1dbf82f75ec5169c6b0e1241696fd1f390caa000
[cascardo/ovs.git] / lib / flow.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16 #include <config.h>
17 #include <sys/types.h>
18 #include "flow.h"
19 #include <errno.h>
20 #include <inttypes.h>
21 #include <limits.h>
22 #include <netinet/in.h>
23 #include <netinet/icmp6.h>
24 #include <netinet/ip6.h>
25 #include <stdint.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include <string.h>
28 #include "byte-order.h"
29 #include "coverage.h"
30 #include "csum.h"
31 #include "dynamic-string.h"
32 #include "hash.h"
33 #include "jhash.h"
34 #include "match.h"
35 #include "dp-packet.h"
36 #include "openflow/openflow.h"
37 #include "packets.h"
38 #include "odp-util.h"
39 #include "random.h"
40 #include "unaligned.h"
41
42 COVERAGE_DEFINE(flow_extract);
43 COVERAGE_DEFINE(miniflow_malloc);
44
45 /* U64 indices for segmented flow classification. */
46 const uint8_t flow_segment_u64s[4] = {
47     FLOW_SEGMENT_1_ENDS_AT / sizeof(uint64_t),
48     FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT / sizeof(uint64_t),
49     FLOW_SEGMENT_3_ENDS_AT / sizeof(uint64_t),
50     FLOW_U64S
51 };
52
53 /* Asserts that field 'f1' follows immediately after 'f0' in struct flow,
54  * without any intervening padding. */
55 #define ASSERT_SEQUENTIAL(f0, f1)                       \
56     BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct flow, f0)         \
57                       + MEMBER_SIZEOF(struct flow, f0)  \
58                       == offsetof(struct flow, f1))
59
60 /* Asserts that fields 'f0' and 'f1' are in the same 32-bit aligned word within
61  * struct flow. */
62 #define ASSERT_SAME_WORD(f0, f1)                        \
63     BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct flow, f0) / 4     \
64                       == offsetof(struct flow, f1) / 4)
65
66 /* Asserts that 'f0' and 'f1' are both sequential and within the same 32-bit
67  * aligned word in struct flow. */
68 #define ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(f0, f1)     \
69     ASSERT_SEQUENTIAL(f0, f1);                  \
70     ASSERT_SAME_WORD(f0, f1)
71
72 /* miniflow_extract() assumes the following to be true to optimize the
73  * extraction process. */
74 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(dl_type, vlan_tci);
75
76 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(nw_frag, nw_tos);
77 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(nw_tos, nw_ttl);
78 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(nw_ttl, nw_proto);
79
80 /* TCP flags in the middle of a BE64, zeroes in the other half. */
81 BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct flow, tcp_flags) % 8 == 4);
82
83 #if WORDS_BIGENDIAN
84 #define TCP_FLAGS_BE32(tcp_ctl) ((OVS_FORCE ovs_be32)TCP_FLAGS_BE16(tcp_ctl) \
85                                  << 16)
86 #else
87 #define TCP_FLAGS_BE32(tcp_ctl) ((OVS_FORCE ovs_be32)TCP_FLAGS_BE16(tcp_ctl))
88 #endif
89
90 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(tp_src, tp_dst);
91
92 /* Removes 'size' bytes from the head end of '*datap', of size '*sizep', which
93  * must contain at least 'size' bytes of data.  Returns the first byte of data
94  * removed. */
95 static inline const void *
96 data_pull(const void **datap, size_t *sizep, size_t size)
97 {
98     const char *data = *datap;
99     *datap = data + size;
100     *sizep -= size;
101     return data;
102 }
103
104 /* If '*datap' has at least 'size' bytes of data, removes that many bytes from
105  * the head end of '*datap' and returns the first byte removed.  Otherwise,
106  * returns a null pointer without modifying '*datap'. */
107 static inline const void *
108 data_try_pull(const void **datap, size_t *sizep, size_t size)
109 {
110     return OVS_LIKELY(*sizep >= size) ? data_pull(datap, sizep, size) : NULL;
111 }
112
113 /* Context for pushing data to a miniflow. */
114 struct mf_ctx {
115     struct flowmap map;
116     uint64_t *data;
117     uint64_t * const end;
118 };
119
120 /* miniflow_push_* macros allow filling in a miniflow data values in order.
121  * Assertions are needed only when the layout of the struct flow is modified.
122  * 'ofs' is a compile-time constant, which allows most of the code be optimized
123  * away.  Some GCC versions gave warnings on ALWAYS_INLINE, so these are
124  * defined as macros. */
125
126 #if (FLOW_WC_SEQ != 33)
127 #define MINIFLOW_ASSERT(X) ovs_assert(X)
128 BUILD_MESSAGE("FLOW_WC_SEQ changed: miniflow_extract() will have runtime "
129                "assertions enabled. Consider updating FLOW_WC_SEQ after "
130                "testing")
131 #else
132 #define MINIFLOW_ASSERT(X)
133 #endif
134
135 /* True if 'IDX' and higher bits are not set. */
136 #define ASSERT_FLOWMAP_NOT_SET(FM, IDX)                                 \
137 {                                                                       \
138     MINIFLOW_ASSERT(!((FM)->bits[(IDX) / MAP_T_BITS] &                  \
139                       (FLOWMAP_MAX << ((IDX) % MAP_T_BITS))));          \
140     for (size_t i = (IDX) / MAP_T_BITS + 1; i < FLOWMAP_UNITS; i++) {   \
141         MINIFLOW_ASSERT(!(FM)->bits[i]);                                \
142     }                                                                   \
143 }
144
145 #define miniflow_set_map(MF, OFS)            \
146     {                                        \
147     ASSERT_FLOWMAP_NOT_SET(&MF.map, (OFS));  \
148     flowmap_set(&MF.map, (OFS), 1);          \
149 }
150
151 #define miniflow_assert_in_map(MF, OFS)             \
152     MINIFLOW_ASSERT(FLOWMAP_IS_SET(MF.map, (OFS))); \
153     ASSERT_FLOWMAP_NOT_SET(&MF.map, (OFS) + 1)
154
155 #define miniflow_push_uint64_(MF, OFS, VALUE)              \
156 {                                                          \
157     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end && (OFS) % 8 == 0);   \
158     *MF.data++ = VALUE;                                    \
159     miniflow_set_map(MF, OFS / 8);                         \
160 }
161
162 #define miniflow_push_be64_(MF, OFS, VALUE)                     \
163     miniflow_push_uint64_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint64_t)(VALUE))
164
165 #define miniflow_push_uint32_(MF, OFS, VALUE)   \
166     {                                           \
167     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end);          \
168                                                 \
169     if ((OFS) % 8 == 0) {                       \
170         miniflow_set_map(MF, OFS / 8);          \
171         *(uint32_t *)MF.data = VALUE;           \
172     } else if ((OFS) % 8 == 4) {                \
173         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);    \
174         *((uint32_t *)MF.data + 1) = VALUE;     \
175         MF.data++;                              \
176     }                                           \
177 }
178
179 #define miniflow_push_be32_(MF, OFS, VALUE)                     \
180     miniflow_push_uint32_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint32_t)(VALUE))
181
182 #define miniflow_push_uint16_(MF, OFS, VALUE)   \
183 {                                               \
184     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end);          \
185                                                 \
186     if ((OFS) % 8 == 0) {                       \
187         miniflow_set_map(MF, OFS / 8);          \
188         *(uint16_t *)MF.data = VALUE;           \
189     } else if ((OFS) % 8 == 2) {                \
190         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);    \
191         *((uint16_t *)MF.data + 1) = VALUE;     \
192     } else if ((OFS) % 8 == 4) {                \
193         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);    \
194         *((uint16_t *)MF.data + 2) = VALUE;     \
195     } else if ((OFS) % 8 == 6) {                \
196         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);    \
197         *((uint16_t *)MF.data + 3) = VALUE;     \
198         MF.data++;                              \
199     }                                           \
200 }
201
202 #define miniflow_pad_to_64_(MF, OFS)                            \
203 {                                                               \
204     MINIFLOW_ASSERT((OFS) % 8 != 0);                            \
205     miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);                        \
206                                                                 \
207     memset((uint8_t *)MF.data + (OFS) % 8, 0, 8 - (OFS) % 8);   \
208     MF.data++;                                                  \
209 }
210
211 #define miniflow_push_be16_(MF, OFS, VALUE)                     \
212     miniflow_push_uint16_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint16_t)VALUE);
213
214 #define miniflow_set_maps(MF, OFS, N_WORDS)                     \
215 {                                                               \
216     size_t ofs = (OFS);                                         \
217     size_t n_words = (N_WORDS);                                 \
218                                                                 \
219     MINIFLOW_ASSERT(n_words && MF.data + n_words <= MF.end);    \
220     ASSERT_FLOWMAP_NOT_SET(&MF.map, ofs);                       \
221     flowmap_set(&MF.map, ofs, n_words);                         \
222 }
223
224 /* Data at 'valuep' may be unaligned. */
225 #define miniflow_push_words_(MF, OFS, VALUEP, N_WORDS)          \
226 {                                                               \
227     MINIFLOW_ASSERT((OFS) % 8 == 0);                            \
228     miniflow_set_maps(MF, (OFS) / 8, (N_WORDS));                \
229     memcpy(MF.data, (VALUEP), (N_WORDS) * sizeof *MF.data);     \
230     MF.data += (N_WORDS);                                       \
231 }
232
233 /* Push 32-bit words padded to 64-bits. */
234 #define miniflow_push_words_32_(MF, OFS, VALUEP, N_WORDS)               \
235 {                                                                       \
236     miniflow_set_maps(MF, (OFS) / 8, DIV_ROUND_UP(N_WORDS, 2));         \
237     memcpy(MF.data, (VALUEP), (N_WORDS) * sizeof(uint32_t));            \
238     MF.data += DIV_ROUND_UP(N_WORDS, 2);                                \
239     if ((N_WORDS) & 1) {                                                \
240         *((uint32_t *)MF.data - 1) = 0;                                 \
241     }                                                                   \
242 }
243
244 /* Data at 'valuep' may be unaligned. */
245 /* MACs start 64-aligned, and must be followed by other data or padding. */
246 #define miniflow_push_macs_(MF, OFS, VALUEP)                    \
247 {                                                               \
248     miniflow_set_maps(MF, (OFS) / 8, 2);                        \
249     memcpy(MF.data, (VALUEP), 2 * ETH_ADDR_LEN);                \
250     MF.data += 1;                   /* First word only. */      \
251 }
252
253 #define miniflow_push_uint32(MF, FIELD, VALUE)                      \
254     miniflow_push_uint32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
255
256 #define miniflow_push_be32(MF, FIELD, VALUE)                        \
257     miniflow_push_be32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
258
259 #define miniflow_push_uint16(MF, FIELD, VALUE)                      \
260     miniflow_push_uint16_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
261
262 #define miniflow_push_be16(MF, FIELD, VALUE)                        \
263     miniflow_push_be16_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
264
265 #define miniflow_pad_to_64(MF, FIELD)                       \
266     miniflow_pad_to_64_(MF, offsetof(struct flow, FIELD))
267
268 #define miniflow_push_words(MF, FIELD, VALUEP, N_WORDS)                 \
269     miniflow_push_words_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP, N_WORDS)
270
271 #define miniflow_push_words_32(MF, FIELD, VALUEP, N_WORDS)              \
272     miniflow_push_words_32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP, N_WORDS)
273
274 #define miniflow_push_macs(MF, FIELD, VALUEP)                       \
275     miniflow_push_macs_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP)
276
277 /* Pulls the MPLS headers at '*datap' and returns the count of them. */
278 static inline int
279 parse_mpls(const void **datap, size_t *sizep)
280 {
281     const struct mpls_hdr *mh;
282     int count = 0;
283
284     while ((mh = data_try_pull(datap, sizep, sizeof *mh))) {
285         count++;
286         if (mh->mpls_lse.lo & htons(1 << MPLS_BOS_SHIFT)) {
287             break;
