         } else {
1667             break; /* non-IP flow */
1668         }
1669
1670         memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
1671         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP || flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
1672             memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
1673             memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
1674         }
1675         break;
1676
1677     default:
1678         OVS_NOT_REACHED();
1679     }
1680 }
1681
1682 /* Hashes the portions of 'flow' designated by 'fields'. */
1683 uint32_t
1684 flow_hash_fields(const struct flow *flow, enum nx_hash_fields fields,
1685                  uint16_t basis)
1686 {
1687     switch (fields) {
1688
1689     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
1690         return jhash_bytes(flow->dl_src, sizeof flow->dl_src, basis);
1691
1692     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
1693         return flow_hash_symmetric_l4(flow, basis);
1694
1695     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4:
1696         return flow_hash_symmetric_l3l4(flow, basis, false);
1697
1698     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP:
1699         return flow_hash_symmetric_l3l4(flow, basis, true);
1700
1701     }
1702
1703     OVS_NOT_REACHED();
1704 }
1705
1706 /* Returns a string representation of 'fields'. */
1707 const char *
1708 flow_hash_fields_to_str(enum nx_hash_fields fields)
1709 {
1710     switch (fields) {
1711     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC: return "eth_src";
1712     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4: return "symmetric_l4";
1713     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4: return "symmetric_l3l4";
1714     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP: return "symmetric_l3l4+udp";
1715     default: return "<unknown>";
1716     }
1717 }
1718
1719 /* Returns true if the value of 'fields' is supported. Otherwise false. */
1720 bool
1721 flow_hash_fields_valid(enum nx_hash_fields fields)
1722 {
1723     return fields == NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC
1724         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4
1725         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4
1726         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP;
1727 }
1728
1729 /* Returns a hash value for the bits of 'flow' that are active based on
1730  * 'wc', given 'basis'. */
1731 uint32_t
1732 flow_hash_in_wildcards(const struct flow *flow,
1733                        const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
1734 {
1735     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1736     const uint64_t *flow_u64 = (const uint64_t *) flow;
1737     uint32_t hash;
1738     size_t i;
1739
1740     hash = basis;
1741     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1742         hash = hash_add64(hash, flow_u64[i] & wc_u64[i]);
1743     }
1744     return hash_finish(hash, 8 * FLOW_U64S);
1745 }
1746
1747 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
1748  * OpenFlow 1.0 "dl_vlan" value:
1749  *
1750  *      - If it is in the range 0...4095, 'flow->vlan_tci' is set to match
1751  *        that VLAN.  Any existing PCP match is unchanged (it becomes 0 if
1752  *        'flow' previously matched packets without a VLAN header).
1753  *
1754  *      - If it is OFP_VLAN_NONE, 'flow->vlan_tci' is set to match a packet
1755  *        without a VLAN tag.
1756  *
1757  *      - Other values of 'vid' should not be used. */
1758 void
1759 flow_set_dl_vlan(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
1760 {
1761     if (vid == htons(OFP10_VLAN_NONE)) {
1762         flow->vlan_tci = htons(0);
1763     } else {
1764         vid &= htons(VLAN_VID_MASK);
1765         flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
1766         flow->vlan_tci |= htons(VLAN_CFI) | vid;
1767     }
1768 }
1769
1770 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
1771  * OpenFlow 1.2 "vlan_vid" value, that is, the low 13 bits of 'vlan_tci' (VID
1772  * plus CFI). */
1773 void
1774 flow_set_vlan_vid(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
1775 {
1776     ovs_be16 mask = htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1777     flow->vlan_tci &= ~mask;
1778     flow->vlan_tci |= vid & mask;
1779 }
1780
1781 /* Sets the VLAN PCP that 'flow' matches to 'pcp', which should be in the
1782  * range 0...7.
1783  *
1784  * This function has no effect on the VLAN ID that 'flow' matches.
