5668d0c5899e49a91f3a62ae4e671f0f43f0e555
[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 != 35)
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                       (MAP_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, OFFSETOFEND(struct flow, FIELD))
267
268 #define miniflow_push_words(MF, FIELD, VALUEP, N_WORDS)                 \
269     miniflow_push_words_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP, N_WORDS)
270
271 #define miniflow_push_words_32(MF, FIELD, VALUEP, N_WORDS)              \
272     miniflow_push_words_32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP, N_WORDS)
273
274 #define miniflow_push_macs(MF, FIELD, VALUEP)                       \
275     miniflow_push_macs_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP)
276
277 /* Pulls the MPLS headers at '*datap' and returns the count of them. */
278 static inline int
279 parse_mpls(const void **datap, size_t *sizep)
280 {
281     const struct mpls_hdr *mh;
282     int count = 0;
283
284     while ((mh = data_try_pull(datap, sizep, sizeof *mh))) {
285         count++;
286         if (mh->mpls_lse.lo & htons(1 << MPLS_BOS_SHIFT)) {
287             break;
288         }
289     }
290     return MIN(count, FLOW_MAX_MPLS_LABELS);
291 }
292
293 static inline ovs_be16
294 parse_vlan(const void **datap, size_t *sizep)
295 {
296     const struct eth_header *eth = *datap;
297
298     struct qtag_prefix {
299         ovs_be16 eth_type;      /* ETH_TYPE_VLAN */
300         ovs_be16 tci;
301     };
302
303     data_pull(datap, sizep, ETH_ADDR_LEN * 2);
304
305     if (eth->eth_type == htons(ETH_TYPE_VLAN)) {
306         if (OVS_LIKELY(*sizep
307                        >= sizeof(struct qtag_prefix) + sizeof(ovs_be16))) {
308             const struct qtag_prefix *qp = data_pull(datap, sizep, sizeof *qp);
309             return qp->tci | htons(VLAN_CFI);
310         }
311     }
312     return 0;
313 }
314
315 static inline ovs_be16
316 parse_ethertype(const void **datap, size_t *sizep)
317 {
318     const struct llc_snap_header *llc;
319     ovs_be16 proto;
320
321     proto = *(ovs_be16 *) data_pull(datap, sizep, sizeof proto);
322     if (OVS_LIKELY(ntohs(proto) >= ETH_TYPE_MIN)) {
323         return proto;
324     }
325
326     if (OVS_UNLIKELY(*sizep < sizeof *llc)) {
327         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
328     }
329
330     llc = *datap;
331     if (OVS_UNLIKELY(llc->llc.llc_dsap != LLC_DSAP_SNAP
332                      || llc->llc.llc_ssap != LLC_SSAP_SNAP
333                      || llc->llc.llc_cntl != LLC_CNTL_SNAP
334                      || memcmp(llc->snap.snap_org, SNAP_ORG_ETHERNET,
335                                sizeof llc->snap.snap_org))) {
336         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
337     }
338
339     data_pull(datap, sizep, sizeof *llc);
340
341     if (OVS_LIKELY(ntohs(llc->snap.snap_type) >= ETH_TYPE_MIN)) {
342         return llc->snap.snap_type;
343     }
344
345     return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
346 }
347
348 static inline void
349 parse_icmpv6(const void **datap, size_t *sizep, const struct icmp6_hdr *icmp,
350              const struct in6_addr **nd_target,
351              struct eth_addr arp_buf[2])
352 {
353     if (icmp->icmp6_code == 0 &&
354         (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
355          icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
356
357         *nd_target = data_try_pull(datap, sizep, sizeof **nd_target);
358         if (OVS_UNLIKELY(!*nd_target)) {
359             return;
360         }
361
362         while (*sizep >= 8) {
363             /* The minimum size of an option is 8 bytes, which also is
364              * the size of Ethernet link-layer options. */
365             const struct ovs_nd_opt *nd_opt = *datap;
366             int opt_len = nd_opt->nd_opt_len * ND_OPT_LEN;
367
368             if (!opt_len || opt_len > *sizep) {
369                 return;
370             }
371
372             /* Store the link layer address if the appropriate option is
373              * provided.  It is considered an error if the same link
374              * layer option is specified twice. */
375             if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_SOURCE_LINKADDR
376                 && opt_len == 8) {
377                 if (OVS_LIKELY(eth_addr_is_zero(arp_buf[0]))) {
378                     arp_buf[0] = nd_opt->nd_opt_mac;
379                 } else {
380                     goto invalid;
381                 }
382             } else if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_TARGET_LINKADDR
383                        && opt_len == 8) {
384                 if (OVS_LIKELY(eth_addr_is_zero(arp_buf[1]))) {
385                     arp_buf[1] = nd_opt->nd_opt_mac;
386                 } else {
387                     goto invalid;
388                 }
389             }
390
391             if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(datap, sizep, opt_len))) {
392                 return;
393             }
394         }
395     }
396
397     return;
398
399 invalid:
400     *nd_target = NULL;
401     arp_buf[0] = eth_addr_zero;
402     arp_buf[1] = eth_addr_zero;
403 }
404
405 /* Initializes 'flow' members from 'packet' and 'md'
406  *
407  * Initializes 'packet' header l2 pointer to the start of the Ethernet
408  * header, and the layer offsets as follows:
409  *
410  *    - packet->l2_5_ofs to the start of the MPLS shim header, or UINT16_MAX
411  *      when there is no MPLS shim header.
412  *
413  *    - packet->l3_ofs to just past the Ethernet header, or just past the
414  *      vlan_header if one is present, to the first byte of the payload of the
415  *      Ethernet frame.  UINT16_MAX if the frame is too short to contain an
416  *      Ethernet header.
417  *
418  *    - packet->l4_ofs to just past the IPv4 header, if one is present and
419  *      has at least the content used for the fields of interest for the flow,
420  *      otherwise UINT16_MAX.
421  */
422 void
423 flow_extract(struct dp_packet *packet, struct flow *flow)
424 {
425     struct {
426         struct miniflow mf;
427         uint64_t buf[FLOW_U64S];
428     } m;
429
430     COVERAGE_INC(flow_extract);
431
432     miniflow_extract(packet, &m.mf);
433     miniflow_expand(&m.mf, flow);
434 }
435
436 /* Caller is responsible for initializing 'dst' with enough storage for
437  * FLOW_U64S * 8 bytes. */
438 void
439 miniflow_extract(struct dp_packet *packet, struct miniflow *dst)
440 {
441     const struct pkt_metadata *md = &packet->md;
442     const void *data = dp_packet_data(packet);
443     size_t size = dp_packet_size(packet);
444     uint64_t *values = miniflow_values(dst);
445     struct mf_ctx mf = { FLOWMAP_EMPTY_INITIALIZER, values,
446                          values + FLOW_U64S };
447     const char *l2;
448     ovs_be16 dl_type;
449     uint8_t nw_frag, nw_tos, nw_ttl, nw_proto;
450
451     /* Metadata. */
452     if (flow_tnl_dst_is_set(&md->tunnel)) {
453         miniflow_push_words(mf, tunnel, &md->tunnel,
454                             offsetof(struct flow_tnl, metadata) /
455                             sizeof(uint64_t));
456
457         if (!(md->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF)) {
458             if (md->tunnel.metadata.present.map) {
459                 miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata, &md->tunnel.metadata,
460                                     sizeof md->tunnel.metadata /
461                                     sizeof(uint64_t));
462             }
463         } else {
464             if (md->tunnel.metadata.present.len) {
465                 miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata.present,
466                                     &md->tunnel.metadata.present, 1);
467                 miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata.opts.gnv,
468                                     md->tunnel.metadata.opts.gnv,
469                                     DIV_ROUND_UP(md->tunnel.metadata.present.len,
470                                                  sizeof(uint64_t)));
471             }
472         }
473     }
474     if (md->skb_priority || md->pkt_mark) {
475         miniflow_push_uint32(mf, skb_priority, md->skb_priority);
476         miniflow_push_uint32(mf, pkt_mark, md->pkt_mark);
477     }
478     miniflow_push_uint32(mf, dp_hash, md->dp_hash);
479     miniflow_push_uint32(mf, in_port, odp_to_u32(md->in_port.odp_port));
480     if (md->recirc_id || md->ct_state) {
481         miniflow_push_uint32(mf, recirc_id, md->recirc_id);
482         miniflow_push_uint16(mf, ct_state, md->ct_state);
483         miniflow_push_uint16(mf, ct_zone, md->ct_zone);
484     }
485
486     if (md->ct_state) {
487         miniflow_push_uint32(mf, ct_mark, md->ct_mark);
488         miniflow_pad_to_64(mf, ct_mark);
489
490         if (!ovs_u128_is_zero(&md->ct_label)) {
491             miniflow_push_words(mf, ct_label, &md->ct_label,
492                                 sizeof md->ct_label / sizeof(uint64_t));
493         }
494     }
495
496     /* Initialize packet's layer pointer and offsets. */
497     l2 = data;
498     dp_packet_reset_offsets(packet);
499
500     /* Must have full Ethernet header to proceed. */
501     if (OVS_UNLIKELY(size < sizeof(struct eth_header))) {
502         goto out;
503     } else {
504         ovs_be16 vlan_tci;
505
506         /* Link layer. */
507         ASSERT_SEQUENTIAL(dl_dst, dl_src);
508         miniflow_push_macs(mf, dl_dst, data);
509         /* dl_type, vlan_tci. */
510         vlan_tci = parse_vlan(&data, &size);
511         dl_type = parse_ethertype(&data, &size);
512         miniflow_push_be16(mf, dl_type, dl_type);
513         miniflow_push_be16(mf, vlan_tci, vlan_tci);
514     }
515
516     /* Parse mpls. */
517     if (OVS_UNLIKELY(eth_type_mpls(dl_type))) {
518         int count;
519         const void *mpls = data;
520
521         packet->l2_5_ofs = (char *)data - l2;
522         count = parse_mpls(&data, &size);
523         miniflow_push_words_32(mf, mpls_lse, mpls, count);
524     }
525
526     /* Network layer. */
527     packet->l3_ofs = (char *)data - l2;
528
529     nw_frag = 0;
530     if (OVS_LIKELY(dl_type == htons(ETH_TYPE_IP))) {
531         const struct ip_header *nh = data;
532         int ip_len;
533         uint16_t tot_len;
534
535         if (OVS_UNLIKELY(size < IP_HEADER_LEN)) {
536             goto out;
537         }
538         ip_len = IP_IHL(nh->ip_ihl_ver) * 4;
539
540         if (OVS_UNLIKELY(ip_len < IP_HEADER_LEN)) {
541             goto out;
542         }
543         if (OVS_UNLIKELY(size < ip_len)) {
544             goto out;
545         }
546         tot_len = ntohs(nh->ip_tot_len);
547         if (OVS_UNLIKELY(tot_len > size)) {
548             goto out;
549         }
550         if (OVS_UNLIKELY(size - tot_len > UINT8_MAX)) {
551             goto out;
552         }
553         dp_packet_set_l2_pad_size(packet, size - tot_len);
554         size = tot_len;   /* Never pull padding. */
555
556         /* Push both source and destination address at once. */
557         miniflow_push_words(mf, nw_src, &nh->ip_src, 1);
558
559         miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, 0); /* Padding for IPv4. */
560
561         nw_tos = nh->ip_tos;
562         nw_ttl = nh->ip_ttl;
563         nw_proto = nh->ip_proto;