288         }
289     }
290     return MIN(count, FLOW_MAX_MPLS_LABELS);
291 }
292
293 static inline ovs_be16
294 parse_vlan(const void **datap, size_t *sizep)
295 {
296     const struct eth_header *eth = *datap;
297
298     struct qtag_prefix {
299         ovs_be16 eth_type;      /* ETH_TYPE_VLAN */
300         ovs_be16 tci;
301     };
302
303     data_pull(datap, sizep, ETH_ADDR_LEN * 2);
304
305     if (eth->eth_type == htons(ETH_TYPE_VLAN)) {
306         if (OVS_LIKELY(*sizep
307                        >= sizeof(struct qtag_prefix) + sizeof(ovs_be16))) {
308             const struct qtag_prefix *qp = data_pull(datap, sizep, sizeof *qp);
309             return qp->tci | htons(VLAN_CFI);
310         }
311     }
312     return 0;
313 }
314
315 static inline ovs_be16
316 parse_ethertype(const void **datap, size_t *sizep)
317 {
318     const struct llc_snap_header *llc;
319     ovs_be16 proto;
320
321     proto = *(ovs_be16 *) data_pull(datap, sizep, sizeof proto);
322     if (OVS_LIKELY(ntohs(proto) >= ETH_TYPE_MIN)) {
323         return proto;
324     }
325
326     if (OVS_UNLIKELY(*sizep < sizeof *llc)) {
327         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
328     }
329
330     llc = *datap;
331     if (OVS_UNLIKELY(llc->llc.llc_dsap != LLC_DSAP_SNAP
332                      || llc->llc.llc_ssap != LLC_SSAP_SNAP
333                      || llc->llc.llc_cntl != LLC_CNTL_SNAP
334                      || memcmp(llc->snap.snap_org, SNAP_ORG_ETHERNET,
335                                sizeof llc->snap.snap_org))) {
336         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
337     }
338
339     data_pull(datap, sizep, sizeof *llc);
340
341     if (OVS_LIKELY(ntohs(llc->snap.snap_type) >= ETH_TYPE_MIN)) {
342         return llc->snap.snap_type;
343     }
344
345     return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
346 }
347
348 static inline void
349 parse_icmpv6(const void **datap, size_t *sizep, const struct icmp6_hdr *icmp,
350              const struct in6_addr **nd_target,
351              uint8_t arp_buf[2][ETH_ADDR_LEN])
352 {
353     if (icmp->icmp6_code == 0 &&
354         (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
355          icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
356
357         *nd_target = data_try_pull(datap, sizep, sizeof **nd_target);
358         if (OVS_UNLIKELY(!*nd_target)) {
359             return;
360         }
361
362         while (*sizep >= 8) {
363             /* The minimum size of an option is 8 bytes, which also is
364              * the size of Ethernet link-layer options. */
365             const struct nd_opt_hdr *nd_opt = *datap;
366             int opt_len = nd_opt->nd_opt_len * 8;
367
368             if (!opt_len || opt_len > *sizep) {
369                 return;
370             }
371
372             /* Store the link layer address if the appropriate option is
373              * provided.  It is considered an error if the same link
374              * layer option is specified twice. */
375             if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_SOURCE_LINKADDR
376                     && opt_len == 8) {
377                 if (OVS_LIKELY(eth_addr_is_zero(arp_buf[0]))) {
378                     memcpy(arp_buf[0], nd_opt + 1, ETH_ADDR_LEN);
379                 } else {
380                     goto invalid;
381                 }
382             } else if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_TARGET_LINKADDR
383                     && opt_len == 8) {
384                 if (OVS_LIKELY(eth_addr_is_zero(arp_buf[1]))) {
385                     memcpy(arp_buf[1], nd_opt + 1, ETH_ADDR_LEN);
386                 } else {
387                     goto invalid;
388                 }
389             }
390
391             if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(datap, sizep, opt_len))) {
392                 return;
393             }
394         }
395     }
396
397     return;
398
399 invalid:
400     *nd_target = NULL;
401     memset(arp_buf[0], 0, ETH_ADDR_LEN);
402     memset(arp_buf[1], 0, ETH_ADDR_LEN);
403     return;
404 }
405
406 /* Initializes 'flow' members from 'packet' and 'md'
407  *
408  * Initializes 'packet' header l2 pointer to the start of the Ethernet
409  * header, and the layer offsets as follows:
410  *
411  *    - packet->l2_5_ofs to the start of the MPLS shim header, or UINT16_MAX
412  *      when there is no MPLS shim header.
413  *
414  *    - packet->l3_ofs to just past the Ethernet header, or just past the
415  *      vlan_header if one is present, to the first byte of the payload of the
416  *      Ethernet frame.  UINT16_MAX if the frame is too short to contain an
417  *      Ethernet header.
418  *
419  *    - packet->l4_ofs to just past the IPv4 header, if one is present and
420  *      has at least the content used for the fields of interest for the flow,
421  *      otherwise UINT16_MAX.
422  */
423 void
424 flow_extract(struct dp_packet *packet, struct flow *flow)
425 {
426     struct {
427         struct miniflow mf;
428         uint64_t buf[FLOW_U64S];
429     } m;
430
431     COVERAGE_INC(flow_extract);
432
433     miniflow_extract(packet, &m.mf);
434     miniflow_expand(&m.mf, flow);
435 }
436
437 /* Caller is responsible for initializing 'dst' with enough storage for
438  * FLOW_U64S * 8 bytes. */
439 void
440 miniflow_extract(struct dp_packet *packet, struct miniflow *dst)
441 {
442     const struct pkt_metadata *md = &packet->md;
443     const void *data = dp_packet_data(packet);
444     size_t size = dp_packet_size(packet);
445     uint64_t *values = miniflow_values(dst);
446     struct mf_ctx mf = { FLOWMAP_EMPTY_INITIALIZER, values,
447                          values + FLOW_U64S };
448     const char *l2;
449     ovs_be16 dl_type;
450     uint8_t nw_frag, nw_tos, nw_ttl, nw_proto;
451
452     /* Metadata. */
453     if (md->tunnel.ip_dst) {
454         miniflow_push_words(mf, tunnel, &md->tunnel,
455                             offsetof(struct flow_tnl, metadata) /
456                             sizeof(uint64_t));
457
458         if (!(md->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF)) {
459             if (md->tunnel.metadata.present.map) {
460                 miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata, &md->tunnel.metadata,
461                                     sizeof md->tunnel.metadata /
462                                     sizeof(uint64_t));
463             }
464         } else {
465             if (md->tunnel.metadata.present.len) {
466                 miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata.present,
467                                     &md->tunnel.metadata.present, 1);
468                 miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata.opts.gnv,
469                                     md->tunnel.metadata.opts.gnv,
470                                     DIV_ROUND_UP(md->tunnel.metadata.present.len,
471                                                  sizeof(uint64_t)));
472             }
473         }
474     }
475     if (md->skb_priority || md->pkt_mark) {
476         miniflow_push_uint32(mf, skb_priority, md->skb_priority);
477         miniflow_push_uint32(mf, pkt_mark, md->pkt_mark);
478     }
479     miniflow_push_uint32(mf, dp_hash, md->dp_hash);
480     miniflow_push_uint32(mf, in_port, odp_to_u32(md->in_port.odp_port));
481     if (md->recirc_id) {
482         miniflow_push_uint32(mf, recirc_id, md->recirc_id);
483         miniflow_pad_to_64(mf, conj_id);
484     }
485
486     /* Initialize packet's layer pointer and offsets. */
487     l2 = data;
488     dp_packet_reset_offsets(packet);
489
490     /* Must have full Ethernet header to proceed. */
491     if (OVS_UNLIKELY(size < sizeof(struct eth_header))) {
492         goto out;
493     } else {
494         ovs_be16 vlan_tci;
495
496         /* Link layer. */
497         ASSERT_SEQUENTIAL(dl_dst, dl_src);
498         miniflow_push_macs(mf, dl_dst, data);
499         /* dl_type, vlan_tci. */
500         vlan_tci = parse_vlan(&data, &size);
501         dl_type = parse_ethertype(&data, &size);
502         miniflow_push_be16(mf, dl_type, dl_type);
503         miniflow_push_be16(mf, vlan_tci, vlan_tci);
504     }
505
506     /* Parse mpls. */
507     if (OVS_UNLIKELY(eth_type_mpls(dl_type))) {
508         int count;
509         const void *mpls = data;
510
511         packet->l2_5_ofs = (char *)data - l2;
512         count = parse_mpls(&data, &size);
513         miniflow_push_words_32(mf, mpls_lse, mpls, count);
514     }
515
516     /* Network layer. */
517     packet->l3_ofs = (char *)data - l2;
518
519     nw_frag = 0;
520     if (OVS_LIKELY(dl_type == htons(ETH_TYPE_IP))) {
521         const struct ip_header *nh = data;
522         int ip_len;
523         uint16_t tot_len;
524
525         if (OVS_UNLIKELY(size < IP_HEADER_LEN)) {
526             goto out;
527         }
528         ip_len = IP_IHL(nh->ip_ihl_ver) * 4;
529
530         if (OVS_UNLIKELY(ip_len < IP_HEADER_LEN)) {
531             goto out;
532         }
533         if (OVS_UNLIKELY(size < ip_len)) {
534             goto out;
535         }
536         tot_len = ntohs(nh->ip_tot_len);
537         if (OVS_UNLIKELY(tot_len > size)) {
538             goto out;
539         }
540         if (OVS_UNLIKELY(size - tot_len > UINT8_MAX)) {
541             goto out;
542         }
543         dp_packet_set_l2_pad_size(packet, size - tot_len);
544         size = tot_len;   /* Never pull padding. */
545
546         /* Push both source and destination address at once. */
547         miniflow_push_words(mf, nw_src, &nh->ip_src, 1);
548
549         miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, 0); /* Padding for IPv4. */
550
551         nw_tos = nh->ip_tos;
552         nw_ttl = nh->ip_ttl;
553         nw_proto = nh->ip_proto;
554         if (OVS_UNLIKELY(IP_IS_FRAGMENT(nh->ip_frag_off))) {
555             nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
556             if (nh->ip_frag_off & htons(IP_FRAG_OFF_MASK)) {
557                 nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
558             }
559         }
560         data_pull(&data, &size, ip_len);
561     } else if (dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
562         const struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
563         ovs_be32 tc_flow;
564         uint16_t plen;
565
566         if (OVS_UNLIKELY(size < sizeof *nh)) {
567             goto out;
568         }
569         nh = data_pull(&data, &size, sizeof *nh);
570
571         plen = ntohs(nh->ip6_plen);
572         if (OVS_UNLIKELY(plen > size)) {
573             goto out;
574         }
575         /* Jumbo Payload option not supported yet. */
576         if (OVS_UNLIKELY(size - plen > UINT8_MAX)) {
577             goto out;
578         }
579         dp_packet_set_l2_pad_size(packet, size - plen);
580         size = plen;   /* Never pull padding. */
581
582         miniflow_push_words(mf, ipv6_src, &nh->ip6_src,
583                             sizeof nh->ip6_src / 8);
584         miniflow_push_words(mf, ipv6_dst, &nh->ip6_dst,
585                             sizeof nh->ip6_dst / 8);
586
587         tc_flow = get_16aligned_be32(&nh->ip6_flow);
588         {
589             ovs_be32 label = tc_flow & htonl(IPV6_LABEL_MASK);
590             miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, label);
591         }
592
593         nw_tos = ntohl(tc_flow) >> 20;
594         nw_ttl = nh->ip6_hlim;
595         nw_proto = nh->ip6_nxt;
596
597         while (1) {
598             if (OVS_LIKELY((nw_proto != IPPROTO_HOPOPTS)
599                            && (nw_proto != IPPROTO_ROUTING)
600                            && (nw_proto != IPPROTO_DSTOPTS)
601                            && (nw_proto != IPPROTO_AH)
602                            && (nw_proto != IPPROTO_FRAGMENT))) {
603                 /* It's either a terminal header (e.g., TCP, UDP) or one we
604                  * don't understand.  In either case, we're done with the
605                  * packet, so use it to fill in 'nw_proto'. */
606                 break;
607             }
608
609             /* We only verify that at least 8 bytes of the next header are
610              * available, but many of these headers are longer.  Ensure that
611              * accesses within the extension header are within those first 8
612              * bytes. All extension headers are required to be at least 8
613              * bytes. */
614             if (OVS_UNLIKELY(size < 8)) {
615                 goto out;
616             }
617
618             if ((nw_proto == IPPROTO_HOPOPTS)
619                 || (nw_proto == IPPROTO_ROUTING)
