packets: Fix misaligned data accesses for MPLS and SCTP fields.
[cascardo/ovs.git] / lib / flow.c
index 93bd9b2..8c544cb 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012 Nicira, Inc.
+ * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014 Nicira, Inc.
  *
  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
  * you may not use this file except in compliance with the License.
@@ -16,7 +16,6 @@
 #include <config.h>
 #include <sys/types.h>
 #include "flow.h"
-#include <assert.h>
 #include <errno.h>
 #include <inttypes.h>
 #include <limits.h>
 #include "csum.h"
 #include "dynamic-string.h"
 #include "hash.h"
+#include "jhash.h"
+#include "match.h"
 #include "ofpbuf.h"
 #include "openflow/openflow.h"
 #include "packets.h"
+#include "random.h"
 #include "unaligned.h"
-#include "vlog.h"
-
-VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(flow);
 
 COVERAGE_DEFINE(flow_extract);
 COVERAGE_DEFINE(miniflow_malloc);
 
+/* U32 indices for segmented flow classification. */
+const uint8_t flow_segment_u32s[4] = {
+    FLOW_SEGMENT_1_ENDS_AT / 4,
+    FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT / 4,
+    FLOW_SEGMENT_3_ENDS_AT / 4,
+    FLOW_U32S
+};
+
 static struct arp_eth_header *
 pull_arp(struct ofpbuf *packet)
 {
@@ -80,6 +87,12 @@ pull_udp(struct ofpbuf *packet)
     return ofpbuf_try_pull(packet, UDP_HEADER_LEN);
 }
 
+static struct sctp_header *
+pull_sctp(struct ofpbuf *packet)
+{
+    return ofpbuf_try_pull(packet, SCTP_HEADER_LEN);
+}
+
 static struct icmp_header *
 pull_icmp(struct ofpbuf *packet)
 {
@@ -92,6 +105,24 @@ pull_icmpv6(struct ofpbuf *packet)
     return ofpbuf_try_pull(packet, sizeof(struct icmp6_hdr));
 }
 
+static void
+parse_mpls(struct ofpbuf *b, struct flow *flow)
+{
+    struct mpls_hdr *mh;
+    bool top = true;
+
+    while ((mh = ofpbuf_try_pull(b, sizeof *mh))) {
+        ovs_be32 mpls_lse = get_16aligned_be32(&mh->mpls_lse);
+        if (top) {
+            top = false;
+            flow->mpls_lse = mpls_lse;
+        }
+        if (mpls_lse & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
+            break;
+        }
+    }
+}
+
 static void
 parse_vlan(struct ofpbuf *b, struct flow *flow)
 {
@@ -131,13 +162,18 @@ parse_ethertype(struct ofpbuf *b)
     }
 
     ofpbuf_pull(b, sizeof *llc);
-    return llc->snap.snap_type;
+
+    if (ntohs(llc->snap.snap_type) >= ETH_TYPE_MIN) {
+        return llc->snap.snap_type;
+    }
+
+    return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
 }
 
 static int
 parse_ipv6(struct ofpbuf *packet, struct flow *flow)
 {
-    const struct ip6_hdr *nh;
+    const struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
     ovs_be32 tc_flow;
     int nexthdr;
 
@@ -148,10 +184,10 @@ parse_ipv6(struct ofpbuf *packet, struct flow *flow)
 
     nexthdr = nh->ip6_nxt;
 
-    flow->ipv6_src = nh->ip6_src;
-    flow->ipv6_dst = nh->ip6_dst;
+    memcpy(&flow->ipv6_src, &nh->ip6_src, sizeof flow->ipv6_src);
+    memcpy(&flow->ipv6_dst, &nh->ip6_dst, sizeof flow->ipv6_dst);
 
-    tc_flow = get_unaligned_be32(&nh->ip6_flow);
+    tc_flow = get_16aligned_be32(&nh->ip6_flow);
     flow->nw_tos = ntohl(tc_flow) >> 20;
     flow->ipv6_label = tc_flow & htonl(IPV6_LABEL_MASK);
     flow->nw_ttl = nh->ip6_hlim;
@@ -199,7 +235,7 @@ parse_ipv6(struct ofpbuf *packet, struct flow *flow)
                return EINVAL;
             }
         } else if (nexthdr == IPPROTO_FRAGMENT) {
-            const struct ip6_frag *frag_hdr = packet->data;
+            const struct ovs_16aligned_ip6_frag *frag_hdr = packet->data;
 
             nexthdr = frag_hdr->ip6f_nxt;
             if (!ofpbuf_try_pull(packet, sizeof *frag_hdr)) {
@@ -208,9 +244,8 @@ parse_ipv6(struct ofpbuf *packet, struct flow *flow)
 
             /* We only process the first fragment. */
             if (frag_hdr->ip6f_offlg != htons(0)) {
-                if ((frag_hdr->ip6f_offlg & IP6F_OFF_MASK) == htons(0)) {
-                    flow->nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
-                } else {
+                flow->nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
+                if ((frag_hdr->ip6f_offlg & IP6F_OFF_MASK) != htons(0)) {
                     flow->nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
                     nexthdr = IPPROTO_FRAGMENT;
                     break;
@@ -230,6 +265,7 @@ parse_tcp(struct ofpbuf *packet, struct ofpbuf *b, struct flow *flow)
     if (tcp) {
         flow->tp_src = tcp->tcp_src;
         flow->tp_dst = tcp->tcp_dst;
+        flow->tcp_flags = tcp->tcp_ctl & htons(0x0fff);
         packet->l7 = b->data;
     }
 }
@@ -245,6 +281,17 @@ parse_udp(struct ofpbuf *packet, struct ofpbuf *b, struct flow *flow)
     }
 }
 
+static void
+parse_sctp(struct ofpbuf *packet, struct ofpbuf *b, struct flow *flow)
+{
+    const struct sctp_header *sctp = pull_sctp(b);
+    if (sctp) {
+        flow->tp_src = sctp->sctp_src;
+        flow->tp_dst = sctp->sctp_dst;
+        packet->l7 = b->data;
+    }
+}
+
 static bool
 parse_icmpv6(struct ofpbuf *b, struct flow *flow)
 {
@@ -317,12 +364,14 @@ invalid:
 }
 