1785  *
1786  * After calling this function, 'flow' will not match packets without a VLAN
1787  * header. */
1788 void
1789 flow_set_vlan_pcp(struct flow *flow, uint8_t pcp)
1790 {
1791     pcp &= 0x07;
1792     flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
1793     flow->vlan_tci |= htons((pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
1794 }
1795
1796 /* Returns the number of MPLS LSEs present in 'flow'
1797  *
1798  * Returns 0 if the 'dl_type' of 'flow' is not an MPLS ethernet type.
1799  * Otherwise traverses 'flow''s MPLS label stack stopping at the
1800  * first entry that has the BoS bit set. If no such entry exists then
1801  * the maximum number of LSEs that can be stored in 'flow' is returned.
1802  */
1803 int
1804 flow_count_mpls_labels(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1805 {
1806     /* dl_type is always masked. */
1807     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1808         int i;
1809         int cnt;
1810
1811         cnt = 0;
1812         for (i = 0; i < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; i++) {
1813             if (wc) {
1814                 wc->masks.mpls_lse[i] |= htonl(MPLS_BOS_MASK);
1815             }
1816             if (flow->mpls_lse[i] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
1817                 return i + 1;
1818             }
1819             if (flow->mpls_lse[i]) {
1820                 cnt++;
1821             }
1822         }
1823         return cnt;
1824     } else {
1825         return 0;
1826     }
1827 }
1828
1829 /* Returns the number consecutive of MPLS LSEs, starting at the
1830  * innermost LSE, that are common in 'a' and 'b'.
1831  *
1832  * 'an' must be flow_count_mpls_labels(a).
1833  * 'bn' must be flow_count_mpls_labels(b).
1834  */
1835 int
1836 flow_count_common_mpls_labels(const struct flow *a, int an,
1837                               const struct flow *b, int bn,
1838                               struct flow_wildcards *wc)
1839 {
1840     int min_n = MIN(an, bn);
1841     if (min_n == 0) {
1842         return 0;
1843     } else {
1844         int common_n = 0;
1845         int a_last = an - 1;
1846         int b_last = bn - 1;
1847         int i;
1848
1849         for (i = 0; i < min_n; i++) {
1850             if (wc) {
1851                 wc->masks.mpls_lse[a_last - i] = OVS_BE32_MAX;
1852                 wc->masks.mpls_lse[b_last - i] = OVS_BE32_MAX;
1853             }
1854             if (a->mpls_lse[a_last - i] != b->mpls_lse[b_last - i]) {
1855                 break;
1856             } else {
1857                 common_n++;
1858             }
1859         }
1860
1861         return common_n;
1862     }
1863 }
1864
1865 /* Adds a new outermost MPLS label to 'flow' and changes 'flow''s Ethernet type
1866  * to 'mpls_eth_type', which must be an MPLS Ethertype.
1867  *
1868  * If the new label is the first MPLS label in 'flow', it is generated as;
1869  *
1870  *     - label: 2, if 'flow' is IPv6, otherwise 0.
1871  *
1872  *     - TTL: IPv4 or IPv6 TTL, if present and nonzero, otherwise 64.
1873  *
1874  *     - TC: IPv4 or IPv6 TOS, if present, otherwise 0.
1875  *
1876  *     - BoS: 1.
1877  *
1878  * If the new label is the second or later label MPLS label in 'flow', it is
1879  * generated as;
1880  *
1881  *     - label: Copied from outer label.
1882  *
1883  *     - TTL: Copied from outer label.
1884  *
1885  *     - TC: Copied from outer label.
1886  *
1887  *     - BoS: 0.
1888  *
1889  * 'n' must be flow_count_mpls_labels(flow).  'n' must be less than
1890  * FLOW_MAX_MPLS_LABELS (because otherwise flow->mpls_lse[] would overflow).