620                 || (nw_proto == IPPROTO_DSTOPTS)) {
621                 /* These headers, while different, have the fields we care
622                  * about in the same location and with the same
623                  * interpretation. */
624                 const struct ip6_ext *ext_hdr = data;
625                 nw_proto = ext_hdr->ip6e_nxt;
626                 if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(&data, &size,
627                                                 (ext_hdr->ip6e_len + 1) * 8))) {
628                     goto out;
629                 }
630             } else if (nw_proto == IPPROTO_AH) {
631                 /* A standard AH definition isn't available, but the fields
632                  * we care about are in the same location as the generic
633                  * option header--only the header length is calculated
634                  * differently. */
635                 const struct ip6_ext *ext_hdr = data;
636                 nw_proto = ext_hdr->ip6e_nxt;
637                 if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(&data, &size,
638                                                 (ext_hdr->ip6e_len + 2) * 4))) {
639                     goto out;
640                 }
641             } else if (nw_proto == IPPROTO_FRAGMENT) {
642                 const struct ovs_16aligned_ip6_frag *frag_hdr = data;
643
644                 nw_proto = frag_hdr->ip6f_nxt;
645                 if (!data_try_pull(&data, &size, sizeof *frag_hdr)) {
646                     goto out;
647                 }
648
649                 /* We only process the first fragment. */
650                 if (frag_hdr->ip6f_offlg != htons(0)) {
651                     nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
652                     if ((frag_hdr->ip6f_offlg & IP6F_OFF_MASK) != htons(0)) {
653                         nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
654                         nw_proto = IPPROTO_FRAGMENT;
655                         break;
656                     }
657                 }
658             }
659         }
660     } else {
661         if (dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
662             dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
663             uint8_t arp_buf[2][ETH_ADDR_LEN];
664             const struct arp_eth_header *arp = (const struct arp_eth_header *)
665                 data_try_pull(&data, &size, ARP_ETH_HEADER_LEN);
666
667             if (OVS_LIKELY(arp) && OVS_LIKELY(arp->ar_hrd == htons(1))
668                 && OVS_LIKELY(arp->ar_pro == htons(ETH_TYPE_IP))
669                 && OVS_LIKELY(arp->ar_hln == ETH_ADDR_LEN)
670                 && OVS_LIKELY(arp->ar_pln == 4)) {
671                 miniflow_push_be32(mf, nw_src,
672                                    get_16aligned_be32(&arp->ar_spa));
673                 miniflow_push_be32(mf, nw_dst,
674                                    get_16aligned_be32(&arp->ar_tpa));
675
676                 /* We only match on the lower 8 bits of the opcode. */
677                 if (OVS_LIKELY(ntohs(arp->ar_op) <= 0xff)) {
678                     miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, 0); /* Pad with ARP. */
679                     miniflow_push_be32(mf, nw_frag, htonl(ntohs(arp->ar_op)));
680                 }
681
682                 /* Must be adjacent. */
683                 ASSERT_SEQUENTIAL(arp_sha, arp_tha);
684
685                 memcpy(arp_buf[0], arp->ar_sha, ETH_ADDR_LEN);
686                 memcpy(arp_buf[1], arp->ar_tha, ETH_ADDR_LEN);
687                 miniflow_push_macs(mf, arp_sha, arp_buf);
688                 miniflow_pad_to_64(mf, tcp_flags);
689             }
690         }
691         goto out;
692     }
693
694     packet->l4_ofs = (char *)data - l2;
695     miniflow_push_be32(mf, nw_frag,
696                        BYTES_TO_BE32(nw_frag, nw_tos, nw_ttl, nw_proto));
697
698     if (OVS_LIKELY(!(nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER))) {
699         if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_TCP)) {
700             if (OVS_LIKELY(size >= TCP_HEADER_LEN)) {
701                 const struct tcp_header *tcp = data;
702
703                 miniflow_push_be32(mf, arp_tha[2], 0);
704                 miniflow_push_be32(mf, tcp_flags,
705                                    TCP_FLAGS_BE32(tcp->tcp_ctl));
706                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, tcp->tcp_src);
707                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, tcp->tcp_dst);
708                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
709             }
710         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_UDP)) {
711             if (OVS_LIKELY(size >= UDP_HEADER_LEN)) {
712                 const struct udp_header *udp = data;
713
714                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, udp->udp_src);
715                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, udp->udp_dst);
716                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
717             }
718         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_SCTP)) {
719             if (OVS_LIKELY(size >= SCTP_HEADER_LEN)) {
720                 const struct sctp_header *sctp = data;
721
722                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, sctp->sctp_src);
723                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, sctp->sctp_dst);
724                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
725             }
726         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_ICMP)) {
727             if (OVS_LIKELY(size >= ICMP_HEADER_LEN)) {
728                 const struct icmp_header *icmp = data;
729
730                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(icmp->icmp_type));
731                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(icmp->icmp_code));
732                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
733             }
734         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
735             if (OVS_LIKELY(size >= IGMP_HEADER_LEN)) {
736                 const struct igmp_header *igmp = data;
737
738                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(igmp->igmp_type));
739                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(igmp->igmp_code));
740                 miniflow_push_be32(mf, igmp_group_ip4,
741                                    get_16aligned_be32(&igmp->group));
742             }
743         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_ICMPV6)) {
744             if (OVS_LIKELY(size >= sizeof(struct icmp6_hdr))) {
745                 const struct in6_addr *nd_target = NULL;
746                 uint8_t arp_buf[2][ETH_ADDR_LEN];
747                 const struct icmp6_hdr *icmp = data_pull(&data, &size,
748                                                          sizeof *icmp);
749                 memset(arp_buf, 0, sizeof arp_buf);
750                 parse_icmpv6(&data, &size, icmp, &nd_target, arp_buf);
751                 if (nd_target) {
752                     miniflow_push_words(mf, nd_target, nd_target,
753                                         sizeof *nd_target / 8);
754                 }
755                 miniflow_push_macs(mf, arp_sha, arp_buf);
756                 miniflow_pad_to_64(mf, tcp_flags);
757                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(icmp->icmp6_type));
758                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(icmp->icmp6_code));
759                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
760             }
761         }
762     }
763  out:
764     dst->map = mf.map;
765 }
766
767 /* For every bit of a field that is wildcarded in 'wildcards', sets the
768  * corresponding bit in 'flow' to zero. */
769 void
770 flow_zero_wildcards(struct flow *flow, const struct flow_wildcards *wildcards)
771 {
772     uint64_t *flow_u64 = (uint64_t *) flow;
773     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wildcards->masks;
774     size_t i;
775
776     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
777         flow_u64[i] &= wc_u64[i];
778     }
779 }
780
781 void
782 flow_unwildcard_tp_ports(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
783 {
784     if (flow->nw_proto != IPPROTO_ICMP) {
785         memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
786         memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
787     } else {
788         wc->masks.tp_src = htons(0xff);
789         wc->masks.tp_dst = htons(0xff);
790     }
791 }
792
793 /* Initializes 'flow_metadata' with the metadata found in 'flow'. */
794 void
795 flow_get_metadata(const struct flow *flow, struct match *flow_metadata)
796 {
797     int i;
798
799     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 33);
800
801     match_init_catchall(flow_metadata);
802     if (flow->tunnel.tun_id != htonll(0)) {
803         match_set_tun_id(flow_metadata, flow->tunnel.tun_id);
804     }
805     if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_PUB_F_MASK) {
806         match_set_tun_flags(flow_metadata,
807                             flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_PUB_F_MASK);
808     }
809     if (flow->tunnel.ip_src != htonl(0)) {
810         match_set_tun_src(flow_metadata, flow->tunnel.ip_src);
811     }
812     if (flow->tunnel.ip_dst != htonl(0)) {
813         match_set_tun_dst(flow_metadata, flow->tunnel.ip_dst);
814     }
815     if (flow->tunnel.gbp_id != htons(0)) {
816         match_set_tun_gbp_id(flow_metadata, flow->tunnel.gbp_id);
817     }
818     if (flow->tunnel.gbp_flags) {
819         match_set_tun_gbp_flags(flow_metadata, flow->tunnel.gbp_flags);
820     }
821     tun_metadata_get_fmd(&flow->tunnel, flow_metadata);
822     if (flow->metadata != htonll(0)) {
823         match_set_metadata(flow_metadata, flow->metadata);
824     }
825
826     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
827         if (flow->regs[i]) {
828             match_set_reg(flow_metadata, i, flow->regs[i]);
829         }
830     }
831
832     if (flow->pkt_mark != 0) {
833         match_set_pkt_mark(flow_metadata, flow->pkt_mark);
834     }
835
836     match_set_in_port(flow_metadata, flow->in_port.ofp_port);
837 }
838
839 char *
840 flow_to_string(const struct flow *flow)
841 {
842     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
843     flow_format(&ds, flow);
844     return ds_cstr(&ds);
845 }
846
847 const char *
848 flow_tun_flag_to_string(uint32_t flags)
849 {
850     switch (flags) {
851     case FLOW_TNL_F_DONT_FRAGMENT:
852         return "df";
853     case FLOW_TNL_F_CSUM:
854         return "csum";
855     case FLOW_TNL_F_KEY:
856         return "key";
857     case FLOW_TNL_F_OAM:
858         return "oam";
859     default:
860         return NULL;
861     }
862 }
863
864 void
865 format_flags(struct ds *ds, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
866              uint32_t flags, char del)
867 {
868     uint32_t bad = 0;
869
870     if (!flags) {
871         ds_put_char(ds, '0');
872         return;
873     }
874     while (flags) {
875         uint32_t bit = rightmost_1bit(flags);
876         const char *s;
877
878         s = bit_to_string(bit);
879         if (s) {
880             ds_put_format(ds, "%s%c", s, del);
881         } else {
882             bad |= bit;
883         }
884
885         flags &= ~bit;
886     }
887
888     if (bad) {
889         ds_put_format(ds, "0x%"PRIx32"%c", bad, del);
890     }
891     ds_chomp(ds, del);
892 }
893
894 void
895 format_flags_masked(struct ds *ds, const char *name,
896                     const char *(*bit_to_string)(uint32_t), uint32_t flags,
897                     uint32_t mask, uint32_t max_mask)
898 {
899     if (name) {
900         ds_put_format(ds, "%s=", name);
901     }
902
903     if (mask == max_mask) {
904         format_flags(ds, bit_to_string, flags, '|');
905         return;
906     }
907
908     if (!mask) {
909         ds_put_cstr(ds, "0/0");
910         return;
911     }
912
913     while (mask) {
914         uint32_t bit = rightmost_1bit(mask);
915         const char *s = bit_to_string(bit);
916
917         ds_put_format(ds, "%s%s", (flags & bit) ? "+" : "-",
918                       s ? s : "[Unknown]");
919         mask &= ~bit;
920     }
921 }
922
923 /* Scans a string 's' of flags to determine their numerical value and
924  * returns the number of characters parsed using 'bit_to_string' to
925  * lookup flag names. Scanning continues until the character 'end' is
926  * reached.
