ovs-vsctl: Add another Flow_Table example.
[cascardo/ovs.git] / lib / nx-match.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016 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
17 #include <config.h>
18
19 #include "nx-match.h"
20
21 #include <netinet/icmp6.h>
22
23 #include "classifier.h"
24 #include "colors.h"
25 #include "hmap.h"
26 #include "openflow/nicira-ext.h"
27 #include "openvswitch/dynamic-string.h"
28 #include "openvswitch/meta-flow.h"
29 #include "openvswitch/ofp-actions.h"
30 #include "openvswitch/ofp-errors.h"
31 #include "openvswitch/ofp-util.h"
32 #include "openvswitch/ofpbuf.h"
33 #include "openvswitch/vlog.h"
34 #include "packets.h"
35 #include "shash.h"
36 #include "tun-metadata.h"
37 #include "unaligned.h"
38 #include "util.h"
39
40 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(nx_match);
41
42 /* OXM headers.
43  *
44  *
45  * Standard OXM/NXM
46  * ================
47  *
48  * The header is 32 bits long.  It looks like this:
49  *
50  * |31                              16 15            9| 8 7                0
51  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
52  * |            oxm_class             |   oxm_field   |hm|    oxm_length    |
53  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
54  *
55  * where hm stands for oxm_hasmask.  It is followed by oxm_length bytes of
56  * payload.  When oxm_hasmask is 0, the payload is the value of the field
57  * identified by the header; when oxm_hasmask is 1, the payload is a value for
58  * the field followed by a mask of equal length.
59  *
60  * Internally, we represent a standard OXM header as a 64-bit integer with the
61  * above information in the most-significant bits.
62  *
63  *
64  * Experimenter OXM
65  * ================
66  *
67  * The header is 64 bits long.  It looks like the diagram above except that a
68  * 32-bit experimenter ID, which we call oxm_vendor and which identifies a
69  * vendor, is inserted just before the payload.  Experimenter OXMs are
70  * identified by an all-1-bits oxm_class (OFPXMC12_EXPERIMENTER).  The
71  * oxm_length value *includes* the experimenter ID, so that the real payload is
72  * only oxm_length - 4 bytes long.
73  *
74  * Internally, we represent an experimenter OXM header as a 64-bit integer with
75  * the standard header in the upper 32 bits and the experimenter ID in the
76  * lower 32 bits.  (It would be more convenient to swap the positions of the
77  * two 32-bit words, but this would be more error-prone because experimenter
78  * OXMs are very rarely used, so accidentally passing one through a 32-bit type
79  * somewhere in the OVS code would be hard to find.)
80  */
81
82 /*
83  * OXM Class IDs.
84  * The high order bit differentiate reserved classes from member classes.
85  * Classes 0x0000 to 0x7FFF are member classes, allocated by ONF.
86  * Classes 0x8000 to 0xFFFE are reserved classes, reserved for standardisation.
87  */
88 enum ofp12_oxm_class {
89     OFPXMC12_NXM_0          = 0x0000, /* Backward compatibility with NXM */
90     OFPXMC12_NXM_1          = 0x0001, /* Backward compatibility with NXM */
91     OFPXMC12_OPENFLOW_BASIC = 0x8000, /* Basic class for OpenFlow */
92     OFPXMC15_PACKET_REGS    = 0x8001, /* Packet registers (pipeline fields). */
93     OFPXMC12_EXPERIMENTER   = 0xffff, /* Experimenter class */
94 };
95
96 /* Functions for extracting raw field values from OXM/NXM headers. */
97 static uint32_t nxm_vendor(uint64_t header) { return header; }
98 static int nxm_class(uint64_t header) { return header >> 48; }
99 static int nxm_field(uint64_t header) { return (header >> 41) & 0x7f; }
100 static bool nxm_hasmask(uint64_t header) { return (header >> 40) & 1; }
101 static int nxm_length(uint64_t header) { return (header >> 32) & 0xff; }
102 static uint64_t nxm_no_len(uint64_t header) { return header & 0xffffff80ffffffffULL; }
103
104 static bool
105 is_experimenter_oxm(uint64_t header)
106 {
107     return nxm_class(header) == OFPXMC12_EXPERIMENTER;
108 }
109
110 /* The OXM header "length" field is somewhat tricky:
111  *
112  *     - For a standard OXM header, the length is the number of bytes of the
113  *       payload, and the payload consists of just the value (and mask, if
114  *       present).
115  *
116  *     - For an experimenter OXM header, the length is the number of bytes in
117  *       the payload plus 4 (the length of the experimenter ID).  That is, the
118  *       experimenter ID is included in oxm_length.
119  *
120  * This function returns the length of the experimenter ID field in 'header'.
121  * That is, for an experimenter OXM (when an experimenter ID is present), it
122  * returns 4, and for a standard OXM (when no experimenter ID is present), it
123  * returns 0. */
124 static int
125 nxm_experimenter_len(uint64_t header)
126 {
127     return is_experimenter_oxm(header) ? 4 : 0;
128 }
129
130 /* Returns the number of bytes that follow the header for an NXM/OXM entry
131  * with the given 'header'. */
132 static int
133 nxm_payload_len(uint64_t header)
134 {
135     return nxm_length(header) - nxm_experimenter_len(header);
136 }
137
138 /* Returns the number of bytes in the header for an NXM/OXM entry with the
139  * given 'header'. */
140 static int
141 nxm_header_len(uint64_t header)
142 {
143     return 4 + nxm_experimenter_len(header);
144 }
145
146 #define NXM_HEADER(VENDOR, CLASS, FIELD, HASMASK, LENGTH)       \
147     (((uint64_t) (CLASS) << 48) |                               \
148      ((uint64_t) (FIELD) << 41) |                               \
149      ((uint64_t) (HASMASK) << 40) |                             \
150      ((uint64_t) (LENGTH) << 32) |                              \
151      (VENDOR))
152
153 #define NXM_HEADER_FMT "%#"PRIx32":%d:%d:%d:%d"
154 #define NXM_HEADER_ARGS(HEADER)                                 \
155     nxm_vendor(HEADER), nxm_class(HEADER), nxm_field(HEADER),   \
156     nxm_hasmask(HEADER), nxm_length(HEADER)
157
158 /* Functions for turning the "hasmask" bit on or off.  (This also requires
159  * adjusting the length.) */
160 static uint64_t
161 nxm_make_exact_header(uint64_t header)
162 {
163     int new_len = nxm_payload_len(header) / 2 + nxm_experimenter_len(header);
164     return NXM_HEADER(nxm_vendor(header), nxm_class(header),
165                       nxm_field(header), 0, new_len);
166 }
167 static uint64_t
168 nxm_make_wild_header(uint64_t header)
169 {
170     int new_len = nxm_payload_len(header) * 2 + nxm_experimenter_len(header);
171     return NXM_HEADER(nxm_vendor(header), nxm_class(header),
172                       nxm_field(header), 1, new_len);
173 }
174
175 /* Flow cookie.
176  *
177  * This may be used to gain the OpenFlow 1.1-like ability to restrict
178  * certain NXM-based Flow Mod and Flow Stats Request messages to flows
179  * with specific cookies.  See the "nx_flow_mod" and "nx_flow_stats_request"
180  * structure definitions for more details.  This match is otherwise not
181  * allowed. */
182 #define NXM_NX_COOKIE     NXM_HEADER  (0, 0x0001, 30, 0, 8)
183 #define NXM_NX_COOKIE_W   nxm_make_wild_header(NXM_NX_COOKIE)
184
185 struct nxm_field {
186     uint64_t header;
187     enum ofp_version version;
188     const char *name;           /* e.g. "NXM_OF_IN_PORT". */
189
190     enum mf_field_id id;
191 };
192
193 static const struct nxm_field *nxm_field_by_header(uint64_t header);
194 static const struct nxm_field *nxm_field_by_name(const char *name, size_t len);
195 static const struct nxm_field *nxm_field_by_mf_id(enum mf_field_id,
196                                                   enum ofp_version);
197
198 static void nx_put_header__(struct ofpbuf *, uint64_t header, bool masked);
199 static void nx_put_header_len(struct ofpbuf *, enum mf_field_id field,
200                               enum ofp_version version, bool masked,
201                               size_t n_bytes);
202
203 /* Rate limit for nx_match parse errors.  These always indicate a bug in the
204  * peer and so there's not much point in showing a lot of them. */
205 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
206
207 static const struct nxm_field *
208 mf_parse_subfield_name(const char *name, int name_len, bool *wild);
209
210 /* Returns the preferred OXM header to use for field 'id' in OpenFlow version
211  * 'version'.  Specify 0 for 'version' if an NXM legacy header should be
212  * preferred over any standardized OXM header.  Returns 0 if field 'id' cannot
213  * be expressed in NXM or OXM. */
214 static uint64_t
215 mf_oxm_header(enum mf_field_id id, enum ofp_version version)
216 {
217     const struct nxm_field *f = nxm_field_by_mf_id(id, version);
218     return f ? f->header : 0;
219 }
220
221 /* Returns the 32-bit OXM or NXM header to use for field 'id', preferring an
222  * NXM legacy header over any standardized OXM header.  Returns 0 if field 'id'
223  * cannot be expressed with a 32-bit NXM or OXM header.
