e47347b2f0575ee9edf5fedd2b98c0dc67688b89
[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     uint64_t 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 != 32)
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 #define miniflow_push_uint64_(MF, OFS, VALUE)                   \
136 {                                                               \
137     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end && (OFS) % 8 == 0          \
138                     && !(MF.map & (UINT64_MAX << (OFS) / 8)));  \
139     *MF.data++ = VALUE;                                         \
140     MF.map |= UINT64_C(1) << (OFS) / 8;                         \
141 }
142
143 #define miniflow_push_be64_(MF, OFS, VALUE) \
144     miniflow_push_uint64_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint64_t)(VALUE))
145
146 #define miniflow_push_uint32_(MF, OFS, VALUE)                   \
147 {                                                               \
148     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end &&                                 \
149                     (((OFS) % 8 == 0 && !(MF.map & (UINT64_MAX << (OFS) / 8))) \
150                      || ((OFS) % 8 == 4 && MF.map & (UINT64_C(1) << (OFS) / 8) \
151                          && !(MF.map & (UINT64_MAX << ((OFS) / 8 + 1)))))); \
152                                                                         \
153     if ((OFS) % 8 == 0) {                                               \
154         *(uint32_t *)MF.data = VALUE;                                   \
155         MF.map |= UINT64_C(1) << (OFS) / 8;                             \
156     } else if ((OFS) % 8 == 4) {                                        \
157         *((uint32_t *)MF.data + 1) = VALUE;                             \
158         MF.data++;                                                      \
159     }                                                                   \
160 }
161
162 #define miniflow_push_be32_(MF, OFS, VALUE)                     \
163     miniflow_push_uint32_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint32_t)(VALUE))
164
165 #define miniflow_push_uint16_(MF, OFS, VALUE)                           \
166 {                                                                       \
167     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end &&                                 \
168                     (((OFS) % 8 == 0 && !(MF.map & (UINT64_MAX << (OFS) / 8))) \
169                      || ((OFS) % 2 == 0 && MF.map & (UINT64_C(1) << (OFS) / 8) \
170                          && !(MF.map & (UINT64_MAX << ((OFS) / 8 + 1)))))); \
171                                                                         \
172     if ((OFS) % 8 == 0) {                                               \
173         *(uint16_t *)MF.data = VALUE;                                   \
174         MF.map |= UINT64_C(1) << (OFS) / 8;                             \
175     } else if ((OFS) % 8 == 2) {                                        \
176         *((uint16_t *)MF.data + 1) = VALUE;                             \
177     } else if ((OFS) % 8 == 4) {                                        \
178         *((uint16_t *)MF.data + 2) = VALUE;                             \
179     } else if ((OFS) % 8 == 6) {                                        \
180         *((uint16_t *)MF.data + 3) = VALUE;                             \
181         MF.data++;                                                      \
182     }                                                                   \
183 }
184
185 #define miniflow_pad_to_64_(MF, OFS)                                    \
186 {                                                                   \
187     MINIFLOW_ASSERT((OFS) % 8 != 0);                                    \
188     MINIFLOW_ASSERT(MF.map & (UINT64_C(1) << (OFS) / 8));               \
189     MINIFLOW_ASSERT(!(MF.map & (UINT64_MAX << ((OFS) / 8 + 1))));       \
190                                                                         \
191     memset((uint8_t *)MF.data + (OFS) % 8, 0, 8 - (OFS) % 8);           \
192     MF.data++;                                                          \
193 }
194
195 #define miniflow_push_be16_(MF, OFS, VALUE)                     \
196     miniflow_push_uint16_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint16_t)VALUE);
197
198 /* Data at 'valuep' may be unaligned. */
199 #define miniflow_push_words_(MF, OFS, VALUEP, N_WORDS)          \
200 {                                                               \