927  *
928  * In the event of a failure, a negative error code will be returned. In
929  * addition, if 'res_string' is non-NULL then a descriptive string will
930  * be returned incorporating the identifying string 'field_name'. This
931  * error string must be freed by the caller.
932  *
933  * Upon success, the flag values will be stored in 'res_flags' and
934  * optionally 'res_mask', if it is non-NULL (if it is NULL then any masks
935  * present in the original string will be considered an error). The
936  * caller may restrict the acceptable set of values through the mask
937  * 'allowed'. */
938 int
939 parse_flags(const char *s, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
940             char end, const char *field_name, char **res_string,
941             uint32_t *res_flags, uint32_t allowed, uint32_t *res_mask)
942 {
943     uint32_t result = 0;
944     int n;
945
946     /* Parse masked flags in numeric format? */
947     if (res_mask && ovs_scan(s, "%"SCNi32"/%"SCNi32"%n",
948                              res_flags, res_mask, &n) && n > 0) {
949         if (*res_flags & ~allowed || *res_mask & ~allowed) {
950             goto unknown;
951         }
952         return n;
953     }
954
955     n = 0;
956
957     if (res_mask && (*s == '+' || *s == '-')) {
958         uint32_t flags = 0, mask = 0;
959
960         /* Parse masked flags. */
961         while (s[0] != end) {
962             bool set;
963             uint32_t bit;
964             size_t len;
965
966             if (s[0] == '+') {
967                 set = true;
968             } else if (s[0] == '-') {
969                 set = false;
970             } else {
971                 if (res_string) {
972                     *res_string = xasprintf("%s: %s must be preceded by '+' "
973                                             "(for SET) or '-' (NOT SET)", s,
974                                             field_name);
975                 }
976                 return -EINVAL;
977             }
978             s++;
979             n++;
980
981             for (bit = 1; bit; bit <<= 1) {
982                 const char *fname = bit_to_string(bit);
983
984                 if (!fname) {
985                     continue;
986                 }
987
988                 len = strlen(fname);
989                 if (strncmp(s, fname, len) ||
990                     (s[len] != '+' && s[len] != '-' && s[len] != end)) {
991                     continue;
992                 }
993
994                 if (mask & bit) {
995                     /* bit already set. */
996                     if (res_string) {
997                         *res_string = xasprintf("%s: Each %s flag can be "
998                                                 "specified only once", s,
999                                                 field_name);
1000                     }
1001                     return -EINVAL;
1002                 }
1003                 if (!(bit & allowed)) {
1004                     goto unknown;
1005                 }
1006                 if (set) {
1007                    flags |= bit;
1008                 }
1009                 mask |= bit;
1010                 break;
1011             }
1012
1013             if (!bit) {
1014                 goto unknown;
1015             }
1016             s += len;
1017             n += len;
1018         }
1019
1020         *res_flags = flags;
1021         *res_mask = mask;
1022         return n;
1023     }
1024
1025     /* Parse unmasked flags.  If a flag is present, it is set, otherwise
1026      * it is not set. */
1027     while (s[n] != end) {
1028         unsigned long long int flags;
1029         uint32_t bit;
1030         int n0;
1031
1032         if (ovs_scan(&s[n], "%lli%n", &flags, &n0)) {
1033             if (flags & ~allowed) {
1034                 goto unknown;
1035             }
1036             n += n0 + (s[n + n0] == '|');
1037             result |= flags;
1038             continue;
1039         }
1040
1041         for (bit = 1; bit; bit <<= 1) {
1042             const char *name = bit_to_string(bit);
1043             size_t len;
1044
1045             if (!name) {
1046                 continue;
1047             }
1048
1049             len = strlen(name);
1050             if (!strncmp(s + n, name, len) &&
1051                 (s[n + len] == '|' || s[n + len] == end)) {
1052                 if (!(bit & allowed)) {
1053                     goto unknown;
1054                 }
1055                 result |= bit;
1056                 n += len + (s[n + len] == '|');
1057                 break;
1058             }
1059         }
1060
1061         if (!bit) {
1062             goto unknown;
1063         }
1064     }
1065
1066     *res_flags = result;
1067     if (res_mask) {
1068         *res_mask = UINT32_MAX;
1069     }
1070     if (res_string) {
1071         *res_string = NULL;
1072     }
1073     return n;
1074
1075 unknown:
1076     if (res_string) {
1077         *res_string = xasprintf("%s: unknown %s flag(s)", s, field_name);
1078     }
1079     return -EINVAL;
1080 }
1081
1082 void
1083 flow_format(struct ds *ds, const struct flow *flow)
1084 {
1085     struct match match;
1086     struct flow_wildcards *wc = &match.wc;
1087
1088     match_wc_init(&match, flow);
1089
1090     /* As this function is most often used for formatting a packet in a
1091      * packet-in message, skip formatting the packet context fields that are
1092      * all-zeroes to make the print-out easier on the eyes.  This means that a
1093      * missing context field implies a zero value for that field.  This is
1094      * similar to OpenFlow encoding of these fields, as the specification
1095      * states that all-zeroes context fields should not be encoded in the
1096      * packet-in messages. */
1097     if (!flow->in_port.ofp_port) {
1098         WC_UNMASK_FIELD(wc, in_port);
1099     }
1100     if (!flow->skb_priority) {
1101         WC_UNMASK_FIELD(wc, skb_priority);
1102     }
1103     if (!flow->pkt_mark) {
1104         WC_UNMASK_FIELD(wc, pkt_mark);
1105     }
1106     if (!flow->recirc_id) {
1107         WC_UNMASK_FIELD(wc, recirc_id);
1108     }
1109     if (!flow->dp_hash) {
1110         WC_UNMASK_FIELD(wc, dp_hash);
1111     }
1112     for (int i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
1113         if (!flow->regs[i]) {
1114             WC_UNMASK_FIELD(wc, regs[i]);
1115         }
1116     }
1117     if (!flow->metadata) {
1118         WC_UNMASK_FIELD(wc, metadata);
1119     }
1120
1121     match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
1122 }
1123
1124 void
1125 flow_print(FILE *stream, const struct flow *flow)
1126 {
1127     char *s = flow_to_string(flow);
1128     fputs(s, stream);
1129     free(s);
1130 }
1131 \f
1132 /* flow_wildcards functions. */
1133
1134 /* Initializes 'wc' as a set of wildcards that matches every packet. */
1135 void
1136 flow_wildcards_init_catchall(struct flow_wildcards *wc)
1137 {
1138     memset(&wc->masks, 0, sizeof wc->masks);
1139 }
1140
1141 /* Converts a flow into flow wildcards.  It sets the wildcard masks based on
1142  * the packet headers extracted to 'flow'.  It will not set the mask for fields
1143  * that do not make sense for the packet type.  OpenFlow-only metadata is
1144  * wildcarded, but other metadata is unconditionally exact-matched. */
1145 void flow_wildcards_init_for_packet(struct flow_wildcards *wc,
1146                                     const struct flow *flow)
1147 {
1148     memset(&wc->masks, 0x0, sizeof wc->masks);
1149
1150     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1151     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 33);
1152
1153     if (flow->tunnel.ip_dst) {
1154         if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_KEY) {
1155             WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tun_id);
1156         }
1157         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_src);
1158         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_dst);
1159         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.flags);
1160         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_tos);
1161         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_ttl);
1162         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tp_src);
1163         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tp_dst);
1164         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.gbp_id);
1165         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.gbp_flags);
1166
1167         if (!(flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF)) {
1168             if (flow->tunnel.metadata.present.map) {
1169                 wc->masks.tunnel.metadata.present.map =
1170                                               flow->tunnel.metadata.present.map;
1171                 WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.metadata.opts.u8);
1172             }
1173         } else {
1174             WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.metadata.present.len);
1175             memset(wc->masks.tunnel.metadata.opts.gnv, 0xff,
1176                    flow->tunnel.metadata.present.len);
1177         }
1178     } else if (flow->tunnel.tun_id) {
1179         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tun_id);
1180     }
1181
1182     /* metadata, regs, and conj_id wildcarded. */
1183
1184     WC_MASK_FIELD(wc, skb_priority);
1185     WC_MASK_FIELD(wc, pkt_mark);
1186     WC_MASK_FIELD(wc, recirc_id);
1187     WC_MASK_FIELD(wc, dp_hash);
1188     WC_MASK_FIELD(wc, in_port);
1189
1190     /* actset_output wildcarded. */
1191
1192     WC_MASK_FIELD(wc, dl_dst);
1193     WC_MASK_FIELD(wc, dl_src);
1194     WC_MASK_FIELD(wc, dl_type);
1195     WC_MASK_FIELD(wc, vlan_tci);
1196
1197     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1198         WC_MASK_FIELD(wc, nw_src);
1199         WC_MASK_FIELD(wc, nw_dst);
1200     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1201         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_src);
1202         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_dst);
1203         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_label);
1204     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1205                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1206         WC_MASK_FIELD(wc, nw_src);
1207         WC_MASK_FIELD(wc, nw_dst);
1208         WC_MASK_FIELD(wc, nw_proto);
1209         WC_MASK_FIELD(wc, arp_sha);
1210         WC_MASK_FIELD(wc, arp_tha);
1211         return;
1212     } else if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1213         for (int i = 0; i < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; i++) {
1214             WC_MASK_FIELD(wc, mpls_lse[i]);
1215             if (flow->mpls_lse[i] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
1216                 break;
1217             }
1218         }
1219         return;
1220     } else {
1221         return; /* Unknown ethertype. */
1222     }
1223
1224     /* IPv4 or IPv6. */
1225     WC_MASK_FIELD(wc, nw_frag);
1226     WC_MASK_FIELD(wc, nw_tos);
1227     WC_MASK_FIELD(wc, nw_ttl);
1228     WC_MASK_FIELD(wc, nw_proto);
1229
1230     /* No transport layer header in later fragments. */
1231     if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) &&
1232         (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP ||
1233          flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6 ||
1234          flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
1235          flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
1236          flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP ||
1237          flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
1238         WC_MASK_FIELD(wc, tp_src);
1239         WC_MASK_FIELD(wc, tp_dst);
1240
1241         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
1242             WC_MASK_FIELD(wc, tcp_flags);
1243         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
1244             WC_MASK_FIELD(wc, arp_sha);
1245             WC_MASK_FIELD(wc, arp_tha);
1246             WC_MASK_FIELD(wc, nd_target);
1247         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP) {
1248             WC_MASK_FIELD(wc, igmp_group_ip4);
1249         }
1250     }
1251 }
1252
1253 /* Return a map of possible fields for a packet of the same type as 'flow'.