224  *
225  * Whenever possible, use nx_pull_header() instead of this function, because
226  * this function cannot support 64-bit experimenter OXM headers. */
227 uint32_t
228 mf_nxm_header(enum mf_field_id id)
229 {
230     uint64_t oxm = mf_oxm_header(id, 0);
231     return is_experimenter_oxm(oxm) ? 0 : oxm >> 32;
232 }
233
234 static const struct mf_field *
235 mf_from_oxm_header(uint64_t header)
236 {
237     const struct nxm_field *f = nxm_field_by_header(header);
238     return f ? mf_from_id(f->id) : NULL;
239 }
240
241 /* Returns the "struct mf_field" that corresponds to NXM or OXM header
242  * 'header', or NULL if 'header' doesn't correspond to any known field.  */
243 const struct mf_field *
244 mf_from_nxm_header(uint32_t header)
245 {
246     return mf_from_oxm_header((uint64_t) header << 32);
247 }
248
249 /* Returns the width of the data for a field with the given 'header', in
250  * bytes. */
251 static int
252 nxm_field_bytes(uint64_t header)
253 {
254     unsigned int length = nxm_payload_len(header);
255     return nxm_hasmask(header) ? length / 2 : length;
256 }
257 \f
258 /* nx_pull_match() and helpers. */
259
260 /* Given NXM/OXM value 'value' and mask 'mask' associated with 'header', checks
261  * for any 1-bit in the value where there is a 0-bit in the mask.  Returns 0 if
262  * none, otherwise an error code. */
263 static bool
264 is_mask_consistent(uint64_t header, const uint8_t *value, const uint8_t *mask)
265 {
266     unsigned int width = nxm_field_bytes(header);
267     unsigned int i;
268
269     for (i = 0; i < width; i++) {
270         if (value[i] & ~mask[i]) {
271             if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
272                 VLOG_WARN_RL(&rl, "Rejecting NXM/OXM entry "NXM_HEADER_FMT " "
273                              "with 1-bits in value for bits wildcarded by the "
274                              "mask.", NXM_HEADER_ARGS(header));
275             }
276             return false;
277         }
278     }
279     return true;
280 }
281
282 static bool
283 is_cookie_pseudoheader(uint64_t header)
284 {
285     return header == NXM_NX_COOKIE || header == NXM_NX_COOKIE_W;
286 }
287
288 static enum ofperr
289 nx_pull_header__(struct ofpbuf *b, bool allow_cookie, uint64_t *header,
290                  const struct mf_field **field)
291 {
292     if (b->size < 4) {
293         goto bad_len;
294     }
295
296     *header = ((uint64_t) ntohl(get_unaligned_be32(b->data))) << 32;
297     if (is_experimenter_oxm(*header)) {
298         if (b->size < 8) {
299             goto bad_len;
300         }
301         *header = ntohll(get_unaligned_be64(b->data));
302     }
303     if (nxm_length(*header) < nxm_experimenter_len(*header)) {
304         VLOG_WARN_RL(&rl, "OXM header "NXM_HEADER_FMT" has invalid length %d "
305                      "(minimum is %d)",
306                      NXM_HEADER_ARGS(*header), nxm_length(*header),
307                      nxm_header_len(*header));
308         goto error;
309     }
310     ofpbuf_pull(b, nxm_header_len(*header));
311
312     if (field) {
313         *field = mf_from_oxm_header(*header);
314         if (!*field && !(allow_cookie && is_cookie_pseudoheader(*header))) {
315             VLOG_DBG_RL(&rl, "OXM header "NXM_HEADER_FMT" is unknown",
316                         NXM_HEADER_ARGS(*header));
317             return OFPERR_OFPBMC_BAD_FIELD;
318         }
319     }
320
321     return 0;
322
323 bad_len:
324     VLOG_DBG_RL(&rl, "encountered partial (%"PRIu32"-byte) OXM entry",
325                 b->size);
326 error:
327     *header = 0;
328     if (field) {
329         *field = NULL;
330     }
331     return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
332 }
333
334 static void
335 copy_entry_value(const struct mf_field *field, union mf_value *value,
336                  const uint8_t *payload, int width)
337 {
338     int copy_len;
339     void *copy_dst;
340
341     copy_dst = value;
342     copy_len = MIN(width, field ? field->n_bytes : sizeof *value);
343
344     if (field && field->variable_len) {
345         memset(value, 0, field->n_bytes);
346         copy_dst = &value->u8 + field->n_bytes - copy_len;
347     }
348
349     memcpy(copy_dst, payload, copy_len);
350 }
351
352 static enum ofperr
353 nx_pull_entry__(struct ofpbuf *b, bool allow_cookie, uint64_t *header,
354                 const struct mf_field **field_,
355                 union mf_value *value, union mf_value *mask)
356 {
357     const struct mf_field *field;
358     enum ofperr header_error;
359     unsigned int payload_len;
360     const uint8_t *payload;
361     int width;
362
363     header_error = nx_pull_header__(b, allow_cookie, header, &field);
364     if (header_error && header_error != OFPERR_OFPBMC_BAD_FIELD) {
365         return header_error;
366     }
367
368     payload_len = nxm_payload_len(*header);
369     payload = ofpbuf_try_pull(b, payload_len);
370     if (!payload) {
371         VLOG_DBG_RL(&rl, "OXM header "NXM_HEADER_FMT" calls for %u-byte "
372                     "payload but only %"PRIu32" bytes follow OXM header",
373                     NXM_HEADER_ARGS(*header), payload_len, b->size);
374         return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
375     }
376
377     width = nxm_field_bytes(*header);
378     if (nxm_hasmask(*header)
379         && !is_mask_consistent(*header, payload, payload + width)) {
380         return OFPERR_OFPBMC_BAD_WILDCARDS;
381     }
382
383     copy_entry_value(field, value, payload, width);
384
385     if (mask) {
386         if (nxm_hasmask(*header)) {
387             copy_entry_value(field, mask, payload + width, width);
388         } else {
389             memset(mask, 0xff, sizeof *mask);
390         }
391     } else if (nxm_hasmask(*header)) {
392         VLOG_DBG_RL(&rl, "OXM header "NXM_HEADER_FMT" includes mask but "
393                     "masked OXMs are not allowed here",
394                     NXM_HEADER_ARGS(*header));
395         return OFPERR_OFPBMC_BAD_MASK;
396     }
397
398     if (field_) {
399         *field_ = field;
400         return header_error;
401     }
402
403     return 0;
404 }
405
406 /* Attempts to pull an NXM or OXM header, value, and mask (if present) from the
407  * beginning of 'b'.  If successful, stores a pointer to the "struct mf_field"
408  * corresponding to the pulled header in '*field', the value into '*value',
409  * and the mask into '*mask', and returns 0.  On error, returns an OpenFlow
410  * error; in this case, some bytes might have been pulled off 'b' anyhow, and
411  * the output parameters might have been modified.
412  *
413  * If a NULL 'mask' is supplied, masked OXM or NXM entries are treated as
414  * errors (with OFPERR_OFPBMC_BAD_MASK).
415  */
416 enum ofperr
417 nx_pull_entry(struct ofpbuf *b, const struct mf_field **field,
418               union mf_value *value, union mf_value *mask)
419 {
420     uint64_t header;
421
422     return nx_pull_entry__(b, false, &header, field, value, mask);
423 }
424
425 /* Attempts to pull an NXM or OXM header from the beginning of 'b'.  If
426  * successful, stores a pointer to the "struct mf_field" corresponding to the
427  * pulled header in '*field', stores the header's hasmask bit in '*masked'
428  * (true if hasmask=1, false if hasmask=0), and returns 0.  On error, returns
429  * an OpenFlow error; in this case, some bytes might have been pulled off 'b'
430  * anyhow, and the output parameters might have been modified.
431  *
432  * If NULL 'masked' is supplied, masked OXM or NXM headers are treated as
433  * errors (with OFPERR_OFPBMC_BAD_MASK).
434  */
435 enum ofperr
436 nx_pull_header(struct ofpbuf *b, const struct mf_field **field, bool *masked)
437 {
438     enum ofperr error;
439     uint64_t header;
440
441     error = nx_pull_header__(b, false, &header, field);
442     if (masked) {
443         *masked = !error && nxm_hasmask(header);
444     } else if (!error && nxm_hasmask(header)) {
445         error = OFPERR_OFPBMC_BAD_MASK;
446     }
447     return error;
448 }
449
450 static enum ofperr
451 nx_pull_match_entry(struct ofpbuf *b, bool allow_cookie,
452                     const struct mf_field **field,
453                     union mf_value *value, union mf_value *mask)
454 {
455     enum ofperr error;
456     uint64_t header;
457
458     error = nx_pull_entry__(b, allow_cookie, &header, field, value, mask);
459     if (error) {
460         return error;
461     }
462     if (field && *field) {
463         if (!mf_is_mask_valid(*field, mask)) {
464             VLOG_DBG_RL(&rl, "bad mask for field %s", (*field)->name);
465             return OFPERR_OFPBMC_BAD_MASK;
466         }
467         if (!mf_is_value_valid(*field, value)) {
468             VLOG_DBG_RL(&rl, "bad value for field %s", (*field)->name);
469             return OFPERR_OFPBMC_BAD_VALUE;
470         }
471     }
472     return 0;
473 }
474
475 static enum ofperr
476 nx_pull_raw(const uint8_t *p, unsigned int match_len, bool strict,
477             struct match *match, ovs_be64 *cookie, ovs_be64 *cookie_mask)
478 {
479     ovs_assert((cookie != NULL) == (cookie_mask != NULL));
480
481     match_init_catchall(match);
482     if (cookie) {
483         *cookie = *cookie_mask = htonll(0);
484     }
485
486     struct ofpbuf b = ofpbuf_const_initializer(p, match_len);
487     while (b.size) {
488         const uint8_t *pos = b.data;
489         const struct mf_field *field;
490         union mf_value value;
491         union mf_value mask;
492         enum ofperr error;
493
494         error = nx_pull_match_entry(&b, cookie != NULL, &field, &value, &mask);
495         if (error) {
496             if (error == OFPERR_OFPBMC_BAD_FIELD && !strict) {
497                 continue;
498             }
499         } else if (!field) {
500             if (!cookie) {
501                 error = OFPERR_OFPBMC_BAD_FIELD;
502             } else if (*cookie_mask) {
503                 error = OFPERR_OFPBMC_DUP_FIELD;
504             } else {
505                 *cookie = value.be64;
506                 *cookie_mask = mask.be64;
507             }
508         } else if (!mf_are_prereqs_ok(field, &match->flow)) {
509             error = OFPERR_OFPBMC_BAD_PREREQ;
510         } else if (!mf_is_all_wild(field, &match->wc)) {
511             error = OFPERR_OFPBMC_DUP_FIELD;
512         } else {
513             char *err_str;
514
515             mf_set(field, &value, &mask, match, &err_str);
516             if (err_str) {
517                 VLOG_DBG_RL(&rl, "error parsing OXM at offset %"PRIdPTR" "
518                            "within match (%s)", pos - p, err_str);
519                 free(err_str);
520                 return OFPERR_OFPBMC_BAD_VALUE;
521             }
522         }
523
524         if (error) {
525             VLOG_DBG_RL(&rl, "error parsing OXM at offset %"PRIdPTR" "
526                         "within match (%s)", pos -
527                         p, ofperr_to_string(error));
528             return error;
529         }
530     }
531
532     return 0;
533 }
534
535 static enum ofperr
536 nx_pull_match__(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len, bool strict,
537                 struct match *match,
538                 ovs_be64 *cookie, ovs_be64 *cookie_mask)
539 {
540     uint8_t *p = NULL;
541
542     if (match_len) {
543         p = ofpbuf_try_pull(b, ROUND_UP(match_len, 8));
544         if (!p) {
545             VLOG_DBG_RL(&rl, "nx_match length %u, rounded up to a "
546                         "multiple of 8, is longer than space in message (max "
547                         "length %"PRIu32")", match_len, b->size);
548             return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
549         }
550     }
551
552     return nx_pull_raw(p, match_len, strict, match, cookie, cookie_mask);
553 }
554
555 /* Parses the nx_match formatted match description in 'b' with length
556  * 'match_len'.  Stores the results in 'match'.  If 'cookie' and 'cookie_mask'
557  * are valid pointers, then stores the cookie and mask in them if 'b' contains
558  * a "NXM_NX_COOKIE*" match.  Otherwise, stores 0 in both.