1891  */
1892 void
1893 flow_push_mpls(struct flow *flow, int n, ovs_be16 mpls_eth_type,
1894                struct flow_wildcards *wc)
1895 {
1896     ovs_assert(eth_type_mpls(mpls_eth_type));
1897     ovs_assert(n < FLOW_MAX_MPLS_LABELS);
1898
1899     if (n) {
1900         int i;
1901
1902         if (wc) {
1903             memset(&wc->masks.mpls_lse, 0xff, sizeof *wc->masks.mpls_lse * n);
1904         }
1905         for (i = n; i >= 1; i--) {
1906             flow->mpls_lse[i] = flow->mpls_lse[i - 1];
1907         }
1908         flow->mpls_lse[0] = (flow->mpls_lse[1] & htonl(~MPLS_BOS_MASK));
1909     } else {
1910         int label = 0;          /* IPv4 Explicit Null. */
1911         int tc = 0;
1912         int ttl = 64;
1913
1914         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1915             label = 2;
1916         }
1917
1918         if (is_ip_any(flow)) {
1919             tc = (flow->nw_tos & IP_DSCP_MASK) >> 2;
1920             if (wc) {
1921                 wc->masks.nw_tos |= IP_DSCP_MASK;
1922                 wc->masks.nw_ttl = 0xff;
1923             }
1924
1925             if (flow->nw_ttl) {
1926                 ttl = flow->nw_ttl;
1927             }
1928         }
1929
1930         flow->mpls_lse[0] = set_mpls_lse_values(ttl, tc, 1, htonl(label));
1931
1932         /* Clear all L3 and L4 fields and dp_hash. */
1933         BUILD_ASSERT(FLOW_WC_SEQ == 33);
1934         memset((char *) flow + FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT, 0,
1935                sizeof(struct flow) - FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT);
1936         flow->dp_hash = 0;
1937     }
1938     flow->dl_type = mpls_eth_type;
1939 }
1940
1941 /* Tries to remove the outermost MPLS label from 'flow'.  Returns true if
1942  * successful, false otherwise.  On success, sets 'flow''s Ethernet type to
1943  * 'eth_type'.
1944  *
1945  * 'n' must be flow_count_mpls_labels(flow). */
1946 bool
1947 flow_pop_mpls(struct flow *flow, int n, ovs_be16 eth_type,
1948               struct flow_wildcards *wc)
1949 {
1950     int i;
1951
1952     if (n == 0) {
1953         /* Nothing to pop. */
1954         return false;
1955     } else if (n == FLOW_MAX_MPLS_LABELS) {
1956         if (wc) {
1957             wc->masks.mpls_lse[n - 1] |= htonl(MPLS_BOS_MASK);
1958         }
1959         if (!(flow->mpls_lse[n - 1] & htonl(MPLS_BOS_MASK))) {
1960             /* Can't pop because don't know what to fill in mpls_lse[n - 1]. */
1961             return false;
1962         }
1963     }
1964
1965     if (wc) {
1966         memset(&wc->masks.mpls_lse[1], 0xff,
1967                sizeof *wc->masks.mpls_lse * (n - 1));
1968     }
1969     for (i = 1; i < n; i++) {
1970         flow->mpls_lse[i - 1] = flow->mpls_lse[i];
1971     }
1972     flow->mpls_lse[n - 1] = 0;
1973     flow->dl_type = eth_type;
1974     return true;
1975 }
1976
1977 /* Sets the MPLS Label that 'flow' matches to 'label', which is interpreted
1978  * as an OpenFlow 1.1 "mpls_label" value. */
1979 void
1980 flow_set_mpls_label(struct flow *flow, int idx, ovs_be32 label)
1981 {
1982     set_mpls_lse_label(&flow->mpls_lse[idx], label);
1983 }
1984
1985 /* Sets the MPLS TTL that 'flow' matches to 'ttl', which should be in the
1986  * range 0...255. */
1987 void
1988 flow_set_mpls_ttl(struct flow *flow, int idx, uint8_t ttl)
1989 {
1990     set_mpls_lse_ttl(&flow->mpls_lse[idx], ttl);
1991 }
1992
1993 /* Sets the MPLS TC that 'flow' matches to 'tc', which should be in the
1994  * range 0...7. */
1995 void
1996 flow_set_mpls_tc(struct flow *flow, int idx, uint8_t tc)
1997 {
1998     set_mpls_lse_tc(&flow->mpls_lse[idx], tc);
1999 }
2000
2001 /* Sets the MPLS BOS bit that 'flow' matches to which should be 0 or 1. */
2002 void
2003 flow_set_mpls_bos(struct flow *flow, int idx, uint8_t bos)
2004 {
2005     set_mpls_lse_bos(&flow->mpls_lse[idx], bos);
2006 }
2007
2008 /* Sets the entire MPLS LSE. */
2009 void
2010 flow_set_mpls_lse(struct flow *flow, int idx, ovs_be32 lse)
2011 {
2012     flow->mpls_lse[idx] = lse;
2013 }
2014
2015 static size_t
2016 flow_compose_l4(struct dp_packet *p, const struct flow *flow)
2017 {
