Add connection tracking label support.
[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 != 34)
127 #define MINIFLOW_ASSERT(X) ovs_assert(X)
128 BUILD_MESSAGE("FLOW_WC_SEQ changed: miniflow_extract() will have runtime "
129                "assertions enabled. Consider updating FLOW_WC_SEQ after "
130                "testing")
131 #else
132 #define MINIFLOW_ASSERT(X)
133 #endif
134
135 /* True if 'IDX' and higher bits are not set. */
136 #define ASSERT_FLOWMAP_NOT_SET(FM, IDX)                                 \
137 {                                                                       \
138     MINIFLOW_ASSERT(!((FM)->bits[(IDX) / MAP_T_BITS] &                  \
139                       (FLOWMAP_MAX << ((IDX) % MAP_T_BITS))));          \
140     for (size_t i = (IDX) / MAP_T_BITS + 1; i < FLOWMAP_UNITS; i++) {   \
141         MINIFLOW_ASSERT(!(FM)->bits[i]);                                \
142     }                                                                   \
143 }
144
145 #define miniflow_set_map(MF, OFS)            \
146     {                                        \
147     ASSERT_FLOWMAP_NOT_SET(&MF.map, (OFS));  \
148     flowmap_set(&MF.map, (OFS), 1);          \
149 }
150
151 #define miniflow_assert_in_map(MF, OFS)             \
152     MINIFLOW_ASSERT(FLOWMAP_IS_SET(MF.map, (OFS))); \
153     ASSERT_FLOWMAP_NOT_SET(&MF.map, (OFS) + 1)
154
155 #define miniflow_push_uint64_(MF, OFS, VALUE)              \
156 {                                                          \
157     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end && (OFS) % 8 == 0);   \
158     *MF.data++ = VALUE;                                    \
159     miniflow_set_map(MF, OFS / 8);                         \
160 }
161
162 #define miniflow_push_be64_(MF, OFS, VALUE)                     \
163     miniflow_push_uint64_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint64_t)(VALUE))
164
165 #define miniflow_push_uint32_(MF, OFS, VALUE)   \
166     {                                           \
167     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end);          \
168                                                 \
169     if ((OFS) % 8 == 0) {                       \
170         miniflow_set_map(MF, OFS / 8);          \
171         *(uint32_t *)MF.data = VALUE;           \
172     } else if ((OFS) % 8 == 4) {                \
173         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);    \
174         *((uint32_t *)MF.data + 1) = VALUE;     \
175         MF.data++;                              \
176     }                                           \
177 }
178
179 #define miniflow_push_be32_(MF, OFS, VALUE)                     \
180     miniflow_push_uint32_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint32_t)(VALUE))
181
182 #define miniflow_push_uint16_(MF, OFS, VALUE)   \
183 {                                               \
184     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end);          \
185                                                 \
186     if ((OFS) % 8 == 0) {                       \
187         miniflow_set_map(MF, OFS / 8);          \
188         *(uint16_t *)MF.data = VALUE;           \
189     } else if ((OFS) % 8 == 2) {                \
190         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);    \
191         *((uint16_t *)MF.data + 1) = VALUE;     \
192     } else if ((OFS) % 8 == 4) {                \
193         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);    \
194         *((uint16_t *)MF.data + 2) = VALUE;     \
195     } else if ((OFS) % 8 == 6) {                \
196         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);    \
197         *((uint16_t *)MF.data + 3) = VALUE;     \
198         MF.data++;                              \
199     }                                           \
200 }
201
202 #define miniflow_pad_to_64_(MF, OFS)                            \
203 {                                                               \
204     MINIFLOW_ASSERT((OFS) % 8 != 0);                            \
205     miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);                        \
206                                                                 \
207     memset((uint8_t *)MF.data + (OFS) % 8, 0, 8 - (OFS) % 8);   \
208     MF.data++;                                                  \
209 }
210
211 #define miniflow_push_be16_(MF, OFS, VALUE)                     \
212     miniflow_push_uint16_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint16_t)VALUE);
213
214 #define miniflow_set_maps(MF, OFS, N_WORDS)                     \
215 {                                                               \
216     size_t ofs = (OFS);                                         \
217     size_t n_words = (N_WORDS);                                 \
218                                                                 \
219     MINIFLOW_ASSERT(n_words && MF.data + n_words <= MF.end);    \
220     ASSERT_FLOWMAP_NOT_SET(&MF.map, ofs);                       \
221     flowmap_set(&MF.map, ofs, n_words);                         \
222 }
223
224 /* Data at 'valuep' may be unaligned. */
225 #define miniflow_push_words_(MF, OFS, VALUEP, N_WORDS)          \
226 {                                                               \
227     MINIFLOW_ASSERT((OFS) % 8 == 0);                            \
228     miniflow_set_maps(MF, (OFS) / 8, (N_WORDS));                \
229     memcpy(MF.data, (VALUEP), (N_WORDS) * sizeof *MF.data);     \
230     MF.data += (N_WORDS);                                       \
231 }
232
233 /* Push 32-bit words padded to 64-bits. */
234 #define miniflow_push_words_32_(MF, OFS, VALUEP, N_WORDS)               \
235 {                                                                       \
236     miniflow_set_maps(MF, (OFS) / 8, DIV_ROUND_UP(N_WORDS, 2));         \
237     memcpy(MF.data, (VALUEP), (N_WORDS) * sizeof(uint32_t));            \
238     MF.data += DIV_ROUND_UP(N_WORDS, 2);                                \
239     if ((N_WORDS) & 1) {                                                \
240         *((uint32_t *)MF.data - 1) = 0;                                 \
241     }                                                                   \
242 }
243
244 /* Data at 'valuep' may be unaligned. */
245 /* MACs start 64-aligned, and must be followed by other data or padding. */
246 #define miniflow_push_macs_(MF, OFS, VALUEP)                    \
247 {                                                               \
248     miniflow_set_maps(MF, (OFS) / 8, 2);                        \
249     memcpy(MF.data, (VALUEP), 2 * ETH_ADDR_LEN);                \
250     MF.data += 1;                   /* First word only. */      \
251 }
252
253 #define miniflow_push_uint32(MF, FIELD, VALUE)                      \
254     miniflow_push_uint32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
255
256 #define miniflow_push_be32(MF, FIELD, VALUE)                        \
257     miniflow_push_be32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
258
259 #define miniflow_push_uint16(MF, FIELD, VALUE)                      \
260     miniflow_push_uint16_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
261
262 #define miniflow_push_be16(MF, FIELD, VALUE)                        \
263     miniflow_push_be16_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
264
265 #define miniflow_pad_to_64(MF, FIELD)                       \
266     miniflow_pad_to_64_(MF, offsetof(struct flow, FIELD))
267
268 #define miniflow_push_words(MF, FIELD, VALUEP, N_WORDS)                 \
269     miniflow_push_words_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP, N_WORDS)
270
271 #define miniflow_push_words_32(MF, FIELD, VALUEP, N_WORDS)              \
272     miniflow_push_words_32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP, N_WORDS)
273
274 #define miniflow_push_macs(MF, FIELD, VALUEP)                       \
275     miniflow_push_macs_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP)
276
277 /* Pulls the MPLS headers at '*datap' and returns the count of them. */
278 static inline int
279 parse_mpls(const void **datap, size_t *sizep)
280 {
281     const struct mpls_hdr *mh;
282     int count = 0;
283
284     while ((mh = data_try_pull(datap, sizep, sizeof *mh))) {
285         count++;
286         if (mh->mpls_lse.lo & htons(1 << MPLS_BOS_SHIFT)) {
287             break;
288         }
289     }
290     return MIN(count, FLOW_MAX_MPLS_LABELS);
291 }
292
293 static inline ovs_be16
294 parse_vlan(const void **datap, size_t *sizep)
295 {
296     const struct eth_header *eth = *datap;
297
298     struct qtag_prefix {
299         ovs_be16 eth_type;      /* ETH_TYPE_VLAN */
300         ovs_be16 tci;
301     };
302
303     data_pull(datap, sizep, ETH_ADDR_LEN * 2);
304
305     if (eth->eth_type == htons(ETH_TYPE_VLAN)) {
306         if (OVS_LIKELY(*sizep
307                        >= sizeof(struct qtag_prefix) + sizeof(ovs_be16))) {
308             const struct qtag_prefix *qp = data_pull(datap, sizep, sizeof *qp);
309             return qp->tci | htons(VLAN_CFI);
310         }
311     }
312     return 0;
313 }
314
315 static inline ovs_be16
316 parse_ethertype(const void **datap, size_t *sizep)
317 {
318     const struct llc_snap_header *llc;
319     ovs_be16 proto;
320
321     proto = *(ovs_be16 *) data_pull(datap, sizep, sizeof proto);
322     if (OVS_LIKELY(ntohs(proto) >= ETH_TYPE_MIN)) {
323         return proto;
324     }
325
326     if (OVS_UNLIKELY(*sizep < sizeof *llc)) {
327         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
328     }
329
330     llc = *datap;
331     if (OVS_UNLIKELY(llc->llc.llc_dsap != LLC_DSAP_SNAP
332                      || llc->llc.llc_ssap != LLC_SSAP_SNAP
333                      || llc->llc.llc_cntl != LLC_CNTL_SNAP
334                      || memcmp(llc->snap.snap_org, SNAP_ORG_ETHERNET,
335                                sizeof llc->snap.snap_org))) {
336         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
337     }
338
339     data_pull(datap, sizep, sizeof *llc);
340
341     if (OVS_LIKELY(ntohs(llc->snap.snap_type) >= ETH_TYPE_MIN)) {
342         return llc->snap.snap_type;
343     }
344
345     return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
346 }
347
348 static inline void
349 parse_icmpv6(const void **datap, size_t *sizep, const struct icmp6_hdr *icmp,
350              const struct in6_addr **nd_target,
351              struct eth_addr arp_buf[2])
352 {
353     if (icmp->icmp6_code == 0 &&
354         (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
355          icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
356
357         *nd_target = data_try_pull(datap, sizep, sizeof **nd_target);
358         if (OVS_UNLIKELY(!*nd_target)) {
359             return;
360         }
361
362         while (*sizep >= 8) {
363             /* The minimum size of an option is 8 bytes, which also is
364              * the size of Ethernet link-layer options. */
365             const struct ovs_nd_opt *nd_opt = *datap;
366             int opt_len = nd_opt->nd_opt_len * ND_OPT_LEN;
367
368             if (!opt_len || opt_len > *sizep) {
369                 return;
370             }
371
372             /* Store the link layer address if the appropriate option is
373              * provided.  It is considered an error if the same link
374              * layer option is specified twice. */
375             if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_SOURCE_LINKADDR
376                 && opt_len == 8) {
377                 if (OVS_LIKELY(eth_addr_is_zero(arp_buf[0]))) {
378                     arp_buf[0] = nd_opt->nd_opt_mac;
379                 } else {
380                     goto invalid;
381                 }
382             } else if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_TARGET_LINKADDR
383                        && opt_len == 8) {
384                 if (OVS_LIKELY(eth_addr_is_zero(arp_buf[1]))) {
385                     arp_buf[1] = nd_opt->nd_opt_mac;
386                 } else {
387                     goto invalid;
388                 }
389             }
390
391             if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(datap, sizep, opt_len))) {
392                 return;
393             }
394         }
395     }
396
397     return;
398
399 invalid:
400     *nd_target = NULL;
401     arp_buf[0] = eth_addr_zero;
402     arp_buf[1] = eth_addr_zero;
403 }
404
405 /* Initializes 'flow' members from 'packet' and 'md'
406  *
407  * Initializes 'packet' header l2 pointer to the start of the Ethernet
408  * header, and the layer offsets as follows:
409  *
410  *    - packet->l2_5_ofs to the start of the MPLS shim header, or UINT16_MAX
411  *      when there is no MPLS shim header.