201     int ofs64 = (OFS) / 8;                                      \
202                                                                         \
203     MINIFLOW_ASSERT(MF.data + (N_WORDS) <= MF.end && (OFS) % 8 == 0     \
204                     && !(MF.map & (UINT64_MAX << ofs64)));              \
205                                                                         \
206     memcpy(MF.data, (VALUEP), (N_WORDS) * sizeof *MF.data);             \
207     MF.data += (N_WORDS);                                               \
208     MF.map |= ((UINT64_MAX >> (64 - (N_WORDS))) << ofs64);              \
209 }
210
211 /* Push 32-bit words padded to 64-bits. */
212 #define miniflow_push_words_32_(MF, OFS, VALUEP, N_WORDS)               \
213 {                                                                       \
214     int ofs64 = (OFS) / 8;                                              \
215                                                                         \
216     MINIFLOW_ASSERT(MF.data + DIV_ROUND_UP(N_WORDS, 2) <= MF.end        \
217                     && (OFS) % 8 == 0                                   \
218                     && !(MF.map & (UINT64_MAX << ofs64)));              \
219                                                                         \
220     memcpy(MF.data, (VALUEP), (N_WORDS) * sizeof(uint32_t));            \
221     MF.data += DIV_ROUND_UP(N_WORDS, 2);                                \
222     MF.map |= ((UINT64_MAX >> (64 - DIV_ROUND_UP(N_WORDS, 2))) << ofs64); \
223     if ((N_WORDS) & 1) {                                                \
224         *((uint32_t *)MF.data - 1) = 0;                                 \
225     }                                                                   \
226 }
227
228 /* Data at 'valuep' may be unaligned. */
229 /* MACs start 64-aligned, and must be followed by other data or padding. */
230 #define miniflow_push_macs_(MF, OFS, VALUEP)                    \
231 {                                                               \
232     int ofs64 = (OFS) / 8;                                      \
233                                                                 \
234     MINIFLOW_ASSERT(MF.data + 2 <= MF.end && (OFS) % 8 == 0     \
235                     && !(MF.map & (UINT64_MAX << ofs64)));      \
236                                                                 \
237     memcpy(MF.data, (VALUEP), 2 * ETH_ADDR_LEN);                \
238     MF.data += 1;                   /* First word only. */      \
239     MF.map |= UINT64_C(3) << ofs64; /* Both words. */           \
240 }
241
242 #define miniflow_push_uint32(MF, FIELD, VALUE)                      \
243     miniflow_push_uint32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
244
245 #define miniflow_push_be32(MF, FIELD, VALUE)                        \
246     miniflow_push_be32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
247
248 #define miniflow_push_uint16(MF, FIELD, VALUE)                      \
249     miniflow_push_uint16_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
250
251 #define miniflow_push_be16(MF, FIELD, VALUE)                        \
252     miniflow_push_be16_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
253
254 #define miniflow_pad_to_64(MF, FIELD)                       \
255     miniflow_pad_to_64_(MF, offsetof(struct flow, FIELD))
256
257 #define miniflow_push_words(MF, FIELD, VALUEP, N_WORDS)                 \
258     miniflow_push_words_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP, N_WORDS)
259
260 #define miniflow_push_words_32(MF, FIELD, VALUEP, N_WORDS)              \
261     miniflow_push_words_32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP, N_WORDS)
262
263 #define miniflow_push_macs(MF, FIELD, VALUEP)                       \
264     miniflow_push_macs_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP)
265
266 /* Pulls the MPLS headers at '*datap' and returns the count of them. */
267 static inline int
268 parse_mpls(const void **datap, size_t *sizep)
269 {
270     const struct mpls_hdr *mh;
271     int count = 0;
272
273     while ((mh = data_try_pull(datap, sizep, sizeof *mh))) {
274         count++;
275         if (mh->mpls_lse.lo & htons(1 << MPLS_BOS_SHIFT)) {
276             break;
277         }
278     }
279     return MIN(count, FLOW_MAX_MPLS_LABELS);
280 }
281
282 static inline ovs_be16
283 parse_vlan(const void **datap, size_t *sizep)
284 {
285     const struct eth_header *eth = *datap;
286
287     struct qtag_prefix {
288         ovs_be16 eth_type;      /* ETH_TYPE_VLAN */