1254  * Including extra bits in the returned mask is not wrong, it is just less
1255  * optimal.
1256  *
1257  * This is a less precise version of flow_wildcards_init_for_packet() above. */
1258 void
1259 flow_wc_map(const struct flow *flow, struct flowmap *map)
1260 {
1261     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1262     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 33);
1263
1264     flowmap_init(map);
1265
1266     if (flow->tunnel.ip_dst) {
1267         FLOWMAP_SET__(map, tunnel, offsetof(struct flow_tnl, metadata));
1268         if (!(flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF)) {
1269             if (flow->tunnel.metadata.present.map) {
1270                 FLOWMAP_SET(map, tunnel.metadata);
1271             }
1272         } else {
1273             FLOWMAP_SET(map, tunnel.metadata.present.len);
1274             FLOWMAP_SET__(map, tunnel.metadata.opts.gnv,
1275                           flow->tunnel.metadata.present.len);
1276         }
1277     }
1278
1279     /* Metadata fields that can appear on packet input. */
1280     FLOWMAP_SET(map, skb_priority);
1281     FLOWMAP_SET(map, pkt_mark);
1282     FLOWMAP_SET(map, recirc_id);
1283     FLOWMAP_SET(map, dp_hash);
1284     FLOWMAP_SET(map, in_port);
1285     FLOWMAP_SET(map, dl_dst);
1286     FLOWMAP_SET(map, dl_src);
1287     FLOWMAP_SET(map, dl_type);
1288     FLOWMAP_SET(map, vlan_tci);
1289
1290     /* Ethertype-dependent fields. */
1291     if (OVS_LIKELY(flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP))) {
1292         FLOWMAP_SET(map, nw_src);
1293         FLOWMAP_SET(map, nw_dst);
1294         FLOWMAP_SET(map, nw_proto);
1295         FLOWMAP_SET(map, nw_frag);
1296         FLOWMAP_SET(map, nw_tos);
1297         FLOWMAP_SET(map, nw_ttl);
1298
1299         if (OVS_UNLIKELY(flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
1300             FLOWMAP_SET(map, igmp_group_ip4);
1301         } else {
1302             FLOWMAP_SET(map, tcp_flags);
1303             FLOWMAP_SET(map, tp_src);
1304             FLOWMAP_SET(map, tp_dst);
1305         }
1306     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1307         FLOWMAP_SET(map, ipv6_src);
1308         FLOWMAP_SET(map, ipv6_dst);
1309         FLOWMAP_SET(map, ipv6_label);
1310         FLOWMAP_SET(map, nw_proto);
1311         FLOWMAP_SET(map, nw_frag);
1312         FLOWMAP_SET(map, nw_tos);
1313         FLOWMAP_SET(map, nw_ttl);
1314
1315         if (OVS_UNLIKELY(flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6)) {
1316             FLOWMAP_SET(map, nd_target);
1317             FLOWMAP_SET(map, arp_sha);
1318             FLOWMAP_SET(map, arp_tha);
1319         } else {
1320             FLOWMAP_SET(map, tcp_flags);
1321             FLOWMAP_SET(map, tp_src);
1322             FLOWMAP_SET(map, tp_dst);
1323         }
1324     } else if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1325         FLOWMAP_SET(map, mpls_lse);
1326     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1327                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1328         FLOWMAP_SET(map, nw_src);
1329         FLOWMAP_SET(map, nw_dst);
1330         FLOWMAP_SET(map, nw_proto);
1331         FLOWMAP_SET(map, arp_sha);
1332         FLOWMAP_SET(map, arp_tha);
1333     }
1334 }
1335
1336 /* Clear the metadata and register wildcard masks. They are not packet
1337  * header fields. */
1338 void
1339 flow_wildcards_clear_non_packet_fields(struct flow_wildcards *wc)
1340 {
1341     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1342     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 33);
1343
1344     memset(&wc->masks.metadata, 0, sizeof wc->masks.metadata);
1345     memset(&wc->masks.regs, 0, sizeof wc->masks.regs);
1346     wc->masks.actset_output = 0;
1347     wc->masks.conj_id = 0;
1348 }
1349
1350 /* Returns true if 'wc' matches every packet, false if 'wc' fixes any bits or
1351  * fields. */
1352 bool
1353 flow_wildcards_is_catchall(const struct flow_wildcards *wc)
1354 {
1355     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1356     size_t i;
1357
1358     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1359         if (wc_u64[i]) {
1360             return false;
1361         }
1362     }
1363     return true;
1364 }
1365
1366 /* Sets 'dst' as the bitwise AND of wildcards in 'src1' and 'src2'.
1367  * That is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is wildcarded
1368  * in 'src1' or 'src2' or both.  */
1369 void
1370 flow_wildcards_and(struct flow_wildcards *dst,
1371                    const struct flow_wildcards *src1,
1372                    const struct flow_wildcards *src2)
1373 {
1374     uint64_t *dst_u64 = (uint64_t *) &dst->masks;
1375     const uint64_t *src1_u64 = (const uint64_t *) &src1->masks;
1376     const uint64_t *src2_u64 = (const uint64_t *) &src2->masks;
1377     size_t i;
1378
1379     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1380         dst_u64[i] = src1_u64[i] & src2_u64[i];
1381     }
1382 }
1383
1384 /* Sets 'dst' as the bitwise OR of wildcards in 'src1' and 'src2'.  That
1385  * is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is neither
1386  * wildcarded in 'src1' nor 'src2'. */
1387 void
1388 flow_wildcards_or(struct flow_wildcards *dst,
1389                   const struct flow_wildcards *src1,
1390                   const struct flow_wildcards *src2)
1391 {
1392     uint64_t *dst_u64 = (uint64_t *) &dst->masks;
1393     const uint64_t *src1_u64 = (const uint64_t *) &src1->masks;
1394     const uint64_t *src2_u64 = (const uint64_t *) &src2->masks;
1395     size_t i;
1396
1397     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1398         dst_u64[i] = src1_u64[i] | src2_u64[i];
1399     }
1400 }
1401
1402 /* Returns a hash of the wildcards in 'wc'. */
1403 uint32_t
1404 flow_wildcards_hash(const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
1405 {
1406     return flow_hash(&wc->masks, basis);
1407 }
1408
1409 /* Returns true if 'a' and 'b' represent the same wildcards, false if they are
1410  * different. */
1411 bool
1412 flow_wildcards_equal(const struct flow_wildcards *a,
1413                      const struct flow_wildcards *b)
1414 {
1415     return flow_equal(&a->masks, &b->masks);
1416 }
1417
1418 /* Returns true if at least one bit or field is wildcarded in 'a' but not in
1419  * 'b', false otherwise. */
1420 bool
1421 flow_wildcards_has_extra(const struct flow_wildcards *a,
1422                          const struct flow_wildcards *b)
1423 {
1424     const uint64_t *a_u64 = (const uint64_t *) &a->masks;
1425     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) &b->masks;
1426     size_t i;
1427
1428     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1429         if ((a_u64[i] & b_u64[i]) != b_u64[i]) {
1430             return true;
1431         }
1432     }
1433     return false;
1434 }
1435
1436 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal, except that 0-bits (wildcarded bits)
1437  * in 'wc' do not need to be equal in 'a' and 'b'. */
1438 bool
1439 flow_equal_except(const struct flow *a, const struct flow *b,
1440                   const struct flow_wildcards *wc)
1441 {
1442     const uint64_t *a_u64 = (const uint64_t *) a;
1443     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) b;
1444     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1445     size_t i;
1446
1447     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1448         if ((a_u64[i] ^ b_u64[i]) & wc_u64[i]) {
1449             return false;
1450         }
1451     }
1452     return true;
1453 }
1454
1455 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
1456  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
1457 void
1458 flow_wildcards_set_reg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint32_t mask)
1459 {
1460     wc->masks.regs[idx] = mask;
1461 }
1462
1463 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
1464  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
1465 void
1466 flow_wildcards_set_xreg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint64_t mask)
1467 {
1468     flow_set_xreg(&wc->masks, idx, mask);
1469 }
1470
1471 /* Calculates the 5-tuple hash from the given miniflow.