559  *
560  * Fails with an error upon encountering an unknown NXM header.
561  *
562  * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code. */
563 enum ofperr
564 nx_pull_match(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len, struct match *match,
565               ovs_be64 *cookie, ovs_be64 *cookie_mask)
566 {
567     return nx_pull_match__(b, match_len, true, match, cookie, cookie_mask);
568 }
569
570 /* Behaves the same as nx_pull_match(), but skips over unknown NXM headers,
571  * instead of failing with an error. */
572 enum ofperr
573 nx_pull_match_loose(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len,
574                     struct match *match,
575                     ovs_be64 *cookie, ovs_be64 *cookie_mask)
576 {
577     return nx_pull_match__(b, match_len, false, match, cookie, cookie_mask);
578 }
579
580 static enum ofperr
581 oxm_pull_match__(struct ofpbuf *b, bool strict, struct match *match)
582 {
583     struct ofp11_match_header *omh = b->data;
584     uint8_t *p;
585     uint16_t match_len;
586
587     if (b->size < sizeof *omh) {
588         return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
589     }
590
591     match_len = ntohs(omh->length);
592     if (match_len < sizeof *omh) {
593         return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
594     }
595
596     if (omh->type != htons(OFPMT_OXM)) {
597         return OFPERR_OFPBMC_BAD_TYPE;
598     }
599
600     p = ofpbuf_try_pull(b, ROUND_UP(match_len, 8));
601     if (!p) {
602         VLOG_DBG_RL(&rl, "oxm length %u, rounded up to a "
603                     "multiple of 8, is longer than space in message (max "
604                     "length %"PRIu32")", match_len, b->size);
605         return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
606     }
607
608     return nx_pull_raw(p + sizeof *omh, match_len - sizeof *omh,
609                        strict, match, NULL, NULL);
610 }
611
612 /* Parses the oxm formatted match description preceded by a struct
613  * ofp11_match_header in 'b'.  Stores the result in 'match'.
614  *
615  * Fails with an error when encountering unknown OXM headers.
616  *
617  * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code. */
618 enum ofperr
619 oxm_pull_match(struct ofpbuf *b, struct match *match)
620 {
621     return oxm_pull_match__(b, true, match);
622 }
623
624 /* Behaves the same as oxm_pull_match() with one exception.  Skips over unknown
625  * OXM headers instead of failing with an error when they are encountered. */
626 enum ofperr
627 oxm_pull_match_loose(struct ofpbuf *b, struct match *match)
628 {
629     return oxm_pull_match__(b, false, match);
630 }
631
632 /* Parses the OXM match description in the 'oxm_len' bytes in 'oxm'.  Stores
633  * the result in 'match'.
634  *
635  * Fails with an error when encountering unknown OXM headers.
636  *
637  * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code. */
638 enum ofperr
639 oxm_decode_match(const void *oxm, size_t oxm_len, struct match *match)
640 {
641     return nx_pull_raw(oxm, oxm_len, true, match, NULL, NULL);
642 }
643
644 /* Verify an array of OXM TLVs treating value of each TLV as a mask,
645  * disallowing masks in each TLV and ignoring pre-requisites. */
646 enum ofperr
647 oxm_pull_field_array(const void *fields_data, size_t fields_len,
648                      struct field_array *fa)
649 {
650     struct ofpbuf b = ofpbuf_const_initializer(fields_data, fields_len);
651     while (b.size) {
652         const uint8_t *pos = b.data;
653         const struct mf_field *field;
654         union mf_value value;
655         enum ofperr error;
656         uint64_t header;
657
658         error = nx_pull_entry__(&b, false, &header, &field, &value, NULL);
659         if (error) {
660             VLOG_DBG_RL(&rl, "error pulling field array field");
661             return error;
662         } else if (!field) {
663             VLOG_DBG_RL(&rl, "unknown field array field");
664             error = OFPERR_OFPBMC_BAD_FIELD;
665         } else if (bitmap_is_set(fa->used.bm, field->id)) {
666             VLOG_DBG_RL(&rl, "duplicate field array field '%s'", field->name);
667             error = OFPERR_OFPBMC_DUP_FIELD;
668         } else if (!mf_is_mask_valid(field, &value)) {
669             VLOG_DBG_RL(&rl, "bad mask in field array field '%s'", field->name);
670             return OFPERR_OFPBMC_BAD_MASK;
671         } else {
672             field_array_set(field->id, &value, fa);
673         }
674
675         if (error) {
676             const uint8_t *start = fields_data;
677
678             VLOG_DBG_RL(&rl, "error parsing OXM at offset %"PRIdPTR" "
679                         "within field array (%s)", pos - start,
680                         ofperr_to_string(error));
681             return error;
682         }
683     }
684
685     return 0;
686 }
687 \f
688 /* nx_put_match() and helpers.
689  *
690  * 'put' functions whose names end in 'w' add a wildcarded field.
691  * 'put' functions whose names end in 'm' add a field that might be wildcarded.
692  * Other 'put' functions add exact-match fields.
693  */
694 void
695 nxm_put__(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
696           const void *value, const void *mask, size_t n_bytes)
697 {
698     nx_put_header_len(b, field, version, !!mask, n_bytes);
699     ofpbuf_put(b, value, n_bytes);
700     if (mask) {
701         ofpbuf_put(b, mask, n_bytes);
702     }
703
704 }
705
706 static void
707 nxm_put(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
708         const void *value, const void *mask, size_t n_bytes)
709 {
710     if (!is_all_zeros(mask, n_bytes)) {
711         bool masked = !is_all_ones(mask, n_bytes);
712         nxm_put__(b, field, version, value, masked ? mask : NULL, n_bytes);
713     }
714 }
715
716 static void
717 nxm_put_8m(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
718            uint8_t value, uint8_t mask)
719 {
720     nxm_put(b, field, version, &value, &mask, sizeof value);
721 }
722
723 static void
724 nxm_put_8(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
725           uint8_t value)
726 {
727     nxm_put__(b, field, version, &value, NULL, sizeof value);
728 }
729
730 static void
731 nxm_put_16m(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
732             ovs_be16 value, ovs_be16 mask)
733 {
734     nxm_put(b, field, version, &value, &mask, sizeof value);
735 }
736
737 static void
738 nxm_put_16(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
739            ovs_be16 value)
740 {
741     nxm_put__(b, field, version, &value, NULL, sizeof value);
742 }
743
744 static void
745 nxm_put_32m(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
746             ovs_be32 value, ovs_be32 mask)
747 {
748     nxm_put(b, field, version, &value, &mask, sizeof value);
749 }
750
751 static void
752 nxm_put_32(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
753            ovs_be32 value)
754 {
755     nxm_put__(b, field, version, &value, NULL, sizeof value);
756 }
757
758 static void
759 nxm_put_64m(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
760             ovs_be64 value, ovs_be64 mask)
761 {
762     nxm_put(b, field, version, &value, &mask, sizeof value);
763 }
764
765 static void
766 nxm_put_128m(struct ofpbuf *b,
767              enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
768              const ovs_be128 value, const ovs_be128 mask)
769 {
770     nxm_put(b, field, version, &value, &mask, sizeof(value));
771 }
772
773 static void
774 nxm_put_eth_masked(struct ofpbuf *b,
775                    enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
776                    const struct eth_addr value, const struct eth_addr mask)
777 {
778     nxm_put(b, field, version, value.ea, mask.ea, ETH_ADDR_LEN);
779 }
780
781 static void
782 nxm_put_ipv6(struct ofpbuf *b,
783              enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
784              const struct in6_addr *value, const struct in6_addr *mask)
785 {
786     nxm_put(b, field, version, value->s6_addr, mask->s6_addr,
787             sizeof value->s6_addr);
788 }
789
790 static void
791 nxm_put_frag(struct ofpbuf *b, const struct match *match,
792              enum ofp_version version)
793 {
794     uint8_t nw_frag = match->flow.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_MASK;
795     uint8_t nw_frag_mask = match->wc.masks.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_MASK;