564         if (OVS_UNLIKELY(IP_IS_FRAGMENT(nh->ip_frag_off))) {
565             nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
566             if (nh->ip_frag_off & htons(IP_FRAG_OFF_MASK)) {
567                 nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
568             }
569         }
570         data_pull(&data, &size, ip_len);
571     } else if (dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
572         const struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
573         ovs_be32 tc_flow;
574         uint16_t plen;
575
576         if (OVS_UNLIKELY(size < sizeof *nh)) {
577             goto out;
578         }
579         nh = data_pull(&data, &size, sizeof *nh);
580
581         plen = ntohs(nh->ip6_plen);
582         if (OVS_UNLIKELY(plen > size)) {
583             goto out;
584         }
585         /* Jumbo Payload option not supported yet. */
586         if (OVS_UNLIKELY(size - plen > UINT8_MAX)) {
587             goto out;
588         }
589         dp_packet_set_l2_pad_size(packet, size - plen);
590         size = plen;   /* Never pull padding. */
591
592         miniflow_push_words(mf, ipv6_src, &nh->ip6_src,
593                             sizeof nh->ip6_src / 8);
594         miniflow_push_words(mf, ipv6_dst, &nh->ip6_dst,
595                             sizeof nh->ip6_dst / 8);
596
597         tc_flow = get_16aligned_be32(&nh->ip6_flow);
598         {
599             ovs_be32 label = tc_flow & htonl(IPV6_LABEL_MASK);
600             miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, label);
601         }
602
603         nw_tos = ntohl(tc_flow) >> 20;
604         nw_ttl = nh->ip6_hlim;
605         nw_proto = nh->ip6_nxt;
606
607         while (1) {
608             if (OVS_LIKELY((nw_proto != IPPROTO_HOPOPTS)
609                            && (nw_proto != IPPROTO_ROUTING)
610                            && (nw_proto != IPPROTO_DSTOPTS)
611                            && (nw_proto != IPPROTO_AH)
612                            && (nw_proto != IPPROTO_FRAGMENT))) {
613                 /* It's either a terminal header (e.g., TCP, UDP) or one we
614                  * don't understand.  In either case, we're done with the
615                  * packet, so use it to fill in 'nw_proto'. */
616                 break;
617             }
618
619             /* We only verify that at least 8 bytes of the next header are
620              * available, but many of these headers are longer.  Ensure that
621              * accesses within the extension header are within those first 8
622              * bytes. All extension headers are required to be at least 8
623              * bytes. */
624             if (OVS_UNLIKELY(size < 8)) {
625                 goto out;
626             }
627
628             if ((nw_proto == IPPROTO_HOPOPTS)
629                 || (nw_proto == IPPROTO_ROUTING)
630                 || (nw_proto == IPPROTO_DSTOPTS)) {
631                 /* These headers, while different, have the fields we care
632                  * about in the same location and with the same
633                  * interpretation. */
634                 const struct ip6_ext *ext_hdr = data;
635                 nw_proto = ext_hdr->ip6e_nxt;
636                 if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(&data, &size,
637                                                 (ext_hdr->ip6e_len + 1) * 8))) {
638                     goto out;
639                 }
640             } else if (nw_proto == IPPROTO_AH) {
641                 /* A standard AH definition isn't available, but the fields
642                  * we care about are in the same location as the generic
643                  * option header--only the header length is calculated
644                  * differently. */
645                 const struct ip6_ext *ext_hdr = data;
646                 nw_proto = ext_hdr->ip6e_nxt;
647                 if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(&data, &size,
648                                                 (ext_hdr->ip6e_len + 2) * 4))) {
649                     goto out;
650                 }
651             } else if (nw_proto == IPPROTO_FRAGMENT) {
652                 const struct ovs_16aligned_ip6_frag *frag_hdr = data;
653
654                 nw_proto = frag_hdr->ip6f_nxt;
655                 if (!data_try_pull(&data, &size, sizeof *frag_hdr)) {
656                     goto out;
657                 }
658
659                 /* We only process the first fragment. */
660                 if (frag_hdr->ip6f_offlg != htons(0)) {
661                     nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
662                     if ((frag_hdr->ip6f_offlg & IP6F_OFF_MASK) != htons(0)) {
663                         nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
664                         nw_proto = IPPROTO_FRAGMENT;
665                         break;
666                     }
667                 }
668             }
669         }
670     } else {
671         if (dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
672             dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
673             struct eth_addr arp_buf[2];
674             const struct arp_eth_header *arp = (const struct arp_eth_header *)
675                 data_try_pull(&data, &size, ARP_ETH_HEADER_LEN);
676
677             if (OVS_LIKELY(arp) && OVS_LIKELY(arp->ar_hrd == htons(1))
678                 && OVS_LIKELY(arp->ar_pro == htons(ETH_TYPE_IP))
679                 && OVS_LIKELY(arp->ar_hln == ETH_ADDR_LEN)
680                 && OVS_LIKELY(arp->ar_pln == 4)) {
681                 miniflow_push_be32(mf, nw_src,
682                                    get_16aligned_be32(&arp->ar_spa));
683                 miniflow_push_be32(mf, nw_dst,
684                                    get_16aligned_be32(&arp->ar_tpa));
685
686                 /* We only match on the lower 8 bits of the opcode. */
687                 if (OVS_LIKELY(ntohs(arp->ar_op) <= 0xff)) {
688                     miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, 0); /* Pad with ARP. */
689                     miniflow_push_be32(mf, nw_frag, htonl(ntohs(arp->ar_op)));
690                 }
691
692                 /* Must be adjacent. */
693                 ASSERT_SEQUENTIAL(arp_sha, arp_tha);
694
695                 arp_buf[0] = arp->ar_sha;
696                 arp_buf[1] = arp->ar_tha;
697                 miniflow_push_macs(mf, arp_sha, arp_buf);
698                 miniflow_pad_to_64(mf, arp_tha);
699             }
700         }
701         goto out;
702     }
703
704     packet->l4_ofs = (char *)data - l2;
705     miniflow_push_be32(mf, nw_frag,
706                        BYTES_TO_BE32(nw_frag, nw_tos, nw_ttl, nw_proto));
707
708     if (OVS_LIKELY(!(nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER))) {
709         if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_TCP)) {
710             if (OVS_LIKELY(size >= TCP_HEADER_LEN)) {
711                 const struct tcp_header *tcp = data;
712
713                 miniflow_push_be32(mf, arp_tha.ea[2], 0);
714                 miniflow_push_be32(mf, tcp_flags,
715                                    TCP_FLAGS_BE32(tcp->tcp_ctl));
716                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, tcp->tcp_src);
717                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, tcp->tcp_dst);
718                 miniflow_pad_to_64(mf, tp_dst);
719             }
720         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_UDP)) {
721             if (OVS_LIKELY(size >= UDP_HEADER_LEN)) {
722                 const struct udp_header *udp = data;
723
724                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, udp->udp_src);
725                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, udp->udp_dst);
726                 miniflow_pad_to_64(mf, tp_dst);
727             }
728         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_SCTP)) {
729             if (OVS_LIKELY(size >= SCTP_HEADER_LEN)) {
730                 const struct sctp_header *sctp = data;
731
732                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, sctp->sctp_src);
733                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, sctp->sctp_dst);
734                 miniflow_pad_to_64(mf, tp_dst);
735             }
736         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_ICMP)) {
737             if (OVS_LIKELY(size >= ICMP_HEADER_LEN)) {
738                 const struct icmp_header *icmp = data;
739
740                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(icmp->icmp_type));
741                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(icmp->icmp_code));
742                 miniflow_pad_to_64(mf, tp_dst);
743             }
744         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
745             if (OVS_LIKELY(size >= IGMP_HEADER_LEN)) {
746                 const struct igmp_header *igmp = data;
747
748                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(igmp->igmp_type));
749                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(igmp->igmp_code));
750                 miniflow_push_be32(mf, igmp_group_ip4,
751                                    get_16aligned_be32(&igmp->group));
752             }
753         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_ICMPV6)) {
754             if (OVS_LIKELY(size >= sizeof(struct icmp6_hdr))) {
755                 const struct in6_addr *nd_target = NULL;
756                 struct eth_addr arp_buf[2] = { { { { 0 } } } };
757                 const struct icmp6_hdr *icmp = data_pull(&data, &size,
758                                                          sizeof *icmp);
759                 parse_icmpv6(&data, &size, icmp, &nd_target, arp_buf);
760                 if (nd_target) {
761                     miniflow_push_words(mf, nd_target, nd_target,
762                                         sizeof *nd_target / sizeof(uint64_t));
763                 }
764                 miniflow_push_macs(mf, arp_sha, arp_buf);
765                 miniflow_pad_to_64(mf, arp_tha);
766                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(icmp->icmp6_type));
767                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(icmp->icmp6_code));
768                 miniflow_pad_to_64(mf, tp_dst);
769             }
770         }
771     }
772  out:
773     dst->map = mf.map;
774 }
775
776 /* For every bit of a field that is wildcarded in 'wildcards', sets the
777  * corresponding bit in 'flow' to zero. */
778 void
779 flow_zero_wildcards(struct flow *flow, const struct flow_wildcards *wildcards)
780 {
781     uint64_t *flow_u64 = (uint64_t *) flow;
782     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wildcards->masks;
783     size_t i;
784
785     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
786         flow_u64[i] &= wc_u64[i];
787     }
788 }
789
790 void
791 flow_unwildcard_tp_ports(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
792 {
793     if (flow->nw_proto != IPPROTO_ICMP) {
794         memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
795         memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
796     } else {
797         wc->masks.tp_src = htons(0xff);
798         wc->masks.tp_dst = htons(0xff);
799     }
800 }
801
802 /* Initializes 'flow_metadata' with the metadata found in 'flow'. */
803 void