412  *
413  *    - packet->l3_ofs to just past the Ethernet header, or just past the
414  *      vlan_header if one is present, to the first byte of the payload of the
415  *      Ethernet frame.  UINT16_MAX if the frame is too short to contain an
416  *      Ethernet header.
417  *
418  *    - packet->l4_ofs to just past the IPv4 header, if one is present and
419  *      has at least the content used for the fields of interest for the flow,
420  *      otherwise UINT16_MAX.
421  */
422 void
423 flow_extract(struct dp_packet *packet, struct flow *flow)
424 {
425     struct {
426         struct miniflow mf;
427         uint64_t buf[FLOW_U64S];
428     } m;
429
430     COVERAGE_INC(flow_extract);
431
432     miniflow_extract(packet, &m.mf);
433     miniflow_expand(&m.mf, flow);
434 }
435
436 /* Caller is responsible for initializing 'dst' with enough storage for
437  * FLOW_U64S * 8 bytes. */
438 void
439 miniflow_extract(struct dp_packet *packet, struct miniflow *dst)
440 {
441     const struct pkt_metadata *md = &packet->md;
442     const void *data = dp_packet_data(packet);
443     size_t size = dp_packet_size(packet);
444     uint64_t *values = miniflow_values(dst);
445     struct mf_ctx mf = { FLOWMAP_EMPTY_INITIALIZER, values,
446                          values + FLOW_U64S };
447     const char *l2;
448     ovs_be16 dl_type;
449     uint8_t nw_frag, nw_tos, nw_ttl, nw_proto;
450
451     /* Metadata. */
452     if (md->tunnel.ip_dst) {
453         miniflow_push_words(mf, tunnel, &md->tunnel,
454                             offsetof(struct flow_tnl, metadata) /
455                             sizeof(uint64_t));
456
457         if (!(md->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF)) {
458             if (md->tunnel.metadata.present.map) {
459                 miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata, &md->tunnel.metadata,
460                                     sizeof md->tunnel.metadata /
461                                     sizeof(uint64_t));
462             }
463         } else {
464             if (md->tunnel.metadata.present.len) {
465                 miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata.present,
466                                     &md->tunnel.metadata.present, 1);
467                 miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata.opts.gnv,
468                                     md->tunnel.metadata.opts.gnv,
469                                     DIV_ROUND_UP(md->tunnel.metadata.present.len,
470                                                  sizeof(uint64_t)));
471             }
472         }
473     }
474     if (md->skb_priority || md->pkt_mark) {
475         miniflow_push_uint32(mf, skb_priority, md->skb_priority);
476         miniflow_push_uint32(mf, pkt_mark, md->pkt_mark);
477     }
478     miniflow_push_uint32(mf, dp_hash, md->dp_hash);
479     miniflow_push_uint32(mf, in_port, odp_to_u32(md->in_port.odp_port));
480     if (md->recirc_id || 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, pad1);
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, tcp_flags);
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, igmp_group_ip4);
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, igmp_group_ip4);
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, igmp_group_ip4);
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, igmp_group_ip4);
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, tcp_flags);
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, igmp_group_ip4);
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 == 34);
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 != htonl(0)) {
819         match_set_tun_src(flow_metadata, flow->tunnel.ip_src);
820     }
821     if (flow->tunnel.ip_dst != htonl(0)) {
822         match_set_tun_dst(flow_metadata, flow->tunnel.ip_dst);
823     }
824     if (flow->tunnel.gbp_id != htons(0)) {
825         match_set_tun_gbp_id(flow_metadata, flow->tunnel.gbp_id);
826     }
827     if (flow->tunnel.gbp_flags) {
828         match_set_tun_gbp_flags(flow_metadata, flow->tunnel.gbp_flags);
829     }
830     tun_metadata_get_fmd(&flow->tunnel, flow_metadata);
831     if (flow->metadata != htonll(0)) {
832         match_set_metadata(flow_metadata, flow->metadata);
833     }
834
835     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
836         if (flow->regs[i]) {
837             match_set_reg(flow_metadata, i, flow->regs[i]);
838         }
839     }
840
841     if (flow->pkt_mark != 0) {
842         match_set_pkt_mark(flow_metadata, flow->pkt_mark);
843     }
844
845     match_set_in_port(flow_metadata, flow->in_port.ofp_port);
846     if (flow->ct_state != 0) {
847         match_set_ct_state(flow_metadata, flow->ct_state);
848     }
849     if (flow->ct_zone != 0) {
850         match_set_ct_zone(flow_metadata, flow->ct_zone);
851     }
852     if (flow->ct_mark != 0) {
853         match_set_ct_mark(flow_metadata, flow->ct_mark);
854     }
855     if (!ovs_u128_is_zero(&flow->ct_label)) {
856         match_set_ct_label(flow_metadata, flow->ct_label);
857     }
858 }
859
860 const char *ct_state_to_string(uint32_t state)
861 {
862     switch (state) {
863     case CS_REPLY_DIR:
864         return "rpl";
865     case CS_TRACKED:
866         return "trk";
867     case CS_NEW:
868         return "new";
869     case CS_ESTABLISHED:
870         return "est";
871     case CS_RELATED:
872         return "rel";
873     case CS_INVALID:
874         return "inv";
875     default:
876         return NULL;
877     }
878 }
879
880 char *
881 flow_to_string(const struct flow *flow)
882 {
883     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
884     flow_format(&ds, flow);
885     return ds_cstr(&ds);
886 }
887
888 const char *
889 flow_tun_flag_to_string(uint32_t flags)
890 {
891     switch (flags) {
892     case FLOW_TNL_F_DONT_FRAGMENT:
893         return "df";
894     case FLOW_TNL_F_CSUM:
895         return "csum";
896     case FLOW_TNL_F_KEY:
897         return "key";
898     case FLOW_TNL_F_OAM:
899         return "oam";
900     default:
901         return NULL;
902     }
903 }
904
905 void
906 format_flags(struct ds *ds, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
907              uint32_t flags, char del)
908 {
909     uint32_t bad = 0;
910
911     if (!flags) {
912         ds_put_char(ds, '0');
913         return;
914     }
915     while (flags) {
916         uint32_t bit = rightmost_1bit(flags);
917         const char *s;
918
919         s = bit_to_string(bit);
920         if (s) {
921             ds_put_format(ds, "%s%c", s, del);
922         } else {
923             bad |= bit;
924         }
925
926         flags &= ~bit;
927     }
928
929     if (bad) {
930         ds_put_format(ds, "0x%"PRIx32"%c", bad, del);
931     }
932     ds_chomp(ds, del);
933 }
934
935 void
936 format_flags_masked(struct ds *ds, const char *name,
937                     const char *(*bit_to_string)(uint32_t), uint32_t flags,
938                     uint32_t mask, uint32_t max_mask)
939 {
940     if (name) {
941         ds_put_format(ds, "%s=", name);
942     }
943
944     if (mask == max_mask) {
945         format_flags(ds, bit_to_string, flags, '|');
946         return;
947     }
948
949     if (!mask) {
950         ds_put_cstr(ds, "0/0");
951         return;
952     }
953
954     while (mask) {
955         uint32_t bit = rightmost_1bit(mask);
956         const char *s = bit_to_string(bit);
957
958         ds_put_format(ds, "%s%s", (flags & bit) ? "+" : "-",
959                       s ? s : "[Unknown]");
960         mask &= ~bit;
961     }
962 }
963
964 /* Scans a string 's' of flags to determine their numerical value and
965  * returns the number of characters parsed using 'bit_to_string' to
966  * lookup flag names. Scanning continues until the character 'end' is
967  * reached.