796
797     nxm_put_8m(b, MFF_IP_FRAG, version, nw_frag,
798                nw_frag_mask == FLOW_NW_FRAG_MASK ? UINT8_MAX : nw_frag_mask);
799 }
800
801 /* Appends to 'b' a set of OXM or NXM matches for the IPv4 or IPv6 fields in
802  * 'match'.  */
803 static void
804 nxm_put_ip(struct ofpbuf *b, const struct match *match, enum ofp_version oxm)
805 {
806     const struct flow *flow = &match->flow;
807
808     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
809         nxm_put_32m(b, MFF_IPV4_SRC, oxm,
810                     flow->nw_src, match->wc.masks.nw_src);
811         nxm_put_32m(b, MFF_IPV4_DST, oxm,
812                     flow->nw_dst, match->wc.masks.nw_dst);
813     } else {
814         nxm_put_ipv6(b, MFF_IPV6_SRC, oxm,
815                      &flow->ipv6_src, &match->wc.masks.ipv6_src);
816         nxm_put_ipv6(b, MFF_IPV6_DST, oxm,
817                      &flow->ipv6_dst, &match->wc.masks.ipv6_dst);
818     }
819
820     nxm_put_frag(b, match, oxm);
821
822     if (match->wc.masks.nw_tos & IP_DSCP_MASK) {
823         if (oxm) {
824             nxm_put_8(b, MFF_IP_DSCP_SHIFTED, oxm,
825                       flow->nw_tos >> 2);
826         } else {
827             nxm_put_8(b, MFF_IP_DSCP, oxm,
828                       flow->nw_tos & IP_DSCP_MASK);
829         }
830     }
831
832     if (match->wc.masks.nw_tos & IP_ECN_MASK) {
833         nxm_put_8(b, MFF_IP_ECN, oxm,
834                   flow->nw_tos & IP_ECN_MASK);
835     }
836
837     if (match->wc.masks.nw_ttl) {
838         nxm_put_8(b, MFF_IP_TTL, oxm, flow->nw_ttl);
839     }
840
841     nxm_put_32m(b, MFF_IPV6_LABEL, oxm,
842                 flow->ipv6_label, match->wc.masks.ipv6_label);
843
844     if (match->wc.masks.nw_proto) {
845         nxm_put_8(b, MFF_IP_PROTO, oxm, flow->nw_proto);
846
847         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
848             nxm_put_16m(b, MFF_TCP_SRC, oxm,
849                         flow->tp_src, match->wc.masks.tp_src);
850             nxm_put_16m(b, MFF_TCP_DST, oxm,
851                         flow->tp_dst, match->wc.masks.tp_dst);
852             nxm_put_16m(b, MFF_TCP_FLAGS, oxm,
853                         flow->tcp_flags, match->wc.masks.tcp_flags);
854         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
855             nxm_put_16m(b, MFF_UDP_SRC, oxm,
856                         flow->tp_src, match->wc.masks.tp_src);
857             nxm_put_16m(b, MFF_UDP_DST, oxm,
858                         flow->tp_dst, match->wc.masks.tp_dst);
859         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
860             nxm_put_16m(b, MFF_SCTP_SRC, oxm, flow->tp_src,
861                         match->wc.masks.tp_src);
862             nxm_put_16m(b, MFF_SCTP_DST, oxm, flow->tp_dst,
863                         match->wc.masks.tp_dst);
864         } else if (is_icmpv4(flow, NULL)) {
865             if (match->wc.masks.tp_src) {
866                 nxm_put_8(b, MFF_ICMPV4_TYPE, oxm,
867                           ntohs(flow->tp_src));
868             }
869             if (match->wc.masks.tp_dst) {
870                 nxm_put_8(b, MFF_ICMPV4_CODE, oxm,
871                           ntohs(flow->tp_dst));
872             }
873         } else if (is_icmpv6(flow, NULL)) {
874             if (match->wc.masks.tp_src) {
875                 nxm_put_8(b, MFF_ICMPV6_TYPE, oxm,
876                           ntohs(flow->tp_src));
877             }
878             if (match->wc.masks.tp_dst) {
879                 nxm_put_8(b, MFF_ICMPV6_CODE, oxm,
880                           ntohs(flow->tp_dst));
881             }
882             if (is_nd(flow, NULL)) {
883                 nxm_put_ipv6(b, MFF_ND_TARGET, oxm,
884                              &flow->nd_target, &match->wc.masks.nd_target);
885                 if (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_SOLICIT)) {
886                     nxm_put_eth_masked(b, MFF_ND_SLL, oxm,
887                                        flow->arp_sha, match->wc.masks.arp_sha);
888                 }
889                 if (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
890                     nxm_put_eth_masked(b, MFF_ND_TLL, oxm,
891                                        flow->arp_tha, match->wc.masks.arp_tha);
892                 }
893             }
894         }
895     }
896 }
897
898 /* Appends to 'b' the nx_match format that expresses 'match'.  For Flow Mod and
899  * Flow Stats Requests messages, a 'cookie' and 'cookie_mask' may be supplied.
900  * Otherwise, 'cookie_mask' should be zero.
901  *
902  * Specify 'oxm' as 0 to express the match in NXM format; otherwise, specify
903  * 'oxm' as the OpenFlow version number for the OXM format to use.
904  *
905  * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
906  *
907  * Returns the number of bytes appended to 'b', excluding padding.
908  *
909  * If 'match' is a catch-all rule that matches every packet, then this function
910  * appends nothing to 'b' and returns 0. */
911 static int
912 nx_put_raw(struct ofpbuf *b, enum ofp_version oxm, const struct match *match,
913            ovs_be64 cookie, ovs_be64 cookie_mask)
914 {
915     const struct flow *flow = &match->flow;
916     const size_t start_len = b->size;
917     int match_len;
918     int i;
919
920     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 36);
921
922     /* Metadata. */
923     if (match->wc.masks.dp_hash) {
924         nxm_put_32m(b, MFF_DP_HASH, oxm,
925                     htonl(flow->dp_hash), htonl(match->wc.masks.dp_hash));
926     }
927
928     if (match->wc.masks.recirc_id) {
929         nxm_put_32(b, MFF_RECIRC_ID, oxm, htonl(flow->recirc_id));
930     }
931
932     if (match->wc.masks.conj_id) {
933         nxm_put_32(b, MFF_CONJ_ID, oxm, htonl(flow->conj_id));
934     }
935
936     if (match->wc.masks.in_port.ofp_port) {
937         ofp_port_t in_port = flow->in_port.ofp_port;
938         if (oxm) {
939             nxm_put_32(b, MFF_IN_PORT_OXM, oxm,
940                        ofputil_port_to_ofp11(in_port));
941         } else {
942             nxm_put_16(b, MFF_IN_PORT, oxm,
943                        htons(ofp_to_u16(in_port)));
944         }
945     }
946     if (match->wc.masks.actset_output) {
947         nxm_put_32(b, MFF_ACTSET_OUTPUT, oxm,
948                    ofputil_port_to_ofp11(flow->actset_output));
949     }
950
951     /* Ethernet. */
952     nxm_put_eth_masked(b, MFF_ETH_SRC, oxm,
953                        flow->dl_src, match->wc.masks.dl_src);
954     nxm_put_eth_masked(b, MFF_ETH_DST, oxm,
955                        flow->dl_dst, match->wc.masks.dl_dst);
956     nxm_put_16m(b, MFF_ETH_TYPE, oxm,
957                 ofputil_dl_type_to_openflow(flow->dl_type),
958                 match->wc.masks.dl_type);
959
960     /* 802.1Q. */
961     if (oxm) {
962         ovs_be16 VID_CFI_MASK = htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
963         ovs_be16 vid = flow->vlan_tci & VID_CFI_MASK;
964         ovs_be16 mask = match->wc.masks.vlan_tci & VID_CFI_MASK;
965
966         if (mask == htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI)) {
967             nxm_put_16(b, MFF_VLAN_VID, oxm, vid);
968         } else if (mask) {
969             nxm_put_16m(b, MFF_VLAN_VID, oxm, vid, mask);
970         }
971
972         if (vid && vlan_tci_to_pcp(match->wc.masks.vlan_tci)) {
973             nxm_put_8(b, MFF_VLAN_PCP, oxm,
974                       vlan_tci_to_pcp(flow->vlan_tci));
975         }
976
977     } else {
978         nxm_put_16m(b, MFF_VLAN_TCI, oxm, flow->vlan_tci,
979                     match->wc.masks.vlan_tci);
980     }
981
982     /* MPLS. */
983     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
984         if (match->wc.masks.mpls_lse[0] & htonl(MPLS_TC_MASK)) {
985             nxm_put_8(b, MFF_MPLS_TC, oxm,
986                       mpls_lse_to_tc(flow->mpls_lse[0]));
987         }
988
989         if (match->wc.masks.mpls_lse[0] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
990             nxm_put_8(b, MFF_MPLS_BOS, oxm,
991                       mpls_lse_to_bos(flow->mpls_lse[0]));
992         }
993
994         if (match->wc.masks.mpls_lse[0] & htonl(MPLS_LABEL_MASK)) {
995             nxm_put_32(b, MFF_MPLS_LABEL, oxm,
996                        htonl(mpls_lse_to_label(flow->mpls_lse[0])));
997         }
998     }
999
1000     /* L3. */
1001     if (is_ip_any(flow)) {