2018     size_t l4_len = 0;
2019
2020     if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY)
2021         || !(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER)) {
2022         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
2023             struct tcp_header *tcp;
2024
2025             l4_len = sizeof *tcp;
2026             tcp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2027             tcp->tcp_src = flow->tp_src;
2028             tcp->tcp_dst = flow->tp_dst;
2029             tcp->tcp_ctl = TCP_CTL(ntohs(flow->tcp_flags), 5);
2030         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
2031             struct udp_header *udp;
2032
2033             l4_len = sizeof *udp;
2034             udp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2035             udp->udp_src = flow->tp_src;
2036             udp->udp_dst = flow->tp_dst;
2037         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
2038             struct sctp_header *sctp;
2039
2040             l4_len = sizeof *sctp;
2041             sctp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2042             sctp->sctp_src = flow->tp_src;
2043             sctp->sctp_dst = flow->tp_dst;
2044         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP) {
2045             struct icmp_header *icmp;
2046
2047             l4_len = sizeof *icmp;
2048             icmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2049             icmp->icmp_type = ntohs(flow->tp_src);
2050             icmp->icmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
2051             icmp->icmp_csum = csum(icmp, ICMP_HEADER_LEN);
2052         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP) {
2053             struct igmp_header *igmp;
2054
2055             l4_len = sizeof *igmp;
2056             igmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2057             igmp->igmp_type = ntohs(flow->tp_src);
2058             igmp->igmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
2059             put_16aligned_be32(&igmp->group, flow->igmp_group_ip4);
2060             igmp->igmp_csum = csum(igmp, IGMP_HEADER_LEN);
2061         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
2062             struct icmp6_hdr *icmp;
2063
2064             l4_len = sizeof *icmp;
2065             icmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2066             icmp->icmp6_type = ntohs(flow->tp_src);
2067             icmp->icmp6_code = ntohs(flow->tp_dst);
2068
2069             if (icmp->icmp6_code == 0 &&
2070                 (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
2071                  icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
2072                 struct in6_addr *nd_target;
2073                 struct nd_opt_hdr *nd_opt;
2074
2075                 l4_len += sizeof *nd_target;
2076                 nd_target = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *nd_target);
2077                 *nd_target = flow->nd_target;
2078
2079                 if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_sha)) {
2080                     l4_len += 8;
2081                     nd_opt = dp_packet_put_zeros(p, 8);
2082                     nd_opt->nd_opt_len = 1;
2083                     nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_SOURCE_LINKADDR;
2084                     memcpy(nd_opt + 1, flow->arp_sha, ETH_ADDR_LEN);
2085                 }
2086                 if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_tha)) {
2087                     l4_len += 8;
2088                     nd_opt = dp_packet_put_zeros(p, 8);
2089                     nd_opt->nd_opt_len = 1;
2090                     nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_TARGET_LINKADDR;
2091                     memcpy(nd_opt + 1, flow->arp_tha, ETH_ADDR_LEN);
2092                 }
2093             }
2094             icmp->icmp6_cksum = (OVS_FORCE uint16_t)
2095                 csum(icmp, (char *)dp_packet_tail(p) - (char *)icmp);
2096         }
2097     }
2098     return l4_len;
2099 }
2100
2101 /* Puts into 'b' a packet that flow_extract() would parse as having the given
2102  * 'flow'.