968  *
969  * In the event of a failure, a negative error code will be returned. In
970  * addition, if 'res_string' is non-NULL then a descriptive string will
971  * be returned incorporating the identifying string 'field_name'. This
972  * error string must be freed by the caller.
973  *
974  * Upon success, the flag values will be stored in 'res_flags' and
975  * optionally 'res_mask', if it is non-NULL (if it is NULL then any masks
976  * present in the original string will be considered an error). The
977  * caller may restrict the acceptable set of values through the mask
978  * 'allowed'. */
979 int
980 parse_flags(const char *s, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
981             char end, const char *field_name, char **res_string,
982             uint32_t *res_flags, uint32_t allowed, uint32_t *res_mask)
983 {
984     uint32_t result = 0;
985     int n;
986
987     /* Parse masked flags in numeric format? */
988     if (res_mask && ovs_scan(s, "%"SCNi32"/%"SCNi32"%n",
989                              res_flags, res_mask, &n) && n > 0) {
990         if (*res_flags & ~allowed || *res_mask & ~allowed) {
991             goto unknown;
992         }
993         return n;
994     }
995
996     n = 0;
997
998     if (res_mask && (*s == '+' || *s == '-')) {
999         uint32_t flags = 0, mask = 0;
1000
1001         /* Parse masked flags. */
1002         while (s[0] != end) {
1003             bool set;
1004             uint32_t bit;
1005             size_t len;
1006
1007             if (s[0] == '+') {
1008                 set = true;
1009             } else if (s[0] == '-') {
1010                 set = false;
1011             } else {
1012                 if (res_string) {
1013                     *res_string = xasprintf("%s: %s must be preceded by '+' "
1014                                             "(for SET) or '-' (NOT SET)", s,
1015                                             field_name);
1016                 }
1017                 return -EINVAL;
1018             }
1019             s++;
1020             n++;
1021
1022             for (bit = 1; bit; bit <<= 1) {
1023                 const char *fname = bit_to_string(bit);
1024
1025                 if (!fname) {
1026                     continue;
1027                 }
1028
1029                 len = strlen(fname);
1030                 if (strncmp(s, fname, len) ||
1031                     (s[len] != '+' && s[len] != '-' && s[len] != end)) {
1032                     continue;
1033                 }
1034
1035                 if (mask & bit) {
1036                     /* bit already set. */
1037                     if (res_string) {
1038                         *res_string = xasprintf("%s: Each %s flag can be "
1039                                                 "specified only once", s,
1040                                                 field_name);
1041                     }
1042                     return -EINVAL;
1043                 }
1044                 if (!(bit & allowed)) {
1045                     goto unknown;
1046                 }
1047                 if (set) {
1048                    flags |= bit;
1049                 }
1050                 mask |= bit;
1051                 break;
1052             }
1053
1054             if (!bit) {
1055                 goto unknown;
1056             }
1057             s += len;
1058             n += len;
1059         }
1060
1061         *res_flags = flags;
1062         *res_mask = mask;
1063         return n;
1064     }
1065
1066     /* Parse unmasked flags.  If a flag is present, it is set, otherwise
1067      * it is not set. */
1068     while (s[n] != end) {
1069         unsigned long long int flags;
1070         uint32_t bit;
1071         int n0;
1072
1073         if (ovs_scan(&s[n], "%lli%n", &flags, &n0)) {
1074             if (flags & ~allowed) {
1075                 goto unknown;
1076             }
1077             n += n0 + (s[n + n0] == '|');
1078             result |= flags;
1079             continue;
1080         }
1081
1082         for (bit = 1; bit; bit <<= 1) {
1083             const char *name = bit_to_string(bit);
1084             size_t len;
1085
1086             if (!name) {
1087                 continue;
1088             }
1089
1090             len = strlen(name);
1091             if (!strncmp(s + n, name, len) &&
1092                 (s[n + len] == '|' || s[n + len] == end)) {
1093                 if (!(bit & allowed)) {
1094                     goto unknown;
1095                 }
1096                 result |= bit;
1097                 n += len + (s[n + len] == '|');
1098                 break;
1099             }
1100         }
1101
1102         if (!bit) {
1103             goto unknown;
1104         }
1105     }
1106
1107     *res_flags = result;
1108     if (res_mask) {
1109         *res_mask = UINT32_MAX;
1110     }
1111     if (res_string) {
1112         *res_string = NULL;
1113     }
1114     return n;
1115
1116 unknown:
1117     if (res_string) {
1118         *res_string = xasprintf("%s: unknown %s flag(s)", s, field_name);
1119     }
1120     return -EINVAL;
1121 }
1122
1123 void
1124 flow_format(struct ds *ds, const struct flow *flow)
1125 {
1126     struct match match;
1127     struct flow_wildcards *wc = &match.wc;
1128
1129     match_wc_init(&match, flow);
1130
1131     /* As this function is most often used for formatting a packet in a
1132      * packet-in message, skip formatting the packet context fields that are
1133      * all-zeroes to make the print-out easier on the eyes.  This means that a
1134      * missing context field implies a zero value for that field.  This is
1135      * similar to OpenFlow encoding of these fields, as the specification
1136      * states that all-zeroes context fields should not be encoded in the
1137      * packet-in messages. */
1138     if (!flow->in_port.ofp_port) {
1139         WC_UNMASK_FIELD(wc, in_port);
1140     }
1141     if (!flow->skb_priority) {
1142         WC_UNMASK_FIELD(wc, skb_priority);
1143     }
1144     if (!flow->pkt_mark) {
1145         WC_UNMASK_FIELD(wc, pkt_mark);
1146     }
1147     if (!flow->recirc_id) {
1148         WC_UNMASK_FIELD(wc, recirc_id);
1149     }
1150     if (!flow->dp_hash) {
1151         WC_UNMASK_FIELD(wc, dp_hash);
1152     }
1153     if (!flow->ct_state) {
1154         WC_UNMASK_FIELD(wc, ct_state);
1155     }
1156     if (!flow->ct_zone) {
1157         WC_UNMASK_FIELD(wc, ct_zone);
1158     }
1159     if (!flow->ct_mark) {
1160         WC_UNMASK_FIELD(wc, ct_mark);
1161     }
1162     if (ovs_u128_is_zero(&flow->ct_label)) {
1163         WC_UNMASK_FIELD(wc, ct_label);
1164     }
1165     for (int i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
1166         if (!flow->regs[i]) {
1167             WC_UNMASK_FIELD(wc, regs[i]);
1168         }
1169     }
1170     if (!flow->metadata) {
1171         WC_UNMASK_FIELD(wc, metadata);
1172     }
1173
1174     match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
1175 }
1176
1177 void
1178 flow_print(FILE *stream, const struct flow *flow)
1179 {
1180     char *s = flow_to_string(flow);
1181     fputs(s, stream);
1182     free(s);
1183 }
1184 \f
1185 /* flow_wildcards functions. */
1186
1187 /* Initializes 'wc' as a set of wildcards that matches every packet. */
1188 void
1189 flow_wildcards_init_catchall(struct flow_wildcards *wc)
1190 {
1191     memset(&wc->masks, 0, sizeof wc->masks);
1192 }
1193
1194 /* Converts a flow into flow wildcards.  It sets the wildcard masks based on
1195  * the packet headers extracted to 'flow'.  It will not set the mask for fields
1196  * that do not make sense for the packet type.  OpenFlow-only metadata is
1197  * wildcarded, but other metadata is unconditionally exact-matched. */
1198 void flow_wildcards_init_for_packet(struct flow_wildcards *wc,
1199                                     const struct flow *flow)
1200 {
1201     memset(&wc->masks, 0x0, sizeof wc->masks);
1202
1203     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1204     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 34);
1205
1206     if (flow->tunnel.ip_dst) {
1207         if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_KEY) {
1208             WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tun_id);
1209         }
1210         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_src);
1211         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_dst);
1212         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.flags);
1213         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_tos);
1214         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_ttl);
1215         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tp_src);
1216         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tp_dst);
1217         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.gbp_id);
1218         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.gbp_flags);
1219
1220         if (!(flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF)) {
1221             if (flow->tunnel.metadata.present.map) {
1222                 wc->masks.tunnel.metadata.present.map =
1223                                               flow->tunnel.metadata.present.map;
1224                 WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.metadata.opts.u8);
1225             }
1226         } else {
1227             WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.metadata.present.len);
1228             memset(wc->masks.tunnel.metadata.opts.gnv, 0xff,
1229                    flow->tunnel.metadata.present.len);
1230         }
1231     } else if (flow->tunnel.tun_id) {
1232         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tun_id);
1233     }
1234
1235     /* metadata, regs, and conj_id wildcarded. */
1236
1237     WC_MASK_FIELD(wc, skb_priority);
1238     WC_MASK_FIELD(wc, pkt_mark);
1239     WC_MASK_FIELD(wc, ct_state);
1240     WC_MASK_FIELD(wc, ct_zone);
1241     WC_MASK_FIELD(wc, ct_mark);
1242     WC_MASK_FIELD(wc, ct_label);
1243     WC_MASK_FIELD(wc, recirc_id);
1244     WC_MASK_FIELD(wc, dp_hash);
1245     WC_MASK_FIELD(wc, in_port);
1246
1247     /* actset_output wildcarded. */
1248
1249     WC_MASK_FIELD(wc, dl_dst);
1250     WC_MASK_FIELD(wc, dl_src);
1251     WC_MASK_FIELD(wc, dl_type);
1252     WC_MASK_FIELD(wc, vlan_tci);
1253
1254     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1255         WC_MASK_FIELD(wc, nw_src);
1256         WC_MASK_FIELD(wc, nw_dst);
1257     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1258         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_src);
1259         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_dst);
1260         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_label);
1261     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1262                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1263         WC_MASK_FIELD(wc, nw_src);
1264         WC_MASK_FIELD(wc, nw_dst);
1265         WC_MASK_FIELD(wc, nw_proto);
1266         WC_MASK_FIELD(wc, arp_sha);
1267         WC_MASK_FIELD(wc, arp_tha);
1268         return;
1269     } else if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1270         for (int i = 0; i < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; i++) {
1271             WC_MASK_FIELD(wc, mpls_lse[i]);
1272             if (flow->mpls_lse[i] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
1273                 break;
1274             }
1275         }
1276         return;
1277     } else {
1278         return; /* Unknown ethertype. */
1279     }
1280
1281     /* IPv4 or IPv6. */
1282     WC_MASK_FIELD(wc, nw_frag);
1283     WC_MASK_FIELD(wc, nw_tos);
1284     WC_MASK_FIELD(wc, nw_ttl);
1285     WC_MASK_FIELD(wc, nw_proto);
1286
1287     /* No transport layer header in later fragments. */
1288     if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) &&
1289         (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP ||
1290          flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6 ||
1291          flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
1292          flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
1293          flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP ||
1294          flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
1295         WC_MASK_FIELD(wc, tp_src);
1296         WC_MASK_FIELD(wc, tp_dst);
1297
1298         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
1299             WC_MASK_FIELD(wc, tcp_flags);
1300         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
1301             WC_MASK_FIELD(wc, arp_sha);
1302             WC_MASK_FIELD(wc, arp_tha);
1303             WC_MASK_FIELD(wc, nd_target);
1304         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP) {
1305             WC_MASK_FIELD(wc, igmp_group_ip4);
1306         }
1307     }
1308 }
1309
1310 /* Return a map of possible fields for a packet of the same type as 'flow'.