1002         nxm_put_ip(b, match, oxm);
1003     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1004                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1005         /* ARP. */
1006         if (match->wc.masks.nw_proto) {
1007             nxm_put_16(b, MFF_ARP_OP, oxm,
1008                        htons(flow->nw_proto));
1009         }
1010         nxm_put_32m(b, MFF_ARP_SPA, oxm,
1011                     flow->nw_src, match->wc.masks.nw_src);
1012         nxm_put_32m(b, MFF_ARP_TPA, oxm,
1013                     flow->nw_dst, match->wc.masks.nw_dst);
1014         nxm_put_eth_masked(b, MFF_ARP_SHA, oxm,
1015                            flow->arp_sha, match->wc.masks.arp_sha);
1016         nxm_put_eth_masked(b, MFF_ARP_THA, oxm,
1017                            flow->arp_tha, match->wc.masks.arp_tha);
1018     }
1019
1020     /* Tunnel ID. */
1021     nxm_put_64m(b, MFF_TUN_ID, oxm,
1022                 flow->tunnel.tun_id, match->wc.masks.tunnel.tun_id);
1023
1024     /* Other tunnel metadata. */
1025     nxm_put_16m(b, MFF_TUN_FLAGS, oxm,
1026                 htons(flow->tunnel.flags), htons(match->wc.masks.tunnel.flags));
1027     nxm_put_32m(b, MFF_TUN_SRC, oxm,
1028                 flow->tunnel.ip_src, match->wc.masks.tunnel.ip_src);
1029     nxm_put_32m(b, MFF_TUN_DST, oxm,
1030                 flow->tunnel.ip_dst, match->wc.masks.tunnel.ip_dst);
1031     nxm_put_ipv6(b, MFF_TUN_IPV6_SRC, oxm,
1032                  &flow->tunnel.ipv6_src, &match->wc.masks.tunnel.ipv6_src);
1033     nxm_put_ipv6(b, MFF_TUN_IPV6_DST, oxm,
1034                  &flow->tunnel.ipv6_dst, &match->wc.masks.tunnel.ipv6_dst);
1035     nxm_put_16m(b, MFF_TUN_GBP_ID, oxm,
1036                 flow->tunnel.gbp_id, match->wc.masks.tunnel.gbp_id);
1037     nxm_put_8m(b, MFF_TUN_GBP_FLAGS, oxm,
1038                flow->tunnel.gbp_flags, match->wc.masks.tunnel.gbp_flags);
1039     tun_metadata_to_nx_match(b, oxm, match);
1040
1041     /* Registers. */
1042     if (oxm < OFP15_VERSION) {
1043         for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
1044             nxm_put_32m(b, MFF_REG0 + i, oxm,
1045                         htonl(flow->regs[i]), htonl(match->wc.masks.regs[i]));
1046         }
1047     } else {
1048         for (i = 0; i < FLOW_N_XREGS; i++) {
1049             nxm_put_64m(b, MFF_XREG0 + i, oxm,
1050                         htonll(flow_get_xreg(flow, i)),
1051                         htonll(flow_get_xreg(&match->wc.masks, i)));
1052         }
1053     }
1054
1055     /* Packet mark. */
1056     nxm_put_32m(b, MFF_PKT_MARK, oxm, htonl(flow->pkt_mark),
1057                 htonl(match->wc.masks.pkt_mark));
1058
1059     /* Connection tracking. */
1060     nxm_put_32m(b, MFF_CT_STATE, oxm, htonl(flow->ct_state),
1061                 htonl(match->wc.masks.ct_state));
1062     nxm_put_16m(b, MFF_CT_ZONE, oxm, htons(flow->ct_zone),
1063                 htons(match->wc.masks.ct_zone));
1064     nxm_put_32m(b, MFF_CT_MARK, oxm, htonl(flow->ct_mark),
1065                 htonl(match->wc.masks.ct_mark));
1066     nxm_put_128m(b, MFF_CT_LABEL, oxm, hton128(flow->ct_label),
1067                  hton128(match->wc.masks.ct_label));
1068
1069     /* OpenFlow 1.1+ Metadata. */
1070     nxm_put_64m(b, MFF_METADATA, oxm,
1071                 flow->metadata, match->wc.masks.metadata);
1072
1073     /* Cookie. */
1074     if (cookie_mask) {
1075         bool masked = cookie_mask != OVS_BE64_MAX;
1076
1077         cookie &= cookie_mask;
1078         nx_put_header__(b, NXM_NX_COOKIE, masked);
1079         ofpbuf_put(b, &cookie, sizeof cookie);
1080         if (masked) {
1081             ofpbuf_put(b, &cookie_mask, sizeof cookie_mask);
1082         }
1083     }
1084
1085     match_len = b->size - start_len;
1086     return match_len;
1087 }
1088
1089 /* Appends to 'b' the nx_match format that expresses 'match', plus enough zero
1090  * bytes to pad the nx_match out to a multiple of 8.  For Flow Mod and Flow
1091  * Stats Requests messages, a 'cookie' and 'cookie_mask' may be supplied.
1092  * Otherwise, 'cookie_mask' should be zero.
1093  *
1094  * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
1095  *
1096  * Returns the number of bytes appended to 'b', excluding padding.  The return
1097  * value can be zero if it appended nothing at all to 'b' (which happens if
1098  * 'cr' is a catch-all rule that matches every packet). */
1099 int
1100 nx_put_match(struct ofpbuf *b, const struct match *match,
1101              ovs_be64 cookie, ovs_be64 cookie_mask)
1102 {
1103     int match_len = nx_put_raw(b, 0, match, cookie, cookie_mask);
1104
1105     ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
1106     return match_len;
1107 }
1108
1109 /* Appends to 'b' an struct ofp11_match_header followed by the OXM format that
1110  * expresses 'match', plus enough zero bytes to pad the data appended out to a
1111  * multiple of 8.
1112  *
1113  * OXM differs slightly among versions of OpenFlow.  Specify the OpenFlow
1114  * version in use as 'version'.
1115  *
1116  * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
1117  *
1118  * Returns the number of bytes appended to 'b', excluding the padding.  Never
1119  * returns zero. */
1120 int
1121 oxm_put_match(struct ofpbuf *b, const struct match *match,
1122               enum ofp_version version)
1123 {
1124     int match_len;
1125     struct ofp11_match_header *omh;
1126     size_t start_len = b->size;
1127     ovs_be64 cookie = htonll(0), cookie_mask = htonll(0);
1128
1129     ofpbuf_put_uninit(b, sizeof *omh);
1130     match_len = (nx_put_raw(b, version, match, cookie, cookie_mask)
1131                  + sizeof *omh);
1132     ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
1133
1134     omh = ofpbuf_at(b, start_len, sizeof *omh);
1135     omh->type = htons(OFPMT_OXM);
1136     omh->length = htons(match_len);
1137
1138     return match_len;
1139 }
1140
1141 /* Appends to 'b' the OXM formats that expresses 'match', without header or
1142  * padding.
1143  *
1144  * OXM differs slightly among versions of OpenFlow.  Specify the OpenFlow
1145  * version in use as 'version'.
1146  *
1147  * This function can cause 'b''s data to be reallocated. */
1148 void
1149 oxm_put_raw(struct ofpbuf *b, const struct match *match,
1150             enum ofp_version version)
1151 {
1152     nx_put_raw(b, version, match, 0, 0);
1153 }
1154
1155 /* Appends to 'b' the nx_match format that expresses the tlv corresponding
1156  * to 'id'. If mask is not all-ones then it is also formated as the value
1157  * of the tlv. */
1158 static void
1159 nx_format_mask_tlv(struct ds *ds, enum mf_field_id id,
1160                    const union mf_value *mask)
1161 {
1162     const struct mf_field *mf = mf_from_id(id);
1163
1164     ds_put_format(ds, "%s", mf->name);
1165
1166     if (!is_all_ones(mask, mf->n_bytes)) {
1167         ds_put_char(ds, '=');
1168         mf_format(mf, mask, NULL, ds);
1169     }
1170
1171     ds_put_char(ds, ',');
1172 }
1173
1174 /* Appends a string representation of 'fa_' to 'ds'.
1175  * The TLVS value of 'fa_' is treated as a mask and
1176  * only the name of fields is formated if it is all ones. */
1177 void
1178 oxm_format_field_array(struct ds *ds, const struct field_array *fa)
1179 {
1180     size_t start_len = ds->length;
1181     int i;
1182
1183     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1184         if (bitmap_is_set(fa->used.bm, i)) {
1185             nx_format_mask_tlv(ds, i, &fa->value[i]);
1186         }
1187     }
1188
1189     if (ds->length > start_len) {
1190         ds_chomp(ds, ',');
1191     }
1192 }
1193
1194 /* Appends to 'b' a series of OXM TLVs corresponding to the series
1195  * of enum mf_field_id and value tuples in 'fa_'.
1196  *
1197  * OXM differs slightly among versions of OpenFlow.  Specify the OpenFlow
1198  * version in use as 'version'.
1199  *
1200  * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
1201  *
1202  * Returns the number of bytes appended to 'b'.  May return zero. */
1203 int
1204 oxm_put_field_array(struct ofpbuf *b, const struct field_array *fa,
1205                     enum ofp_version version)
1206 {
1207     size_t start_len = b->size;
1208     int i;
1209
1210     /* Field arrays are only used with the group selection method
1211      * property and group properties are only available in OpenFlow 1.5+.
1212      * So the following assertion should never fail.