 /* Initializes 'flow' members from 'packet', 'skb_priority', 'tnl', and
- * 'ofp_in_port'.
+ * 'in_port'.
  *
  * Initializes 'packet' header pointers as follows:
  *
  *    - packet->l2 to the start of the Ethernet header.
  *
+ *    - packet->l2_5 to the start of the MPLS shim header.
+ *
  *    - packet->l3 to just past the Ethernet header, or just past the
  *      vlan_header if one is present, to the first byte of the payload of the
  *      Ethernet frame.
@@ -330,12 +379,12 @@ invalid:
  *    - packet->l4 to just past the IPv4 header, if one is present and has a
  *      correct length, and otherwise NULL.
  *
- *    - packet->l7 to just past the TCP or UDP or ICMP header, if one is
+ *    - packet->l7 to just past the TCP/UDP/SCTP/ICMP header, if one is
  *      present and has a correct length, and otherwise NULL.
  */
 void
-flow_extract(struct ofpbuf *packet, uint32_t skb_priority,
-             const struct flow_tnl *tnl, uint16_t ofp_in_port,
+flow_extract(struct ofpbuf *packet, uint32_t skb_priority, uint32_t pkt_mark,
+             const struct flow_tnl *tnl, const union flow_in_port *in_port,
              struct flow *flow)
 {
     struct ofpbuf b = *packet;
@@ -346,15 +395,20 @@ flow_extract(struct ofpbuf *packet, uint32_t skb_priority,
     memset(flow, 0, sizeof *flow);
 
     if (tnl) {
+        ovs_assert(tnl != &flow->tunnel);
         flow->tunnel = *tnl;
     }
-    flow->in_port = ofp_in_port;
+    if (in_port) {
+        flow->in_port = *in_port;
+    }
     flow->skb_priority = skb_priority;
+    flow->pkt_mark = pkt_mark;
 
-    packet->l2 = b.data;
-    packet->l3 = NULL;
-    packet->l4 = NULL;
-    packet->l7 = NULL;
+    packet->l2   = b.data;
+    packet->l2_5 = NULL;
+    packet->l3   = NULL;
+    packet->l4   = NULL;
+    packet->l7   = NULL;
 
     if (b.size < sizeof *eth) {
         return;
@@ -372,6 +426,12 @@ flow_extract(struct ofpbuf *packet, uint32_t skb_priority,
     }
     flow->dl_type = parse_ethertype(&b);
 
+    /* Parse mpls, copy l3 ttl. */
+    if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
+        packet->l2_5 = b.data;
+        parse_mpls(&b, flow);
+    }
+
     /* Network layer. */
     packet->l3 = b.data;
     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
@@ -379,8 +439,8 @@ flow_extract(struct ofpbuf *packet, uint32_t skb_priority,
         if (nh) {
             packet->l4 = b.data;
 
-            flow->nw_src = get_unaligned_be32(&nh->ip_src);
-            flow->nw_dst = get_unaligned_be32(&nh->ip_dst);
+            flow->nw_src = get_16aligned_be32(&nh->ip_src);
+            flow->nw_dst = get_16aligned_be32(&nh->ip_dst);
             flow->nw_proto = nh->ip_proto;
 
             flow->nw_tos = nh->ip_tos;
@@ -397,6 +457,8 @@ flow_extract(struct ofpbuf *packet, uint32_t skb_priority,
                     parse_tcp(packet, &b, flow);
                 } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
                     parse_udp(packet, &b, flow);
+                } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
+                    parse_sctp(packet, &b, flow);
                 } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP) {
                     const struct icmp_header *icmp = pull_icmp(&b);
                     if (icmp) {
@@ -417,12 +479,15 @@ flow_extract(struct ofpbuf *packet, uint32_t skb_priority,
             parse_tcp(packet, &b, flow);
         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
             parse_udp(packet, &b, flow);
+        } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
+            parse_sctp(packet, &b, flow);
         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
             if (parse_icmpv6(&b, flow)) {
                 packet->l7 = b.data;
             }
         }
-    } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)) {
+    } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
+               flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
         const struct arp_eth_header *arp = pull_arp(&b);
         if (arp && arp->ar_hrd == htons(1)
             && arp->ar_pro == htons(ETH_TYPE_IP)
@@ -433,13 +498,10 @@ flow_extract(struct ofpbuf *packet, uint32_t skb_priority,
                 flow->nw_proto = ntohs(arp->ar_op);
             }
 
-            if ((flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST)
-                || (flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY)) {
-                flow->nw_src = arp->ar_spa;
-                flow->nw_dst = arp->ar_tpa;
-                memcpy(flow->arp_sha, arp->ar_sha, ETH_ADDR_LEN);
-                memcpy(flow->arp_tha, arp->ar_tha, ETH_ADDR_LEN);
-            }
+            flow->nw_src = get_16aligned_be32(&arp->ar_spa);
+            flow->nw_dst = get_16aligned_be32(&arp->ar_tpa);
+            memcpy(flow->arp_sha, arp->ar_sha, ETH_ADDR_LEN);
+            memcpy(flow->arp_tha, arp->ar_tha, ETH_ADDR_LEN);
         }
     }
 }
@@ -458,16 +520,31 @@ flow_zero_wildcards(struct flow *flow, const struct flow_wildcards *wildcards)
     }
 }
 
+void
+flow_unwildcard_tp_ports(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
+{
+    if (flow->nw_proto != IPPROTO_ICMP) {
+        memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
+        memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
+    } else {
+        wc->masks.tp_src = htons(0xff);
+        wc->masks.tp_dst = htons(0xff);
+    }
+}
+
 /* Initializes 'fmd' with the metadata found in 'flow'. */
 void
 flow_get_metadata(const struct flow *flow, struct flow_metadata *fmd)
 {
-    BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 17);
+    BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 23);
 
     fmd->tun_id = flow->tunnel.tun_id;
+    fmd->tun_src = flow->tunnel.ip_src;
+    fmd->tun_dst = flow->tunnel.ip_dst;
     fmd->metadata = flow->metadata;
     memcpy(fmd->regs, flow->regs, sizeof fmd->regs);
-    fmd->in_port = flow->in_port;
+    fmd->pkt_mark = flow->pkt_mark;
+    fmd->in_port = flow->in_port.ofp_port;
 }
 
 char *
@@ -478,96 +555,77 @@ flow_to_string(const struct flow *flow)
     return ds_cstr(&ds);
 }
 
-static void format_tunnel_flags(uint16_t flags, struct ds *ds)
+const char *
+flow_tun_flag_to_string(uint32_t flags)
+{
+    switch (flags) {
+    case FLOW_TNL_F_DONT_FRAGMENT:
+        return "df";
+    case FLOW_TNL_F_CSUM:
+        return "csum";
+    case FLOW_TNL_F_KEY:
+        return "key";
+    default:
+        return NULL;
+    }
+}
+
+void
+format_flags(struct ds *ds, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
+             uint32_t flags, char del)
 {
-    flags &= ~FLOW_TNL_F_KEY;
+    uint32_t bad = 0;
 