289         ovs_be16 tci;
290     };
291
292     data_pull(datap, sizep, ETH_ADDR_LEN * 2);
293
294     if (eth->eth_type == htons(ETH_TYPE_VLAN)) {
295         if (OVS_LIKELY(*sizep
296                        >= sizeof(struct qtag_prefix) + sizeof(ovs_be16))) {
297             const struct qtag_prefix *qp = data_pull(datap, sizep, sizeof *qp);
298             return qp->tci | htons(VLAN_CFI);
299         }
300     }
301     return 0;
302 }
303
304 static inline ovs_be16
305 parse_ethertype(const void **datap, size_t *sizep)
306 {
307     const struct llc_snap_header *llc;
308     ovs_be16 proto;
309
310     proto = *(ovs_be16 *) data_pull(datap, sizep, sizeof proto);
311     if (OVS_LIKELY(ntohs(proto) >= ETH_TYPE_MIN)) {
312         return proto;
313     }
314
315     if (OVS_UNLIKELY(*sizep < sizeof *llc)) {
316         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
317     }
318
319     llc = *datap;
320     if (OVS_UNLIKELY(llc->llc.llc_dsap != LLC_DSAP_SNAP
321                      || llc->llc.llc_ssap != LLC_SSAP_SNAP
322                      || llc->llc.llc_cntl != LLC_CNTL_SNAP
323                      || memcmp(llc->snap.snap_org, SNAP_ORG_ETHERNET,
324                                sizeof llc->snap.snap_org))) {
325         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
326     }
327
328     data_pull(datap, sizep, sizeof *llc);
329
330     if (OVS_LIKELY(ntohs(llc->snap.snap_type) >= ETH_TYPE_MIN)) {
331         return llc->snap.snap_type;
332     }
333
334     return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
335 }
336
337 static inline bool
338 parse_icmpv6(const void **datap, size_t *sizep, const struct icmp6_hdr *icmp,
339              const struct in6_addr **nd_target,
340              uint8_t arp_buf[2][ETH_ADDR_LEN])
341 {
342     if (icmp->icmp6_code == 0 &&
343         (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
344          icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
345
346         *nd_target = data_try_pull(datap, sizep, sizeof **nd_target);
347         if (OVS_UNLIKELY(!*nd_target)) {
348             return false;
349         }
350
351         while (*sizep >= 8) {
352             /* The minimum size of an option is 8 bytes, which also is
353              * the size of Ethernet link-layer options. */
354             const struct nd_opt_hdr *nd_opt = *datap;
355             int opt_len = nd_opt->nd_opt_len * 8;
356
357             if (!opt_len || opt_len > *sizep) {
358                 goto invalid;
359             }
360
361             /* Store the link layer address if the appropriate option is
362              * provided.  It is considered an error if the same link
363              * layer option is specified twice. */
364             if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_SOURCE_LINKADDR
365                     && opt_len == 8) {
366                 if (OVS_LIKELY(eth_addr_is_zero(arp_buf[0]))) {
367                     memcpy(arp_buf[0], nd_opt + 1, ETH_ADDR_LEN);
368                 } else {
369                     goto invalid;
370                 }
371             } else if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_TARGET_LINKADDR
372                     && opt_len == 8) {
373                 if (OVS_LIKELY(eth_addr_is_zero(arp_buf[1]))) {
374                     memcpy(arp_buf[1], nd_opt + 1, ETH_ADDR_LEN);
375                 } else {
376                     goto invalid;
377                 }
378             }
379
380             if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(datap, sizep, opt_len))) {
381                 goto invalid;
382             }
383         }
384     }
385
386     return true;
387
388 invalid:
389     return false;
390 }
391
392 /* Initializes 'flow' members from 'packet' and 'md'
393  *
394  * Initializes 'packet' header l2 pointer to the start of the Ethernet
395  * header, and the layer offsets as follows:
396  *
397  *    - packet->l2_5_ofs to the start of the MPLS shim header, or UINT16_MAX
398  *      when there is no MPLS shim header.
399  *
400  *    - packet->l3_ofs to just past the Ethernet header, or just past the
401  *      vlan_header if one is present, to the first byte of the payload of the
402  *      Ethernet frame.  UINT16_MAX if the frame is too short to contain an
403  *      Ethernet header.
404  *
405  *    - packet->l4_ofs to just past the IPv4 header, if one is present and
406  *      has at least the content used for the fields of interest for the flow,
407  *      otherwise UINT16_MAX.