1213      *
1214      * If support for older OpenFlow versions is desired then some care
1215      * will need to be taken of different TLVs that handle the same
1216      * flow fields. In particular:
1217      * - VLAN_TCI, VLAN_VID and MFF_VLAN_PCP
1218      * - IP_DSCP_MASK and DSCP_SHIFTED
1219      * - REGS and XREGS
1220      */
1221     ovs_assert(version >= OFP15_VERSION);
1222
1223     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1224         if (bitmap_is_set(fa->used.bm, i)) {
1225             int len = mf_field_len(mf_from_id(i), &fa->value[i], NULL, NULL);
1226             nxm_put__(b, i, version,
1227                       &fa->value[i].u8 + mf_from_id(i)->n_bytes - len, NULL,
1228                       len);
1229         }
1230     }
1231
1232     return b->size - start_len;
1233 }
1234
1235 static void
1236 nx_put_header__(struct ofpbuf *b, uint64_t header, bool masked)
1237 {
1238     uint64_t masked_header = masked ? nxm_make_wild_header(header) : header;
1239     ovs_be64 network_header = htonll(masked_header);
1240
1241     ofpbuf_put(b, &network_header, nxm_header_len(header));
1242 }
1243
1244 void
1245 nx_put_header(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field,
1246               enum ofp_version version, bool masked)
1247 {
1248     nx_put_header__(b, mf_oxm_header(field, version), masked);
1249 }
1250
1251 static void
1252 nx_put_header_len(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field,
1253                   enum ofp_version version, bool masked, size_t n_bytes)
1254 {
1255     uint64_t header = mf_oxm_header(field, version);
1256
1257     header = NXM_HEADER(nxm_vendor(header), nxm_class(header),
1258                         nxm_field(header), false,
1259                         nxm_experimenter_len(header) + n_bytes);
1260
1261     nx_put_header__(b, header, masked);
1262 }
1263
1264 void
1265 nx_put_entry(struct ofpbuf *b,
1266              enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
1267              const union mf_value *value, const union mf_value *mask)
1268 {
1269     const struct mf_field *mf = mf_from_id(field);
1270     bool masked;
1271     int len, offset;
1272
1273     len = mf_field_len(mf, value, mask, &masked);
1274     offset = mf->n_bytes - len;
1275
1276     nx_put_header_len(b, field, version, masked, len);
1277     ofpbuf_put(b, &value->u8 + offset, len);
1278     if (masked) {
1279         ofpbuf_put(b, &mask->u8 + offset, len);
1280     }
1281 }
1282 \f
1283 /* nx_match_to_string() and helpers. */
1284
1285 static void format_nxm_field_name(struct ds *, uint64_t header);
1286
1287 char *
1288 nx_match_to_string(const uint8_t *p, unsigned int match_len)
1289 {
1290     if (!match_len) {
1291         return xstrdup("<any>");
1292     }
1293
1294     struct ofpbuf b = ofpbuf_const_initializer(p, match_len);
1295     struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1296     while (b.size) {
1297         union mf_value value;
1298         union mf_value mask;
1299         enum ofperr error;
1300         uint64_t header;
1301         int value_len;
1302
1303         error = nx_pull_entry__(&b, true, &header, NULL, &value, &mask);
1304         if (error) {
1305             break;
1306         }
1307         value_len = MIN(sizeof value, nxm_field_bytes(header));
1308
1309         if (s.length) {
1310             ds_put_cstr(&s, ", ");
1311         }
1312
1313         format_nxm_field_name(&s, header);
1314         ds_put_char(&s, '(');
1315
1316         for (int i = 0; i < value_len; i++) {
1317             ds_put_format(&s, "%02x", ((const uint8_t *) &value)[i]);
1318         }
1319         if (nxm_hasmask(header)) {
1320             ds_put_char(&s, '/');
1321             for (int i = 0; i < value_len; i++) {
1322                 ds_put_format(&s, "%02x", ((const uint8_t *) &mask)[i]);
1323             }
1324         }
1325         ds_put_char(&s, ')');
1326     }
1327
1328     if (b.size) {
1329         if (s.length) {
1330             ds_put_cstr(&s, ", ");
1331         }
1332
1333         ds_put_format(&s, "<%u invalid bytes>", b.size);
1334     }
1335
1336     return ds_steal_cstr(&s);
1337 }
1338
1339 char *
1340 oxm_match_to_string(const struct ofpbuf *p, unsigned int match_len)
1341 {
1342     const struct ofp11_match_header *omh = p->data;
1343     uint16_t match_len_;
1344     struct ds s;
1345
1346     ds_init(&s);
1347
1348     if (match_len < sizeof *omh) {
1349         ds_put_format(&s, "<match too short: %u>", match_len);
1350         goto err;
1351     }
1352
1353     if (omh->type != htons(OFPMT_OXM)) {
1354         ds_put_format(&s, "<bad match type field: %u>", ntohs(omh->type));
1355         goto err;
1356     }
1357
1358     match_len_ = ntohs(omh->length);
1359     if (match_len_ < sizeof *omh) {
1360         ds_put_format(&s, "<match length field too short: %u>", match_len_);
1361         goto err;
1362     }
1363
1364     if (match_len_ != match_len) {
1365         ds_put_format(&s, "<match length field incorrect: %u != %u>",
1366                       match_len_, match_len);
1367         goto err;
1368     }
1369
1370     return nx_match_to_string(ofpbuf_at(p, sizeof *omh, 0),
1371                               match_len - sizeof *omh);
1372
1373 err:
1374     return ds_steal_cstr(&s);
1375 }
1376
1377 void
1378 nx_format_field_name(enum mf_field_id id, enum ofp_version version,
1379                      struct ds *s)
1380 {
1381     format_nxm_field_name(s, mf_oxm_header(id, version));
1382 }
1383
1384 static void
1385 format_nxm_field_name(struct ds *s, uint64_t header)
1386 {
1387     const struct nxm_field *f = nxm_field_by_header(header);
1388     if (f) {
1389         ds_put_cstr(s, f->name);
1390         if (nxm_hasmask(header)) {
1391             ds_put_cstr(s, "_W");
1392         }
1393     } else if (header == NXM_NX_COOKIE) {
1394         ds_put_cstr(s, "NXM_NX_COOKIE");
1395     } else if (header == NXM_NX_COOKIE_W) {
1396         ds_put_cstr(s, "NXM_NX_COOKIE_W");
1397     } else {
1398         ds_put_format(s, "%d:%d", nxm_class(header), nxm_field(header));
1399     }
1400 }
1401
1402 static bool
1403 streq_len(const char *a, size_t a_len, const char *b)
1404 {
1405     return strlen(b) == a_len && !memcmp(a, b, a_len);
1406 }
1407
1408 static uint64_t
1409 parse_nxm_field_name(const char *name, int name_len)
1410 {
1411     const struct nxm_field *f;
1412     bool wild;
1413
1414     f = mf_parse_subfield_name(name, name_len, &wild);
1415     if (f) {
1416         if (!wild) {
1417             return f->header;
1418         } else if (mf_from_id(f->id)->maskable != MFM_NONE) {
1419             return nxm_make_wild_header(f->header);
1420         }
1421     }
1422
1423     if (streq_len(name, name_len, "NXM_NX_COOKIE")) {
1424         return NXM_NX_COOKIE;
1425     } else if (streq_len(name, name_len, "NXM_NX_COOKIE_W")) {
1426         return NXM_NX_COOKIE_W;
1427     }
1428
1429     /* Check whether it's a field header value as hex.
1430      * (This isn't ordinarily useful except for testing error behavior.) */
1431     if (name_len == 8) {
1432         uint64_t header;
1433         bool ok;
1434
1435         header = hexits_value(name, name_len, &ok) << 32;
1436         if (ok) {
1437             return header;
1438         }
1439     } else if (name_len == 16) {
1440         uint64_t header;
1441         bool ok;
1442
1443         header = hexits_value(name, name_len, &ok);
1444         if (ok && is_experimenter_oxm(header)) {
1445             return header;
1446         }
1447     }
1448
1449     return 0;
1450 }
1451 \f
1452 /* nx_match_from_string(). */
1453
1454 static int
1455 nx_match_from_string_raw(const char *s, struct ofpbuf *b)
1456 {
1457     const char *full_s = s;
1458     const size_t start_len = b->size;
1459
1460     if (!strcmp(s, "<any>")) {
1461         /* Ensure that 'b->data' isn't actually null. */
1462         ofpbuf_prealloc_tailroom(b, 1);
1463         return 0;
1464     }
1465
1466     for (s += strspn(s, ", "); *s; s += strspn(s, ", ")) {
1467         const char *name;
1468         uint64_t header;
1469         ovs_be64 nw_header;
1470         int name_len;
1471         size_t n;
1472
1473         name = s;
1474         name_len = strcspn(s, "(");
1475         if (s[name_len] != '(') {
1476             ovs_fatal(0, "%s: missing ( at end of nx_match", full_s);
1477         }
1478
1479         header = parse_nxm_field_name(name, name_len);
1480         if (!header) {
1481             ovs_fatal(0, "%s: unknown field `%.*s'", full_s, name_len, s);
1482         }
1483
1484         s += name_len + 1;
1485
1486         b->header = ofpbuf_put_uninit(b, nxm_header_len(header));
1487         s = ofpbuf_put_hex(b, s, &n);
1488         if (n != nxm_field_bytes(header)) {
1489             const struct mf_field *field = mf_from_oxm_header(header);
1490
1491             if (field && field->variable_len) {
1492                 if (n <= field->n_bytes) {
1493                     int len = (nxm_hasmask(header) ? n * 2 : n) +
1494                               nxm_experimenter_len(header);
1495
1496                     header = NXM_HEADER(nxm_vendor(header), nxm_class(header),
1497                                         nxm_field(header),
1498                                         nxm_hasmask(header) ? 1 : 0, len);
1499                 } else {
1500                     ovs_fatal(0, "expected to read at most %d bytes but got "
1501                               "%"PRIuSIZE, field->n_bytes, n);
1502                 }
1503             } else {
1504                 ovs_fatal(0, "expected to read %d bytes but got %"PRIuSIZE,
1505                           nxm_field_bytes(header), n);
1506             }
1507         }
1508         nw_header = htonll(header);
1509         memcpy(b->header, &nw_header, nxm_header_len(header));
1510
1511         if (nxm_hasmask(header)) {
1512             s += strspn(s, " ");
1513             if (*s != '/') {
1514                 ovs_fatal(0, "%s: missing / in masked field %.*s",
1515                           full_s, name_len, name);
1516             }
1517             s = ofpbuf_put_hex(b, s + 1, &n);
1518             if (n != nxm_field_bytes(header)) {
1519                 ovs_fatal(0, "%.2s: hex digits expected", s);
1520             }
1521         }
1522
1523         s += strspn(s, " ");
1524         if (*s != ')') {
1525             ovs_fatal(0, "%s: missing ) following field %.*s",
1526                       full_s, name_len, name);
1527         }
1528         s++;
1529     }
1530
1531     return b->size - start_len;
1532 }
1533
1534 int
1535 nx_match_from_string(const char *s, struct ofpbuf *b)
1536 {
1537     int match_len = nx_match_from_string_raw(s, b);
1538     ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
1539     return match_len;
1540 }
1541
1542 int
1543 oxm_match_from_string(const char *s, struct ofpbuf *b)
1544 {
1545     int match_len;
1546     struct ofp11_match_header *omh;
1547     size_t start_len = b->size;
1548
1549     ofpbuf_put_uninit(b, sizeof *omh);
1550     match_len = nx_match_from_string_raw(s, b) + sizeof *omh;
1551     ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
1552
1553     omh = ofpbuf_at(b, start_len, sizeof *omh);
1554     omh->type = htons(OFPMT_OXM);
1555     omh->length = htons(match_len);
1556
1557     return match_len;
1558 }
1559 \f
1560 /* Parses 's' as a "move" action, in the form described in ovs-ofctl(8), into
1561  * '*move'.