1311  * Including extra bits in the returned mask is not wrong, it is just less
1312  * optimal.
1313  *
1314  * This is a less precise version of flow_wildcards_init_for_packet() above. */
1315 void
1316 flow_wc_map(const struct flow *flow, struct flowmap *map)
1317 {
1318     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1319     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 34);
1320
1321     flowmap_init(map);
1322
1323     if (flow->tunnel.ip_dst) {
1324         FLOWMAP_SET__(map, tunnel, offsetof(struct flow_tnl, metadata));
1325         if (!(flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF)) {
1326             if (flow->tunnel.metadata.present.map) {
1327                 FLOWMAP_SET(map, tunnel.metadata);
1328             }
1329         } else {
1330             FLOWMAP_SET(map, tunnel.metadata.present.len);
1331             FLOWMAP_SET__(map, tunnel.metadata.opts.gnv,
1332                           flow->tunnel.metadata.present.len);
1333         }
1334     }
1335
1336     /* Metadata fields that can appear on packet input. */
1337     FLOWMAP_SET(map, skb_priority);
1338     FLOWMAP_SET(map, pkt_mark);
1339     FLOWMAP_SET(map, recirc_id);
1340     FLOWMAP_SET(map, dp_hash);
1341     FLOWMAP_SET(map, in_port);
1342     FLOWMAP_SET(map, dl_dst);
1343     FLOWMAP_SET(map, dl_src);
1344     FLOWMAP_SET(map, dl_type);
1345     FLOWMAP_SET(map, vlan_tci);
1346     FLOWMAP_SET(map, ct_state);
1347     FLOWMAP_SET(map, ct_zone);
1348     FLOWMAP_SET(map, ct_mark);
1349     FLOWMAP_SET(map, ct_label);
1350
1351     /* Ethertype-dependent fields. */
1352     if (OVS_LIKELY(flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP))) {
1353         FLOWMAP_SET(map, nw_src);
1354         FLOWMAP_SET(map, nw_dst);
1355         FLOWMAP_SET(map, nw_proto);
1356         FLOWMAP_SET(map, nw_frag);
1357         FLOWMAP_SET(map, nw_tos);
1358         FLOWMAP_SET(map, nw_ttl);
1359
1360         if (OVS_UNLIKELY(flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
1361             FLOWMAP_SET(map, igmp_group_ip4);
1362         } else {
1363             FLOWMAP_SET(map, tcp_flags);
1364             FLOWMAP_SET(map, tp_src);
1365             FLOWMAP_SET(map, tp_dst);
1366         }
1367     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1368         FLOWMAP_SET(map, ipv6_src);
1369         FLOWMAP_SET(map, ipv6_dst);
1370         FLOWMAP_SET(map, ipv6_label);
1371         FLOWMAP_SET(map, nw_proto);
1372         FLOWMAP_SET(map, nw_frag);
1373         FLOWMAP_SET(map, nw_tos);
1374         FLOWMAP_SET(map, nw_ttl);
1375
1376         if (OVS_UNLIKELY(flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6)) {
1377             FLOWMAP_SET(map, nd_target);
1378             FLOWMAP_SET(map, arp_sha);
1379             FLOWMAP_SET(map, arp_tha);
1380         } else {
1381             FLOWMAP_SET(map, tcp_flags);
1382             FLOWMAP_SET(map, tp_src);
1383             FLOWMAP_SET(map, tp_dst);
1384         }
1385     } else if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1386         FLOWMAP_SET(map, mpls_lse);
1387     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1388                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1389         FLOWMAP_SET(map, nw_src);
1390         FLOWMAP_SET(map, nw_dst);
1391         FLOWMAP_SET(map, nw_proto);
1392         FLOWMAP_SET(map, arp_sha);
1393         FLOWMAP_SET(map, arp_tha);
1394     }
1395 }
1396
1397 /* Clear the metadata and register wildcard masks. They are not packet
1398  * header fields. */
1399 void
1400 flow_wildcards_clear_non_packet_fields(struct flow_wildcards *wc)
1401 {
1402     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1403     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 34);
1404
1405     memset(&wc->masks.metadata, 0, sizeof wc->masks.metadata);
1406     memset(&wc->masks.regs, 0, sizeof wc->masks.regs);
1407     wc->masks.actset_output = 0;
1408     wc->masks.conj_id = 0;
1409 }
1410
1411 /* Returns true if 'wc' matches every packet, false if 'wc' fixes any bits or
1412  * fields. */
1413 bool
1414 flow_wildcards_is_catchall(const struct flow_wildcards *wc)
1415 {
1416     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1417     size_t i;
1418
1419     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1420         if (wc_u64[i]) {
1421             return false;
1422         }
1423     }
1424     return true;
1425 }
1426
1427 /* Sets 'dst' as the bitwise AND of wildcards in 'src1' and 'src2'.
1428  * That is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is wildcarded
1429  * in 'src1' or 'src2' or both.  */
1430 void
1431 flow_wildcards_and(struct flow_wildcards *dst,
1432                    const struct flow_wildcards *src1,
1433                    const struct flow_wildcards *src2)
1434 {
1435     uint64_t *dst_u64 = (uint64_t *) &dst->masks;
1436     const uint64_t *src1_u64 = (const uint64_t *) &src1->masks;
1437     const uint64_t *src2_u64 = (const uint64_t *) &src2->masks;
1438     size_t i;
1439
1440     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1441         dst_u64[i] = src1_u64[i] & src2_u64[i];
1442     }
1443 }
1444
1445 /* Sets 'dst' as the bitwise OR of wildcards in 'src1' and 'src2'.  That
1446  * is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is neither
1447  * wildcarded in 'src1' nor 'src2'. */
1448 void
1449 flow_wildcards_or(struct flow_wildcards *dst,
1450                   const struct flow_wildcards *src1,
1451                   const struct flow_wildcards *src2)
1452 {
1453     uint64_t *dst_u64 = (uint64_t *) &dst->masks;
1454     const uint64_t *src1_u64 = (const uint64_t *) &src1->masks;
1455     const uint64_t *src2_u64 = (const uint64_t *) &src2->masks;
1456     size_t i;
1457
1458     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1459         dst_u64[i] = src1_u64[i] | src2_u64[i];
1460     }
1461 }
1462
1463 /* Returns a hash of the wildcards in 'wc'. */
1464 uint32_t
1465 flow_wildcards_hash(const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
1466 {
1467     return flow_hash(&wc->masks, basis);
1468 }
1469
1470 /* Returns true if 'a' and 'b' represent the same wildcards, false if they are
1471  * different. */
1472 bool
1473 flow_wildcards_equal(const struct flow_wildcards *a,
1474                      const struct flow_wildcards *b)
1475 {
1476     return flow_equal(&a->masks, &b->masks);
1477 }
1478
1479 /* Returns true if at least one bit or field is wildcarded in 'a' but not in
1480  * 'b', false otherwise. */
1481 bool
1482 flow_wildcards_has_extra(const struct flow_wildcards *a,
1483                          const struct flow_wildcards *b)
1484 {
1485     const uint64_t *a_u64 = (const uint64_t *) &a->masks;
1486     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) &b->masks;
1487     size_t i;
1488
1489     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1490         if ((a_u64[i] & b_u64[i]) != b_u64[i]) {
1491             return true;
1492         }
1493     }
1494     return false;
1495 }
1496
1497 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal, except that 0-bits (wildcarded bits)
1498  * in 'wc' do not need to be equal in 'a' and 'b'. */
1499 bool
1500 flow_equal_except(const struct flow *a, const struct flow *b,
1501                   const struct flow_wildcards *wc)
1502 {
1503     const uint64_t *a_u64 = (const uint64_t *) a;
1504     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) b;
1505     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1506     size_t i;
1507
1508     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1509         if ((a_u64[i] ^ b_u64[i]) & wc_u64[i]) {
1510             return false;
1511         }
1512     }
1513     return true;
1514 }
1515
1516 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
1517  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
1518 void
1519 flow_wildcards_set_reg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint32_t mask)
1520 {
1521     wc->masks.regs[idx] = mask;
1522 }
1523
1524 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
1525  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
1526 void
1527 flow_wildcards_set_xreg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint64_t mask)
1528 {
1529     flow_set_xreg(&wc->masks, idx, mask);
1530 }
1531
1532 /* Calculates the 5-tuple hash from the given miniflow.