408  */
409 void
410 flow_extract(struct dp_packet *packet, struct flow *flow)
411 {
412     struct {
413         struct miniflow mf;
414         uint64_t buf[FLOW_U64S];
415     } m;
416
417     COVERAGE_INC(flow_extract);
418
419     miniflow_extract(packet, &m.mf);
420     miniflow_expand(&m.mf, flow);
421 }
422
423 /* Caller is responsible for initializing 'dst' with enough storage for
424  * FLOW_U64S * 8 bytes. */
425 void
426 miniflow_extract(struct dp_packet *packet, struct miniflow *dst)
427 {
428     const struct pkt_metadata *md = &packet->md;
429     const void *data = dp_packet_data(packet);
430     size_t size = dp_packet_size(packet);
431     uint64_t *values = dst->values;
432     struct mf_ctx mf = { 0, values, values + FLOW_U64S };
433     const char *l2;
434     ovs_be16 dl_type;
435     uint8_t nw_frag, nw_tos, nw_ttl, nw_proto;
436
437     /* Metadata. */
438     if (md->tunnel.ip_dst) {
439         miniflow_push_words(mf, tunnel, &md->tunnel,
440                             offsetof(struct flow_tnl, metadata) /
441                             sizeof(uint64_t));
442         if (md->tunnel.metadata.opt_map) {
443             miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata, &md->tunnel.metadata,
444                                  sizeof md->tunnel.metadata / sizeof(uint64_t));
445         }
446     }
447     if (md->skb_priority || md->pkt_mark) {
448         miniflow_push_uint32(mf, skb_priority, md->skb_priority);
449         miniflow_push_uint32(mf, pkt_mark, md->pkt_mark);
450     }
451     miniflow_push_uint32(mf, dp_hash, md->dp_hash);
452     miniflow_push_uint32(mf, in_port, odp_to_u32(md->in_port.odp_port));
453     if (md->recirc_id) {
454         miniflow_push_uint32(mf, recirc_id, md->recirc_id);
455         miniflow_pad_to_64(mf, conj_id);
456     }
457
458     /* Initialize packet's layer pointer and offsets. */
459     l2 = data;
460     dp_packet_reset_offsets(packet);
461
462     /* Must have full Ethernet header to proceed. */
463     if (OVS_UNLIKELY(size < sizeof(struct eth_header))) {
464         goto out;
465     } else {
466         ovs_be16 vlan_tci;
467
468         /* Link layer. */
469         ASSERT_SEQUENTIAL(dl_dst, dl_src);
470         miniflow_push_macs(mf, dl_dst, data);
471         /* dl_type, vlan_tci. */
472         vlan_tci = parse_vlan(&data, &size);
473         dl_type = parse_ethertype(&data, &size);
474         miniflow_push_be16(mf, dl_type, dl_type);
475         miniflow_push_be16(mf, vlan_tci, vlan_tci);
476     }
477
478     /* Parse mpls. */
479     if (OVS_UNLIKELY(eth_type_mpls(dl_type))) {
480         int count;
481         const void *mpls = data;
482
483         packet->l2_5_ofs = (char *)data - l2;
484         count = parse_mpls(&data, &size);
485         miniflow_push_words_32(mf, mpls_lse, mpls, count);
486     }
487
488     /* Network layer. */
489     packet->l3_ofs = (char *)data - l2;
490
491     nw_frag = 0;
492     if (OVS_LIKELY(dl_type == htons(ETH_TYPE_IP))) {
493         const struct ip_header *nh = data;
494         int ip_len;
495         uint16_t tot_len;
496
497         if (OVS_UNLIKELY(size < IP_HEADER_LEN)) {
498             goto out;
499         }
500         ip_len = IP_IHL(nh->ip_ihl_ver) * 4;
501
502         if (OVS_UNLIKELY(ip_len < IP_HEADER_LEN)) {
503             goto out;
504         }
505         if (OVS_UNLIKELY(size < ip_len)) {
506             goto out;
507         }
508         tot_len = ntohs(nh->ip_tot_len);
509         if (OVS_UNLIKELY(tot_len > size)) {
510             goto out;
511         }
512         if (OVS_UNLIKELY(size - tot_len > UINT8_MAX)) {
513             goto out;
514         }
515         dp_packet_set_l2_pad_size(packet, size - tot_len);
516         size = tot_len;   /* Never pull padding. */
517
518         /* Push both source and destination address at once. */
519         miniflow_push_words(mf, nw_src, &nh->ip_src, 1);
520
521         miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, 0); /* Padding for IPv4. */
522
523         nw_tos = nh->ip_tos;
524         nw_ttl = nh->ip_ttl;
525         nw_proto = nh->ip_proto;
526         if (OVS_UNLIKELY(IP_IS_FRAGMENT(nh->ip_frag_off))) {
527             nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
528             if (nh->ip_frag_off & htons(IP_FRAG_OFF_MASK)) {
529                 nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
530             }
531         }