-    if (flags & FLOW_TNL_F_DONT_FRAGMENT) {
-        ds_put_cstr(ds, ",df");
-        flags &= ~FLOW_TNL_F_DONT_FRAGMENT;
+    if (!flags) {
+        return;
     }
+    while (flags) {
+        uint32_t bit = rightmost_1bit(flags);
+        const char *s;
+
+        s = bit_to_string(bit);
+        if (s) {
+            ds_put_format(ds, "%s%c", s, del);
+        } else {
+            bad |= bit;
+        }
 
-    if (flags & FLOW_TNL_F_CSUM) {
-        ds_put_cstr(ds, ",csum");
-        flags &= ~FLOW_TNL_F_CSUM;
+        flags &= ~bit;
     }
 
-    if (flags) {
-        ds_put_format(ds, ",flags:%#"PRIx16, flags);
+    if (bad) {
+        ds_put_format(ds, "0x%"PRIx32"%c", bad, del);
     }
+    ds_chomp(ds, del);
 }
 
 void
-flow_format(struct ds *ds, const struct flow *flow)
+format_flags_masked(struct ds *ds, const char *name,
+                    const char *(*bit_to_string)(uint32_t), uint32_t flags,
+                    uint32_t mask)
 {
-    ds_put_format(ds, "priority:%"PRIu32, flow->skb_priority);
-
-    if (flow->tunnel.ip_dst || flow->tunnel.tun_id) {
-        ds_put_cstr(ds, ",tunnel(");
-        ds_put_format(ds, IP_FMT"->"IP_FMT, IP_ARGS(&flow->tunnel.ip_src),
-                                            IP_ARGS(&flow->tunnel.ip_dst));
+    if (name) {
+        ds_put_format(ds, "%s=", name);
+    }
+    while (mask) {
+        uint32_t bit = rightmost_1bit(mask);
+        const char *s = bit_to_string(bit);
 
-        if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_KEY) {
-            ds_put_format(ds, ",key:%#"PRIx64, ntohll(flow->tunnel.tun_id));
-        }
-        ds_put_format(ds, ",tos:%#"PRIx8",ttl:%"PRIu8, flow->tunnel.ip_tos,
-                                                       flow->tunnel.ip_ttl);
-        format_tunnel_flags(flow->tunnel.flags, ds);
-        ds_put_char(ds, ')');
-    }
-
-    ds_put_format(ds, ",metadata:%#"PRIx64
-                      ",in_port:%04"PRIx16,
-                      ntohll(flow->metadata),
-                      flow->in_port);
-
-    ds_put_format(ds, ",tci(");
-    if (flow->vlan_tci) {
-        ds_put_format(ds, "vlan:%"PRIu16",pcp:%d",
-                      vlan_tci_to_vid(flow->vlan_tci),
-                      vlan_tci_to_pcp(flow->vlan_tci));
-    } else {
-        ds_put_char(ds, '0');
-    }
-    ds_put_format(ds, ") mac("ETH_ADDR_FMT"->"ETH_ADDR_FMT
-                      ") type:%04"PRIx16,
-                  ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_src),
-                  ETH_ADDR_ARGS(flow->dl_dst),
-                  ntohs(flow->dl_type));
-
-    if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
-        ds_put_format(ds, " label:%#"PRIx32" proto:%"PRIu8" tos:%#"PRIx8
-                          " ttl:%"PRIu8" ipv6(",
-                      ntohl(flow->ipv6_label), flow->nw_proto,
-                      flow->nw_tos, flow->nw_ttl);
-        print_ipv6_addr(ds, &flow->ipv6_src);
-        ds_put_cstr(ds, "->");
-        print_ipv6_addr(ds, &flow->ipv6_dst);
-        ds_put_char(ds, ')');
-    } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP) ||
-               flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)) {
-        ds_put_format(ds, " proto:%"PRIu8" tos:%#"PRIx8" ttl:%"PRIu8
-                          " ip("IP_FMT"->"IP_FMT")",
-                          flow->nw_proto, flow->nw_tos, flow->nw_ttl,
-                          IP_ARGS(&flow->nw_src), IP_ARGS(&flow->nw_dst));
-    }
-    if (flow->nw_frag) {
-        ds_put_format(ds, " frag(%s)",
-                      flow->nw_frag == FLOW_NW_FRAG_ANY ? "first"
-                      : flow->nw_frag == (FLOW_NW_FRAG_ANY | FLOW_NW_FRAG_LATER)
-                      ? "later" : "<error>");
-    }
-    if (flow->tp_src || flow->tp_dst) {
-        ds_put_format(ds, " port(%"PRIu16"->%"PRIu16")",
-                ntohs(flow->tp_src), ntohs(flow->tp_dst));
-    }
-    if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_sha) || !eth_addr_is_zero(flow->arp_tha)) {
-        ds_put_format(ds, " arp_ha("ETH_ADDR_FMT"->"ETH_ADDR_FMT")",
-                ETH_ADDR_ARGS(flow->arp_sha),
-                ETH_ADDR_ARGS(flow->arp_tha));
+        ds_put_format(ds, "%s%s", (flags & bit) ? "+" : "-",
+                      s ? s : "[Unknown]");
+        mask &= ~bit;
     }
 }
 
+void
+flow_format(struct ds *ds, const struct flow *flow)
+{
+    struct match match;
+
+    match_wc_init(&match, flow);
+    match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
+}
+
 void
 flow_print(FILE *stream, const struct flow *flow)
 {
@@ -585,13 +643,13 @@ flow_wildcards_init_catchall(struct flow_wildcards *wc)
     memset(&wc->masks, 0, sizeof wc->masks);
 }
 
-/* Initializes 'wc' as an exact-match set of wildcards; that is, 'wc' does not
- * wildcard any bits or fields. */
+/* Clear the metadata and register wildcard masks. They are not packet
+ * header fields. */
 void
-flow_wildcards_init_exact(struct flow_wildcards *wc)
+flow_wildcards_clear_non_packet_fields(struct flow_wildcards *wc)
 {
-    memset(&wc->masks, 0xff, sizeof wc->masks);
-    memset(wc->masks.zeros, 0, sizeof wc->masks.zeros);
+    memset(&wc->masks.metadata, 0, sizeof wc->masks.metadata);
+    memset(&wc->masks.regs, 0, sizeof wc->masks.regs);
 }
 
 /* Returns true if 'wc' matches every packet, false if 'wc' fixes any bits or
@@ -610,13 +668,13 @@ flow_wildcards_is_catchall(const struct flow_wildcards *wc)
     return true;
 }
 