2103  *
2104  * (This is useful only for testing, obviously, and the packet isn't really
2105  * valid. It hasn't got some checksums filled in, for one, and lots of fields
2106  * are just zeroed.) */
2107 void
2108 flow_compose(struct dp_packet *p, const struct flow *flow)
2109 {
2110     size_t l4_len;
2111
2112     /* eth_compose() sets l3 pointer and makes sure it is 32-bit aligned. */
2113     eth_compose(p, flow->dl_dst, flow->dl_src, ntohs(flow->dl_type), 0);
2114     if (flow->dl_type == htons(FLOW_DL_TYPE_NONE)) {
2115         struct eth_header *eth = dp_packet_l2(p);
2116         eth->eth_type = htons(dp_packet_size(p));
2117         return;
2118     }
2119
2120     if (flow->vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
2121         eth_push_vlan(p, htons(ETH_TYPE_VLAN), flow->vlan_tci);
2122     }
2123
2124     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
2125         struct ip_header *ip;
2126
2127         ip = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *ip);
2128         ip->ip_ihl_ver = IP_IHL_VER(5, 4);
2129         ip->ip_tos = flow->nw_tos;
2130         ip->ip_ttl = flow->nw_ttl;
2131         ip->ip_proto = flow->nw_proto;
2132         put_16aligned_be32(&ip->ip_src, flow->nw_src);
2133         put_16aligned_be32(&ip->ip_dst, flow->nw_dst);
2134
2135         if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
2136             ip->ip_frag_off |= htons(IP_MORE_FRAGMENTS);
2137             if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) {
2138                 ip->ip_frag_off |= htons(100);
2139             }
2140         }
2141
2142         dp_packet_set_l4(p, dp_packet_tail(p));
2143
2144         l4_len = flow_compose_l4(p, flow);
2145
2146         ip = dp_packet_l3(p);
2147         ip->ip_tot_len = htons(p->l4_ofs - p->l3_ofs + l4_len);
2148         ip->ip_csum = csum(ip, sizeof *ip);
2149     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
2150         struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
2151
2152         nh = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *nh);
2153         put_16aligned_be32(&nh->ip6_flow, htonl(6 << 28) |
2154                            htonl(flow->nw_tos << 20) | flow->ipv6_label);
2155         nh->ip6_hlim = flow->nw_ttl;
2156         nh->ip6_nxt = flow->nw_proto;
2157
2158         memcpy(&nh->ip6_src, &flow->ipv6_src, sizeof(nh->ip6_src));
2159         memcpy(&nh->ip6_dst, &flow->ipv6_dst, sizeof(nh->ip6_dst));
2160
2161         dp_packet_set_l4(p, dp_packet_tail(p));
2162
2163         l4_len = flow_compose_l4(p, flow);
2164
2165         nh = dp_packet_l3(p);
2166         nh->ip6_plen = htons(l4_len);
2167     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
2168                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
2169         struct arp_eth_header *arp;
2170
2171         arp = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *arp);
2172         dp_packet_set_l3(p, arp);
2173         arp->ar_hrd = htons(1);
2174         arp->ar_pro = htons(ETH_TYPE_IP);
2175         arp->ar_hln = ETH_ADDR_LEN;
2176         arp->ar_pln = 4;
2177         arp->ar_op = htons(flow->nw_proto);
2178
2179         if (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST ||
2180             flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY) {
2181             put_16aligned_be32(&arp->ar_spa, flow->nw_src);
2182             put_16aligned_be32(&arp->ar_tpa, flow->nw_dst);
2183             memcpy(arp->ar_sha, flow->arp_sha, ETH_ADDR_LEN);
2184             memcpy(arp->ar_tha, flow->arp_tha, ETH_ADDR_LEN);
2185         }
2186     }
2187
2188     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
2189         int n;
2190
2191         p->l2_5_ofs = p->l3_ofs;
2192         for (n = 1; n < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; n++) {
2193             if (flow->mpls_lse[n - 1] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
2194                 break;
2195             }
2196         }
2197         while (n > 0) {
2198             push_mpls(p, flow->dl_type, flow->mpls_lse[--n]);
2199         }
2200     }
2201 }
2202 \f
2203 /* Compressed flow. */
2204
2205 /* Completes an initialization of 'dst' as a miniflow copy of 'src' begun by
2206  * the caller.  The caller must have already computed 'dst->tnl_map' and
2207  * 'dst->pkt_map' properly to indicate the significant uint64_t elements of
2208  * 'src'.