804 flow_get_metadata(const struct flow *flow, struct match *flow_metadata)
805 {
806     int i;
807
808     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 35);
809
810     match_init_catchall(flow_metadata);
811     if (flow->tunnel.tun_id != htonll(0)) {
812         match_set_tun_id(flow_metadata, flow->tunnel.tun_id);
813     }
814     if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_PUB_F_MASK) {
815         match_set_tun_flags(flow_metadata,
816                             flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_PUB_F_MASK);
817     }
818     if (flow->tunnel.ip_src) {
819         match_set_tun_src(flow_metadata, flow->tunnel.ip_src);
820     }
821     if (flow->tunnel.ip_dst) {
822         match_set_tun_dst(flow_metadata, flow->tunnel.ip_dst);
823     }
824     if (ipv6_addr_is_set(&flow->tunnel.ipv6_src)) {
825         match_set_tun_ipv6_src(flow_metadata, &flow->tunnel.ipv6_src);
826     }
827     if (ipv6_addr_is_set(&flow->tunnel.ipv6_dst)) {
828         match_set_tun_ipv6_dst(flow_metadata, &flow->tunnel.ipv6_dst);
829     }
830     if (flow->tunnel.gbp_id != htons(0)) {
831         match_set_tun_gbp_id(flow_metadata, flow->tunnel.gbp_id);
832     }
833     if (flow->tunnel.gbp_flags) {
834         match_set_tun_gbp_flags(flow_metadata, flow->tunnel.gbp_flags);
835     }
836     tun_metadata_get_fmd(&flow->tunnel, flow_metadata);
837     if (flow->metadata != htonll(0)) {
838         match_set_metadata(flow_metadata, flow->metadata);
839     }
840
841     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
842         if (flow->regs[i]) {
843             match_set_reg(flow_metadata, i, flow->regs[i]);
844         }
845     }
846
847     if (flow->pkt_mark != 0) {
848         match_set_pkt_mark(flow_metadata, flow->pkt_mark);
849     }
850
851     match_set_in_port(flow_metadata, flow->in_port.ofp_port);
852     if (flow->ct_state != 0) {
853         match_set_ct_state(flow_metadata, flow->ct_state);
854     }
855     if (flow->ct_zone != 0) {
856         match_set_ct_zone(flow_metadata, flow->ct_zone);
857     }
858     if (flow->ct_mark != 0) {
859         match_set_ct_mark(flow_metadata, flow->ct_mark);
860     }
861     if (!ovs_u128_is_zero(&flow->ct_label)) {
862         match_set_ct_label(flow_metadata, flow->ct_label);
863     }
864 }
865
866 const char *ct_state_to_string(uint32_t state)
867 {
868     switch (state) {
869     case CS_REPLY_DIR:
870         return "rpl";
871     case CS_TRACKED:
872         return "trk";
873     case CS_NEW:
874         return "new";
875     case CS_ESTABLISHED:
876         return "est";
877     case CS_RELATED:
878         return "rel";
879     case CS_INVALID:
880         return "inv";
881     case CS_SRC_NAT:
882         return "snat";
883     case CS_DST_NAT:
884         return "dnat";
885     default:
886         return NULL;
887     }
888 }
889
890 char *
891 flow_to_string(const struct flow *flow)
892 {
893     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
894     flow_format(&ds, flow);
895     return ds_cstr(&ds);
896 }
897
898 const char *
899 flow_tun_flag_to_string(uint32_t flags)
900 {
901     switch (flags) {
902     case FLOW_TNL_F_DONT_FRAGMENT:
903         return "df";
904     case FLOW_TNL_F_CSUM:
905         return "csum";
906     case FLOW_TNL_F_KEY:
907         return "key";
908     case FLOW_TNL_F_OAM:
909         return "oam";
910     default:
911         return NULL;
912     }
913 }
914
915 void
916 format_flags(struct ds *ds, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
917              uint32_t flags, char del)
918 {
919     uint32_t bad = 0;
920
921     if (!flags) {
922         ds_put_char(ds, '0');
923         return;
924     }
925     while (flags) {
926         uint32_t bit = rightmost_1bit(flags);
927         const char *s;
928
929         s = bit_to_string(bit);
930         if (s) {
931             ds_put_format(ds, "%s%c", s, del);
932         } else {
933             bad |= bit;
934         }
935
936         flags &= ~bit;
937     }
938
939     if (bad) {
940         ds_put_format(ds, "0x%"PRIx32"%c", bad, del);
941     }
942     ds_chomp(ds, del);
943 }
944
945 void
946 format_flags_masked(struct ds *ds, const char *name,
947                     const char *(*bit_to_string)(uint32_t), uint32_t flags,
948                     uint32_t mask, uint32_t max_mask)
949 {
950     if (name) {
951         ds_put_format(ds, "%s=", name);
952     }
953
954     if (mask == max_mask) {
955         format_flags(ds, bit_to_string, flags, '|');
956         return;
957     }
958
959     if (!mask) {
960         ds_put_cstr(ds, "0/0");
961         return;
962     }
963
964     while (mask) {
965         uint32_t bit = rightmost_1bit(mask);
966         const char *s = bit_to_string(bit);
967
968         ds_put_format(ds, "%s%s", (flags & bit) ? "+" : "-",
969                       s ? s : "[Unknown]");
970         mask &= ~bit;
971     }
972 }
973
974 /* Scans a string 's' of flags to determine their numerical value and
975  * returns the number of characters parsed using 'bit_to_string' to
976  * lookup flag names. Scanning continues until the character 'end' is
977  * reached.
978  *
979  * In the event of a failure, a negative error code will be returned. In
980  * addition, if 'res_string' is non-NULL then a descriptive string will
981  * be returned incorporating the identifying string 'field_name'. This
982  * error string must be freed by the caller.
983  *
984  * Upon success, the flag values will be stored in 'res_flags' and
985  * optionally 'res_mask', if it is non-NULL (if it is NULL then any masks
986  * present in the original string will be considered an error). The
987  * caller may restrict the acceptable set of values through the mask
988  * 'allowed'. */
989 int
990 parse_flags(const char *s, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
991             char end, const char *field_name, char **res_string,
992             uint32_t *res_flags, uint32_t allowed, uint32_t *res_mask)
993 {
994     uint32_t result = 0;
995     int n;
996
997     /* Parse masked flags in numeric format? */
998     if (res_mask && ovs_scan(s, "%"SCNi32"/%"SCNi32"%n",
999                              res_flags, res_mask, &n) && n > 0) {
1000         if (*res_flags & ~allowed || *res_mask & ~allowed) {
1001             goto unknown;
1002         }
1003         return n;
1004     }
1005
1006     n = 0;
1007
1008     if (res_mask && (*s == '+' || *s == '-')) {
1009         uint32_t flags = 0, mask = 0;
1010
1011         /* Parse masked flags. */
1012         while (s[0] != end) {
1013             bool set;
1014             uint32_t bit;
1015             size_t len;
1016
1017             if (s[0] == '+') {
1018                 set = true;
1019             } else if (s[0] == '-') {
1020                 set = false;
1021             } else {
1022                 if (res_string) {
1023                     *res_string = xasprintf("%s: %s must be preceded by '+' "
1024                                             "(for SET) or '-' (NOT SET)", s,
1025                                             field_name);
1026                 }
1027                 return -EINVAL;
1028             }
1029             s++;
1030             n++;
1031
1032             for (bit = 1; bit; bit <<= 1) {
1033                 const char *fname = bit_to_string(bit);
1034
1035                 if (!fname) {
1036                     continue;
1037                 }
1038
1039                 len = strlen(fname);
1040                 if (strncmp(s, fname, len) ||
1041                     (s[len] != '+' && s[len] != '-' && s[len] != end)) {
1042                     continue;
1043                 }
1044
1045                 if (mask & bit) {
1046                     /* bit already set. */
1047                     if (res_string) {
1048                         *res_string = xasprintf("%s: Each %s flag can be "
1049                                                 "specified only once", s,
1050                                                 field_name);
1051                     }
1052                     return -EINVAL;
1053                 }
1054                 if (!(bit & allowed)) {
1055                     goto unknown;
1056                 }
1057                 if (set) {
1058                    flags |= bit;
1059                 }
1060                 mask |= bit;
1061                 break;
1062             }
1063
1064             if (!bit) {
1065                 goto unknown;
1066             }
1067             s += len;
1068             n += len;
1069         }
1070
1071         *res_flags = flags;
1072         *res_mask = mask;
1073         return n;
1074     }
1075
1076     /* Parse unmasked flags.  If a flag is present, it is set, otherwise
1077      * it is not set. */
1078     while (s[n] != end) {
1079         unsigned long long int flags;
1080         uint32_t bit;
1081         int n0;
1082
1083         if (ovs_scan(&s[n], "%lli%n", &flags, &n0)) {
1084             if (flags & ~allowed) {
1085                 goto unknown;
1086             }
1087             n += n0 + (s[n + n0] == '|');
1088             result |= flags;
1089             continue;
1090         }
1091
1092         for (bit = 1; bit; bit <<= 1) {
1093             const char *name = bit_to_string(bit);
1094             size_t len;
1095
1096             if (!name) {
1097                 continue;
1098             }
1099
1100             len = strlen(name);
1101             if (!strncmp(s + n, name, len) &&
1102                 (s[n + len] == '|' || s[n + len] == end)) {
1103                 if (!(bit & allowed)) {
1104                     goto unknown;
1105                 }
1106                 result |= bit;
1107                 n += len + (s[n + len] == '|');
1108                 break;
1109             }
1110         }
1111
1112         if (!bit) {
1113             goto unknown;
1114         }
1115     }
1116
1117     *res_flags = result;
1118     if (res_mask) {
1119         *res_mask = UINT32_MAX;
1120     }
1121     if (res_string) {
1122         *res_string = NULL;
1123     }
1124     return n;
1125
1126 unknown:
1127     if (res_string) {
1128         *res_string = xasprintf("%s: unknown %s flag(s)", s, field_name);
1129     }
1130     return -EINVAL;
1131 }
1132
1133 void
1134 flow_format(struct ds *ds, const struct flow *flow)
1135 {
1136     struct match match;
1137     struct flow_wildcards *wc = &match.wc;
1138
1139     match_wc_init(&match, flow);
1140
1141     /* As this function is most often used for formatting a packet in a
1142      * packet-in message, skip formatting the packet context fields that are
1143      * all-zeroes to make the print-out easier on the eyes.  This means that a
1144      * missing context field implies a zero value for that field.  This is
1145      * similar to OpenFlow encoding of these fields, as the specification
1146      * states that all-zeroes context fields should not be encoded in the
1147      * packet-in messages. */
1148     if (!flow->in_port.ofp_port) {
1149         WC_UNMASK_FIELD(wc, in_port);
1150     }
1151     if (!flow->skb_priority) {
1152         WC_UNMASK_FIELD(wc, skb_priority);
1153     }
1154     if (!flow->pkt_mark) {
1155         WC_UNMASK_FIELD(wc, pkt_mark);
1156     }
1157     if (!flow->recirc_id) {
1158         WC_UNMASK_FIELD(wc, recirc_id);
1159     }
1160     if (!flow->dp_hash) {