532         data_pull(&data, &size, ip_len);
533     } else if (dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
534         const struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
535         ovs_be32 tc_flow;
536         uint16_t plen;
537
538         if (OVS_UNLIKELY(size < sizeof *nh)) {
539             goto out;
540         }
541         nh = data_pull(&data, &size, sizeof *nh);
542
543         plen = ntohs(nh->ip6_plen);
544         if (OVS_UNLIKELY(plen > size)) {
545             goto out;
546         }
547         /* Jumbo Payload option not supported yet. */
548         if (OVS_UNLIKELY(size - plen > UINT8_MAX)) {
549             goto out;
550         }
551         dp_packet_set_l2_pad_size(packet, size - plen);
552         size = plen;   /* Never pull padding. */
553
554         miniflow_push_words(mf, ipv6_src, &nh->ip6_src,
555                             sizeof nh->ip6_src / 8);
556         miniflow_push_words(mf, ipv6_dst, &nh->ip6_dst,
557                             sizeof nh->ip6_dst / 8);
558
559         tc_flow = get_16aligned_be32(&nh->ip6_flow);
560         {
561             ovs_be32 label = tc_flow & htonl(IPV6_LABEL_MASK);
562             miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, label);
563         }
564
565         nw_tos = ntohl(tc_flow) >> 20;
566         nw_ttl = nh->ip6_hlim;
567         nw_proto = nh->ip6_nxt;
568
569         while (1) {
570             if (OVS_LIKELY((nw_proto != IPPROTO_HOPOPTS)
571                            && (nw_proto != IPPROTO_ROUTING)
572                            && (nw_proto != IPPROTO_DSTOPTS)
573                            && (nw_proto != IPPROTO_AH)
574                            && (nw_proto != IPPROTO_FRAGMENT))) {
575                 /* It's either a terminal header (e.g., TCP, UDP) or one we
576                  * don't understand.  In either case, we're done with the
577                  * packet, so use it to fill in 'nw_proto'. */
578                 break;
579             }
580
581             /* We only verify that at least 8 bytes of the next header are
582              * available, but many of these headers are longer.  Ensure that
583              * accesses within the extension header are within those first 8
584              * bytes. All extension headers are required to be at least 8
585              * bytes. */
586             if (OVS_UNLIKELY(size < 8)) {
587                 goto out;
588             }
589
590             if ((nw_proto == IPPROTO_HOPOPTS)
591                 || (nw_proto == IPPROTO_ROUTING)
592                 || (nw_proto == IPPROTO_DSTOPTS)) {
593                 /* These headers, while different, have the fields we care
594                  * about in the same location and with the same
595                  * interpretation. */
596                 const struct ip6_ext *ext_hdr = data;
597                 nw_proto = ext_hdr->ip6e_nxt;
598                 if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(&data, &size,
599                                                 (ext_hdr->ip6e_len + 1) * 8))) {
600                     goto out;
601                 }
602             } else if (nw_proto == IPPROTO_AH) {
603                 /* A standard AH definition isn't available, but the fields
604                  * we care about are in the same location as the generic
605                  * option header--only the header length is calculated
606                  * differently. */
607                 const struct ip6_ext *ext_hdr = data;
608                 nw_proto = ext_hdr->ip6e_nxt;
609                 if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(&data, &size,
610                                                 (ext_hdr->ip6e_len + 2) * 4))) {
611                     goto out;
612                 }
613             } else if (nw_proto == IPPROTO_FRAGMENT) {
614                 const struct ovs_16aligned_ip6_frag *frag_hdr = data;
615
616                 nw_proto = frag_hdr->ip6f_nxt;
617                 if (!data_try_pull(&data, &size, sizeof *frag_hdr)) {
618                     goto out;
619                 }
620
621                 /* We only process the first fragment. */
622                 if (frag_hdr->ip6f_offlg != htons(0)) {
623                     nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
624                     if ((frag_hdr->ip6f_offlg & IP6F_OFF_MASK) != htons(0)) {