1533  * This returns the same value as flow_hash_5tuple for the corresponding
1534  * flow. */
1535 uint32_t
1536 miniflow_hash_5tuple(const struct miniflow *flow, uint32_t basis)
1537 {
1538     uint32_t hash = basis;
1539
1540     if (flow) {
1541         ovs_be16 dl_type = MINIFLOW_GET_BE16(flow, dl_type);
1542
1543         hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U8(flow, nw_proto));
1544
1545         /* Separate loops for better optimization. */
1546         if (dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1547             struct flowmap map = FLOWMAP_EMPTY_INITIALIZER;
1548             uint64_t value;
1549
1550             FLOWMAP_SET(&map, ipv6_src);
1551             FLOWMAP_SET(&map, ipv6_dst);
1552
1553             MINIFLOW_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, flow, map) {
1554                 hash = hash_add64(hash, value);
1555             }
1556         } else {
1557             hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, nw_src));
1558             hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, nw_dst));
1559         }
1560         /* Add both ports at once. */
1561         hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, tp_src));
1562         hash = hash_finish(hash, 42); /* Arbitrary number. */
1563     }
1564     return hash;
1565 }
1566
1567 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(tp_src, tp_dst);
1568 ASSERT_SEQUENTIAL(ipv6_src, ipv6_dst);
1569
1570 /* Calculates the 5-tuple hash from the given flow. */
1571 uint32_t
1572 flow_hash_5tuple(const struct flow *flow, uint32_t basis)
1573 {
1574     uint32_t hash = basis;
1575
1576     if (flow) {
1577         hash = hash_add(hash, flow->nw_proto);
1578
1579         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1580             const uint64_t *flow_u64 = (const uint64_t *)flow;
1581             int ofs = offsetof(struct flow, ipv6_src) / 8;
1582             int end = ofs + 2 * sizeof flow->ipv6_src / 8;
1583
1584             for (;ofs < end; ofs++) {
1585                 hash = hash_add64(hash, flow_u64[ofs]);
1586             }
1587         } else {
1588             hash = hash_add(hash, (OVS_FORCE uint32_t) flow->nw_src);
1589             hash = hash_add(hash, (OVS_FORCE uint32_t) flow->nw_dst);
1590         }
1591         /* Add both ports at once. */
1592         hash = hash_add(hash,
1593                         ((const uint32_t *)flow)[offsetof(struct flow, tp_src)
1594                                                  / sizeof(uint32_t)]);
1595         hash = hash_finish(hash, 42); /* Arbitrary number. */
1596     }
1597     return hash;
1598 }
1599
1600 /* Hashes 'flow' based on its L2 through L4 protocol information. */
1601 uint32_t
1602 flow_hash_symmetric_l4(const struct flow *flow, uint32_t basis)
1603 {
1604     struct {
1605         union {
1606             ovs_be32 ipv4_addr;
1607             struct in6_addr ipv6_addr;
1608         };
1609         ovs_be16 eth_type;
1610         ovs_be16 vlan_tci;
1611         ovs_be16 tp_port;
1612         struct eth_addr eth_addr;
1613         uint8_t ip_proto;
1614     } fields;
1615
1616     int i;
1617
1618     memset(&fields, 0, sizeof fields);
1619     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(fields.eth_addr.be16); i++) {
1620         fields.eth_addr.be16[i] = flow->dl_src.be16[i] ^ flow->dl_dst.be16[i];
1621     }
1622     fields.vlan_tci = flow->vlan_tci & htons(VLAN_VID_MASK);
1623     fields.eth_type = flow->dl_type;
1624
1625     /* UDP source and destination port are not taken into account because they
1626      * will not necessarily be symmetric in a bidirectional flow. */
1627     if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1628         fields.ipv4_addr = flow->nw_src ^ flow->nw_dst;
1629         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
1630         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
1631             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
1632         }
1633     } else if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1634         const uint8_t *a = &flow->ipv6_src.s6_addr[0];
1635         const uint8_t *b = &flow->ipv6_dst.s6_addr[0];
1636         uint8_t *ipv6_addr = &fields.ipv6_addr.s6_addr[0];
1637
1638         for (i=0; i<16; i++) {
1639             ipv6_addr[i] = a[i] ^ b[i];
1640         }
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     }
1646     return jhash_bytes(&fields, sizeof fields, basis);
1647 }
1648
1649 /* Hashes 'flow' based on its L3 through L4 protocol information */
1650 uint32_t
1651 flow_hash_symmetric_l3l4(const struct flow *flow, uint32_t basis,
1652                          bool inc_udp_ports)
1653 {
1654     uint32_t hash = basis;
1655
1656     /* UDP source and destination port are also taken into account. */
1657     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1658         hash = hash_add(hash,
1659                         (OVS_FORCE uint32_t) (flow->nw_src ^ flow->nw_dst));
1660     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1661         /* IPv6 addresses are 64-bit aligned inside struct flow. */
1662         const uint64_t *a = ALIGNED_CAST(uint64_t *, flow->ipv6_src.s6_addr);
1663         const uint64_t *b = ALIGNED_CAST(uint64_t *, flow->ipv6_dst.s6_addr);
1664
1665         for (int i = 0; i < 4; i++) {
1666             hash = hash_add64(hash, a[i] ^ b[i]);
1667         }
1668     } else {
1669         /* Cannot hash non-IP flows */
1670         return 0;
1671     }
1672
1673     hash = hash_add(hash, flow->nw_proto);
1674     if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP || flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP ||
1675          (inc_udp_ports && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP)) {
1676         hash = hash_add(hash,
1677                         (OVS_FORCE uint16_t) (flow->tp_src ^ flow->tp_dst));
1678     }
1679
1680     return hash_finish(hash, basis);
1681 }
1682
1683 /* Initialize a flow with random fields that matter for nx_hash_fields. */
1684 void
1685 flow_random_hash_fields(struct flow *flow)
1686 {
1687     uint16_t rnd = random_uint16();
1688
1689     /* Initialize to all zeros. */
1690     memset(flow, 0, sizeof *flow);
1691
1692     eth_addr_random(&flow->dl_src);
1693     eth_addr_random(&flow->dl_dst);
1694
1695     flow->vlan_tci = (OVS_FORCE ovs_be16) (random_uint16() & VLAN_VID_MASK);
1696
1697     /* Make most of the random flows IPv4, some IPv6, and rest random. */
1698     flow->dl_type = rnd < 0x8000 ? htons(ETH_TYPE_IP) :
1699         rnd < 0xc000 ? htons(ETH_TYPE_IPV6) : (OVS_FORCE ovs_be16)rnd;
1700
1701     if (dl_type_is_ip_any(flow->dl_type)) {
1702         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1703             flow->nw_src = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
1704             flow->nw_dst = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
1705         } else {
1706             random_bytes(&flow->ipv6_src, sizeof flow->ipv6_src);
1707             random_bytes(&flow->ipv6_dst, sizeof flow->ipv6_dst);
1708         }
1709         /* Make most of IP flows TCP, some UDP or SCTP, and rest random. */
1710         rnd = random_uint16();
1711         flow->nw_proto = rnd < 0x8000 ? IPPROTO_TCP :
1712             rnd < 0xc000 ? IPPROTO_UDP :
1713             rnd < 0xd000 ? IPPROTO_SCTP : (uint8_t)rnd;
1714         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
1715             flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
1716             flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
1717             flow->tp_src = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
1718             flow->tp_dst = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
1719         }
1720     }
1721 }
1722
1723 /* Masks the fields in 'wc' that are used by the flow hash 'fields'. */
1724 void
1725 flow_mask_hash_fields(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1726                       enum nx_hash_fields fields)
1727 {
1728     switch (fields) {
1729     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
1730         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
1731         break;
1732
1733     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
1734         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
1735         memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
1736         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1737             memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
1738             memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
1739         } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1740             memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
1741             memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
1742         }
1743         if (is_ip_any(flow)) {
1744             memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
1745             flow_unwildcard_tp_ports(flow, wc);
1746         }
1747         wc->masks.vlan_tci |= htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1748         break;
1749
1750     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP:
1751         if (is_ip_any(flow) && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
1752             memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
1753             memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
1754         }
1755         /* no break */
1756     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4:
1757         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1758             memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
1759             memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
1760         } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1761             memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
1762             memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
1763         } else {
1764             break; /* non-IP flow */
1765         }
1766
1767         memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
1768         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP || flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
1769             memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
1770             memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
1771         }
1772         break;
1773
1774     default:
1775         OVS_NOT_REACHED();
1776     }
1777 }
1778
1779 /* Hashes the portions of 'flow' designated by 'fields'. */
1780 uint32_t
1781 flow_hash_fields(const struct flow *flow, enum nx_hash_fields fields,
1782                  uint16_t basis)
1783 {
1784     switch (fields) {
1785
1786     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
1787         return jhash_bytes(&flow->dl_src, sizeof flow->dl_src, basis);
1788
1789     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
1790         return flow_hash_symmetric_l4(flow, basis);
1791
1792     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4:
1793         return flow_hash_symmetric_l3l4(flow, basis, false);
1794
1795     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP:
1796         return flow_hash_symmetric_l3l4(flow, basis, true);
1797
1798     }
1799
1800     OVS_NOT_REACHED();
1801 }
1802
1803 /* Returns a string representation of 'fields'. */
1804 const char *
1805 flow_hash_fields_to_str(enum nx_hash_fields fields)
1806 {
1807     switch (fields) {
1808     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC: return "eth_src";
1809     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4: return "symmetric_l4";
1810     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4: return "symmetric_l3l4";
1811     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP: return "symmetric_l3l4+udp";
1812     default: return "<unknown>";
1813     }
1814 }
1815
1816 /* Returns true if the value of 'fields' is supported. Otherwise false. */
1817 bool
1818 flow_hash_fields_valid(enum nx_hash_fields fields)
1819 {
1820     return fields == NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC
1821         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4
1822         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4
1823         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP;
1824 }
1825
1826 /* Returns a hash value for the bits of 'flow' that are active based on
1827  * 'wc', given 'basis'. */
1828 uint32_t
1829 flow_hash_in_wildcards(const struct flow *flow,
1830                        const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
1831 {
1832     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1833     const uint64_t *flow_u64 = (const uint64_t *) flow;
1834     uint32_t hash;
1835     size_t i;
1836
1837     hash = basis;
1838     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1839         hash = hash_add64(hash, flow_u64[i] & wc_u64[i]);
1840     }
1841     return hash_finish(hash, 8 * FLOW_U64S);
1842 }
1843
1844 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
1845  * OpenFlow 1.0 "dl_vlan" value:
1846  *
1847  *      - If it is in the range 0...4095, 'flow->vlan_tci' is set to match
1848  *        that VLAN.  Any existing PCP match is unchanged (it becomes 0 if
1849  *        'flow' previously matched packets without a VLAN header).