1161         WC_UNMASK_FIELD(wc, dp_hash);
1162     }
1163     if (!flow->ct_state) {
1164         WC_UNMASK_FIELD(wc, ct_state);
1165     }
1166     if (!flow->ct_zone) {
1167         WC_UNMASK_FIELD(wc, ct_zone);
1168     }
1169     if (!flow->ct_mark) {
1170         WC_UNMASK_FIELD(wc, ct_mark);
1171     }
1172     if (ovs_u128_is_zero(&flow->ct_label)) {
1173         WC_UNMASK_FIELD(wc, ct_label);
1174     }
1175     for (int i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
1176         if (!flow->regs[i]) {
1177             WC_UNMASK_FIELD(wc, regs[i]);
1178         }
1179     }
1180     if (!flow->metadata) {
1181         WC_UNMASK_FIELD(wc, metadata);
1182     }
1183
1184     match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
1185 }
1186
1187 void
1188 flow_print(FILE *stream, const struct flow *flow)
1189 {
1190     char *s = flow_to_string(flow);
1191     fputs(s, stream);
1192     free(s);
1193 }
1194 \f
1195 /* flow_wildcards functions. */
1196
1197 /* Initializes 'wc' as a set of wildcards that matches every packet. */
1198 void
1199 flow_wildcards_init_catchall(struct flow_wildcards *wc)
1200 {
1201     memset(&wc->masks, 0, sizeof wc->masks);
1202 }
1203
1204 /* Converts a flow into flow wildcards.  It sets the wildcard masks based on
1205  * the packet headers extracted to 'flow'.  It will not set the mask for fields
1206  * that do not make sense for the packet type.  OpenFlow-only metadata is
1207  * wildcarded, but other metadata is unconditionally exact-matched. */
1208 void flow_wildcards_init_for_packet(struct flow_wildcards *wc,
1209                                     const struct flow *flow)
1210 {
1211     memset(&wc->masks, 0x0, sizeof wc->masks);
1212
1213     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1214     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 35);
1215
1216     if (flow_tnl_dst_is_set(&flow->tunnel)) {
1217         if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_KEY) {
1218             WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tun_id);
1219         }
1220         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_src);
1221         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_dst);
1222         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ipv6_src);
1223         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ipv6_dst);
1224         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.flags);
1225         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_tos);
1226         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_ttl);
1227         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tp_src);
1228         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tp_dst);
1229         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.gbp_id);
1230         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.gbp_flags);
1231
1232         if (!(flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF)) {
1233             if (flow->tunnel.metadata.present.map) {
1234                 wc->masks.tunnel.metadata.present.map =
1235                                               flow->tunnel.metadata.present.map;
1236                 WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.metadata.opts.u8);
1237             }
1238         } else {
1239             WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.metadata.present.len);
1240             memset(wc->masks.tunnel.metadata.opts.gnv, 0xff,
1241                    flow->tunnel.metadata.present.len);
1242         }
1243     } else if (flow->tunnel.tun_id) {
1244         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tun_id);
1245     }
1246
1247     /* metadata, regs, and conj_id wildcarded. */
1248
1249     WC_MASK_FIELD(wc, skb_priority);
1250     WC_MASK_FIELD(wc, pkt_mark);
1251     WC_MASK_FIELD(wc, ct_state);
1252     WC_MASK_FIELD(wc, ct_zone);
1253     WC_MASK_FIELD(wc, ct_mark);
1254     WC_MASK_FIELD(wc, ct_label);
1255     WC_MASK_FIELD(wc, recirc_id);
1256     WC_MASK_FIELD(wc, dp_hash);
1257     WC_MASK_FIELD(wc, in_port);
1258
1259     /* actset_output wildcarded. */
1260
1261     WC_MASK_FIELD(wc, dl_dst);
1262     WC_MASK_FIELD(wc, dl_src);
1263     WC_MASK_FIELD(wc, dl_type);
1264     WC_MASK_FIELD(wc, vlan_tci);
1265
1266     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1267         WC_MASK_FIELD(wc, nw_src);
1268         WC_MASK_FIELD(wc, nw_dst);
1269     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1270         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_src);
1271         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_dst);
1272         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_label);
1273     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1274                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1275         WC_MASK_FIELD(wc, nw_src);
1276         WC_MASK_FIELD(wc, nw_dst);
1277         WC_MASK_FIELD(wc, nw_proto);
1278         WC_MASK_FIELD(wc, arp_sha);
1279         WC_MASK_FIELD(wc, arp_tha);
1280         return;
1281     } else if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1282         for (int i = 0; i < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; i++) {
1283             WC_MASK_FIELD(wc, mpls_lse[i]);
1284             if (flow->mpls_lse[i] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
1285                 break;
1286             }
1287         }
1288         return;
1289     } else {
1290         return; /* Unknown ethertype. */
1291     }
1292
1293     /* IPv4 or IPv6. */
1294     WC_MASK_FIELD(wc, nw_frag);
1295     WC_MASK_FIELD(wc, nw_tos);
1296     WC_MASK_FIELD(wc, nw_ttl);
1297     WC_MASK_FIELD(wc, nw_proto);
1298
1299     /* No transport layer header in later fragments. */
1300     if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) &&
1301         (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP ||
1302          flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6 ||
1303          flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
1304          flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
1305          flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP ||
1306          flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
1307         WC_MASK_FIELD(wc, tp_src);
1308         WC_MASK_FIELD(wc, tp_dst);
1309
1310         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
1311             WC_MASK_FIELD(wc, tcp_flags);
1312         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
1313             WC_MASK_FIELD(wc, arp_sha);
1314             WC_MASK_FIELD(wc, arp_tha);
1315             WC_MASK_FIELD(wc, nd_target);
1316         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP) {
1317             WC_MASK_FIELD(wc, igmp_group_ip4);
1318         }
1319     }
1320 }
1321
1322 /* Return a map of possible fields for a packet of the same type as 'flow'.
1323  * Including extra bits in the returned mask is not wrong, it is just less
1324  * optimal.
1325  *
1326  * This is a less precise version of flow_wildcards_init_for_packet() above. */
1327 void
1328 flow_wc_map(const struct flow *flow, struct flowmap *map)
1329 {
1330     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1331     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 35);
1332
1333     flowmap_init(map);
1334
1335     if (flow_tnl_dst_is_set(&flow->tunnel)) {
1336         FLOWMAP_SET__(map, tunnel, offsetof(struct flow_tnl, metadata));
1337         if (!(flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF)) {
1338             if (flow->tunnel.metadata.present.map) {
1339                 FLOWMAP_SET(map, tunnel.metadata);
1340             }
1341         } else {
1342             FLOWMAP_SET(map, tunnel.metadata.present.len);
1343             FLOWMAP_SET__(map, tunnel.metadata.opts.gnv,
1344                           flow->tunnel.metadata.present.len);
1345         }
1346     }
1347
1348     /* Metadata fields that can appear on packet input. */
1349     FLOWMAP_SET(map, skb_priority);
1350     FLOWMAP_SET(map, pkt_mark);
1351     FLOWMAP_SET(map, recirc_id);
1352     FLOWMAP_SET(map, dp_hash);
1353     FLOWMAP_SET(map, in_port);
1354     FLOWMAP_SET(map, dl_dst);
1355     FLOWMAP_SET(map, dl_src);
1356     FLOWMAP_SET(map, dl_type);
1357     FLOWMAP_SET(map, vlan_tci);
1358     FLOWMAP_SET(map, ct_state);
1359     FLOWMAP_SET(map, ct_zone);
1360     FLOWMAP_SET(map, ct_mark);
1361     FLOWMAP_SET(map, ct_label);
1362
1363     /* Ethertype-dependent fields. */
1364     if (OVS_LIKELY(flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP))) {
1365         FLOWMAP_SET(map, nw_src);
1366         FLOWMAP_SET(map, nw_dst);
1367         FLOWMAP_SET(map, nw_proto);
1368         FLOWMAP_SET(map, nw_frag);
1369         FLOWMAP_SET(map, nw_tos);
1370         FLOWMAP_SET(map, nw_ttl);
1371
1372         if (OVS_UNLIKELY(flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
1373             FLOWMAP_SET(map, igmp_group_ip4);
1374         } else {
1375             FLOWMAP_SET(map, tcp_flags);
1376             FLOWMAP_SET(map, tp_src);
1377             FLOWMAP_SET(map, tp_dst);
1378         }
1379     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1380         FLOWMAP_SET(map, ipv6_src);
1381         FLOWMAP_SET(map, ipv6_dst);
1382         FLOWMAP_SET(map, ipv6_label);
1383         FLOWMAP_SET(map, nw_proto);
1384         FLOWMAP_SET(map, nw_frag);
1385         FLOWMAP_SET(map, nw_tos);
1386         FLOWMAP_SET(map, nw_ttl);
1387
1388         if (OVS_UNLIKELY(flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6)) {
1389             FLOWMAP_SET(map, nd_target);
1390             FLOWMAP_SET(map, arp_sha);
1391             FLOWMAP_SET(map, arp_tha);
1392         } else {
1393             FLOWMAP_SET(map, tcp_flags);
1394             FLOWMAP_SET(map, tp_src);
1395             FLOWMAP_SET(map, tp_dst);
1396         }
1397     } else if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1398         FLOWMAP_SET(map, mpls_lse);
1399     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1400                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1401         FLOWMAP_SET(map, nw_src);
1402         FLOWMAP_SET(map, nw_dst);
1403         FLOWMAP_SET(map, nw_proto);
1404         FLOWMAP_SET(map, arp_sha);
1405         FLOWMAP_SET(map, arp_tha);
1406     }
1407 }
1408
1409 /* Clear the metadata and register wildcard masks. They are not packet
1410  * header fields. */
1411 void
1412 flow_wildcards_clear_non_packet_fields(struct flow_wildcards *wc)
1413 {
1414     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1415     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 35);
1416
1417     memset(&wc->masks.metadata, 0, sizeof wc->masks.metadata);
1418     memset(&wc->masks.regs, 0, sizeof wc->masks.regs);
1419     wc->masks.actset_output = 0;
1420     wc->masks.conj_id = 0;
1421 }
1422
1423 /* Returns true if 'wc' matches every packet, false if 'wc' fixes any bits or
1424  * fields. */
1425 bool
1426 flow_wildcards_is_catchall(const struct flow_wildcards *wc)
1427 {
1428     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1429     size_t i;
1430
1431     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1432         if (wc_u64[i]) {
1433             return false;
1434         }
1435     }
1436     return true;
1437 }
1438
1439 /* Sets 'dst' as the bitwise AND of wildcards in 'src1' and 'src2'.