625                         nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
626                         nw_proto = IPPROTO_FRAGMENT;
627                         break;
628                     }
629                 }
630             }
631         }
632     } else {
633         if (dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
634             dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
635             uint8_t arp_buf[2][ETH_ADDR_LEN];
636             const struct arp_eth_header *arp = (const struct arp_eth_header *)
637                 data_try_pull(&data, &size, ARP_ETH_HEADER_LEN);
638
639             if (OVS_LIKELY(arp) && OVS_LIKELY(arp->ar_hrd == htons(1))
640                 && OVS_LIKELY(arp->ar_pro == htons(ETH_TYPE_IP))
641                 && OVS_LIKELY(arp->ar_hln == ETH_ADDR_LEN)
642                 && OVS_LIKELY(arp->ar_pln == 4)) {
643                 miniflow_push_be32(mf, nw_src,
644                                    get_16aligned_be32(&arp->ar_spa));
645                 miniflow_push_be32(mf, nw_dst,
646                                    get_16aligned_be32(&arp->ar_tpa));
647
648                 /* We only match on the lower 8 bits of the opcode. */
649                 if (OVS_LIKELY(ntohs(arp->ar_op) <= 0xff)) {
650                     miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, 0); /* Pad with ARP. */
651                     miniflow_push_be32(mf, nw_frag, htonl(ntohs(arp->ar_op)));
652                 }
653
654                 /* Must be adjacent. */
655                 ASSERT_SEQUENTIAL(arp_sha, arp_tha);
656
657                 memcpy(arp_buf[0], arp->ar_sha, ETH_ADDR_LEN);
658                 memcpy(arp_buf[1], arp->ar_tha, ETH_ADDR_LEN);
659                 miniflow_push_macs(mf, arp_sha, arp_buf);
660                 miniflow_pad_to_64(mf, tcp_flags);
661             }
662         }
663         goto out;
664     }
665
666     packet->l4_ofs = (char *)data - l2;
667     miniflow_push_be32(mf, nw_frag,
668                        BYTES_TO_BE32(nw_frag, nw_tos, nw_ttl, nw_proto));
669
670     if (OVS_LIKELY(!(nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER))) {
671         if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_TCP)) {
672             if (OVS_LIKELY(size >= TCP_HEADER_LEN)) {
673                 const struct tcp_header *tcp = data;
674
675                 miniflow_push_be32(mf, arp_tha[2], 0);
676                 miniflow_push_be32(mf, tcp_flags,
677                                    TCP_FLAGS_BE32(tcp->tcp_ctl));
678                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, tcp->tcp_src);
679                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, tcp->tcp_dst);
680                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
681             }
682         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_UDP)) {
683             if (OVS_LIKELY(size >= UDP_HEADER_LEN)) {
684                 const struct udp_header *udp = data;
685
686                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, udp->udp_src);
687                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, udp->udp_dst);
688                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
689             }
690         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_SCTP)) {
691             if (OVS_LIKELY(size >= SCTP_HEADER_LEN)) {
692                 const struct sctp_header *sctp = data;
693
694                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, sctp->sctp_src);
695                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, sctp->sctp_dst);
696                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
697             }
698         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_ICMP)) {
699             if (OVS_LIKELY(size >= ICMP_HEADER_LEN)) {
700                 const struct icmp_header *icmp = data;
701
702                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(icmp->icmp_type));
703                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(icmp->icmp_code));
704                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
705             }
706         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
707             if (OVS_LIKELY(size >= IGMP_HEADER_LEN)) {
708                 const struct igmp_header *igmp = data;
709
710                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(igmp->igmp_type));