1472  * This returns the same value as flow_hash_5tuple for the corresponding
1473  * flow. */
1474 uint32_t
1475 miniflow_hash_5tuple(const struct miniflow *flow, uint32_t basis)
1476 {
1477     uint32_t hash = basis;
1478
1479     if (flow) {
1480         ovs_be16 dl_type = MINIFLOW_GET_BE16(flow, dl_type);
1481
1482         hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U8(flow, nw_proto));
1483
1484         /* Separate loops for better optimization. */
1485         if (dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1486             struct flowmap map = FLOWMAP_EMPTY_INITIALIZER;
1487             uint64_t value;
1488
1489             FLOWMAP_SET(&map, ipv6_src);
1490             FLOWMAP_SET(&map, ipv6_dst);
1491
1492             MINIFLOW_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, flow, map) {
1493                 hash = hash_add64(hash, value);
1494             }
1495         } else {
1496             hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, nw_src));
1497             hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, nw_dst));
1498         }
1499         /* Add both ports at once. */
1500         hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, tp_src));
1501         hash = hash_finish(hash, 42); /* Arbitrary number. */
1502     }
1503     return hash;
1504 }
1505
1506 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(tp_src, tp_dst);
1507 ASSERT_SEQUENTIAL(ipv6_src, ipv6_dst);
1508
1509 /* Calculates the 5-tuple hash from the given flow. */
1510 uint32_t
1511 flow_hash_5tuple(const struct flow *flow, uint32_t basis)
1512 {
1513     uint32_t hash = basis;
1514
1515     if (flow) {
1516         hash = hash_add(hash, flow->nw_proto);
1517
1518         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1519             const uint64_t *flow_u64 = (const uint64_t *)flow;
1520             int ofs = offsetof(struct flow, ipv6_src) / 8;
1521             int end = ofs + 2 * sizeof flow->ipv6_src / 8;
1522
1523             for (;ofs < end; ofs++) {
1524                 hash = hash_add64(hash, flow_u64[ofs]);
1525             }
1526         } else {
1527             hash = hash_add(hash, (OVS_FORCE uint32_t) flow->nw_src);
1528             hash = hash_add(hash, (OVS_FORCE uint32_t) flow->nw_dst);
1529         }
1530         /* Add both ports at once. */
1531         hash = hash_add(hash,
1532                         ((const uint32_t *)flow)[offsetof(struct flow, tp_src)
1533                                                  / sizeof(uint32_t)]);
1534         hash = hash_finish(hash, 42); /* Arbitrary number. */
1535     }
1536     return hash;
1537 }
1538
1539 /* Hashes 'flow' based on its L2 through L4 protocol information. */
1540 uint32_t
1541 flow_hash_symmetric_l4(const struct flow *flow, uint32_t basis)
1542 {
1543     struct {
1544         union {
1545             ovs_be32 ipv4_addr;
1546             struct in6_addr ipv6_addr;
1547         };
1548         ovs_be16 eth_type;
1549         ovs_be16 vlan_tci;
1550         ovs_be16 tp_port;
1551         uint8_t eth_addr[ETH_ADDR_LEN];
1552         uint8_t ip_proto;
1553     } fields;
1554
1555     int i;
1556
1557     memset(&fields, 0, sizeof fields);
1558     for (i = 0; i < ETH_ADDR_LEN; i++) {
1559         fields.eth_addr[i] = flow->dl_src[i] ^ flow->dl_dst[i];
1560     }
1561     fields.vlan_tci = flow->vlan_tci & htons(VLAN_VID_MASK);
1562     fields.eth_type = flow->dl_type;
1563
1564     /* UDP source and destination port are not taken into account because they
1565      * will not necessarily be symmetric in a bidirectional flow. */
1566     if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1567         fields.ipv4_addr = flow->nw_src ^ flow->nw_dst;
1568         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
1569         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
1570             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
1571         }
1572     } else if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1573         const uint8_t *a = &flow->ipv6_src.s6_addr[0];
1574         const uint8_t *b = &flow->ipv6_dst.s6_addr[0];
1575         uint8_t *ipv6_addr = &fields.ipv6_addr.s6_addr[0];
1576
1577         for (i=0; i<16; i++) {
1578             ipv6_addr[i] = a[i] ^ b[i];
1579         }
1580         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
1581         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
1582             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
1583         }
1584     }
1585     return jhash_bytes(&fields, sizeof fields, basis);
1586 }
1587
1588 /* Hashes 'flow' based on its L3 through L4 protocol information */
1589 uint32_t
1590 flow_hash_symmetric_l3l4(const struct flow *flow, uint32_t basis,
1591                          bool inc_udp_ports)
1592 {
1593     uint32_t hash = basis;
1594
1595     /* UDP source and destination port are also taken into account. */
1596     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1597         hash = hash_add(hash,
1598                         (OVS_FORCE uint32_t) (flow->nw_src ^ flow->nw_dst));
1599     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1600         /* IPv6 addresses are 64-bit aligned inside struct flow. */
1601         const uint64_t *a = ALIGNED_CAST(uint64_t *, flow->ipv6_src.s6_addr);
1602         const uint64_t *b = ALIGNED_CAST(uint64_t *, flow->ipv6_dst.s6_addr);
1603
1604         for (int i = 0; i < 4; i++) {
1605             hash = hash_add64(hash, a[i] ^ b[i]);
1606         }
1607     } else {
1608         /* Cannot hash non-IP flows */
1609         return 0;
1610     }
1611
1612     hash = hash_add(hash, flow->nw_proto);
1613     if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP || flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP ||
1614          (inc_udp_ports && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP)) {
1615         hash = hash_add(hash,
1616                         (OVS_FORCE uint16_t) (flow->tp_src ^ flow->tp_dst));
1617     }
1618
1619     return hash_finish(hash, basis);
1620 }
1621
1622 /* Initialize a flow with random fields that matter for nx_hash_fields. */
1623 void
1624 flow_random_hash_fields(struct flow *flow)
1625 {
1626     uint16_t rnd = random_uint16();
1627
1628     /* Initialize to all zeros. */
1629     memset(flow, 0, sizeof *flow);
1630
1631     eth_addr_random(flow->dl_src);
1632     eth_addr_random(flow->dl_dst);
1633
1634     flow->vlan_tci = (OVS_FORCE ovs_be16) (random_uint16() & VLAN_VID_MASK);
1635
1636     /* Make most of the random flows IPv4, some IPv6, and rest random. */
1637     flow->dl_type = rnd < 0x8000 ? htons(ETH_TYPE_IP) :
1638         rnd < 0xc000 ? htons(ETH_TYPE_IPV6) : (OVS_FORCE ovs_be16)rnd;
1639
1640     if (dl_type_is_ip_any(flow->dl_type)) {
1641         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1642             flow->nw_src = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
1643             flow->nw_dst = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
1644         } else {
1645             random_bytes(&flow->ipv6_src, sizeof flow->ipv6_src);
1646             random_bytes(&flow->ipv6_dst, sizeof flow->ipv6_dst);
1647         }
1648         /* Make most of IP flows TCP, some UDP or SCTP, and rest random. */
1649         rnd = random_uint16();
1650         flow->nw_proto = rnd < 0x8000 ? IPPROTO_TCP :
1651             rnd < 0xc000 ? IPPROTO_UDP :
1652             rnd < 0xd000 ? IPPROTO_SCTP : (uint8_t)rnd;
1653         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
1654             flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
1655             flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
1656             flow->tp_src = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
1657             flow->tp_dst = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
1658         }
1659     }
1660 }
1661
1662 /* Masks the fields in 'wc' that are used by the flow hash 'fields'. */
1663 void
1664 flow_mask_hash_fields(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1665                       enum nx_hash_fields fields)
1666 {
1667     switch (fields) {
1668     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
1669         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
1670         break;
1671
1672     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
1673         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
1674         memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
1675         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1676             memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
1677             memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
1678         } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1679             memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
1680             memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
1681         }
1682         if (is_ip_any(flow)) {
1683             memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
1684             flow_unwildcard_tp_ports(flow, wc);
1685         }
1686         wc->masks.vlan_tci |= htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1687         break;
1688
1689     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP:
1690         if (is_ip_any(flow) && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
1691             memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
1692             memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
1693         }
1694         /* no break */
1695     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4:
1696         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1697             memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
1698             memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
1699         } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1700             memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
1701             memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
1702         } else {
1703             break; /* non-IP flow */
1704         }
1705
1706         memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
1707         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP || flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
1708             memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
1709             memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
1710         }
1711         break;
1712
1713     default:
1714         OVS_NOT_REACHED();
1715     }
1716 }
1717
1718 /* Hashes the portions of 'flow' designated by 'fields'. */
1719 uint32_t
1720 flow_hash_fields(const struct flow *flow, enum nx_hash_fields fields,
1721                  uint16_t basis)
1722 {
1723     switch (fields) {
1724
1725     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
1726         return jhash_bytes(flow->dl_src, sizeof flow->dl_src, basis);
1727
1728     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
1729         return flow_hash_symmetric_l4(flow, basis);
1730
1731     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4:
1732         return flow_hash_symmetric_l3l4(flow, basis, false);
1733
1734     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP:
1735         return flow_hash_symmetric_l3l4(flow, basis, true);
1736
1737     }
1738
1739     OVS_NOT_REACHED();
1740 }
1741
1742 /* Returns a string representation of 'fields'. */
1743 const char *
1744 flow_hash_fields_to_str(enum nx_hash_fields fields)
1745 {
1746     switch (fields) {
1747     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC: return "eth_src";
1748     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4: return "symmetric_l4";
1749     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4: return "symmetric_l3l4";
1750     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP: return "symmetric_l3l4+udp";
1751     default: return "<unknown>";
1752     }
1753 }
1754
1755 /* Returns true if the value of 'fields' is supported. Otherwise false. */
1756 bool
1757 flow_hash_fields_valid(enum nx_hash_fields fields)
1758 {
1759     return fields == NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC
1760         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4
1761         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4
1762         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP;
1763 }
1764
1765 /* Returns a hash value for the bits of 'flow' that are active based on
1766  * 'wc', given 'basis'. */
1767 uint32_t
1768 flow_hash_in_wildcards(const struct flow *flow,
1769                        const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
1770 {
1771     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1772     const uint64_t *flow_u64 = (const uint64_t *) flow;
1773     uint32_t hash;
1774     size_t i;
1775
1776     hash = basis;
1777     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1778         hash = hash_add64(hash, flow_u64[i] & wc_u64[i]);
1779     }
1780     return hash_finish(hash, 8 * FLOW_U64S);
1781 }
1782
1783 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
1784  * OpenFlow 1.0 "dl_vlan" value:
1785  *
1786  *      - If it is in the range 0...4095, 'flow->vlan_tci' is set to match
1787  *        that VLAN.  Any existing PCP match is unchanged (it becomes 0 if
1788  *        'flow' previously matched packets without a VLAN header).
1789  *
1790  *      - If it is OFP_VLAN_NONE, 'flow->vlan_tci' is set to match a packet
1791  *        without a VLAN tag.
1792  *
1793  *      - Other values of 'vid' should not be used. */
1794 void
1795 flow_set_dl_vlan(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
1796 {
1797     if (vid == htons(OFP10_VLAN_NONE)) {
1798         flow->vlan_tci = htons(0);
1799     } else {
1800         vid &= htons(VLAN_VID_MASK);
1801         flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
1802         flow->vlan_tci |= htons(VLAN_CFI) | vid;
1803     }
1804 }
1805
1806 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
1807  * OpenFlow 1.2 "vlan_vid" value, that is, the low 13 bits of 'vlan_tci' (VID
1808  * plus CFI). */
1809 void
1810 flow_set_vlan_vid(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
1811 {
1812     ovs_be16 mask = htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1813     flow->vlan_tci &= ~mask;
1814     flow->vlan_tci |= vid & mask;
1815 }
1816
1817 /* Sets the VLAN PCP that 'flow' matches to 'pcp', which should be in the
1818  * range 0...7.
1819  *
1820  * This function has no effect on the VLAN ID that 'flow' matches.
1821  *
1822  * After calling this function, 'flow' will not match packets without a VLAN
1823  * header. */
1824 void
1825 flow_set_vlan_pcp(struct flow *flow, uint8_t pcp)
1826 {
1827     pcp &= 0x07;
1828     flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
1829     flow->vlan_tci |= htons((pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
1830 }
1831
1832 /* Returns the number of MPLS LSEs present in 'flow'
1833  *
1834  * Returns 0 if the 'dl_type' of 'flow' is not an MPLS ethernet type.
1835  * Otherwise traverses 'flow''s MPLS label stack stopping at the
1836  * first entry that has the BoS bit set. If no such entry exists then
1837  * the maximum number of LSEs that can be stored in 'flow' is returned.
1838  */
1839 int
1840 flow_count_mpls_labels(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1841 {
1842     /* dl_type is always masked. */
1843     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1844         int i;
1845         int cnt;
1846
1847         cnt = 0;
1848         for (i = 0; i < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; i++) {
1849             if (wc) {
1850                 wc->masks.mpls_lse[i] |= htonl(MPLS_BOS_MASK);
1851             }
1852             if (flow->mpls_lse[i] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
1853                 return i + 1;
1854             }
1855             if (flow->mpls_lse[i]) {
1856                 cnt++;
1857             }
1858         }
1859         return cnt;
1860     } else {
1861         return 0;
1862     }
1863 }
1864
1865 /* Returns the number consecutive of MPLS LSEs, starting at the
1866  * innermost LSE, that are common in 'a' and 'b'.
1867  *
1868  * 'an' must be flow_count_mpls_labels(a).
1869  * 'bn' must be flow_count_mpls_labels(b).