2209  *
2210  * Normally the significant elements are the ones that are non-zero.  However,
2211  * when a miniflow is initialized from a (mini)mask, the values can be zeroes,
2212  * so that the flow and mask always have the same maps. */
2213 void
2214 miniflow_init(struct miniflow *dst, const struct flow *src)
2215 {
2216     const uint64_t *src_u64 = (const uint64_t *) src;
2217     uint64_t *dst_u64 = miniflow_values(dst);
2218     size_t idx;
2219
2220     MAPS_FOR_EACH_INDEX(idx, *dst) {
2221         *dst_u64++ = src_u64[idx];
2222     }
2223 }
2224
2225 /* Initialize the maps of 'flow' from 'src'. */
2226 void
2227 miniflow_map_init(struct miniflow *flow, const struct flow *src)
2228 {
2229     const uint64_t *src_u64 = (const uint64_t *) src;
2230     int i;
2231
2232     /* Initialize map, counting the number of nonzero elements. */
2233     flow->tnl_map = 0;
2234     for (i = 0; i < FLOW_TNL_U64S; i++) {
2235         if (src_u64[i]) {
2236             flow->tnl_map |= UINT64_C(1) << i;
2237         }
2238     }
2239     src_u64 += FLOW_TNL_U64S;
2240     flow->pkt_map = 0;
2241     for (i = 0; i < FLOW_U64S - FLOW_TNL_U64S; i++) {
2242         if (src_u64[i]) {
2243             flow->pkt_map |= UINT64_C(1) << i;
2244         }
2245     }
2246 }
2247
2248 /* Allocates 'n' count of miniflows, consecutive in memory, initializing the
2249  * map of each from 'src'.
2250  * Returns the size of the miniflow data. */
2251 size_t
2252 miniflow_alloc(struct miniflow *dsts[], size_t n, const struct miniflow *src)
2253 {
2254     size_t n_values = miniflow_n_values(src);
2255     size_t data_size = MINIFLOW_VALUES_SIZE(n_values);
2256     struct miniflow *dst = xmalloc(n * (sizeof *src + data_size));
2257     unsigned int i;
2258
2259     COVERAGE_INC(miniflow_malloc);
2260
2261     for (i = 0; i < n; i++) {
2262         *dst = *src;   /* Copy maps. */
2263         dsts[i] = dst;
2264         dst += 1;      /* Just past the maps. */
2265         dst = (struct miniflow *)((uint64_t *)dst + n_values); /* Skip data. */
2266     }
2267     return data_size;
2268 }
2269
2270 /* Returns a miniflow copy of 'src'.  The caller must eventually free() the
2271  * returned miniflow. */
2272 struct miniflow *
2273 miniflow_create(const struct flow *src)
2274 {
2275     struct miniflow tmp;
2276     struct miniflow *dst;
2277
2278     miniflow_map_init(&tmp, src);
2279
2280     miniflow_alloc(&dst, 1, &tmp);
2281     miniflow_init(dst, src);
2282     return dst;
2283 }
2284
2285 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'.  The caller must have allocated
2286  * 'dst' to have inline space for 'n_values' data in 'src'. */
2287 void
2288 miniflow_clone(struct miniflow *dst, const struct miniflow *src,
2289                size_t n_values)
2290 {
2291     *dst = *src;   /* Copy maps. */
2292     memcpy(miniflow_values(dst), miniflow_get_values(src),
2293            MINIFLOW_VALUES_SIZE(n_values));
2294 }
2295
2296 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'. */
2297 void
2298 miniflow_expand(const struct miniflow *src, struct flow *dst)
2299 {