711                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(igmp->igmp_code));
712                 miniflow_push_be32(mf, igmp_group_ip4,
713                                    get_16aligned_be32(&igmp->group));
714             }
715         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_ICMPV6)) {
716             if (OVS_LIKELY(size >= sizeof(struct icmp6_hdr))) {
717                 const struct in6_addr *nd_target = NULL;
718                 uint8_t arp_buf[2][ETH_ADDR_LEN];
719                 const struct icmp6_hdr *icmp = data_pull(&data, &size,
720                                                          sizeof *icmp);
721                 memset(arp_buf, 0, sizeof arp_buf);
722                 if (OVS_LIKELY(parse_icmpv6(&data, &size, icmp, &nd_target,
723                                             arp_buf))) {
724                     if (nd_target) {
725                         miniflow_push_words(mf, nd_target, nd_target,
726                                             sizeof *nd_target / 8);
727                     }
728                     miniflow_push_macs(mf, arp_sha, arp_buf);
729                     miniflow_pad_to_64(mf, tcp_flags);
730                     miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(icmp->icmp6_type));
731                     miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(icmp->icmp6_code));
732                     miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
733                 }
734             }
735         }
736     }
737  out:
738     dst->map = mf.map;
739 }
740
741 /* For every bit of a field that is wildcarded in 'wildcards', sets the
742  * corresponding bit in 'flow' to zero. */
743 void
744 flow_zero_wildcards(struct flow *flow, const struct flow_wildcards *wildcards)
745 {
746     uint64_t *flow_u64 = (uint64_t *) flow;
747     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wildcards->masks;
748     size_t i;
749
750     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
751         flow_u64[i] &= wc_u64[i];
752     }
753 }
754
755 void
756 flow_unwildcard_tp_ports(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
757 {
758     if (flow->nw_proto != IPPROTO_ICMP) {
759         memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
760         memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
761     } else {
762         wc->masks.tp_src = htons(0xff);
763         wc->masks.tp_dst = htons(0xff);
764     }
765 }
766
767 /* Initializes 'flow_metadata' with the metadata found in 'flow'. */
768 void
769 flow_get_metadata(const struct flow *flow, struct match *flow_metadata)
770 {
771     int i;
772
773     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 32);
774
775     match_init_catchall(flow_metadata);
776     if (flow->tunnel.tun_id != htonll(0)) {
777         match_set_tun_id(flow_metadata, flow->tunnel.tun_id);
778     }
779     if (flow->tunnel.ip_src != htonl(0)) {
780         match_set_tun_src(flow_metadata, flow->tunnel.ip_src);
781     }
782     if (flow->tunnel.ip_dst != htonl(0)) {
783         match_set_tun_dst(flow_metadata, flow->tunnel.ip_dst);
784     }
785     if (flow->tunnel.gbp_id != htons(0)) {
786         match_set_tun_gbp_id(flow_metadata, flow->tunnel.gbp_id);
787     }
788     if (flow->tunnel.gbp_flags) {
789         match_set_tun_gbp_flags(flow_metadata, flow->tunnel.gbp_flags);
790     }
791     tun_metadata_get_fmd(&flow->tunnel.metadata, flow_metadata);
792     if (flow->metadata != htonll(0)) {
793         match_set_metadata(flow_metadata, flow->metadata);
794     }
795
796     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
797         if (flow->regs[i]) {
798             match_set_reg(flow_metadata, i, flow->regs[i]);
799         }
800     }
801
802     if (flow->pkt_mark != 0) {
803         match_set_pkt_mark(flow_metadata, flow->pkt_mark);
804     }
805
806     match_set_in_port(flow_metadata, flow->in_port.ofp_port);
807 }
808
809 char *
810 flow_to_string(const struct flow *flow)
811 {
812     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
813     flow_format(&ds, flow);
814     return ds_cstr(&ds);
815 }
816
817 const char *
818 flow_tun_flag_to_string(uint32_t flags)
819 {
820     switch (flags) {
821     case FLOW_TNL_F_DONT_FRAGMENT:
822         return "df";
823     case FLOW_TNL_F_CSUM:
824         return "csum";
825     case FLOW_TNL_F_KEY:
826         return "key";