1870  */
1871 int
1872 flow_count_common_mpls_labels(const struct flow *a, int an,
1873                               const struct flow *b, int bn,
1874                               struct flow_wildcards *wc)
1875 {
1876     int min_n = MIN(an, bn);
1877     if (min_n == 0) {
1878         return 0;
1879     } else {
1880         int common_n = 0;
1881         int a_last = an - 1;
1882         int b_last = bn - 1;
1883         int i;
1884
1885         for (i = 0; i < min_n; i++) {
1886             if (wc) {
1887                 wc->masks.mpls_lse[a_last - i] = OVS_BE32_MAX;
1888                 wc->masks.mpls_lse[b_last - i] = OVS_BE32_MAX;
1889             }
1890             if (a->mpls_lse[a_last - i] != b->mpls_lse[b_last - i]) {
1891                 break;
1892             } else {
1893                 common_n++;
1894             }
1895         }
1896
1897         return common_n;
1898     }
1899 }
1900
1901 /* Adds a new outermost MPLS label to 'flow' and changes 'flow''s Ethernet type
1902  * to 'mpls_eth_type', which must be an MPLS Ethertype.
1903  *
1904  * If the new label is the first MPLS label in 'flow', it is generated as;
1905  *
1906  *     - label: 2, if 'flow' is IPv6, otherwise 0.
1907  *
1908  *     - TTL: IPv4 or IPv6 TTL, if present and nonzero, otherwise 64.
1909  *
1910  *     - TC: IPv4 or IPv6 TOS, if present, otherwise 0.
1911  *
1912  *     - BoS: 1.
1913  *
1914  * If the new label is the second or later label MPLS label in 'flow', it is
1915  * generated as;
1916  *
1917  *     - label: Copied from outer label.
1918  *
1919  *     - TTL: Copied from outer label.
1920  *
1921  *     - TC: Copied from outer label.
1922  *
1923  *     - BoS: 0.
1924  *
1925  * 'n' must be flow_count_mpls_labels(flow).  'n' must be less than
1926  * FLOW_MAX_MPLS_LABELS (because otherwise flow->mpls_lse[] would overflow).
1927  */
1928 void
1929 flow_push_mpls(struct flow *flow, int n, ovs_be16 mpls_eth_type,
1930                struct flow_wildcards *wc)
1931 {
1932     ovs_assert(eth_type_mpls(mpls_eth_type));
1933     ovs_assert(n < FLOW_MAX_MPLS_LABELS);
1934
1935     if (n) {
1936         int i;
1937
1938         if (wc) {
1939             memset(&wc->masks.mpls_lse, 0xff, sizeof *wc->masks.mpls_lse * n);
1940         }
1941         for (i = n; i >= 1; i--) {
1942             flow->mpls_lse[i] = flow->mpls_lse[i - 1];
1943         }
1944         flow->mpls_lse[0] = (flow->mpls_lse[1] & htonl(~MPLS_BOS_MASK));
1945     } else {
1946         int label = 0;          /* IPv4 Explicit Null. */
1947         int tc = 0;
1948         int ttl = 64;
1949
1950         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1951             label = 2;
1952         }
1953
1954         if (is_ip_any(flow)) {
1955             tc = (flow->nw_tos & IP_DSCP_MASK) >> 2;
1956             if (wc) {
1957                 wc->masks.nw_tos |= IP_DSCP_MASK;
1958                 wc->masks.nw_ttl = 0xff;
1959             }
1960
1961             if (flow->nw_ttl) {
1962                 ttl = flow->nw_ttl;
1963             }
1964         }
1965
1966         flow->mpls_lse[0] = set_mpls_lse_values(ttl, tc, 1, htonl(label));
1967
1968         /* Clear all L3 and L4 fields and dp_hash. */
1969         BUILD_ASSERT(FLOW_WC_SEQ == 33);
1970         memset((char *) flow + FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT, 0,
1971                sizeof(struct flow) - FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT);
1972         flow->dp_hash = 0;
1973     }
1974     flow->dl_type = mpls_eth_type;
1975 }
1976
1977 /* Tries to remove the outermost MPLS label from 'flow'.  Returns true if
1978  * successful, false otherwise.  On success, sets 'flow''s Ethernet type to
1979  * 'eth_type'.
1980  *
1981  * 'n' must be flow_count_mpls_labels(flow). */
1982 bool
1983 flow_pop_mpls(struct flow *flow, int n, ovs_be16 eth_type,
1984               struct flow_wildcards *wc)
1985 {
1986     int i;
1987
1988     if (n == 0) {
1989         /* Nothing to pop. */
1990         return false;
1991     } else if (n == FLOW_MAX_MPLS_LABELS) {
1992         if (wc) {
1993             wc->masks.mpls_lse[n - 1] |= htonl(MPLS_BOS_MASK);
1994         }
1995         if (!(flow->mpls_lse[n - 1] & htonl(MPLS_BOS_MASK))) {
1996             /* Can't pop because don't know what to fill in mpls_lse[n - 1]. */
1997             return false;
1998         }
1999     }
2000
2001     if (wc) {
2002         memset(&wc->masks.mpls_lse[1], 0xff,
2003                sizeof *wc->masks.mpls_lse * (n - 1));
2004     }
2005     for (i = 1; i < n; i++) {
2006         flow->mpls_lse[i - 1] = flow->mpls_lse[i];
2007     }
2008     flow->mpls_lse[n - 1] = 0;
2009     flow->dl_type = eth_type;
2010     return true;
2011 }
2012
2013 /* Sets the MPLS Label that 'flow' matches to 'label', which is interpreted
2014  * as an OpenFlow 1.1 "mpls_label" value. */
2015 void
2016 flow_set_mpls_label(struct flow *flow, int idx, ovs_be32 label)
2017 {
2018     set_mpls_lse_label(&flow->mpls_lse[idx], label);
2019 }
2020
2021 /* Sets the MPLS TTL that 'flow' matches to 'ttl', which should be in the
2022  * range 0...255. */
2023 void
2024 flow_set_mpls_ttl(struct flow *flow, int idx, uint8_t ttl)
2025 {
2026     set_mpls_lse_ttl(&flow->mpls_lse[idx], ttl);
2027 }
2028
2029 /* Sets the MPLS TC that 'flow' matches to 'tc', which should be in the
2030  * range 0...7. */
2031 void
2032 flow_set_mpls_tc(struct flow *flow, int idx, uint8_t tc)
2033 {
2034     set_mpls_lse_tc(&flow->mpls_lse[idx], tc);
2035 }
2036
2037 /* Sets the MPLS BOS bit that 'flow' matches to which should be 0 or 1. */
2038 void
2039 flow_set_mpls_bos(struct flow *flow, int idx, uint8_t bos)
2040 {
2041     set_mpls_lse_bos(&flow->mpls_lse[idx], bos);
2042 }
2043
2044 /* Sets the entire MPLS LSE. */
2045 void
2046 flow_set_mpls_lse(struct flow *flow, int idx, ovs_be32 lse)
2047 {
2048     flow->mpls_lse[idx] = lse;
2049 }
2050
2051 static size_t
2052 flow_compose_l4(struct dp_packet *p, const struct flow *flow)
2053 {
2054     size_t l4_len = 0;
2055
2056     if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY)
2057         || !(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER)) {
2058         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
2059             struct tcp_header *tcp;
2060
2061             l4_len = sizeof *tcp;
2062             tcp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2063             tcp->tcp_src = flow->tp_src;
2064             tcp->tcp_dst = flow->tp_dst;
2065             tcp->tcp_ctl = TCP_CTL(ntohs(flow->tcp_flags), 5);
2066         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
2067             struct udp_header *udp;
2068
2069             l4_len = sizeof *udp;
2070             udp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2071             udp->udp_src = flow->tp_src;
2072             udp->udp_dst = flow->tp_dst;
2073         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
2074             struct sctp_header *sctp;
2075
2076             l4_len = sizeof *sctp;
2077             sctp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2078             sctp->sctp_src = flow->tp_src;
2079             sctp->sctp_dst = flow->tp_dst;
2080         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP) {
2081             struct icmp_header *icmp;
2082
2083             l4_len = sizeof *icmp;
2084             icmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2085             icmp->icmp_type = ntohs(flow->tp_src);
2086             icmp->icmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
2087             icmp->icmp_csum = csum(icmp, ICMP_HEADER_LEN);
2088         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP) {
2089             struct igmp_header *igmp;
2090
2091             l4_len = sizeof *igmp;
2092             igmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2093             igmp->igmp_type = ntohs(flow->tp_src);
2094             igmp->igmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
2095             put_16aligned_be32(&igmp->group, flow->igmp_group_ip4);
2096             igmp->igmp_csum = csum(igmp, IGMP_HEADER_LEN);
2097         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
2098             struct icmp6_hdr *icmp;
2099
2100             l4_len = sizeof *icmp;
2101             icmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2102             icmp->icmp6_type = ntohs(flow->tp_src);
2103             icmp->icmp6_code = ntohs(flow->tp_dst);
2104
2105             if (icmp->icmp6_code == 0 &&
2106                 (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
2107                  icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
2108                 struct in6_addr *nd_target;
2109                 struct nd_opt_hdr *nd_opt;
2110
2111                 l4_len += sizeof *nd_target;
2112                 nd_target = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *nd_target);
2113                 *nd_target = flow->nd_target;
2114
2115                 if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_sha)) {
2116                     l4_len += 8;
2117                     nd_opt = dp_packet_put_zeros(p, 8);
2118                     nd_opt->nd_opt_len = 1;
2119                     nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_SOURCE_LINKADDR;
2120                     memcpy(nd_opt + 1, flow->arp_sha, ETH_ADDR_LEN);
2121                 }
2122                 if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_tha)) {
2123                     l4_len += 8;
2124                     nd_opt = dp_packet_put_zeros(p, 8);
2125                     nd_opt->nd_opt_len = 1;
2126                     nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_TARGET_LINKADDR;
2127                     memcpy(nd_opt + 1, flow->arp_tha, ETH_ADDR_LEN);
2128                 }
2129             }
2130             icmp->icmp6_cksum = (OVS_FORCE uint16_t)
2131                 csum(icmp, (char *)dp_packet_tail(p) - (char *)icmp);
2132         }
2133     }
2134     return l4_len;
2135 }
2136
2137 /* Puts into 'b' a packet that flow_extract() would parse as having the given
2138  * 'flow'.