-/* Initializes 'dst' as the combination of wildcards in 'src1' and 'src2'.
- * That is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is wildcarded in
- * 'src1' or 'src2' or both.  */
+/* Sets 'dst' as the bitwise AND of wildcards in 'src1' and 'src2'.
+ * That is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is wildcarded
+ * in 'src1' or 'src2' or both.  */
 void
-flow_wildcards_combine(struct flow_wildcards *dst,
-                       const struct flow_wildcards *src1,
-                       const struct flow_wildcards *src2)
+flow_wildcards_and(struct flow_wildcards *dst,
+                   const struct flow_wildcards *src1,
+                   const struct flow_wildcards *src2)
 {
     uint32_t *dst_u32 = (uint32_t *) &dst->masks;
     const uint32_t *src1_u32 = (const uint32_t *) &src1->masks;
@@ -628,11 +686,88 @@ flow_wildcards_combine(struct flow_wildcards *dst,
     }
 }
 
+/* Sets 'dst' as the bitwise OR of wildcards in 'src1' and 'src2'.  That
+ * is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is neither
+ * wildcarded in 'src1' nor 'src2'. */
+void
+flow_wildcards_or(struct flow_wildcards *dst,
+                  const struct flow_wildcards *src1,
+                  const struct flow_wildcards *src2)
+{
+    uint32_t *dst_u32 = (uint32_t *) &dst->masks;
+    const uint32_t *src1_u32 = (const uint32_t *) &src1->masks;
+    const uint32_t *src2_u32 = (const uint32_t *) &src2->masks;
+    size_t i;
+
+    for (i = 0; i < FLOW_U32S; i++) {
+        dst_u32[i] = src1_u32[i] | src2_u32[i];
+    }
+}
+
+/* Perform a bitwise OR of miniflow 'src' flow data with the equivalent
+ * fields in 'dst', storing the result in 'dst'. */
+static void
+flow_union_with_miniflow(struct flow *dst, const struct miniflow *src)
+{
+    uint32_t *dst_u32 = (uint32_t *) dst;
+    const uint32_t *p = src->values;
+    uint64_t map;
+
+    for (map = src->map; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
+        dst_u32[raw_ctz(map)] |= *p++;
+    }
+}
+
+/* Fold minimask 'mask''s wildcard mask into 'wc's wildcard mask. */
+void
+flow_wildcards_fold_minimask(struct flow_wildcards *wc,
+                             const struct minimask *mask)
+{
+    flow_union_with_miniflow(&wc->masks, &mask->masks);
+}
+
+uint64_t
+miniflow_get_map_in_range(const struct miniflow *miniflow,
+                          uint8_t start, uint8_t end, unsigned int *offset)
+{
+    uint64_t map = miniflow->map;
+    *offset = 0;
+
+    if (start > 0) {
+        uint64_t msk = (UINT64_C(1) << start) - 1; /* 'start' LSBs set */
+        *offset = count_1bits(map & msk);
+        map &= ~msk;
+    }
+    if (end < FLOW_U32S) {
+        uint64_t msk = (UINT64_C(1) << end) - 1; /* 'end' LSBs set */
+        map &= msk;
+    }
+    return map;
+}
+
+/* Fold minimask 'mask''s wildcard mask into 'wc's wildcard mask
+ * in range [start, end). */
+void
+flow_wildcards_fold_minimask_range(struct flow_wildcards *wc,
+                                   const struct minimask *mask,
+                                   uint8_t start, uint8_t end)
+{
+    uint32_t *dst_u32 = (uint32_t *)&wc->masks;
+    unsigned int offset;
+    uint64_t map = miniflow_get_map_in_range(&mask->masks, start, end,
+                                             &offset);
+    const uint32_t *p = mask->masks.values + offset;
+
+    for (; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
+        dst_u32[raw_ctz(map)] |= *p++;
+    }
+}
+
 /* Returns a hash of the wildcards in 'wc'. */
 uint32_t
 flow_wildcards_hash(const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
 {
-    return flow_hash(&wc->masks, basis);;
+    return flow_hash(&wc->masks, basis);
 }
 
 /* Returns true if 'a' and 'b' represent the same wildcards, false if they are
@@ -719,7 +854,7 @@ flow_hash_symmetric_l4(const struct flow *flow, uint32_t basis)
     if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
         fields.ipv4_addr = flow->nw_src ^ flow->nw_dst;
         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
-        if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP) {
+        if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
         }
     } else if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
@@ -731,11 +866,83 @@ flow_hash_symmetric_l4(const struct flow *flow, uint32_t basis)
             ipv6_addr[i] = a[i] ^ b[i];
         }
         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
-        if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP) {
+        if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
         }
     }
-    return hash_bytes(&fields, sizeof fields, basis);
+    return jhash_bytes(&fields, sizeof fields, basis);
+}
+
+/* Initialize a flow with random fields that matter for nx_hash_fields. */
+void
+flow_random_hash_fields(struct flow *flow)
+{
+    uint16_t rnd = random_uint16();
+
+    /* Initialize to all zeros. */
+    memset(flow, 0, sizeof *flow);
+
+    eth_addr_random(flow->dl_src);
+    eth_addr_random(flow->dl_dst);
+
+    flow->vlan_tci = (OVS_FORCE ovs_be16) (random_uint16() & VLAN_VID_MASK);
+
+    /* Make most of the random flows IPv4, some IPv6, and rest random. */
+    flow->dl_type = rnd < 0x8000 ? htons(ETH_TYPE_IP) :
+        rnd < 0xc000 ? htons(ETH_TYPE_IPV6) : (OVS_FORCE ovs_be16)rnd;
+
+    if (dl_type_is_ip_any(flow->dl_type)) {
+        if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
+            flow->nw_src = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
+            flow->nw_dst = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
+        } else {
+            random_bytes(&flow->ipv6_src, sizeof flow->ipv6_src);
+            random_bytes(&flow->ipv6_dst, sizeof flow->ipv6_dst);
+        }
+        /* Make most of IP flows TCP, some UDP or SCTP, and rest random. */
+        rnd = random_uint16();
+        flow->nw_proto = rnd < 0x8000 ? IPPROTO_TCP :
+            rnd < 0xc000 ? IPPROTO_UDP :
+            rnd < 0xd000 ? IPPROTO_SCTP : (uint8_t)rnd;
+        if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
+            flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
+            flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
+            flow->tp_src = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
+            flow->tp_dst = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
+        }
+    }
+}
+
+/* Masks the fields in 'wc' that are used by the flow hash 'fields'. */
+void
+flow_mask_hash_fields(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
+                      enum nx_hash_fields fields)
+{
+    switch (fields) {
+    case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
+        memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
+        break;
+
+    case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
+        memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
+        memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
+        if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
+            memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
+            memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
+        } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
+            memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
+            memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
+        }
+        if (is_ip_any(flow)) {
+            memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
+            flow_unwildcard_tp_ports(flow, wc);
+        }
+        wc->masks.vlan_tci |= htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
+        break;
+
+    default:
+        OVS_NOT_REACHED();
+    }
 }
 