1440  * That is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is wildcarded
1441  * in 'src1' or 'src2' or both.  */
1442 void
1443 flow_wildcards_and(struct flow_wildcards *dst,
1444                    const struct flow_wildcards *src1,
1445                    const struct flow_wildcards *src2)
1446 {
1447     uint64_t *dst_u64 = (uint64_t *) &dst->masks;
1448     const uint64_t *src1_u64 = (const uint64_t *) &src1->masks;
1449     const uint64_t *src2_u64 = (const uint64_t *) &src2->masks;
1450     size_t i;
1451
1452     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1453         dst_u64[i] = src1_u64[i] & src2_u64[i];
1454     }
1455 }
1456
1457 /* Sets 'dst' as the bitwise OR of wildcards in 'src1' and 'src2'.  That
1458  * is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is neither
1459  * wildcarded in 'src1' nor 'src2'. */
1460 void
1461 flow_wildcards_or(struct flow_wildcards *dst,
1462                   const struct flow_wildcards *src1,
1463                   const struct flow_wildcards *src2)
1464 {
1465     uint64_t *dst_u64 = (uint64_t *) &dst->masks;
1466     const uint64_t *src1_u64 = (const uint64_t *) &src1->masks;
1467     const uint64_t *src2_u64 = (const uint64_t *) &src2->masks;
1468     size_t i;
1469
1470     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1471         dst_u64[i] = src1_u64[i] | src2_u64[i];
1472     }
1473 }
1474
1475 /* Returns a hash of the wildcards in 'wc'. */
1476 uint32_t
1477 flow_wildcards_hash(const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
1478 {
1479     return flow_hash(&wc->masks, basis);
1480 }
1481
1482 /* Returns true if 'a' and 'b' represent the same wildcards, false if they are
1483  * different. */
1484 bool
1485 flow_wildcards_equal(const struct flow_wildcards *a,
1486                      const struct flow_wildcards *b)
1487 {
1488     return flow_equal(&a->masks, &b->masks);
1489 }
1490
1491 /* Returns true if at least one bit or field is wildcarded in 'a' but not in
1492  * 'b', false otherwise. */
1493 bool
1494 flow_wildcards_has_extra(const struct flow_wildcards *a,
1495                          const struct flow_wildcards *b)
1496 {
1497     const uint64_t *a_u64 = (const uint64_t *) &a->masks;
1498     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) &b->masks;
1499     size_t i;
1500
1501     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1502         if ((a_u64[i] & b_u64[i]) != b_u64[i]) {
1503             return true;
1504         }
1505     }
1506     return false;
1507 }
1508
1509 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal, except that 0-bits (wildcarded bits)
1510  * in 'wc' do not need to be equal in 'a' and 'b'. */
1511 bool
1512 flow_equal_except(const struct flow *a, const struct flow *b,
1513                   const struct flow_wildcards *wc)
1514 {
1515     const uint64_t *a_u64 = (const uint64_t *) a;
1516     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) b;
1517     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1518     size_t i;
1519
1520     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1521         if ((a_u64[i] ^ b_u64[i]) & wc_u64[i]) {
1522             return false;
1523         }
1524     }
1525     return true;
1526 }
1527
1528 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
1529  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
1530 void
1531 flow_wildcards_set_reg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint32_t mask)
1532 {
1533     wc->masks.regs[idx] = mask;
1534 }
1535
1536 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
1537  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
1538 void
1539 flow_wildcards_set_xreg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint64_t mask)
1540 {
1541     flow_set_xreg(&wc->masks, idx, mask);
1542 }
1543
1544 /* Calculates the 5-tuple hash from the given miniflow.
1545  * This returns the same value as flow_hash_5tuple for the corresponding
1546  * flow. */
1547 uint32_t
1548 miniflow_hash_5tuple(const struct miniflow *flow, uint32_t basis)
1549 {
1550     uint32_t hash = basis;
1551
1552     if (flow) {
1553         ovs_be16 dl_type = MINIFLOW_GET_BE16(flow, dl_type);
1554
1555         hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U8(flow, nw_proto));
1556
1557         /* Separate loops for better optimization. */
1558         if (dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1559             struct flowmap map = FLOWMAP_EMPTY_INITIALIZER;
1560             uint64_t value;
1561
1562             FLOWMAP_SET(&map, ipv6_src);
1563             FLOWMAP_SET(&map, ipv6_dst);
1564
1565             MINIFLOW_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, flow, map) {
1566                 hash = hash_add64(hash, value);
1567             }
1568         } else {
1569             hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, nw_src));
1570             hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, nw_dst));
1571         }
1572         /* Add both ports at once. */
1573         hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, tp_src));
1574         hash = hash_finish(hash, 42); /* Arbitrary number. */
1575     }
1576     return hash;
1577 }
1578
1579 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(tp_src, tp_dst);
1580 ASSERT_SEQUENTIAL(ipv6_src, ipv6_dst);
1581
1582 /* Calculates the 5-tuple hash from the given flow. */
1583 uint32_t
1584 flow_hash_5tuple(const struct flow *flow, uint32_t basis)
1585 {
1586     uint32_t hash = basis;
1587
1588     if (flow) {
1589         hash = hash_add(hash, flow->nw_proto);
1590
1591         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1592             const uint64_t *flow_u64 = (const uint64_t *)flow;
1593             int ofs = offsetof(struct flow, ipv6_src) / 8;
1594             int end = ofs + 2 * sizeof flow->ipv6_src / 8;
1595
1596             for (;ofs < end; ofs++) {
1597                 hash = hash_add64(hash, flow_u64[ofs]);
1598             }
1599         } else {
1600             hash = hash_add(hash, (OVS_FORCE uint32_t) flow->nw_src);
1601             hash = hash_add(hash, (OVS_FORCE uint32_t) flow->nw_dst);
1602         }
1603         /* Add both ports at once. */
1604         hash = hash_add(hash,
1605                         ((const uint32_t *)flow)[offsetof(struct flow, tp_src)
1606                                                  / sizeof(uint32_t)]);
1607         hash = hash_finish(hash, 42); /* Arbitrary number. */
1608     }
1609     return hash;
1610 }
1611
1612 /* Hashes 'flow' based on its L2 through L4 protocol information. */
1613 uint32_t
1614 flow_hash_symmetric_l4(const struct flow *flow, uint32_t basis)
1615 {
1616     struct {
1617         union {
1618             ovs_be32 ipv4_addr;
1619             struct in6_addr ipv6_addr;
1620         };
1621         ovs_be16 eth_type;
1622         ovs_be16 vlan_tci;
1623         ovs_be16 tp_port;
1624         struct eth_addr eth_addr;
1625         uint8_t ip_proto;
1626     } fields;
1627
1628     int i;
1629
1630     memset(&fields, 0, sizeof fields);
1631     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(fields.eth_addr.be16); i++) {
1632         fields.eth_addr.be16[i] = flow->dl_src.be16[i] ^ flow->dl_dst.be16[i];
1633     }
1634     fields.vlan_tci = flow->vlan_tci & htons(VLAN_VID_MASK);
1635     fields.eth_type = flow->dl_type;
1636
1637     /* UDP source and destination port are not taken into account because they
1638      * will not necessarily be symmetric in a bidirectional flow. */
1639     if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1640         fields.ipv4_addr = flow->nw_src ^ flow->nw_dst;
1641         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
1642         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
1643             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
1644         }
1645     } else if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1646         const uint8_t *a = &flow->ipv6_src.s6_addr[0];
1647         const uint8_t *b = &flow->ipv6_dst.s6_addr[0];
1648         uint8_t *ipv6_addr = &fields.ipv6_addr.s6_addr[0];
1649
1650         for (i=0; i<16; i++) {
1651             ipv6_addr[i] = a[i] ^ b[i];
1652         }
1653         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
1654         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
1655             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
1656         }
1657     }
1658     return jhash_bytes(&fields, sizeof fields, basis);
1659 }
1660
1661 /* Hashes 'flow' based on its L3 through L4 protocol information */
1662 uint32_t
1663 flow_hash_symmetric_l3l4(const struct flow *flow, uint32_t basis,
1664                          bool inc_udp_ports)
1665 {
1666     uint32_t hash = basis;
1667
1668     /* UDP source and destination port are also taken into account. */
1669     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1670         hash = hash_add(hash,
1671                         (OVS_FORCE uint32_t) (flow->nw_src ^ flow->nw_dst));
1672     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1673         /* IPv6 addresses are 64-bit aligned inside struct flow. */
1674         const uint64_t *a = ALIGNED_CAST(uint64_t *, flow->ipv6_src.s6_addr);
1675         const uint64_t *b = ALIGNED_CAST(uint64_t *, flow->ipv6_dst.s6_addr);
1676
1677         for (int i = 0; i < 4; i++) {
1678             hash = hash_add64(hash, a[i] ^ b[i]);
1679         }
1680     } else {
1681         /* Cannot hash non-IP flows */
1682         return 0;
1683     }
1684
1685     hash = hash_add(hash, flow->nw_proto);
1686     if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP || flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP ||
1687          (inc_udp_ports && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP)) {
1688         hash = hash_add(hash,
1689                         (OVS_FORCE uint16_t) (flow->tp_src ^ flow->tp_dst));
1690     }
1691
1692     return hash_finish(hash, basis);
1693 }
1694
1695 /* Initialize a flow with random fields that matter for nx_hash_fields. */
1696 void
1697 flow_random_hash_fields(struct flow *flow)
1698 {
1699     uint16_t rnd = random_uint16();
1700
1701     /* Initialize to all zeros. */
1702     memset(flow, 0, sizeof *flow);
1703
1704     eth_addr_random(&flow->dl_src);
1705     eth_addr_random(&flow->dl_dst);
1706
1707     flow->vlan_tci = (OVS_FORCE ovs_be16) (random_uint16() & VLAN_VID_MASK);
1708
1709     /* Make most of the random flows IPv4, some IPv6, and rest random. */
1710     flow->dl_type = rnd < 0x8000 ? htons(ETH_TYPE_IP) :
1711         rnd < 0xc000 ? htons(ETH_TYPE_IPV6) : (OVS_FORCE ovs_be16)rnd;
1712
1713     if (dl_type_is_ip_any(flow->dl_type)) {
1714         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1715             flow->nw_src = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
1716             flow->nw_dst = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
1717         } else {
1718             random_bytes(&flow->ipv6_src, sizeof flow->ipv6_src);
1719             random_bytes(&flow->ipv6_dst, sizeof flow->ipv6_dst);