1562  *
1563  * Returns NULL if successful, otherwise a malloc()'d string describing the
1564  * error.  The caller is responsible for freeing the returned string. */
1565 char * OVS_WARN_UNUSED_RESULT
1566 nxm_parse_reg_move(struct ofpact_reg_move *move, const char *s)
1567 {
1568     const char *full_s = s;
1569     char *error;
1570
1571     error = mf_parse_subfield__(&move->src, &s);
1572     if (error) {
1573         return error;
1574     }
1575     if (strncmp(s, "->", 2)) {
1576         return xasprintf("%s: missing `->' following source", full_s);
1577     }
1578     s += 2;
1579     error = mf_parse_subfield(&move->dst, s);
1580     if (error) {
1581         return error;
1582     }
1583
1584     if (move->src.n_bits != move->dst.n_bits) {
1585         return xasprintf("%s: source field is %d bits wide but destination is "
1586                          "%d bits wide", full_s,
1587                          move->src.n_bits, move->dst.n_bits);
1588     }
1589     return NULL;
1590 }
1591 \f
1592 /* nxm_format_reg_move(). */
1593
1594 void
1595 nxm_format_reg_move(const struct ofpact_reg_move *move, struct ds *s)
1596 {
1597     ds_put_format(s, "%smove:%s", colors.special, colors.end);
1598     mf_format_subfield(&move->src, s);
1599     ds_put_format(s, "%s->%s", colors.special, colors.end);
1600     mf_format_subfield(&move->dst, s);
1601 }
1602
1603 \f
1604 enum ofperr
1605 nxm_reg_move_check(const struct ofpact_reg_move *move, const struct flow *flow)
1606 {
1607     enum ofperr error;
1608
1609     error = mf_check_src(&move->src, flow);
1610     if (error) {
1611         return error;
1612     }
1613
1614     return mf_check_dst(&move->dst, flow);
1615 }
1616 \f
1617 /* nxm_execute_reg_move(). */
1618
1619 void
1620 nxm_execute_reg_move(const struct ofpact_reg_move *move,
1621                      struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1622 {
1623     union mf_value src_value;
1624     union mf_value dst_value;
1625
1626     mf_mask_field_and_prereqs(move->dst.field, wc);
1627     mf_mask_field_and_prereqs(move->src.field, wc);
1628
1629     /* A flow may wildcard nw_frag.  Do nothing if setting a transport
1630      * header field on a packet that does not have them. */
1631     if (mf_are_prereqs_ok(move->dst.field, flow)
1632         && mf_are_prereqs_ok(move->src.field, flow)) {
1633
1634         mf_get_value(move->dst.field, flow, &dst_value);
1635         mf_get_value(move->src.field, flow, &src_value);
1636         bitwise_copy(&src_value, move->src.field->n_bytes, move->src.ofs,
1637                      &dst_value, move->dst.field->n_bytes, move->dst.ofs,
1638                      move->src.n_bits);
1639         mf_set_flow_value(move->dst.field, &dst_value, flow);
1640     }
1641 }
1642
1643 void
1644 nxm_reg_load(const struct mf_subfield *dst, uint64_t src_data,
1645              struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1646 {
1647     union mf_subvalue src_subvalue;
1648     union mf_subvalue mask_value;
1649     ovs_be64 src_data_be = htonll(src_data);
1650
1651     memset(&mask_value, 0xff, sizeof mask_value);
1652     mf_write_subfield_flow(dst, &mask_value, &wc->masks);
1653
1654     bitwise_copy(&src_data_be, sizeof src_data_be, 0,
1655                  &src_subvalue, sizeof src_subvalue, 0,
1656                  sizeof src_data_be * 8);
1657     mf_write_subfield_flow(dst, &src_subvalue, flow);
1658 }
1659 \f
1660 /* nxm_parse_stack_action, works for both push() and pop(). */
1661
1662 /* Parses 's' as a "push" or "pop" action, in the form described in
1663  * ovs-ofctl(8), into '*stack_action'.
1664  *
1665  * Returns NULL if successful, otherwise a malloc()'d string describing the
1666  * error.  The caller is responsible for freeing the returned string. */
1667 char * OVS_WARN_UNUSED_RESULT
1668 nxm_parse_stack_action(struct ofpact_stack *stack_action, const char *s)
1669 {
1670     char *error;
1671
1672     error = mf_parse_subfield__(&stack_action->subfield, &s);
1673     if (error) {
1674         return error;
1675     }
1676
1677     if (*s != '\0') {
1678         return xasprintf("%s: trailing garbage following push or pop", s);
1679     }
1680
1681     return NULL;
1682 }
1683
1684 void
1685 nxm_format_stack_push(const struct ofpact_stack *push, struct ds *s)
1686 {
1687     ds_put_format(s, "%spush:%s", colors.param, colors.end);
1688     mf_format_subfield(&push->subfield, s);
1689 }
1690
1691 void
1692 nxm_format_stack_pop(const struct ofpact_stack *pop, struct ds *s)
1693 {
1694     ds_put_format(s, "%spop:%s", colors.param, colors.end);
1695     mf_format_subfield(&pop->subfield, s);
1696 }
1697
1698 enum ofperr
1699 nxm_stack_push_check(const struct ofpact_stack *push,
1700                      const struct flow *flow)
1701 {
1702     return mf_check_src(&push->subfield, flow);
1703 }
1704
1705 enum ofperr
1706 nxm_stack_pop_check(const struct ofpact_stack *pop,
1707                     const struct flow *flow)
1708 {
1709     return mf_check_dst(&pop->subfield, flow);
1710 }
1711
1712 /* nxm_execute_stack_push(), nxm_execute_stack_pop(). */
1713 static void
1714 nx_stack_push(struct ofpbuf *stack, union mf_subvalue *v)
1715 {
1716     ofpbuf_put(stack, v, sizeof *v);
1717 }
1718
1719 static union mf_subvalue *
1720 nx_stack_pop(struct ofpbuf *stack)
1721 {
1722     union mf_subvalue *v = NULL;
1723
1724     if (stack->size) {
1725
1726         stack->size -= sizeof *v;
1727         v = (union mf_subvalue *) ofpbuf_tail(stack);
1728     }
1729
1730     return v;
1731 }
1732
1733 void
1734 nxm_execute_stack_push(const struct ofpact_stack *push,
1735                        const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1736                        struct ofpbuf *stack)
1737 {
1738     union mf_subvalue mask_value;
1739     union mf_subvalue dst_value;
1740
1741     memset(&mask_value, 0xff, sizeof mask_value);
1742     mf_write_subfield_flow(&push->subfield, &mask_value, &wc->masks);
1743
1744     mf_read_subfield(&push->subfield, flow, &dst_value);
1745     nx_stack_push(stack, &dst_value);
1746 }
1747
1748 void
1749 nxm_execute_stack_pop(const struct ofpact_stack *pop,
1750                       struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1751                       struct ofpbuf *stack)
1752 {
1753     union mf_subvalue *src_value;
1754
1755     src_value = nx_stack_pop(stack);
1756
1757     /* Only pop if stack is not empty. Otherwise, give warning. */
1758     if (src_value) {
1759         union mf_subvalue mask_value;
1760
1761         memset(&mask_value, 0xff, sizeof mask_value);
1762         mf_write_subfield_flow(&pop->subfield, &mask_value, &wc->masks);
1763         mf_write_subfield_flow(&pop->subfield, src_value, flow);
1764     } else {
1765         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
1766             char *flow_str = flow_to_string(flow);
1767             VLOG_WARN_RL(&rl, "Failed to pop from an empty stack. On flow\n"
1768                            " %s", flow_str);
1769             free(flow_str);
1770         }
1771     }
1772 }
1773 \f
1774 /* Formats 'sf' into 's' in a format normally acceptable to
1775  * mf_parse_subfield().  (It won't be acceptable if sf->field is NULL or if
1776  * sf->field has no NXM name.) */
1777 void
1778 mf_format_subfield(const struct mf_subfield *sf, struct ds *s)
1779 {
1780     if (!sf->field) {
1781         ds_put_cstr(s, "<unknown>");
1782     } else {
1783         const struct nxm_field *f = nxm_field_by_mf_id(sf->field->id, 0);
1784         ds_put_cstr(s, f ? f->name : sf->field->name);
1785     }
1786
1787     if (sf->field && sf->ofs == 0 && sf->n_bits == sf->field->n_bits) {
1788         ds_put_cstr(s, "[]");
1789     } else if (sf->n_bits == 1) {
1790         ds_put_format(s, "[%d]", sf->ofs);
1791     } else {
1792         ds_put_format(s, "[%d..%d]", sf->ofs, sf->ofs + sf->n_bits - 1);
1793     }
1794 }
1795
1796 static const struct nxm_field *
1797 mf_parse_subfield_name(const char *name, int name_len, bool *wild)
1798 {
1799     *wild = name_len > 2 && !memcmp(&name[name_len - 2], "_W", 2);
1800     if (*wild) {
1801         name_len -= 2;
1802     }
1803
1804     return nxm_field_by_name(name, name_len);
1805 }
1806
1807 /* Parses a subfield from the beginning of '*sp' into 'sf'.  If successful,
1808  * returns NULL and advances '*sp' to the first byte following the parsed
1809  * string.  On failure, returns a malloc()'d error message, does not modify
1810  * '*sp', and does not properly initialize 'sf'.