 /* Hashes the portions of 'flow' designated by 'fields'. */
@@ -746,13 +953,13 @@ flow_hash_fields(const struct flow *flow, enum nx_hash_fields fields,
     switch (fields) {
 
     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
-        return hash_bytes(flow->dl_src, sizeof flow->dl_src, basis);
+        return jhash_bytes(flow->dl_src, sizeof flow->dl_src, basis);
 
     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
         return flow_hash_symmetric_l4(flow, basis);
     }
 
-    NOT_REACHED();
+    OVS_NOT_REACHED();
 }
 
 /* Returns a string representation of 'fields'. */
@@ -774,6 +981,24 @@ flow_hash_fields_valid(enum nx_hash_fields fields)
         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4;
 }
 
+/* Returns a hash value for the bits of 'flow' that are active based on
+ * 'wc', given 'basis'. */
+uint32_t
+flow_hash_in_wildcards(const struct flow *flow,
+                       const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
+{
+    const uint32_t *wc_u32 = (const uint32_t *) &wc->masks;
+    const uint32_t *flow_u32 = (const uint32_t *) flow;
+    uint32_t hash;
+    size_t i;
+
+    hash = basis;
+    for (i = 0; i < FLOW_U32S; i++) {
+        hash = mhash_add(hash, flow_u32[i] & wc_u32[i]);
+    }
+    return mhash_finish(hash, 4 * FLOW_U32S);
+}
+
 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
  * OpenFlow 1.0 "dl_vlan" value:
  *
@@ -823,6 +1048,109 @@ flow_set_vlan_pcp(struct flow *flow, uint8_t pcp)
     flow->vlan_tci |= htons((pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
 }
 
+/* Sets the MPLS Label that 'flow' matches to 'label', which is interpreted
+ * as an OpenFlow 1.1 "mpls_label" value. */
+void
+flow_set_mpls_label(struct flow *flow, ovs_be32 label)
+{
+    set_mpls_lse_label(&flow->mpls_lse, label);
+}
+
+/* Sets the MPLS TTL that 'flow' matches to 'ttl', which should be in the
+ * range 0...255. */
+void
+flow_set_mpls_ttl(struct flow *flow, uint8_t ttl)
+{
+    set_mpls_lse_ttl(&flow->mpls_lse, ttl);
+}
+
+/* Sets the MPLS TC that 'flow' matches to 'tc', which should be in the
+ * range 0...7. */
+void
+flow_set_mpls_tc(struct flow *flow, uint8_t tc)
+{
+    set_mpls_lse_tc(&flow->mpls_lse, tc);
+}
+
+/* Sets the MPLS BOS bit that 'flow' matches to which should be 0 or 1. */
+void
+flow_set_mpls_bos(struct flow *flow, uint8_t bos)
+{
+    set_mpls_lse_bos(&flow->mpls_lse, bos);
+}
+
+
+static void
+flow_compose_l4(struct ofpbuf *b, const struct flow *flow)
+{
+    if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY)
+        || !(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER)) {
+        if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
+            struct tcp_header *tcp;
+
+            tcp = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *tcp);
+            tcp->tcp_src = flow->tp_src;
+            tcp->tcp_dst = flow->tp_dst;
+            tcp->tcp_ctl = TCP_CTL(ntohs(flow->tcp_flags), 5);
+            b->l7 = ofpbuf_tail(b);
+        } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
+            struct udp_header *udp;
+
+            udp = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *udp);
+            udp->udp_src = flow->tp_src;
+            udp->udp_dst = flow->tp_dst;
+            b->l7 = ofpbuf_tail(b);
+        } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
+            struct sctp_header *sctp;
+
+            sctp = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *sctp);
+            sctp->sctp_src = flow->tp_src;
+            sctp->sctp_dst = flow->tp_dst;
+            b->l7 = ofpbuf_tail(b);
+        } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP) {
+            struct icmp_header *icmp;
+
+            icmp = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *icmp);
+            icmp->icmp_type = ntohs(flow->tp_src);
+            icmp->icmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
+            icmp->icmp_csum = csum(icmp, ICMP_HEADER_LEN);
+            b->l7 = ofpbuf_tail(b);
+        } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
+            struct icmp6_hdr *icmp;
+
+            icmp = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *icmp);
+            icmp->icmp6_type = ntohs(flow->tp_src);
+            icmp->icmp6_code = ntohs(flow->tp_dst);
+
+            if (icmp->icmp6_code == 0 &&
+                (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
+                 icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
+                struct in6_addr *nd_target;
+                struct nd_opt_hdr *nd_opt;
+
+                nd_target = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *nd_target);
+                *nd_target = flow->nd_target;
+
+                if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_sha)) {
+                    nd_opt = ofpbuf_put_zeros(b, 8);
+                    nd_opt->nd_opt_len = 1;
+                    nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_SOURCE_LINKADDR;
+                    memcpy(nd_opt + 1, flow->arp_sha, ETH_ADDR_LEN);
+                }
+                if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_tha)) {
+                    nd_opt = ofpbuf_put_zeros(b, 8);
+                    nd_opt->nd_opt_len = 1;
+                    nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_TARGET_LINKADDR;
+                    memcpy(nd_opt + 1, flow->arp_tha, ETH_ADDR_LEN);
+                }
+            }
+            icmp->icmp6_cksum = (OVS_FORCE uint16_t)
+                csum(icmp, (char *)ofpbuf_tail(b) - (char *)icmp);
+            b->l7 = ofpbuf_tail(b);
+        }
+    }
+}
+
 /* Puts into 'b' a packet that flow_extract() would parse as having the given
  * 'flow'.
  *
@@ -832,6 +1160,7 @@ flow_set_vlan_pcp(struct flow *flow, uint8_t pcp)
 void
 flow_compose(struct ofpbuf *b, const struct flow *flow)
 {
+    /* eth_compose() sets l3 pointer and makes sure it is 32-bit aligned. */
     eth_compose(b, flow->dl_dst, flow->dl_src, ntohs(flow->dl_type), 0);
     if (flow->dl_type == htons(FLOW_DL_TYPE_NONE)) {
         struct eth_header *eth = b->l2;
@@ -846,12 +1175,13 @@ flow_compose(struct ofpbuf *b, const struct flow *flow)
     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
         struct ip_header *ip;
 
