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