2300     memset(dst, 0, sizeof *dst);
2301     flow_union_with_miniflow(dst, src);
2302 }
2303
2304 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal miniflows, false otherwise. */
2305 bool
2306 miniflow_equal(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b)
2307 {
2308     const uint64_t *ap = miniflow_get_values(a);
2309     const uint64_t *bp = miniflow_get_values(b);
2310
2311     if (OVS_LIKELY(a->tnl_map == b->tnl_map && a->pkt_map == b->pkt_map)) {
2312         return !memcmp(ap, bp, miniflow_n_values(a) * sizeof *ap);
2313     } else {
2314         uint64_t map;
2315
2316         map = a->tnl_map | b->tnl_map;
2317         for (; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
2318             uint64_t bit = rightmost_1bit(map);
2319
2320             if ((a->tnl_map & bit ? *ap++ : 0)
2321                 != (b->tnl_map & bit ? *bp++ : 0)) {
2322                 return false;
2323             }
2324         }
2325         map = a->pkt_map | b->pkt_map;
2326         for (; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
2327             uint64_t bit = rightmost_1bit(map);
2328
2329             if ((a->pkt_map & bit ? *ap++ : 0)
2330                 != (b->pkt_map & bit ? *bp++ : 0)) {
2331                 return false;
2332             }
2333         }
2334     }
2335
2336     return true;
2337 }
2338
2339 /* Returns false if 'a' and 'b' differ at the places where there are 1-bits
2340  * in 'mask', true otherwise. */
2341 bool
2342 miniflow_equal_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b,
2343                            const struct minimask *mask)
2344 {
2345     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->masks);
2346     size_t idx;
2347
2348     MAPS_FOR_EACH_INDEX(idx, mask->masks) {
2349         if ((miniflow_get(a, idx) ^ miniflow_get(b, idx)) & *p++) {
2350             return false;
2351         }
2352     }
2353
2354     return true;
2355 }
2356
2357 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal at the places where there are 1-bits
2358  * in 'mask', false if they differ. */
2359 bool
2360 miniflow_equal_flow_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct flow *b,
2361                                 const struct minimask *mask)
2362 {
2363     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) b;
2364     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->masks);
2365     size_t idx;
2366
2367     MAPS_FOR_EACH_INDEX(idx, mask->masks) {
2368         if ((miniflow_get(a, idx) ^ b_u64[idx]) & *p++) {
2369             return false;
2370         }
2371     }
2372
2373     return true;
2374 }
2375
2376 \f
2377 void
2378 minimask_init(struct minimask *mask, const struct flow_wildcards *wc)
2379 {
2380     miniflow_init(&mask->masks, &wc->masks);
2381 }
2382
2383 /* Returns a minimask copy of 'wc'.  The caller must eventually free the
2384  * returned minimask with free(). */
2385 struct minimask *
2386 minimask_create(const struct flow_wildcards *wc)
2387 {
2388     return (struct minimask *)miniflow_create(&wc->masks);
2389 }
2390
2391 /* Initializes 'dst_' as the bit-wise "and" of 'a_' and 'b_'.