-        b->l3 = ip = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *ip);
+        ip = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *ip);
         ip->ip_ihl_ver = IP_IHL_VER(5, 4);
         ip->ip_tos = flow->nw_tos;
+        ip->ip_ttl = flow->nw_ttl;
         ip->ip_proto = flow->nw_proto;
-        ip->ip_src = flow->nw_src;
-        ip->ip_dst = flow->nw_dst;
+        put_16aligned_be32(&ip->ip_src, flow->nw_src);
+        put_16aligned_be32(&ip->ip_dst, flow->nw_dst);
 
         if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
             ip->ip_frag_off |= htons(IP_MORE_FRAGMENTS);
@@ -859,38 +1189,34 @@ flow_compose(struct ofpbuf *b, const struct flow *flow)
                 ip->ip_frag_off |= htons(100);
             }
         }
-        if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY)
-            || !(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER)) {
-            if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
-                struct tcp_header *tcp;
-
-                b->l4 = tcp = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *tcp);
-                tcp->tcp_src = flow->tp_src;
-                tcp->tcp_dst = flow->tp_dst;
-                tcp->tcp_ctl = TCP_CTL(0, 5);
-            } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
-                struct udp_header *udp;
-
-                b->l4 = udp = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *udp);
-                udp->udp_src = flow->tp_src;
-                udp->udp_dst = flow->tp_dst;
-            } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP) {
-                struct icmp_header *icmp;
-
-                b->l4 = icmp = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *icmp);
-                icmp->icmp_type = ntohs(flow->tp_src);
-                icmp->icmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
-                icmp->icmp_csum = csum(icmp, ICMP_HEADER_LEN);
-            }
-        }
 
-        ip = b->l3;
+        b->l4 = ofpbuf_tail(b);
+
+        flow_compose_l4(b, flow);
+
         ip->ip_tot_len = htons((uint8_t *) b->data + b->size
                                - (uint8_t *) b->l3);
         ip->ip_csum = csum(ip, sizeof *ip);
     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
-        /* XXX */
-    } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)) {
+        struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
+
+        nh = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *nh);
+        put_16aligned_be32(&nh->ip6_flow, htonl(6 << 28) |
+                           htonl(flow->nw_tos << 20) | flow->ipv6_label);
+        nh->ip6_hlim = flow->nw_ttl;
+        nh->ip6_nxt = flow->nw_proto;
+
+        memcpy(&nh->ip6_src, &flow->ipv6_src, sizeof(nh->ip6_src));
+        memcpy(&nh->ip6_dst, &flow->ipv6_dst, sizeof(nh->ip6_dst));
+
+        b->l4 = ofpbuf_tail(b);
+
+        flow_compose_l4(b, flow);
+
+        nh->ip6_plen =
+            b->l7 ? htons((uint8_t *) b->l7 - (uint8_t *) b->l4) : htons(0);
+    } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
+               flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
         struct arp_eth_header *arp;
 
         b->l3 = arp = ofpbuf_put_zeros(b, sizeof *arp);
@@ -902,12 +1228,17 @@ flow_compose(struct ofpbuf *b, const struct flow *flow)
 
         if (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST ||
             flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY) {
-            arp->ar_spa = flow->nw_src;
-            arp->ar_tpa = flow->nw_dst;
+            put_16aligned_be32(&arp->ar_spa, flow->nw_src);
+            put_16aligned_be32(&arp->ar_tpa, flow->nw_dst);
             memcpy(arp->ar_sha, flow->arp_sha, ETH_ADDR_LEN);
             memcpy(arp->ar_tha, flow->arp_tha, ETH_ADDR_LEN);
         }
     }
+
+    if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
+        b->l2_5 = b->l3;
+        push_mpls(b, flow->dl_type, flow->mpls_lse);
+    }
 }
 \f
 /* Compressed flow. */
@@ -915,13 +1246,7 @@ flow_compose(struct ofpbuf *b, const struct flow *flow)
 static int
 miniflow_n_values(const struct miniflow *flow)
 {
-    int n, i;
-
-    n = 0;
-    for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
-        n += popcount(flow->map[i]);
-    }
-    return n;
+    return count_1bits(flow->map);
 }
 
 static uint32_t *
@@ -935,36 +1260,63 @@ miniflow_alloc_values(struct miniflow *flow, int n)
     }
 }
 
+/* Completes an initialization of 'dst' as a miniflow copy of 'src' begun by
+ * the caller.  The caller must have already initialized 'dst->map' properly
+ * to indicate the significant uint32_t elements of 'src'.  'n' must be the
+ * number of 1-bits in 'dst->map'.
+ *
+ * Normally the significant elements are the ones that are non-zero.  However,
+ * when a miniflow is initialized from a (mini)mask, the values can be zeroes,
+ * so that the flow and mask always have the same maps.
+ *
+ * This function initializes 'dst->values' (either inline if possible or with
+ * malloc() otherwise) and copies the uint32_t elements of 'src' indicated by
+ * 'dst->map' into it. */
+static void
+miniflow_init__(struct miniflow *dst, const struct flow *src, int n)
+{
+    const uint32_t *src_u32 = (const uint32_t *) src;
+    unsigned int ofs;
+    uint64_t map;
+
+    dst->values = miniflow_alloc_values(dst, n);
+    ofs = 0;
+    for (map = dst->map; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
+        dst->values[ofs++] = src_u32[raw_ctz(map)];
+    }
+}
+
 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'.  The caller must eventually free 'dst'
  * with miniflow_destroy(). */
 void
 miniflow_init(struct miniflow *dst, const struct flow *src)
 {
     const uint32_t *src_u32 = (const uint32_t *) src;
-    unsigned int ofs;
     unsigned int i;
     int n;
 
     /* Initialize dst->map, counting the number of nonzero elements. */
     n = 0;
-    memset(dst->map, 0, sizeof dst->map);
+    dst->map = 0;
+
     for (i = 0; i < FLOW_U32S; i++) {
         if (src_u32[i]) {
-            dst->map[i / 32] |= 1u << (i % 32);
+            dst->map |= UINT64_C(1) << i;
             n++;
         }
     }
 
-    /* Initialize dst->values. */
-    dst->values = miniflow_alloc_values(dst, n);
-    ofs = 0;
-    for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
-        uint32_t map;
+    miniflow_init__(dst, src, n);
+}
 