1850  *
1851  *      - If it is OFP_VLAN_NONE, 'flow->vlan_tci' is set to match a packet
1852  *        without a VLAN tag.
1853  *
1854  *      - Other values of 'vid' should not be used. */
1855 void
1856 flow_set_dl_vlan(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
1857 {
1858     if (vid == htons(OFP10_VLAN_NONE)) {
1859         flow->vlan_tci = htons(0);
1860     } else {
1861         vid &= htons(VLAN_VID_MASK);
1862         flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
1863         flow->vlan_tci |= htons(VLAN_CFI) | vid;
1864     }
1865 }
1866
1867 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
1868  * OpenFlow 1.2 "vlan_vid" value, that is, the low 13 bits of 'vlan_tci' (VID
1869  * plus CFI). */
1870 void
1871 flow_set_vlan_vid(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
1872 {
1873     ovs_be16 mask = htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1874     flow->vlan_tci &= ~mask;
1875     flow->vlan_tci |= vid & mask;
1876 }
1877
1878 /* Sets the VLAN PCP that 'flow' matches to 'pcp', which should be in the
1879  * range 0...7.
1880  *
1881  * This function has no effect on the VLAN ID that 'flow' matches.
1882  *
1883  * After calling this function, 'flow' will not match packets without a VLAN
1884  * header. */
1885 void
1886 flow_set_vlan_pcp(struct flow *flow, uint8_t pcp)
1887 {
1888     pcp &= 0x07;
1889     flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
1890     flow->vlan_tci |= htons((pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
1891 }
1892
1893 /* Returns the number of MPLS LSEs present in 'flow'
1894  *
1895  * Returns 0 if the 'dl_type' of 'flow' is not an MPLS ethernet type.
1896  * Otherwise traverses 'flow''s MPLS label stack stopping at the
1897  * first entry that has the BoS bit set. If no such entry exists then
1898  * the maximum number of LSEs that can be stored in 'flow' is returned.
1899  */
1900 int
1901 flow_count_mpls_labels(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1902 {
1903     /* dl_type is always masked. */
1904     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1905         int i;
1906         int cnt;
1907
1908         cnt = 0;
1909         for (i = 0; i < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; i++) {
1910             if (wc) {
1911                 wc->masks.mpls_lse[i] |= htonl(MPLS_BOS_MASK);
1912             }
1913             if (flow->mpls_lse[i] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
1914                 return i + 1;
1915             }
1916             if (flow->mpls_lse[i]) {
1917                 cnt++;
1918             }
1919         }
1920         return cnt;
1921     } else {
1922         return 0;
1923     }
1924 }
1925
1926 /* Returns the number consecutive of MPLS LSEs, starting at the
1927  * innermost LSE, that are common in 'a' and 'b'.
1928  *
1929  * 'an' must be flow_count_mpls_labels(a).
1930  * 'bn' must be flow_count_mpls_labels(b).
1931  */
1932 int
1933 flow_count_common_mpls_labels(const struct flow *a, int an,
1934                               const struct flow *b, int bn,
1935                               struct flow_wildcards *wc)
1936 {
1937     int min_n = MIN(an, bn);
1938     if (min_n == 0) {
1939         return 0;
1940     } else {
1941         int common_n = 0;
1942         int a_last = an - 1;
1943         int b_last = bn - 1;
1944         int i;
1945
1946         for (i = 0; i < min_n; i++) {
1947             if (wc) {
1948                 wc->masks.mpls_lse[a_last - i] = OVS_BE32_MAX;
1949                 wc->masks.mpls_lse[b_last - i] = OVS_BE32_MAX;
1950             }
1951             if (a->mpls_lse[a_last - i] != b->mpls_lse[b_last - i]) {
1952                 break;
1953             } else {
1954                 common_n++;
1955             }
1956         }
1957
1958         return common_n;
1959     }
1960 }
1961
1962 /* Adds a new outermost MPLS label to 'flow' and changes 'flow''s Ethernet type
1963  * to 'mpls_eth_type', which must be an MPLS Ethertype.
1964  *
1965  * If the new label is the first MPLS label in 'flow', it is generated as;
1966  *
1967  *     - label: 2, if 'flow' is IPv6, otherwise 0.
1968  *
1969  *     - TTL: IPv4 or IPv6 TTL, if present and nonzero, otherwise 64.
1970  *
1971  *     - TC: IPv4 or IPv6 TOS, if present, otherwise 0.
1972  *
1973  *     - BoS: 1.
1974  *
1975  * If the new label is the second or later label MPLS label in 'flow', it is
1976  * generated as;
1977  *
1978  *     - label: Copied from outer label.
1979  *
1980  *     - TTL: Copied from outer label.
1981  *
1982  *     - TC: Copied from outer label.
1983  *
1984  *     - BoS: 0.
1985  *
1986  * 'n' must be flow_count_mpls_labels(flow).  'n' must be less than
1987  * FLOW_MAX_MPLS_LABELS (because otherwise flow->mpls_lse[] would overflow).
1988  */
1989 void
1990 flow_push_mpls(struct flow *flow, int n, ovs_be16 mpls_eth_type,
1991                struct flow_wildcards *wc)
1992 {
1993     ovs_assert(eth_type_mpls(mpls_eth_type));
1994     ovs_assert(n < FLOW_MAX_MPLS_LABELS);
1995
1996     if (n) {
1997         int i;
1998
1999         if (wc) {
2000             memset(&wc->masks.mpls_lse, 0xff, sizeof *wc->masks.mpls_lse * n);
2001         }
2002         for (i = n; i >= 1; i--) {
2003             flow->mpls_lse[i] = flow->mpls_lse[i - 1];
2004         }
2005         flow->mpls_lse[0] = (flow->mpls_lse[1] & htonl(~MPLS_BOS_MASK));
2006     } else {
2007         int label = 0;          /* IPv4 Explicit Null. */
2008         int tc = 0;
2009         int ttl = 64;
2010
2011         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
2012             label = 2;
2013         }
2014
2015         if (is_ip_any(flow)) {
2016             tc = (flow->nw_tos & IP_DSCP_MASK) >> 2;
2017             if (wc) {
2018                 wc->masks.nw_tos |= IP_DSCP_MASK;
2019                 wc->masks.nw_ttl = 0xff;
2020             }
2021
2022             if (flow->nw_ttl) {
2023                 ttl = flow->nw_ttl;
2024             }
2025         }
2026
2027         flow->mpls_lse[0] = set_mpls_lse_values(ttl, tc, 1, htonl(label));
2028
2029         /* Clear all L3 and L4 fields and dp_hash. */
2030         BUILD_ASSERT(FLOW_WC_SEQ == 34);
2031         memset((char *) flow + FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT, 0,
2032                sizeof(struct flow) - FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT);
2033         flow->dp_hash = 0;
2034     }
2035     flow->dl_type = mpls_eth_type;
2036 }
2037
2038 /* Tries to remove the outermost MPLS label from 'flow'.  Returns true if
2039  * successful, false otherwise.  On success, sets 'flow''s Ethernet type to
2040  * 'eth_type'.