2392  *
2393  * The caller must provide room for FLOW_U64S "uint64_t"s in 'storage', which
2394  * must follow '*dst_' in memory, for use by 'dst_'.  The caller must *not*
2395  * free 'dst_' free(). */
2396 void
2397 minimask_combine(struct minimask *dst_,
2398                  const struct minimask *a_, const struct minimask *b_,
2399                  uint64_t storage[FLOW_U64S])
2400 {
2401     struct miniflow *dst = &dst_->masks;
2402     uint64_t *dst_values = storage;
2403     const struct miniflow *a = &a_->masks;
2404     const struct miniflow *b = &b_->masks;
2405     const uint64_t *ap = miniflow_get_values(a);
2406     const uint64_t *bp = miniflow_get_values(b);
2407     size_t idx;
2408
2409     dst->tnl_map = 0;
2410     MAP_FOR_EACH_INDEX(idx, a->tnl_map & b->tnl_map) {
2411         /* Both 'a' and 'b' have non-zero data at 'idx'. */
2412         uint64_t mask = *miniflow_values_get__(ap, a->tnl_map, idx)
2413             & *miniflow_values_get__(bp, b->tnl_map, idx);
2414
2415         if (mask) {
2416             dst->tnl_map |= UINT64_C(1) << idx;
2417             *dst_values++ = mask;
2418         }
2419     }
2420     dst->pkt_map = 0;
2421     ap += count_1bits(a->tnl_map);   /* Skip tnl_map values. */
2422     bp += count_1bits(b->tnl_map);   /* Skip tnl_map values. */
2423     MAP_FOR_EACH_INDEX(idx, a->pkt_map & b->pkt_map) {
2424         /* Both 'a' and 'b' have non-zero data at 'idx'. */
2425         uint64_t mask = *miniflow_values_get__(ap, a->pkt_map, idx)
2426             & *miniflow_values_get__(bp, b->pkt_map, idx);
2427
2428         if (mask) {
2429             dst->pkt_map |= UINT64_C(1) << idx;
2430             *dst_values++ = mask;
2431         }
2432     }
2433 }
2434
2435 /* Initializes 'wc' as a copy of 'mask'. */
2436 void
2437 minimask_expand(const struct minimask *mask, struct flow_wildcards *wc)
2438 {
2439     miniflow_expand(&mask->masks, &wc->masks);
2440 }
2441
2442 /* Returns true if 'a' and 'b' are the same flow mask, false otherwise.
2443  * Minimasks may not have zero data values, so for the minimasks to be the
2444  * same, they need to have the same map and the same data values. */
2445 bool
2446 minimask_equal(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
2447 {
2448     return a->masks.tnl_map == b->masks.tnl_map
2449         && a->masks.pkt_map == b->masks.pkt_map &&
2450         !memcmp(miniflow_get_values(&a->masks), miniflow_get_values(&b->masks),
2451                 MINIFLOW_VALUES_SIZE(miniflow_n_values(&a->masks)));
2452 }
2453
2454 /* Returns true if at least one bit matched by 'b' is wildcarded by 'a',
2455  * false otherwise. */
2456 bool
2457 minimask_has_extra(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
2458 {
2459     const uint64_t *ap = miniflow_get_values(&a->masks);
2460     const uint64_t *bp = miniflow_get_values(&b->masks);
2461     size_t idx;
2462
2463     MAP_FOR_EACH_INDEX(idx, b->masks.tnl_map) {
2464         uint64_t b_u64 = *bp++;
2465
2466         /* 'b_u64' is non-zero, check if the data in 'a' is either zero
2467          * or misses some of the bits in 'b_u64'. */
2468         if (!(a->masks.tnl_map & (UINT64_C(1) << idx))
2469             || ((*miniflow_values_get__(ap, a->masks.tnl_map, idx) & b_u64)
2470                 != b_u64)) {
2471             return true; /* 'a' wildcards some bits 'b' doesn't. */
2472         }
2473     }
2474     ap += count_1bits(a->masks.tnl_map);   /* Skip tnl_map values. */
2475     MAP_FOR_EACH_INDEX(idx, b->masks.pkt_map) {
2476         uint64_t b_u64 = *bp++;
2477
2478         if (!(a->masks.pkt_map & (UINT64_C(1) << idx))
2479             || ((*miniflow_values_get__(ap, a->masks.pkt_map, idx) & b_u64)
2480                 != b_u64)) {
2481             return true; /* 'a' wildcards some bits 'b' doesn't. */
2482         }
2483     }
2484
2485     return false;
2486 }