-        for (map = dst->map[i]; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
-            dst->values[ofs++] = src_u32[raw_ctz(map) + i * 32];
-        }
-    }
+/* Initializes 'dst' as a copy of 'src', using 'mask->map' as 'dst''s map.  The
+ * caller must eventually free 'dst' with miniflow_destroy(). */
+void
+miniflow_init_with_minimask(struct miniflow *dst, const struct flow *src,
+                            const struct minimask *mask)
+{
+    dst->map = mask->masks.map;
+    miniflow_init__(dst, src, miniflow_n_values(dst));
 }
 
 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'.  The caller must eventually free 'dst'
@@ -973,11 +1325,26 @@ void
 miniflow_clone(struct miniflow *dst, const struct miniflow *src)
 {
     int n = miniflow_n_values(src);
-    memcpy(dst->map, src->map, sizeof dst->map);
+    dst->map = src->map;
     dst->values = miniflow_alloc_values(dst, n);
     memcpy(dst->values, src->values, n * sizeof *dst->values);
 }
 
+/* Initializes 'dst' with the data in 'src', destroying 'src'.
+ * The caller must eventually free 'dst' with miniflow_destroy(). */
+void
+miniflow_move(struct miniflow *dst, struct miniflow *src)
+{
+    if (src->values == src->inline_values) {
+        dst->values = dst->inline_values;
+        memcpy(dst->values, src->values,
+               miniflow_n_values(src) * sizeof *dst->values);
+    } else {
+        dst->values = src->values;
+    }
+    dst->map = src->map;
+}
+
 /* Frees any memory owned by 'flow'.  Does not free the storage in which 'flow'
  * itself resides; the caller is responsible for that. */
 void
@@ -992,40 +1359,19 @@ miniflow_destroy(struct miniflow *flow)
 void
 miniflow_expand(const struct miniflow *src, struct flow *dst)
 {
-    uint32_t *dst_u32 = (uint32_t *) dst;
-    int ofs;
-    int i;
-
-    memset(dst_u32, 0, sizeof *dst);
-
-    ofs = 0;
-    for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
-        uint32_t map;
-
-        for (map = src->map[i]; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
-            dst_u32[raw_ctz(map) + i * 32] = src->values[ofs++];
-        }
-    }
+    memset(dst, 0, sizeof *dst);
+    flow_union_with_miniflow(dst, src);
 }
 
 static const uint32_t *
 miniflow_get__(const struct miniflow *flow, unsigned int u32_ofs)
 {
-    if (!(flow->map[u32_ofs / 32] & (1u << (u32_ofs % 32)))) {
+    if (!(flow->map & (UINT64_C(1) << u32_ofs))) {
         static const uint32_t zero = 0;
         return &zero;
-    } else {
-        const uint32_t *p = flow->values;
-
-        BUILD_ASSERT(MINI_N_MAPS == 2);
-        if (u32_ofs < 32) {
-            p += popcount(flow->map[0] & ((1u << u32_ofs) - 1));
-        } else {
-            p += popcount(flow->map[0]);
-            p += popcount(flow->map[1] & ((1u << (u32_ofs - 32)) - 1));
-        }
-        return p;
     }
+    return flow->values +
+           count_1bits(flow->map & ((UINT64_C(1) << u32_ofs) - 1));
 }
 
 /* Returns the uint32_t that would be at byte offset '4 * u32_ofs' if 'flow'
@@ -1059,16 +1405,31 @@ miniflow_get_vid(const struct miniflow *flow)
 bool
 miniflow_equal(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b)
 {
-    int i;
+    const uint32_t *ap = a->values;
+    const uint32_t *bp = b->values;
+    const uint64_t a_map = a->map;
+    const uint64_t b_map = b->map;
+    uint64_t map;
+
+    if (a_map == b_map) {
+        for (map = a_map; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
+            if (*ap++ != *bp++) {
+                return false;
+            }
+        }
+    } else {
+        for (map = a_map | b_map; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
+            uint64_t bit = rightmost_1bit(map);
+            uint64_t a_value = a_map & bit ? *ap++ : 0;
+            uint64_t b_value = b_map & bit ? *bp++ : 0;
 
-    for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
-        if (a->map[i] != b->map[i]) {
-            return false;
+            if (a_value != b_value) {
+                return false;
+            }
         }
     }
 
-    return !memcmp(a->values, b->values,
-                   miniflow_n_values(a) * sizeof *a->values);
+    return true;
 }
 
 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal at the places where there are 1-bits
@@ -1078,20 +1439,17 @@ miniflow_equal_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b,
                            const struct minimask *mask)
 {
     const uint32_t *p;
-    int i;
+    uint64_t map;
 
     p = mask->masks.values;
-    for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
-        uint32_t map;
 
-        for (map = mask->masks.map[i]; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
-            int ofs = raw_ctz(map) + i * 32;
+    for (map = mask->masks.map; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
+        int ofs = raw_ctz(map);
 
-            if ((miniflow_get(a, ofs) ^ miniflow_get(b, ofs)) & *p) {
-                return false;
-            }
-            p++;
+        if ((miniflow_get(a, ofs) ^ miniflow_get(b, ofs)) & *p) {
+            return false;
         }
+        p++;
     }
 
     return true;
@@ -1105,20 +1463,17 @@ miniflow_equal_flow_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct flow *b,
 {
     const uint32_t *b_u32 = (const uint32_t *) b;
     const uint32_t *p;
-    int i;
+    uint64_t map;
 
     p = mask->masks.values;
-    for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
-        uint32_t map;
 
-        for (map = mask->masks.map[i]; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
-            int ofs = raw_ctz(map) + i * 32;
+    for (map = mask->masks.map; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
+        int ofs = raw_ctz(map);
 
-            if ((miniflow_get(a, ofs) ^ b_u32[ofs]) & *p) {
-                return false;
-            }
-            p++;
+        if ((miniflow_get(a, ofs) ^ b_u32[ofs]) & *p) {
+            return false;
         }
+        p++;
     }
 
     return true;
@@ -1128,10 +1483,22 @@ miniflow_equal_flow_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct flow *b,
 uint32_t
 miniflow_hash(const struct miniflow *flow, uint32_t basis)
 {
-    BUILD_ASSERT_DECL(MINI_N_MAPS == 2);
-    return hash_3words(flow->map[0], flow->map[1],
-                       hash_words(flow->values, miniflow_n_values(flow),
-                                  basis));
+    const uint32_t *p = flow->values;
+    uint32_t hash = basis;
+    uint64_t hash_map = 0;
+    uint64_t map;
+
+    for (map = flow->map; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
+        if (*p) {
+            hash = mhash_add(hash, *p);
+            hash_map |= rightmost_1bit(map);
+        }
+        p++;
+    }
+    hash = mhash_add(hash, hash_map);
+    hash = mhash_add(hash, hash_map >> 32);
+
+    return mhash_finish(hash, p - flow->values);
 }
 