2041  *
2042  * 'n' must be flow_count_mpls_labels(flow). */
2043 bool
2044 flow_pop_mpls(struct flow *flow, int n, ovs_be16 eth_type,
2045               struct flow_wildcards *wc)
2046 {
2047     int i;
2048
2049     if (n == 0) {
2050         /* Nothing to pop. */
2051         return false;
2052     } else if (n == FLOW_MAX_MPLS_LABELS) {
2053         if (wc) {
2054             wc->masks.mpls_lse[n - 1] |= htonl(MPLS_BOS_MASK);
2055         }
2056         if (!(flow->mpls_lse[n - 1] & htonl(MPLS_BOS_MASK))) {
2057             /* Can't pop because don't know what to fill in mpls_lse[n - 1]. */
2058             return false;
2059         }
2060     }
2061
2062     if (wc) {
2063         memset(&wc->masks.mpls_lse[1], 0xff,
2064                sizeof *wc->masks.mpls_lse * (n - 1));
2065     }
2066     for (i = 1; i < n; i++) {
2067         flow->mpls_lse[i - 1] = flow->mpls_lse[i];
2068     }
2069     flow->mpls_lse[n - 1] = 0;
2070     flow->dl_type = eth_type;
2071     return true;
2072 }
2073
2074 /* Sets the MPLS Label that 'flow' matches to 'label', which is interpreted
2075  * as an OpenFlow 1.1 "mpls_label" value. */
2076 void
2077 flow_set_mpls_label(struct flow *flow, int idx, ovs_be32 label)
2078 {
2079     set_mpls_lse_label(&flow->mpls_lse[idx], label);
2080 }
2081
2082 /* Sets the MPLS TTL that 'flow' matches to 'ttl', which should be in the
2083  * range 0...255. */
2084 void
2085 flow_set_mpls_ttl(struct flow *flow, int idx, uint8_t ttl)
2086 {
2087     set_mpls_lse_ttl(&flow->mpls_lse[idx], ttl);
2088 }
2089
2090 /* Sets the MPLS TC that 'flow' matches to 'tc', which should be in the
2091  * range 0...7. */
2092 void
2093 flow_set_mpls_tc(struct flow *flow, int idx, uint8_t tc)
2094 {
2095     set_mpls_lse_tc(&flow->mpls_lse[idx], tc);
2096 }
2097
2098 /* Sets the MPLS BOS bit that 'flow' matches to which should be 0 or 1. */
2099 void
2100 flow_set_mpls_bos(struct flow *flow, int idx, uint8_t bos)
2101 {
2102     set_mpls_lse_bos(&flow->mpls_lse[idx], bos);
2103 }
2104
2105 /* Sets the entire MPLS LSE. */
2106 void
2107 flow_set_mpls_lse(struct flow *flow, int idx, ovs_be32 lse)
2108 {
2109     flow->mpls_lse[idx] = lse;
2110 }
2111
2112 static size_t
2113 flow_compose_l4(struct dp_packet *p, const struct flow *flow)
2114 {
2115     size_t l4_len = 0;
2116
2117     if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY)
2118         || !(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER)) {
2119         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
2120             struct tcp_header *tcp;
2121
2122             l4_len = sizeof *tcp;
2123             tcp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2124             tcp->tcp_src = flow->tp_src;
2125             tcp->tcp_dst = flow->tp_dst;
2126             tcp->tcp_ctl = TCP_CTL(ntohs(flow->tcp_flags), 5);
2127         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
2128             struct udp_header *udp;
2129
2130             l4_len = sizeof *udp;
2131             udp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2132             udp->udp_src = flow->tp_src;
2133             udp->udp_dst = flow->tp_dst;
2134         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
2135             struct sctp_header *sctp;
2136
2137             l4_len = sizeof *sctp;
2138             sctp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2139             sctp->sctp_src = flow->tp_src;
2140             sctp->sctp_dst = flow->tp_dst;
2141         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP) {
2142             struct icmp_header *icmp;
2143
2144             l4_len = sizeof *icmp;
2145             icmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2146             icmp->icmp_type = ntohs(flow->tp_src);
2147             icmp->icmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
2148             icmp->icmp_csum = csum(icmp, ICMP_HEADER_LEN);
2149         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP) {
2150             struct igmp_header *igmp;
2151
2152             l4_len = sizeof *igmp;
2153             igmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2154             igmp->igmp_type = ntohs(flow->tp_src);
2155             igmp->igmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
2156             put_16aligned_be32(&igmp->group, flow->igmp_group_ip4);
2157             igmp->igmp_csum = csum(igmp, IGMP_HEADER_LEN);
2158         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
2159             struct icmp6_hdr *icmp;
2160
2161             l4_len = sizeof *icmp;
2162             icmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2163             icmp->icmp6_type = ntohs(flow->tp_src);
2164             icmp->icmp6_code = ntohs(flow->tp_dst);
2165
2166             if (icmp->icmp6_code == 0 &&
2167                 (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
2168                  icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
2169                 struct in6_addr *nd_target;
2170                 struct ovs_nd_opt *nd_opt;
2171
2172                 l4_len += sizeof *nd_target;
2173                 nd_target = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *nd_target);
2174                 *nd_target = flow->nd_target;
2175
2176                 if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_sha)) {
2177                     l4_len += 8;
2178                     nd_opt = dp_packet_put_zeros(p, 8);
2179                     nd_opt->nd_opt_len = 1;
2180                     nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_SOURCE_LINKADDR;
2181                     nd_opt->nd_opt_mac = flow->arp_sha;
2182                 }
2183                 if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_tha)) {
2184                     l4_len += 8;
2185                     nd_opt = dp_packet_put_zeros(p, 8);
2186                     nd_opt->nd_opt_len = 1;
2187                     nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_TARGET_LINKADDR;
2188                     nd_opt->nd_opt_mac = flow->arp_tha;
2189                 }
2190             }
2191             icmp->icmp6_cksum = (OVS_FORCE uint16_t)
2192                 csum(icmp, (char *)dp_packet_tail(p) - (char *)icmp);
2193         }
2194     }
2195     return l4_len;
2196 }
2197
2198 /* Puts into 'b' a packet that flow_extract() would parse as having the given
2199  * 'flow'.
2200  *
2201  * (This is useful only for testing, obviously, and the packet isn't really
2202  * valid. It hasn't got some checksums filled in, for one, and lots of fields
2203  * are just zeroed.) */
2204 void
2205 flow_compose(struct dp_packet *p, const struct flow *flow)
2206 {
2207     size_t l4_len;
2208
2209     /* eth_compose() sets l3 pointer and makes sure it is 32-bit aligned. */
2210     eth_compose(p, flow->dl_dst, flow->dl_src, ntohs(flow->dl_type), 0);
2211     if (flow->dl_type == htons(FLOW_DL_TYPE_NONE)) {
2212         struct eth_header *eth = dp_packet_l2(p);
2213         eth->eth_type = htons(dp_packet_size(p));
2214         return;
2215     }
2216
2217     if (flow->vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
2218         eth_push_vlan(p, htons(ETH_TYPE_VLAN), flow->vlan_tci);
2219     }
2220
2221     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
2222         struct ip_header *ip;
2223
2224         ip = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *ip);
2225         ip->ip_ihl_ver = IP_IHL_VER(5, 4);
2226         ip->ip_tos = flow->nw_tos;
2227         ip->ip_ttl = flow->nw_ttl;
2228         ip->ip_proto = flow->nw_proto;
2229         put_16aligned_be32(&ip->ip_src, flow->nw_src);
2230         put_16aligned_be32(&ip->ip_dst, flow->nw_dst);
2231
2232         if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
2233             ip->ip_frag_off |= htons(IP_MORE_FRAGMENTS);
2234             if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) {
2235                 ip->ip_frag_off |= htons(100);
2236             }
2237         }
2238
2239         dp_packet_set_l4(p, dp_packet_tail(p));
2240
2241         l4_len = flow_compose_l4(p, flow);
2242
2243         ip = dp_packet_l3(p);
2244         ip->ip_tot_len = htons(p->l4_ofs - p->l3_ofs + l4_len);
2245         ip->ip_csum = csum(ip, sizeof *ip);
2246     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
2247         struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
2248
2249         nh = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *nh);
2250         put_16aligned_be32(&nh->ip6_flow, htonl(6 << 28) |
2251                            htonl(flow->nw_tos << 20) | flow->ipv6_label);
2252         nh->ip6_hlim = flow->nw_ttl;
2253         nh->ip6_nxt = flow->nw_proto;
2254
2255         memcpy(&nh->ip6_src, &flow->ipv6_src, sizeof(nh->ip6_src));
2256         memcpy(&nh->ip6_dst, &flow->ipv6_dst, sizeof(nh->ip6_dst));
2257
2258         dp_packet_set_l4(p, dp_packet_tail(p));
2259
2260         l4_len = flow_compose_l4(p, flow);
2261
2262         nh = dp_packet_l3(p);
2263         nh->ip6_plen = htons(l4_len);
2264     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
2265                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
2266         struct arp_eth_header *arp;
2267
2268         arp = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *arp);
2269         dp_packet_set_l3(p, arp);
2270         arp->ar_hrd = htons(1);
2271         arp->ar_pro = htons(ETH_TYPE_IP);
2272         arp->ar_hln = ETH_ADDR_LEN;
2273         arp->ar_pln = 4;
2274         arp->ar_op = htons(flow->nw_proto);
2275
2276         if (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST ||
2277             flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY) {
2278             put_16aligned_be32(&arp->ar_spa, flow->nw_src);
2279             put_16aligned_be32(&arp->ar_tpa, flow->nw_dst);
2280             arp->ar_sha = flow->arp_sha;
2281             arp->ar_tha = flow->arp_tha;
2282         }
2283     }
2284
2285     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
2286         int n;
2287
2288         p->l2_5_ofs = p->l3_ofs;
2289         for (n = 1; n < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; n++) {
2290             if (flow->mpls_lse[n - 1] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
2291                 break;
2292             }
2293         }
2294         while (n > 0) {
2295             push_mpls(p, flow->dl_type, flow->mpls_lse[--n]);
2296         }
2297     }
2298 }
2299 \f
2300 /* Compressed flow. */
2301
2302 /* Completes an initialization of 'dst' as a miniflow copy of 'src' begun by
2303  * the caller.  The caller must have already computed 'dst->map' properly to
2304  * indicate the significant uint64_t elements of 'src'.