1720         }
1721         /* Make most of IP flows TCP, some UDP or SCTP, and rest random. */
1722         rnd = random_uint16();
1723         flow->nw_proto = rnd < 0x8000 ? IPPROTO_TCP :
1724             rnd < 0xc000 ? IPPROTO_UDP :
1725             rnd < 0xd000 ? IPPROTO_SCTP : (uint8_t)rnd;
1726         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
1727             flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
1728             flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
1729             flow->tp_src = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
1730             flow->tp_dst = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
1731         }
1732     }
1733 }
1734
1735 /* Masks the fields in 'wc' that are used by the flow hash 'fields'. */
1736 void
1737 flow_mask_hash_fields(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1738                       enum nx_hash_fields fields)
1739 {
1740     switch (fields) {
1741     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
1742         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
1743         break;
1744
1745     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
1746         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
1747         memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
1748         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1749             memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
1750             memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
1751         } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1752             memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
1753             memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
1754         }
1755         if (is_ip_any(flow)) {
1756             memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
1757             flow_unwildcard_tp_ports(flow, wc);
1758         }
1759         wc->masks.vlan_tci |= htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1760         break;
1761
1762     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP:
1763         if (is_ip_any(flow) && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
1764             memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
1765             memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
1766         }
1767         /* no break */
1768     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4:
1769         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1770             memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
1771             memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
1772         } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1773             memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
1774             memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
1775         } else {
1776             break; /* non-IP flow */
1777         }
1778
1779         memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
1780         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP || flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
1781             memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
1782             memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
1783         }
1784         break;
1785
1786     default:
1787         OVS_NOT_REACHED();
1788     }
1789 }
1790
1791 /* Hashes the portions of 'flow' designated by 'fields'. */
1792 uint32_t
1793 flow_hash_fields(const struct flow *flow, enum nx_hash_fields fields,
1794                  uint16_t basis)
1795 {
1796     switch (fields) {
1797
1798     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
1799         return jhash_bytes(&flow->dl_src, sizeof flow->dl_src, basis);
1800
1801     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
1802         return flow_hash_symmetric_l4(flow, basis);
1803
1804     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4:
1805         return flow_hash_symmetric_l3l4(flow, basis, false);
1806
1807     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP:
1808         return flow_hash_symmetric_l3l4(flow, basis, true);
1809
1810     }
1811
1812     OVS_NOT_REACHED();
1813 }
1814
1815 /* Returns a string representation of 'fields'. */
1816 const char *
1817 flow_hash_fields_to_str(enum nx_hash_fields fields)
1818 {
1819     switch (fields) {
1820     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC: return "eth_src";
1821     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4: return "symmetric_l4";
1822     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4: return "symmetric_l3l4";
1823     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP: return "symmetric_l3l4+udp";
1824     default: return "<unknown>";
1825     }
1826 }
1827
1828 /* Returns true if the value of 'fields' is supported. Otherwise false. */
1829 bool
1830 flow_hash_fields_valid(enum nx_hash_fields fields)
1831 {
1832     return fields == NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC
1833         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4
1834         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4
1835         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP;
1836 }
1837
1838 /* Returns a hash value for the bits of 'flow' that are active based on
1839  * 'wc', given 'basis'. */
1840 uint32_t
1841 flow_hash_in_wildcards(const struct flow *flow,
1842                        const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
1843 {
1844     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1845     const uint64_t *flow_u64 = (const uint64_t *) flow;
1846     uint32_t hash;
1847     size_t i;
1848
1849     hash = basis;
1850     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1851         hash = hash_add64(hash, flow_u64[i] & wc_u64[i]);
1852     }
1853     return hash_finish(hash, 8 * FLOW_U64S);
1854 }
1855
1856 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
1857  * OpenFlow 1.0 "dl_vlan" value:
1858  *
1859  *      - If it is in the range 0...4095, 'flow->vlan_tci' is set to match
1860  *        that VLAN.  Any existing PCP match is unchanged (it becomes 0 if
1861  *        'flow' previously matched packets without a VLAN header).
1862  *
1863  *      - If it is OFP_VLAN_NONE, 'flow->vlan_tci' is set to match a packet
1864  *        without a VLAN tag.
1865  *
1866  *      - Other values of 'vid' should not be used. */
1867 void
1868 flow_set_dl_vlan(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
1869 {
1870     if (vid == htons(OFP10_VLAN_NONE)) {
1871         flow->vlan_tci = htons(0);
1872     } else {
1873         vid &= htons(VLAN_VID_MASK);
1874         flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
1875         flow->vlan_tci |= htons(VLAN_CFI) | vid;
1876     }
1877 }
1878
1879 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
1880  * OpenFlow 1.2 "vlan_vid" value, that is, the low 13 bits of 'vlan_tci' (VID
1881  * plus CFI). */
1882 void
1883 flow_set_vlan_vid(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
1884 {
1885     ovs_be16 mask = htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1886     flow->vlan_tci &= ~mask;
1887     flow->vlan_tci |= vid & mask;
1888 }
1889
1890 /* Sets the VLAN PCP that 'flow' matches to 'pcp', which should be in the
1891  * range 0...7.
1892  *
1893  * This function has no effect on the VLAN ID that 'flow' matches.
1894  *
1895  * After calling this function, 'flow' will not match packets without a VLAN
1896  * header. */
1897 void
1898 flow_set_vlan_pcp(struct flow *flow, uint8_t pcp)
1899 {
1900     pcp &= 0x07;
1901     flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
1902     flow->vlan_tci |= htons((pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
1903 }
1904
1905 /* Returns the number of MPLS LSEs present in 'flow'
1906  *
1907  * Returns 0 if the 'dl_type' of 'flow' is not an MPLS ethernet type.
1908  * Otherwise traverses 'flow''s MPLS label stack stopping at the
1909  * first entry that has the BoS bit set. If no such entry exists then
1910  * the maximum number of LSEs that can be stored in 'flow' is returned.
1911  */
1912 int
1913 flow_count_mpls_labels(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1914 {
1915     /* dl_type is always masked. */
1916     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1917         int i;
1918         int cnt;
1919
1920         cnt = 0;
1921         for (i = 0; i < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; i++) {
1922             if (wc) {
1923                 wc->masks.mpls_lse[i] |= htonl(MPLS_BOS_MASK);
1924             }
1925             if (flow->mpls_lse[i] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
1926                 return i + 1;
1927             }
1928             if (flow->mpls_lse[i]) {
1929                 cnt++;
1930             }
1931         }
1932         return cnt;
1933     } else {
1934         return 0;
1935     }
1936 }
1937
1938 /* Returns the number consecutive of MPLS LSEs, starting at the
1939  * innermost LSE, that are common in 'a' and 'b'.
1940  *
1941  * 'an' must be flow_count_mpls_labels(a).
1942  * 'bn' must be flow_count_mpls_labels(b).
1943  */
1944 int
1945 flow_count_common_mpls_labels(const struct flow *a, int an,
1946                               const struct flow *b, int bn,
1947                               struct flow_wildcards *wc)
1948 {
1949     int min_n = MIN(an, bn);
1950     if (min_n == 0) {
1951         return 0;
1952     } else {
1953         int common_n = 0;
1954         int a_last = an - 1;
1955         int b_last = bn - 1;
1956         int i;
1957
1958         for (i = 0; i < min_n; i++) {
1959             if (wc) {
1960                 wc->masks.mpls_lse[a_last - i] = OVS_BE32_MAX;
1961                 wc->masks.mpls_lse[b_last - i] = OVS_BE32_MAX;
1962             }
1963             if (a->mpls_lse[a_last - i] != b->mpls_lse[b_last - i]) {
1964                 break;
1965             } else {
1966                 common_n++;
1967             }
1968         }
1969
1970         return common_n;
1971     }
1972 }
1973
1974 /* Adds a new outermost MPLS label to 'flow' and changes 'flow''s Ethernet type
1975  * to 'mpls_eth_type', which must be an MPLS Ethertype.
1976  *
1977  * If the new label is the first MPLS label in 'flow', it is generated as;
1978  *
1979  *     - label: 2, if 'flow' is IPv6, otherwise 0.
1980  *
1981  *     - TTL: IPv4 or IPv6 TTL, if present and nonzero, otherwise 64.
1982  *
1983  *     - TC: IPv4 or IPv6 TOS, if present, otherwise 0.
1984  *
1985  *     - BoS: 1.
1986  *
1987  * If the new label is the second or later label MPLS label in 'flow', it is
1988  * generated as;
1989  *
1990  *     - label: Copied from outer label.
1991  *
1992  *     - TTL: Copied from outer label.
1993  *
1994  *     - TC: Copied from outer label.
1995  *
1996  *     - BoS: 0.
1997  *
1998  * 'n' must be flow_count_mpls_labels(flow).  'n' must be less than
1999  * FLOW_MAX_MPLS_LABELS (because otherwise flow->mpls_lse[] would overflow).