1811  *
1812  * The syntax parsed from '*sp' takes the form "header[start..end]" where
1813  * 'header' is the name of an NXM field and 'start' and 'end' are (inclusive)
1814  * bit indexes.  "..end" may be omitted to indicate a single bit.  "start..end"
1815  * may both be omitted (the [] are still required) to indicate an entire
1816  * field. */
1817 char * OVS_WARN_UNUSED_RESULT
1818 mf_parse_subfield__(struct mf_subfield *sf, const char **sp)
1819 {
1820     const struct mf_field *field;
1821     const struct nxm_field *f;
1822     const char *name;
1823     int start, end;
1824     const char *s;
1825     int name_len;
1826     bool wild;
1827
1828     s = *sp;
1829     name = s;
1830     name_len = strcspn(s, "[");
1831     if (s[name_len] != '[') {
1832         return xasprintf("%s: missing [ looking for field name", *sp);
1833     }
1834
1835     f = mf_parse_subfield_name(name, name_len, &wild);
1836     if (!f) {
1837         return xasprintf("%s: unknown field `%.*s'", *sp, name_len, s);
1838     }
1839     field = mf_from_id(f->id);
1840
1841     s += name_len;
1842     if (ovs_scan(s, "[%d..%d]", &start, &end)) {
1843         /* Nothing to do. */
1844     } else if (ovs_scan(s, "[%d]", &start)) {
1845         end = start;
1846     } else if (!strncmp(s, "[]", 2)) {
1847         start = 0;
1848         end = field->n_bits - 1;
1849     } else {
1850         return xasprintf("%s: syntax error expecting [] or [<bit>] or "
1851                          "[<start>..<end>]", *sp);
1852     }
1853     s = strchr(s, ']') + 1;
1854
1855     if (start > end) {
1856         return xasprintf("%s: starting bit %d is after ending bit %d",
1857                          *sp, start, end);
1858     } else if (start >= field->n_bits) {
1859         return xasprintf("%s: starting bit %d is not valid because field is "
1860                          "only %d bits wide", *sp, start, field->n_bits);
1861     } else if (end >= field->n_bits){
1862         return xasprintf("%s: ending bit %d is not valid because field is "
1863                          "only %d bits wide", *sp, end, field->n_bits);
1864     }
1865
1866     sf->field = field;
1867     sf->ofs = start;
1868     sf->n_bits = end - start + 1;
1869
1870     *sp = s;
1871     return NULL;
1872 }
1873
1874 /* Parses a subfield from the entirety of 's' into 'sf'.  Returns NULL if
1875  * successful, otherwise a malloc()'d string describing the error.  The caller
1876  * is responsible for freeing the returned string.
1877  *
1878  * The syntax parsed from 's' takes the form "header[start..end]" where
1879  * 'header' is the name of an NXM field and 'start' and 'end' are (inclusive)
1880  * bit indexes.  "..end" may be omitted to indicate a single bit.  "start..end"
1881  * may both be omitted (the [] are still required) to indicate an entire
1882  * field.  */
1883 char * OVS_WARN_UNUSED_RESULT
1884 mf_parse_subfield(struct mf_subfield *sf, const char *s)
1885 {
1886     char *error = mf_parse_subfield__(sf, &s);
1887     if (!error && s[0]) {
1888         error = xstrdup("unexpected input following field syntax");
1889     }
1890     return error;
1891 }
1892 \f
1893 /* Returns an bitmap in which each bit corresponds to the like-numbered field
1894  * in the OFPXMC12_OPENFLOW_BASIC OXM class, in which the bit values are taken
1895  * from the 'fields' bitmap.  Only fields defined in OpenFlow 'version' are
1896  * considered.
1897  *
1898  * This is useful for encoding OpenFlow 1.2 table stats messages. */
1899 ovs_be64
1900 oxm_bitmap_from_mf_bitmap(const struct mf_bitmap *fields,
1901                           enum ofp_version version)
1902 {
1903     uint64_t oxm_bitmap = 0;
1904     int i;
1905
1906     BITMAP_FOR_EACH_1 (i, MFF_N_IDS, fields->bm) {
1907         uint64_t oxm = mf_oxm_header(i, version);
1908         uint32_t class = nxm_class(oxm);
1909         int field = nxm_field(oxm);
1910
1911         if (class == OFPXMC12_OPENFLOW_BASIC && field < 64) {
1912             oxm_bitmap |= UINT64_C(1) << field;
1913         }
1914     }
1915     return htonll(oxm_bitmap);
1916 }
1917
1918 /* Opposite conversion from oxm_bitmap_from_mf_bitmap().
1919  *
1920  * This is useful for decoding OpenFlow 1.2 table stats messages. */
1921 struct mf_bitmap
1922 oxm_bitmap_to_mf_bitmap(ovs_be64 oxm_bitmap, enum ofp_version version)
1923 {
1924     struct mf_bitmap fields = MF_BITMAP_INITIALIZER;
1925
1926     for (enum mf_field_id id = 0; id < MFF_N_IDS; id++) {
1927         uint64_t oxm = mf_oxm_header(id, version);
1928         if (oxm && version >= nxm_field_by_header(oxm)->version) {
1929             uint32_t class = nxm_class(oxm);
1930             int field = nxm_field(oxm);
1931
1932             if (class == OFPXMC12_OPENFLOW_BASIC
1933                 && field < 64
1934                 && oxm_bitmap & htonll(UINT64_C(1) << field)) {
1935                 bitmap_set1(fields.bm, id);
1936             }
1937         }
1938     }
1939     return fields;
1940 }
1941
1942 /* Returns a bitmap of fields that can be encoded in OXM and that can be
1943  * modified with a "set_field" action.  */
1944 struct mf_bitmap
1945 oxm_writable_fields(void)
1946 {
1947     struct mf_bitmap b = MF_BITMAP_INITIALIZER;
1948     int i;
1949
1950     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1951         if (mf_oxm_header(i, 0) && mf_from_id(i)->writable) {
1952             bitmap_set1(b.bm, i);
1953         }
1954     }
1955     return b;
1956 }
1957
1958 /* Returns a bitmap of fields that can be encoded in OXM and that can be
1959  * matched in a flow table.  */
1960 struct mf_bitmap
1961 oxm_matchable_fields(void)
1962 {
1963     struct mf_bitmap b = MF_BITMAP_INITIALIZER;
1964     int i;
1965
1966     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1967         if (mf_oxm_header(i, 0)) {
1968             bitmap_set1(b.bm, i);
1969         }
1970     }
1971     return b;
1972 }
1973
1974 /* Returns a bitmap of fields that can be encoded in OXM and that can be
1975  * matched in a flow table with an arbitrary bitmask.  */
1976 struct mf_bitmap
1977 oxm_maskable_fields(void)
1978 {
1979     struct mf_bitmap b = MF_BITMAP_INITIALIZER;
1980     int i;
1981
1982     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1983         if (mf_oxm_header(i, 0) && mf_from_id(i)->maskable == MFM_FULLY) {
1984             bitmap_set1(b.bm, i);
1985         }
1986     }
1987     return b;
1988 }
1989 \f
1990 struct nxm_field_index {
1991     struct hmap_node header_node; /* In nxm_header_map. */
1992     struct hmap_node name_node;   /* In nxm_name_map. */
1993     struct ovs_list mf_node;      /* In mf_mf_map[nf.id]. */
1994     const struct nxm_field nf;
1995 };
1996
1997 #include "nx-match.inc"
1998
1999 static struct hmap nxm_header_map;
2000 static struct hmap nxm_name_map;
2001 static struct ovs_list nxm_mf_map[MFF_N_IDS];
2002
2003 static void
2004 nxm_init(void)
2005 {
2006     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
2007     if (ovsthread_once_start(&once)) {
2008         hmap_init(&nxm_header_map);
2009         hmap_init(&nxm_name_map);
2010         for (int i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
2011             ovs_list_init(&nxm_mf_map[i]);
2012         }
2013         for (struct nxm_field_index *nfi = all_nxm_fields;
2014              nfi < &all_nxm_fields[ARRAY_SIZE(all_nxm_fields)]; nfi++) {
2015             hmap_insert(&nxm_header_map, &nfi->header_node,
2016                         hash_uint64(nxm_no_len(nfi->nf.header)));
2017             hmap_insert(&nxm_name_map, &nfi->name_node,
2018                         hash_string(nfi->nf.name, 0));
2019             ovs_list_push_back(&nxm_mf_map[nfi->nf.id], &nfi->mf_node);
2020         }
2021         ovsthread_once_done(&once);
2022     }
2023 }
2024
2025 static const struct nxm_field *
2026 nxm_field_by_header(uint64_t header)
2027 {
2028     const struct nxm_field_index *nfi;
2029     uint64_t header_no_len;
2030
2031     nxm_init();
2032     if (nxm_hasmask(header)) {
2033         header = nxm_make_exact_header(header);
2034     }
2035
2036     header_no_len = nxm_no_len(header);
2037
2038     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (nfi, header_node, hash_uint64(header_no_len),
2039                              &nxm_header_map) {
2040         if (header_no_len == nxm_no_len(nfi->nf.header)) {
2041             if (nxm_length(header) == nxm_length(nfi->nf.header) ||
2042                 mf_from_id(nfi->nf.id)->variable_len) {
2043                 return &nfi->nf;
2044             } else {
2045                 return NULL;
2046             }
2047         }
2048     }
2049     return NULL;
2050 }
2051
2052 static const struct nxm_field *
2053 nxm_field_by_name(const char *name, size_t len)
2054 {
2055     const struct nxm_field_index *nfi;
2056
2057     nxm_init();
2058     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (nfi, name_node, hash_bytes(name, len, 0),
2059                              &nxm_name_map) {
2060         if (strlen(nfi->nf.name) == len && !memcmp(nfi->nf.name, name, len)) {
2061             return &nfi->nf;
2062         }
2063     }
2064     return NULL;
2065 }
2066
2067 static const struct nxm_field *
2068 nxm_field_by_mf_id(enum mf_field_id id, enum ofp_version version)
2069 {
2070     const struct nxm_field_index *nfi;
2071     const struct nxm_field *f;
2072
2073     nxm_init();
2074
2075     f = NULL;
2076     LIST_FOR_EACH (nfi, mf_node, &nxm_mf_map[id]) {
2077         if (!f || version >= nfi->nf.version) {
2078             f = &nfi->nf;
2079         }
2080     }
2081     return f;
2082 }