2305  *
2306  * Normally the significant elements are the ones that are non-zero.  However,
2307  * when a miniflow is initialized from a (mini)mask, the values can be zeroes,
2308  * so that the flow and mask always have the same maps. */
2309 void
2310 miniflow_init(struct miniflow *dst, const struct flow *src)
2311 {
2312     uint64_t *dst_u64 = miniflow_values(dst);
2313     size_t idx;
2314
2315     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, dst->map) {
2316         *dst_u64++ = flow_u64_value(src, idx);
2317     }
2318 }
2319
2320 /* Initialize the maps of 'flow' from 'src'. */
2321 void
2322 miniflow_map_init(struct miniflow *flow, const struct flow *src)
2323 {
2324     /* Initialize map, counting the number of nonzero elements. */
2325     flowmap_init(&flow->map);
2326     for (size_t i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
2327         if (flow_u64_value(src, i)) {
2328             flowmap_set(&flow->map, i, 1);
2329         }
2330     }
2331 }
2332
2333 /* Allocates 'n' count of miniflows, consecutive in memory, initializing the
2334  * map of each from 'src'.
2335  * Returns the size of the miniflow data. */
2336 size_t
2337 miniflow_alloc(struct miniflow *dsts[], size_t n, const struct miniflow *src)
2338 {
2339     size_t n_values = miniflow_n_values(src);
2340     size_t data_size = MINIFLOW_VALUES_SIZE(n_values);
2341     struct miniflow *dst = xmalloc(n * (sizeof *src + data_size));
2342     size_t i;
2343
2344     COVERAGE_INC(miniflow_malloc);
2345
2346     for (i = 0; i < n; i++) {
2347         *dst = *src;   /* Copy maps. */
2348         dsts[i] = dst;
2349         dst += 1;      /* Just past the maps. */
2350         dst = (struct miniflow *)((uint64_t *)dst + n_values); /* Skip data. */
2351     }
2352     return data_size;
2353 }
2354
2355 /* Returns a miniflow copy of 'src'.  The caller must eventually free() the
2356  * returned miniflow. */
2357 struct miniflow *
2358 miniflow_create(const struct flow *src)
2359 {
2360     struct miniflow tmp;
2361     struct miniflow *dst;
2362
2363     miniflow_map_init(&tmp, src);
2364
2365     miniflow_alloc(&dst, 1, &tmp);
2366     miniflow_init(dst, src);
2367     return dst;
2368 }
2369
2370 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'.  The caller must have allocated
2371  * 'dst' to have inline space for 'n_values' data in 'src'. */
2372 void
2373 miniflow_clone(struct miniflow *dst, const struct miniflow *src,
2374                size_t n_values)
2375 {
2376     *dst = *src;   /* Copy maps. */
2377     memcpy(miniflow_values(dst), miniflow_get_values(src),
2378            MINIFLOW_VALUES_SIZE(n_values));
2379 }
2380
2381 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'. */
2382 void
2383 miniflow_expand(const struct miniflow *src, struct flow *dst)
2384 {
2385     memset(dst, 0, sizeof *dst);
2386     flow_union_with_miniflow(dst, src);
2387 }
2388
2389 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal miniflows, false otherwise. */
2390 bool
2391 miniflow_equal(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b)
2392 {
2393     const uint64_t *ap = miniflow_get_values(a);
2394     const uint64_t *bp = miniflow_get_values(b);
2395
2396     /* This is mostly called after a matching hash, so it is highly likely that
2397      * the maps are equal as well. */
2398     if (OVS_LIKELY(flowmap_equal(a->map, b->map))) {
2399         return !memcmp(ap, bp, miniflow_n_values(a) * sizeof *ap);
2400     } else {
2401         size_t idx;
2402
2403         FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX (idx, flowmap_or(a->map, b->map)) {
2404             if ((flowmap_is_set(&a->map, idx) ? *ap++ : 0)
2405                 != (flowmap_is_set(&b->map, idx) ? *bp++ : 0)) {
2406                 return false;
2407             }
2408         }
2409     }
2410
2411     return true;
2412 }
2413
2414 /* Returns false if 'a' and 'b' differ at the places where there are 1-bits
2415  * in 'mask', true otherwise. */
2416 bool
2417 miniflow_equal_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b,
2418                            const struct minimask *mask)
2419 {
2420     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->masks);
2421     size_t idx;
2422
2423     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, mask->masks.map) {
2424         if ((miniflow_get(a, idx) ^ miniflow_get(b, idx)) & *p++) {
2425             return false;
2426         }
2427     }
2428
2429     return true;
2430 }
2431
2432 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal at the places where there are 1-bits
2433  * in 'mask', false if they differ. */
2434 bool
2435 miniflow_equal_flow_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct flow *b,
2436                                 const struct minimask *mask)
2437 {
2438     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->masks);
2439     size_t idx;
2440
2441     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, mask->masks.map) {
2442         if ((miniflow_get(a, idx) ^ flow_u64_value(b, idx)) & *p++) {
2443             return false;
2444         }
2445     }
2446
2447     return true;
2448 }
2449
2450 \f
2451 void
2452 minimask_init(struct minimask *mask, const struct flow_wildcards *wc)
2453 {
2454     miniflow_init(&mask->masks, &wc->masks);
2455 }
2456
2457 /* Returns a minimask copy of 'wc'.  The caller must eventually free the
2458  * returned minimask with free(). */
2459 struct minimask *
2460 minimask_create(const struct flow_wildcards *wc)
2461 {
2462     return (struct minimask *)miniflow_create(&wc->masks);
2463 }
2464
2465 /* Initializes 'dst_' as the bit-wise "and" of 'a_' and 'b_'.
2466  *
2467  * The caller must provide room for FLOW_U64S "uint64_t"s in 'storage', which
2468  * must follow '*dst_' in memory, for use by 'dst_'.  The caller must *not*
2469  * free 'dst_' free(). */
2470 void
2471 minimask_combine(struct minimask *dst_,
2472                  const struct minimask *a_, const struct minimask *b_,
2473                  uint64_t storage[FLOW_U64S])
2474 {
2475     struct miniflow *dst = &dst_->masks;
2476     uint64_t *dst_values = storage;
2477     const struct miniflow *a = &a_->masks;
2478     const struct miniflow *b = &b_->masks;
2479     size_t idx;
2480
2481     flowmap_init(&dst->map);
2482
2483     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, flowmap_and(a->map, b->map)) {
2484         /* Both 'a' and 'b' have non-zero data at 'idx'. */
2485         uint64_t mask = *miniflow_get__(a, idx) & *miniflow_get__(b, idx);
2486
2487         if (mask) {
2488             flowmap_set(&dst->map, idx, 1);
2489             *dst_values++ = mask;
2490         }
2491     }
2492 }
2493
2494 /* Initializes 'wc' as a copy of 'mask'. */
2495 void
2496 minimask_expand(const struct minimask *mask, struct flow_wildcards *wc)
2497 {
2498     miniflow_expand(&mask->masks, &wc->masks);
2499 }
2500
2501 /* Returns true if 'a' and 'b' are the same flow mask, false otherwise.
2502  * Minimasks may not have zero data values, so for the minimasks to be the
2503  * same, they need to have the same map and the same data values. */
2504 bool
2505 minimask_equal(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
2506 {
2507     return !memcmp(a, b, sizeof *a
2508                    + MINIFLOW_VALUES_SIZE(miniflow_n_values(&a->masks)));
2509 }
2510
2511 /* Returns true if at least one bit matched by 'b' is wildcarded by 'a',
2512  * false otherwise. */
2513 bool
2514 minimask_has_extra(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
2515 {
2516     const uint64_t *bp = miniflow_get_values(&b->masks);
2517     size_t idx;
2518
2519     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, b->masks.map) {
2520         uint64_t b_u64 = *bp++;
2521
2522         /* 'b_u64' is non-zero, check if the data in 'a' is either zero
2523          * or misses some of the bits in 'b_u64'. */
2524         if (!MINIFLOW_IN_MAP(&a->masks, idx)
2525             || ((*miniflow_get__(&a->masks, idx) & b_u64) != b_u64)) {
2526             return true; /* 'a' wildcards some bits 'b' doesn't. */
2527         }
2528     }
2529
2530     return false;
2531 }