2000  */
2001 void
2002 flow_push_mpls(struct flow *flow, int n, ovs_be16 mpls_eth_type,
2003                struct flow_wildcards *wc)
2004 {
2005     ovs_assert(eth_type_mpls(mpls_eth_type));
2006     ovs_assert(n < FLOW_MAX_MPLS_LABELS);
2007
2008     if (n) {
2009         int i;
2010
2011         if (wc) {
2012             memset(&wc->masks.mpls_lse, 0xff, sizeof *wc->masks.mpls_lse * n);
2013         }
2014         for (i = n; i >= 1; i--) {
2015             flow->mpls_lse[i] = flow->mpls_lse[i - 1];
2016         }
2017         flow->mpls_lse[0] = (flow->mpls_lse[1] & htonl(~MPLS_BOS_MASK));
2018     } else {
2019         int label = 0;          /* IPv4 Explicit Null. */
2020         int tc = 0;
2021         int ttl = 64;
2022
2023         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
2024             label = 2;
2025         }
2026
2027         if (is_ip_any(flow)) {
2028             tc = (flow->nw_tos & IP_DSCP_MASK) >> 2;
2029             if (wc) {
2030                 wc->masks.nw_tos |= IP_DSCP_MASK;
2031                 wc->masks.nw_ttl = 0xff;
2032             }
2033
2034             if (flow->nw_ttl) {
2035                 ttl = flow->nw_ttl;
2036             }
2037         }
2038
2039         flow->mpls_lse[0] = set_mpls_lse_values(ttl, tc, 1, htonl(label));
2040
2041         /* Clear all L3 and L4 fields and dp_hash. */
2042         BUILD_ASSERT(FLOW_WC_SEQ == 35);
2043         memset((char *) flow + FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT, 0,
2044                sizeof(struct flow) - FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT);
2045         flow->dp_hash = 0;
2046     }
2047     flow->dl_type = mpls_eth_type;
2048 }
2049
2050 /* Tries to remove the outermost MPLS label from 'flow'.  Returns true if
2051  * successful, false otherwise.  On success, sets 'flow''s Ethernet type to
2052  * 'eth_type'.
2053  *
2054  * 'n' must be flow_count_mpls_labels(flow). */
2055 bool
2056 flow_pop_mpls(struct flow *flow, int n, ovs_be16 eth_type,
2057               struct flow_wildcards *wc)
2058 {
2059     int i;
2060
2061     if (n == 0) {
2062         /* Nothing to pop. */
2063         return false;
2064     } else if (n == FLOW_MAX_MPLS_LABELS) {
2065         if (wc) {
2066             wc->masks.mpls_lse[n - 1] |= htonl(MPLS_BOS_MASK);
2067         }
2068         if (!(flow->mpls_lse[n - 1] & htonl(MPLS_BOS_MASK))) {
2069             /* Can't pop because don't know what to fill in mpls_lse[n - 1]. */
2070             return false;
2071         }
2072     }
2073
2074     if (wc) {
2075         memset(&wc->masks.mpls_lse[1], 0xff,
2076                sizeof *wc->masks.mpls_lse * (n - 1));
2077     }
2078     for (i = 1; i < n; i++) {
2079         flow->mpls_lse[i - 1] = flow->mpls_lse[i];
2080     }
2081     flow->mpls_lse[n - 1] = 0;
2082     flow->dl_type = eth_type;
2083     return true;
2084 }
2085
2086 /* Sets the MPLS Label that 'flow' matches to 'label', which is interpreted
2087  * as an OpenFlow 1.1 "mpls_label" value. */
2088 void
2089 flow_set_mpls_label(struct flow *flow, int idx, ovs_be32 label)
2090 {
2091     set_mpls_lse_label(&flow->mpls_lse[idx], label);
2092 }
2093
2094 /* Sets the MPLS TTL that 'flow' matches to 'ttl', which should be in the
2095  * range 0...255. */
2096 void
2097 flow_set_mpls_ttl(struct flow *flow, int idx, uint8_t ttl)
2098 {
2099     set_mpls_lse_ttl(&flow->mpls_lse[idx], ttl);
2100 }
2101
2102 /* Sets the MPLS TC that 'flow' matches to 'tc', which should be in the
2103  * range 0...7. */
2104 void
2105 flow_set_mpls_tc(struct flow *flow, int idx, uint8_t tc)
2106 {
2107     set_mpls_lse_tc(&flow->mpls_lse[idx], tc);
2108 }
2109
2110 /* Sets the MPLS BOS bit that 'flow' matches to which should be 0 or 1. */
2111 void
2112 flow_set_mpls_bos(struct flow *flow, int idx, uint8_t bos)
2113 {
2114     set_mpls_lse_bos(&flow->mpls_lse[idx], bos);
2115 }
2116
2117 /* Sets the entire MPLS LSE. */
2118 void
2119 flow_set_mpls_lse(struct flow *flow, int idx, ovs_be32 lse)
2120 {
2121     flow->mpls_lse[idx] = lse;
2122 }
2123
2124 static size_t
2125 flow_compose_l4(struct dp_packet *p, const struct flow *flow)
2126 {
2127     size_t l4_len = 0;
2128
2129     if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY)
2130         || !(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER)) {
2131         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
2132             struct tcp_header *tcp;
2133
2134             l4_len = sizeof *tcp;
2135             tcp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2136             tcp->tcp_src = flow->tp_src;
2137             tcp->tcp_dst = flow->tp_dst;
2138             tcp->tcp_ctl = TCP_CTL(ntohs(flow->tcp_flags), 5);
2139         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
2140             struct udp_header *udp;
2141
2142             l4_len = sizeof *udp;
2143             udp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2144             udp->udp_src = flow->tp_src;
2145             udp->udp_dst = flow->tp_dst;
2146         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
2147             struct sctp_header *sctp;
2148
2149             l4_len = sizeof *sctp;
2150             sctp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2151             sctp->sctp_src = flow->tp_src;
2152             sctp->sctp_dst = flow->tp_dst;
2153         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP) {
2154             struct icmp_header *icmp;
2155
2156             l4_len = sizeof *icmp;
2157             icmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2158             icmp->icmp_type = ntohs(flow->tp_src);
2159             icmp->icmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
2160             icmp->icmp_csum = csum(icmp, ICMP_HEADER_LEN);
2161         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP) {
2162             struct igmp_header *igmp;
2163
2164             l4_len = sizeof *igmp;
2165             igmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2166             igmp->igmp_type = ntohs(flow->tp_src);
2167             igmp->igmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
2168             put_16aligned_be32(&igmp->group, flow->igmp_group_ip4);
2169             igmp->igmp_csum = csum(igmp, IGMP_HEADER_LEN);
2170         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
2171             struct icmp6_hdr *icmp;
2172
2173             l4_len = sizeof *icmp;
2174             icmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2175             icmp->icmp6_type = ntohs(flow->tp_src);
2176             icmp->icmp6_code = ntohs(flow->tp_dst);
2177
2178             if (icmp->icmp6_code == 0 &&
2179                 (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
2180                  icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
2181                 struct in6_addr *nd_target;
2182                 struct ovs_nd_opt *nd_opt;
2183
2184                 l4_len += sizeof *nd_target;
2185                 nd_target = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *nd_target);
2186                 *nd_target = flow->nd_target;
2187
2188                 if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_sha)) {
2189                     l4_len += 8;
2190                     nd_opt = dp_packet_put_zeros(p, 8);
2191                     nd_opt->nd_opt_len = 1;
2192                     nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_SOURCE_LINKADDR;
2193                     nd_opt->nd_opt_mac = flow->arp_sha;
2194                 }
2195                 if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_tha)) {
2196                     l4_len += 8;
2197                     nd_opt = dp_packet_put_zeros(p, 8);
2198                     nd_opt->nd_opt_len = 1;
2199                     nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_TARGET_LINKADDR;
2200                     nd_opt->nd_opt_mac = flow->arp_tha;
2201                 }
2202             }
2203             icmp->icmp6_cksum = (OVS_FORCE uint16_t)
2204                 csum(icmp, (char *)dp_packet_tail(p) - (char *)icmp);
2205         }
2206     }
2207     return l4_len;
2208 }
2209
2210 /* Puts into 'b' a packet that flow_extract() would parse as having the given
2211  * 'flow'.