2139  *
2140  * (This is useful only for testing, obviously, and the packet isn't really
2141  * valid. It hasn't got some checksums filled in, for one, and lots of fields
2142  * are just zeroed.) */
2143 void
2144 flow_compose(struct dp_packet *p, const struct flow *flow)
2145 {
2146     size_t l4_len;
2147
2148     /* eth_compose() sets l3 pointer and makes sure it is 32-bit aligned. */
2149     eth_compose(p, flow->dl_dst, flow->dl_src, ntohs(flow->dl_type), 0);
2150     if (flow->dl_type == htons(FLOW_DL_TYPE_NONE)) {
2151         struct eth_header *eth = dp_packet_l2(p);
2152         eth->eth_type = htons(dp_packet_size(p));
2153         return;
2154     }
2155
2156     if (flow->vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
2157         eth_push_vlan(p, htons(ETH_TYPE_VLAN), flow->vlan_tci);
2158     }
2159
2160     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
2161         struct ip_header *ip;
2162
2163         ip = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *ip);
2164         ip->ip_ihl_ver = IP_IHL_VER(5, 4);
2165         ip->ip_tos = flow->nw_tos;
2166         ip->ip_ttl = flow->nw_ttl;
2167         ip->ip_proto = flow->nw_proto;
2168         put_16aligned_be32(&ip->ip_src, flow->nw_src);
2169         put_16aligned_be32(&ip->ip_dst, flow->nw_dst);
2170
2171         if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
2172             ip->ip_frag_off |= htons(IP_MORE_FRAGMENTS);
2173             if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) {
2174                 ip->ip_frag_off |= htons(100);
2175             }
2176         }
2177
2178         dp_packet_set_l4(p, dp_packet_tail(p));
2179
2180         l4_len = flow_compose_l4(p, flow);
2181
2182         ip = dp_packet_l3(p);
2183         ip->ip_tot_len = htons(p->l4_ofs - p->l3_ofs + l4_len);
2184         ip->ip_csum = csum(ip, sizeof *ip);
2185     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
2186         struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
2187
2188         nh = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *nh);
2189         put_16aligned_be32(&nh->ip6_flow, htonl(6 << 28) |
2190                            htonl(flow->nw_tos << 20) | flow->ipv6_label);
2191         nh->ip6_hlim = flow->nw_ttl;
2192         nh->ip6_nxt = flow->nw_proto;
2193
2194         memcpy(&nh->ip6_src, &flow->ipv6_src, sizeof(nh->ip6_src));
2195         memcpy(&nh->ip6_dst, &flow->ipv6_dst, sizeof(nh->ip6_dst));
2196
2197         dp_packet_set_l4(p, dp_packet_tail(p));
2198
2199         l4_len = flow_compose_l4(p, flow);
2200
2201         nh = dp_packet_l3(p);
2202         nh->ip6_plen = htons(l4_len);
2203     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
2204                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
2205         struct arp_eth_header *arp;
2206
2207         arp = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *arp);
2208         dp_packet_set_l3(p, arp);
2209         arp->ar_hrd = htons(1);
2210         arp->ar_pro = htons(ETH_TYPE_IP);
2211         arp->ar_hln = ETH_ADDR_LEN;
2212         arp->ar_pln = 4;
2213         arp->ar_op = htons(flow->nw_proto);
2214
2215         if (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST ||
2216             flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY) {
2217             put_16aligned_be32(&arp->ar_spa, flow->nw_src);
2218             put_16aligned_be32(&arp->ar_tpa, flow->nw_dst);
2219             memcpy(arp->ar_sha, flow->arp_sha, ETH_ADDR_LEN);
2220             memcpy(arp->ar_tha, flow->arp_tha, ETH_ADDR_LEN);
2221         }
2222     }
2223
2224     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
2225         int n;
2226
2227         p->l2_5_ofs = p->l3_ofs;
2228         for (n = 1; n < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; n++) {
2229             if (flow->mpls_lse[n - 1] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
2230                 break;
2231             }
2232         }
2233         while (n > 0) {
2234             push_mpls(p, flow->dl_type, flow->mpls_lse[--n]);
2235         }
2236     }
2237 }
2238 \f
2239 /* Compressed flow. */
2240
2241 /* Completes an initialization of 'dst' as a miniflow copy of 'src' begun by
2242  * the caller.  The caller must have already computed 'dst->map' properly to
2243  * indicate the significant uint64_t elements of 'src'.
2244  *
2245  * Normally the significant elements are the ones that are non-zero.  However,
2246  * when a miniflow is initialized from a (mini)mask, the values can be zeroes,
2247  * so that the flow and mask always have the same maps. */
2248 void
2249 miniflow_init(struct miniflow *dst, const struct flow *src)
2250 {
2251     uint64_t *dst_u64 = miniflow_values(dst);
2252     size_t idx;
2253
2254     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, dst->map) {
2255         *dst_u64++ = flow_u64_value(src, idx);
2256     }
2257 }
2258
2259 /* Initialize the maps of 'flow' from 'src'. */
2260 void
2261 miniflow_map_init(struct miniflow *flow, const struct flow *src)
2262 {
2263     /* Initialize map, counting the number of nonzero elements. */
2264     flowmap_init(&flow->map);
2265     for (size_t i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
2266         if (flow_u64_value(src, i)) {
2267             flowmap_set(&flow->map, i, 1);
2268         }
2269     }
2270 }
2271
2272 /* Allocates 'n' count of miniflows, consecutive in memory, initializing the
2273  * map of each from 'src'.
2274  * Returns the size of the miniflow data. */
2275 size_t
2276 miniflow_alloc(struct miniflow *dsts[], size_t n, const struct miniflow *src)
2277 {
2278     size_t n_values = miniflow_n_values(src);
2279     size_t data_size = MINIFLOW_VALUES_SIZE(n_values);
2280     struct miniflow *dst = xmalloc(n * (sizeof *src + data_size));
2281     size_t i;
2282
2283     COVERAGE_INC(miniflow_malloc);
2284
2285     for (i = 0; i < n; i++) {
2286         *dst = *src;   /* Copy maps. */
2287         dsts[i] = dst;
2288         dst += 1;      /* Just past the maps. */
2289         dst = (struct miniflow *)((uint64_t *)dst + n_values); /* Skip data. */
2290     }
2291     return data_size;
2292 }
2293
2294 /* Returns a miniflow copy of 'src'.  The caller must eventually free() the
2295  * returned miniflow. */
2296 struct miniflow *
2297 miniflow_create(const struct flow *src)
2298 {
2299     struct miniflow tmp;
2300     struct miniflow *dst;
2301
2302     miniflow_map_init(&tmp, src);
2303
2304     miniflow_alloc(&dst, 1, &tmp);
2305     miniflow_init(dst, src);
2306     return dst;
2307 }
2308
2309 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'.  The caller must have allocated
2310  * 'dst' to have inline space for 'n_values' data in 'src'. */
2311 void
2312 miniflow_clone(struct miniflow *dst, const struct miniflow *src,
2313                size_t n_values)
2314 {
2315     *dst = *src;   /* Copy maps. */
2316     memcpy(miniflow_values(dst), miniflow_get_values(src),
2317            MINIFLOW_VALUES_SIZE(n_values));
2318 }
2319
2320 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'. */
2321 void
2322 miniflow_expand(const struct miniflow *src, struct flow *dst)
2323 {
2324     memset(dst, 0, sizeof *dst);
2325     flow_union_with_miniflow(dst, src);
2326 }
2327
2328 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal miniflows, false otherwise. */
2329 bool
2330 miniflow_equal(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b)
2331 {
2332     const uint64_t *ap = miniflow_get_values(a);
2333     const uint64_t *bp = miniflow_get_values(b);
2334
2335     /* This is mostly called after a matching hash, so it is highly likely that
2336      * the maps are equal as well. */
2337     if (OVS_LIKELY(flowmap_equal(a->map, b->map))) {
2338         return !memcmp(ap, bp, miniflow_n_values(a) * sizeof *ap);
2339     } else {
2340         size_t idx;
2341
2342         FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX (idx, flowmap_or(a->map, b->map)) {
2343             if ((flowmap_is_set(&a->map, idx) ? *ap++ : 0)
2344                 != (flowmap_is_set(&b->map, idx) ? *bp++ : 0)) {
2345                 return false;
2346             }
2347         }
2348     }
2349
2350     return true;
2351 }
2352
2353 /* Returns false if 'a' and 'b' differ at the places where there are 1-bits
2354  * in 'mask', true otherwise. */
2355 bool
2356 miniflow_equal_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b,
2357                            const struct minimask *mask)
2358 {
2359     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->masks);
2360     size_t idx;
2361
2362     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, mask->masks.map) {
2363         if ((miniflow_get(a, idx) ^ miniflow_get(b, idx)) & *p++) {
2364             return false;
2365         }
2366     }
2367
2368     return true;
2369 }
2370
2371 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal at the places where there are 1-bits
2372  * in 'mask', false if they differ. */
2373 bool
2374 miniflow_equal_flow_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct flow *b,
2375                                 const struct minimask *mask)
2376 {
2377     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->masks);
2378     size_t idx;
2379
2380     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, mask->masks.map) {
2381         if ((miniflow_get(a, idx) ^ flow_u64_value(b, idx)) & *p++) {
2382             return false;
2383         }
2384     }
2385
2386     return true;
2387 }
2388
2389 \f
2390 void
2391 minimask_init(struct minimask *mask, const struct flow_wildcards *wc)
2392 {
2393     miniflow_init(&mask->masks, &wc->masks);
2394 }
2395
2396 /* Returns a minimask copy of 'wc'.  The caller must eventually free the
2397  * returned minimask with free(). */
2398 struct minimask *
2399 minimask_create(const struct flow_wildcards *wc)
2400 {
2401     return (struct minimask *)miniflow_create(&wc->masks);
2402 }
2403
2404 /* Initializes 'dst_' as the bit-wise "and" of 'a_' and 'b_'.
2405  *
2406  * The caller must provide room for FLOW_U64S "uint64_t"s in 'storage', which
2407  * must follow '*dst_' in memory, for use by 'dst_'.  The caller must *not*
2408  * free 'dst_' free(). */
2409 void
2410 minimask_combine(struct minimask *dst_,
2411                  const struct minimask *a_, const struct minimask *b_,
2412                  uint64_t storage[FLOW_U64S])
2413 {
2414     struct miniflow *dst = &dst_->masks;
2415     uint64_t *dst_values = storage;
2416     const struct miniflow *a = &a_->masks;
2417     const struct miniflow *b = &b_->masks;
2418     size_t idx;
2419
2420     flowmap_init(&dst->map);
2421
2422     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, flowmap_and(a->map, b->map)) {
2423         /* Both 'a' and 'b' have non-zero data at 'idx'. */
2424         uint64_t mask = *miniflow_get__(a, idx) & *miniflow_get__(b, idx);
2425
2426         if (mask) {
2427             flowmap_set(&dst->map, idx, 1);
2428             *dst_values++ = mask;
2429         }
2430     }
2431 }
2432
2433 /* Initializes 'wc' as a copy of 'mask'. */
2434 void
2435 minimask_expand(const struct minimask *mask, struct flow_wildcards *wc)
2436 {
2437     miniflow_expand(&mask->masks, &wc->masks);
2438 }
2439
2440 /* Returns true if 'a' and 'b' are the same flow mask, false otherwise.
2441  * Minimasks may not have zero data values, so for the minimasks to be the
2442  * same, they need to have the same map and the same data values. */
2443 bool
2444 minimask_equal(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
2445 {
2446     return !memcmp(a, b, sizeof *a
2447                    + MINIFLOW_VALUES_SIZE(miniflow_n_values(&a->masks)));
2448 }
2449
2450 /* Returns true if at least one bit matched by 'b' is wildcarded by 'a',
2451  * false otherwise. */
2452 bool
2453 minimask_has_extra(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
2454 {
2455     const uint64_t *bp = miniflow_get_values(&b->masks);
2456     size_t idx;
2457
2458     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, b->masks.map) {
2459         uint64_t b_u64 = *bp++;
2460
2461         /* 'b_u64' is non-zero, check if the data in 'a' is either zero
2462          * or misses some of the bits in 'b_u64'. */
2463         if (!MINIFLOW_IN_MAP(&a->masks, idx)
2464             || ((*miniflow_get__(&a->masks, idx) & b_u64) != b_u64)) {
2465             return true; /* 'a' wildcards some bits 'b' doesn't. */
2466         }
2467     }
2468
2469     return false;
2470 }