 /* Returns a hash value for the bits of 'flow' where there are 1-bits in
@@ -1145,21 +1512,15 @@ miniflow_hash_in_minimask(const struct miniflow *flow,
 {
     const uint32_t *p = mask->masks.values;
     uint32_t hash;
-    int i;
+    uint64_t map;
 
     hash = basis;
-    for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
-        uint32_t map;
 
-        for (map = mask->masks.map[i]; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
-            int ofs = raw_ctz(map) + i * 32;
-
-            hash = mhash_add(hash, miniflow_get(flow, ofs) & *p);
-            p++;
-        }
+    for (map = mask->masks.map; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
+        hash = mhash_add(hash, miniflow_get(flow, raw_ctz(map)) & *p++);
     }
 
-    return mhash_finish(hash, p - mask->masks.values);
+    return mhash_finish(hash, (p - mask->masks.values) * 4);
 }
 
 /* Returns a hash value for the bits of 'flow' where there are 1-bits in
@@ -1171,25 +1532,44 @@ uint32_t
 flow_hash_in_minimask(const struct flow *flow, const struct minimask *mask,
                       uint32_t basis)
 {
-    const uint32_t *flow_u32 = (const uint32_t *) flow;
+    const uint32_t *flow_u32 = (const uint32_t *)flow;
     const uint32_t *p = mask->masks.values;
     uint32_t hash;
-    int i;
+    uint64_t map;
 
     hash = basis;
-    for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
-        uint32_t map;
+    for (map = mask->masks.map; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
+        hash = mhash_add(hash, flow_u32[raw_ctz(map)] & *p++);
+    }
 
-        for (map = mask->masks.map[i]; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
-            int ofs = raw_ctz(map) + i * 32;
+    return mhash_finish(hash, (p - mask->masks.values) * 4);
+}
 
-            hash = mhash_add(hash, flow_u32[ofs] & *p);
-            p++;
-        }
+/* Returns a hash value for the bits of range [start, end) in 'flow',
+ * where there are 1-bits in 'mask', given 'hash'.
+ *
+ * The hash values returned by this function are the same as those returned by
+ * minimatch_hash_range(), only the form of the arguments differ. */
+uint32_t
+flow_hash_in_minimask_range(const struct flow *flow,
+                            const struct minimask *mask,
+                            uint8_t start, uint8_t end, uint32_t *basis)
+{
+    const uint32_t *flow_u32 = (const uint32_t *)flow;
+    unsigned int offset;
+    uint64_t map = miniflow_get_map_in_range(&mask->masks, start, end,
+                                             &offset);
+    const uint32_t *p = mask->masks.values + offset;
+    uint32_t hash = *basis;
+
+    for (; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
+        hash = mhash_add(hash, flow_u32[raw_ctz(map)] & *p++);
     }
 
-    return mhash_finish(hash, p - mask->masks.values);
+    *basis = hash; /* Allow continuation from the unfinished value. */
+    return mhash_finish(hash, (p - mask->masks.values) * 4);
 }
+
 \f
 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'.  The caller must eventually free 'dst'
  * with minimask_destroy(). */
@@ -1207,6 +1587,14 @@ minimask_clone(struct minimask *dst, const struct minimask *src)
     miniflow_clone(&dst->masks, &src->masks);
 }
 
+/* Initializes 'dst' with the data in 'src', destroying 'src'.
+ * The caller must eventually free 'dst' with minimask_destroy(). */
+void
+minimask_move(struct minimask *dst, struct minimask *src)
+{
+    miniflow_move(&dst->masks, &src->masks);
+}
+
 /* Initializes 'dst_' as the bit-wise "and" of 'a_' and 'b_'.
  *
  * The caller must provide room for FLOW_U32S "uint32_t"s in 'storage', for use
@@ -1219,23 +1607,19 @@ minimask_combine(struct minimask *dst_,
     struct miniflow *dst = &dst_->masks;
     const struct miniflow *a = &a_->masks;
     const struct miniflow *b = &b_->masks;
-    int i, n;
+    uint64_t map;
+    int n = 0;
 
-    n = 0;
     dst->values = storage;
-    for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
-        uint32_t map;
-
-        dst->map[i] = 0;
-        for (map = a->map[i] & b->map[i]; map;
-             map = zero_rightmost_1bit(map)) {
-            int ofs = raw_ctz(map) + i * 32;
-            uint32_t mask = miniflow_get(a, ofs) & miniflow_get(b, ofs);
-
-            if (mask) {
-                dst->map[i] |= rightmost_1bit(map);
-                dst->values[n++] = mask;
-            }
+
+    dst->map = 0;
+    for (map = a->map & b->map; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
+        int ofs = raw_ctz(map);
+        uint32_t mask = miniflow_get(a, ofs) & miniflow_get(b, ofs);
+
+        if (mask) {
+            dst->map |= rightmost_1bit(map);
+            dst->values[n++] = mask;
         }
     }
 }
@@ -1292,20 +1676,15 @@ minimask_has_extra(const struct minimask *a_, const struct minimask *b_)
 {
     const struct miniflow *a = &a_->masks;
     const struct miniflow *b = &b_->masks;
-    int i;
-
-    for (i = 0; i < MINI_N_MAPS; i++) {
-        uint32_t map;
+    uint64_t map;
 
-        for (map = a->map[i] | b->map[i]; map;
-             map = zero_rightmost_1bit(map)) {
-            int ofs = raw_ctz(map) + i * 32;
-            uint32_t a_u32 = miniflow_get(a, ofs);
-            uint32_t b_u32 = miniflow_get(b, ofs);
+    for (map = a->map | b->map; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
+        int ofs = raw_ctz(map);
+        uint32_t a_u32 = miniflow_get(a, ofs);
+        uint32_t b_u32 = miniflow_get(b, ofs);
 
-            if ((a_u32 & b_u32) != b_u32) {
-                return true;
-            }
+        if ((a_u32 & b_u32) != b_u32) {
+            return true;
         }
     }
 
@@ -1318,7 +1697,13 @@ bool
 minimask_is_catchall(const struct minimask *mask_)
 {
     const struct miniflow *mask = &mask_->masks;
+    const uint32_t *p = mask->values;
+    uint64_t map;
 
-    BUILD_ASSERT(MINI_N_MAPS == 2);
-    return !(mask->map[0] | mask->map[1]);
+    for (map = mask->map; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
+        if (*p++) {
+            return false;
+        }
+    }
+    return true;
 }