2212  *
2213  * (This is useful only for testing, obviously, and the packet isn't really
2214  * valid. It hasn't got some checksums filled in, for one, and lots of fields
2215  * are just zeroed.) */
2216 void
2217 flow_compose(struct dp_packet *p, const struct flow *flow)
2218 {
2219     size_t l4_len;
2220
2221     /* eth_compose() sets l3 pointer and makes sure it is 32-bit aligned. */
2222     eth_compose(p, flow->dl_dst, flow->dl_src, ntohs(flow->dl_type), 0);
2223     if (flow->dl_type == htons(FLOW_DL_TYPE_NONE)) {
2224         struct eth_header *eth = dp_packet_l2(p);
2225         eth->eth_type = htons(dp_packet_size(p));
2226         return;
2227     }
2228
2229     if (flow->vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
2230         eth_push_vlan(p, htons(ETH_TYPE_VLAN), flow->vlan_tci);
2231     }
2232
2233     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
2234         struct ip_header *ip;
2235
2236         ip = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *ip);
2237         ip->ip_ihl_ver = IP_IHL_VER(5, 4);
2238         ip->ip_tos = flow->nw_tos;
2239         ip->ip_ttl = flow->nw_ttl;
2240         ip->ip_proto = flow->nw_proto;
2241         put_16aligned_be32(&ip->ip_src, flow->nw_src);
2242         put_16aligned_be32(&ip->ip_dst, flow->nw_dst);
2243
2244         if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
2245             ip->ip_frag_off |= htons(IP_MORE_FRAGMENTS);
2246             if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) {
2247                 ip->ip_frag_off |= htons(100);
2248             }
2249         }
2250
2251         dp_packet_set_l4(p, dp_packet_tail(p));
2252
2253         l4_len = flow_compose_l4(p, flow);
2254
2255         ip = dp_packet_l3(p);
2256         ip->ip_tot_len = htons(p->l4_ofs - p->l3_ofs + l4_len);
2257         ip->ip_csum = csum(ip, sizeof *ip);
2258     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
2259         struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
2260
2261         nh = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *nh);
2262         put_16aligned_be32(&nh->ip6_flow, htonl(6 << 28) |
2263                            htonl(flow->nw_tos << 20) | flow->ipv6_label);
2264         nh->ip6_hlim = flow->nw_ttl;
2265         nh->ip6_nxt = flow->nw_proto;
2266
2267         memcpy(&nh->ip6_src, &flow->ipv6_src, sizeof(nh->ip6_src));
2268         memcpy(&nh->ip6_dst, &flow->ipv6_dst, sizeof(nh->ip6_dst));
2269
2270         dp_packet_set_l4(p, dp_packet_tail(p));
2271
2272         l4_len = flow_compose_l4(p, flow);
2273
2274         nh = dp_packet_l3(p);
2275         nh->ip6_plen = htons(l4_len);
2276     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
2277                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
2278         struct arp_eth_header *arp;
2279
2280         arp = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *arp);
2281         dp_packet_set_l3(p, arp);
2282         arp->ar_hrd = htons(1);
2283         arp->ar_pro = htons(ETH_TYPE_IP);
2284         arp->ar_hln = ETH_ADDR_LEN;
2285         arp->ar_pln = 4;
2286         arp->ar_op = htons(flow->nw_proto);
2287
2288         if (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST ||
2289             flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY) {
2290             put_16aligned_be32(&arp->ar_spa, flow->nw_src);
2291             put_16aligned_be32(&arp->ar_tpa, flow->nw_dst);
2292             arp->ar_sha = flow->arp_sha;
2293             arp->ar_tha = flow->arp_tha;
2294         }
2295     }
2296
2297     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
2298         int n;
2299
2300         p->l2_5_ofs = p->l3_ofs;
2301         for (n = 1; n < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; n++) {
2302             if (flow->mpls_lse[n - 1] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
2303                 break;
2304             }
2305         }
2306         while (n > 0) {
2307             push_mpls(p, flow->dl_type, flow->mpls_lse[--n]);
2308         }
2309     }
2310 }
2311 \f
2312 /* Compressed flow. */
2313
2314 /* Completes an initialization of 'dst' as a miniflow copy of 'src' begun by
2315  * the caller.  The caller must have already computed 'dst->map' properly to
2316  * indicate the significant uint64_t elements of 'src'.
2317  *
2318  * Normally the significant elements are the ones that are non-zero.  However,
2319  * when a miniflow is initialized from a (mini)mask, the values can be zeroes,
2320  * so that the flow and mask always have the same maps. */
2321 void
2322 miniflow_init(struct miniflow *dst, const struct flow *src)
2323 {
2324     uint64_t *dst_u64 = miniflow_values(dst);
2325     size_t idx;
2326
2327     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, dst->map) {
2328         *dst_u64++ = flow_u64_value(src, idx);
2329     }
2330 }
2331
2332 /* Initialize the maps of 'flow' from 'src'. */
2333 void
2334 miniflow_map_init(struct miniflow *flow, const struct flow *src)
2335 {
2336     /* Initialize map, counting the number of nonzero elements. */
2337     flowmap_init(&flow->map);
2338     for (size_t i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
2339         if (flow_u64_value(src, i)) {
2340             flowmap_set(&flow->map, i, 1);
2341         }
2342     }
2343 }
2344
2345 /* Allocates 'n' count of miniflows, consecutive in memory, initializing the
2346  * map of each from 'src'.
2347  * Returns the size of the miniflow data. */
2348 size_t
2349 miniflow_alloc(struct miniflow *dsts[], size_t n, const struct miniflow *src)
2350 {
2351     size_t n_values = miniflow_n_values(src);
2352     size_t data_size = MINIFLOW_VALUES_SIZE(n_values);
2353     struct miniflow *dst = xmalloc(n * (sizeof *src + data_size));
2354     size_t i;
2355
2356     COVERAGE_INC(miniflow_malloc);
2357
2358     for (i = 0; i < n; i++) {
2359         *dst = *src;   /* Copy maps. */
2360         dsts[i] = dst;
2361         dst += 1;      /* Just past the maps. */
2362         dst = (struct miniflow *)((uint64_t *)dst + n_values); /* Skip data. */
2363     }
2364     return data_size;
2365 }
2366
2367 /* Returns a miniflow copy of 'src'.  The caller must eventually free() the
2368  * returned miniflow. */
2369 struct miniflow *
2370 miniflow_create(const struct flow *src)
2371 {
2372     struct miniflow tmp;
2373     struct miniflow *dst;
2374
2375     miniflow_map_init(&tmp, src);
2376
2377     miniflow_alloc(&dst, 1, &tmp);
2378     miniflow_init(dst, src);
2379     return dst;
2380 }
2381
2382 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'.  The caller must have allocated
2383  * 'dst' to have inline space for 'n_values' data in 'src'. */
2384 void
2385 miniflow_clone(struct miniflow *dst, const struct miniflow *src,
2386                size_t n_values)
2387 {
2388     *dst = *src;   /* Copy maps. */
2389     memcpy(miniflow_values(dst), miniflow_get_values(src),
2390            MINIFLOW_VALUES_SIZE(n_values));
2391 }
2392
2393 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'. */
2394 void
2395 miniflow_expand(const struct miniflow *src, struct flow *dst)
2396 {
2397     memset(dst, 0, sizeof *dst);
2398     flow_union_with_miniflow(dst, src);
2399 }
2400
2401 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal miniflows, false otherwise. */
2402 bool
2403 miniflow_equal(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b)
2404 {
2405     const uint64_t *ap = miniflow_get_values(a);
2406     const uint64_t *bp = miniflow_get_values(b);
2407
2408     /* This is mostly called after a matching hash, so it is highly likely that
2409      * the maps are equal as well. */
2410     if (OVS_LIKELY(flowmap_equal(a->map, b->map))) {
2411         return !memcmp(ap, bp, miniflow_n_values(a) * sizeof *ap);
2412     } else {
2413         size_t idx;
2414
2415         FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX (idx, flowmap_or(a->map, b->map)) {
2416             if ((flowmap_is_set(&a->map, idx) ? *ap++ : 0)
2417                 != (flowmap_is_set(&b->map, idx) ? *bp++ : 0)) {
2418                 return false;
2419             }
2420         }
2421     }
2422
2423     return true;
2424 }
2425
2426 /* Returns false if 'a' and 'b' differ at the places where there are 1-bits
2427  * in 'mask', true otherwise. */
2428 bool
2429 miniflow_equal_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b,
2430                            const struct minimask *mask)
2431 {
2432     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->masks);
2433     size_t idx;
2434
2435     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, mask->masks.map) {
2436         if ((miniflow_get(a, idx) ^ miniflow_get(b, idx)) & *p++) {
2437             return false;
2438         }
2439     }
2440
2441     return true;
2442 }
2443
2444 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal at the places where there are 1-bits
2445  * in 'mask', false if they differ. */
2446 bool
2447 miniflow_equal_flow_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct flow *b,
2448                                 const struct minimask *mask)
2449 {
2450     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->masks);
2451     size_t idx;
2452
2453     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, mask->masks.map) {
2454         if ((miniflow_get(a, idx) ^ flow_u64_value(b, idx)) & *p++) {
2455             return false;
2456         }
2457     }
2458
2459     return true;
2460 }
2461
2462 \f
2463 void
2464 minimask_init(struct minimask *mask, const struct flow_wildcards *wc)
2465 {
2466     miniflow_init(&mask->masks, &wc->masks);
2467 }
2468
2469 /* Returns a minimask copy of 'wc'.  The caller must eventually free the
2470  * returned minimask with free(). */
2471 struct minimask *
2472 minimask_create(const struct flow_wildcards *wc)
2473 {
2474     return (struct minimask *)miniflow_create(&wc->masks);
2475 }
2476
2477 /* Initializes 'dst_' as the bit-wise "and" of 'a_' and 'b_'.
2478  *
2479  * The caller must provide room for FLOW_U64S "uint64_t"s in 'storage', which
2480  * must follow '*dst_' in memory, for use by 'dst_'.  The caller must *not*
2481  * free 'dst_' free(). */
2482 void
2483 minimask_combine(struct minimask *dst_,
2484                  const struct minimask *a_, const struct minimask *b_,
2485                  uint64_t storage[FLOW_U64S])
2486 {
2487     struct miniflow *dst = &dst_->masks;
2488     uint64_t *dst_values = storage;
2489     const struct miniflow *a = &a_->masks;
2490     const struct miniflow *b = &b_->masks;
2491     size_t idx;
2492
2493     flowmap_init(&dst->map);
2494
2495     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, flowmap_and(a->map, b->map)) {
2496         /* Both 'a' and 'b' have non-zero data at 'idx'. */
2497         uint64_t mask = *miniflow_get__(a, idx) & *miniflow_get__(b, idx);
2498
2499         if (mask) {
2500             flowmap_set(&dst->map, idx, 1);
2501             *dst_values++ = mask;
2502         }
2503     }
2504 }
2505
2506 /* Initializes 'wc' as a copy of 'mask'. */
2507 void
2508 minimask_expand(const struct minimask *mask, struct flow_wildcards *wc)
2509 {
2510     miniflow_expand(&mask->masks, &wc->masks);
2511 }
2512
2513 /* Returns true if 'a' and 'b' are the same flow mask, false otherwise.
2514  * Minimasks may not have zero data values, so for the minimasks to be the
2515  * same, they need to have the same map and the same data values. */
2516 bool
2517 minimask_equal(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
2518 {
2519     return !memcmp(a, b, sizeof *a
2520                    + MINIFLOW_VALUES_SIZE(miniflow_n_values(&a->masks)));
2521 }
2522
2523 /* Returns true if at least one bit matched by 'b' is wildcarded by 'a',
2524  * false otherwise. */
2525 bool
2526 minimask_has_extra(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
2527 {
2528     const uint64_t *bp = miniflow_get_values(&b->masks);
2529     size_t idx;
2530
2531     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, b->masks.map) {
2532         uint64_t b_u64 = *bp++;
2533
2534         /* 'b_u64' is non-zero, check if the data in 'a' is either zero
2535          * or misses some of the bits in 'b_u64'. */
2536         if (!MINIFLOW_IN_MAP(&a->masks, idx)
2537             || ((*miniflow_get__(&a->masks, idx) & b_u64) != b_u64)) {
2538             return true; /* 'a' wildcards some bits 'b' doesn't. */
2539         }
2540     }
2541
2542     return false;
2543 }