827     case FLOW_TNL_F_OAM:
828         return "oam";
829     default:
830         return NULL;
831     }
832 }
833
834 void
835 format_flags(struct ds *ds, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
836              uint32_t flags, char del)
837 {
838     uint32_t bad = 0;
839
840     if (!flags) {
841         ds_put_char(ds, '0');
842         return;
843     }
844     while (flags) {
845         uint32_t bit = rightmost_1bit(flags);
846         const char *s;
847
848         s = bit_to_string(bit);
849         if (s) {
850             ds_put_format(ds, "%s%c", s, del);
851         } else {
852             bad |= bit;
853         }
854
855         flags &= ~bit;
856     }
857
858     if (bad) {
859         ds_put_format(ds, "0x%"PRIx32"%c", bad, del);
860     }
861     ds_chomp(ds, del);
862 }
863
864 void
865 format_flags_masked(struct ds *ds, const char *name,
866                     const char *(*bit_to_string)(uint32_t), uint32_t flags,
867                     uint32_t mask, uint32_t max_mask)
868 {
869     if (name) {
870         ds_put_format(ds, "%s=", name);
871     }
872
873     if (mask == max_mask) {
874         format_flags(ds, bit_to_string, flags, '|');
875         return;
876     }
877
878     if (!mask) {
879         ds_put_cstr(ds, "0/0");
880         return;
881     }
882
883     while (mask) {
884         uint32_t bit = rightmost_1bit(mask);
885         const char *s = bit_to_string(bit);
886
887         ds_put_format(ds, "%s%s", (flags & bit) ? "+" : "-",
888                       s ? s : "[Unknown]");
889         mask &= ~bit;
890     }
891 }
892
893 /* Scans a string 's' of flags to determine their numerical value and
894  * returns the number of characters parsed using 'bit_to_string' to
895  * lookup flag names. Scanning continues until the character 'end' is
896  * reached.
897  *
898  * In the event of a failure, a negative error code will be returned. In
899  * addition, if 'res_string' is non-NULL then a descriptive string will
900  * be returned incorporating the identifying string 'field_name'. This
901  * error string must be freed by the caller.
902  *
903  * Upon success, the flag values will be stored in 'res_flags' and
904  * optionally 'res_mask', if it is non-NULL (if it is NULL then any masks
905  * present in the original string will be considered an error). The
906  * caller may restrict the acceptable set of values through the mask
907  * 'allowed'. */
908 int
909 parse_flags(const char *s, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
910             char end, const char *field_name, char **res_string,
911             uint32_t *res_flags, uint32_t allowed, uint32_t *res_mask)
912 {
913     uint32_t result = 0;
914     int n;
915
916     /* Parse masked flags in numeric format? */
917     if (res_mask && ovs_scan(s, "%"SCNi32"/%"SCNi32"%n",
918                              res_flags, res_mask, &n) && n > 0) {
919         if (*res_flags & ~allowed || *res_mask & ~allowed) {
920             goto unknown;
921         }
922         return n;
923     }
924
925     n = 0;
926
927     if (res_mask && (*s == '+' || *s == '-')) {
928         uint32_t flags = 0, mask = 0;
929
930         /* Parse masked flags. */
931         while (s[0] != end) {
932             bool set;
933             uint32_t bit;
934             size_t len;
935
936             if (s[0] == '+') {
937                 set = true;
938             } else if (s[0] == '-') {
939                 set = false;
940             } else {
941                 if (res_string) {
942                     *res_string = xasprintf("%s: %s must be preceded by '+' "
943                                             "(for SET) or '-' (NOT SET)", s,
944                                             field_name);
945                 }
946                 return -EINVAL;
947             }
948             s++;
949             n++;
950
951             for (bit = 1; bit; bit <<= 1) {
952                 const char *fname = bit_to_string(bit);
953
954                 if (!fname) {
955                     continue;
956                 }
957
958                 len = strlen(fname);
959                 if (strncmp(s, fname, len) ||
960                     (s[len] != '+' && s[len] != '-' && s[len] != end)) {
961                     continue;
962                 }
963
964                 if (mask & bit) {
965                     /* bit already set. */
966                     if (res_string) {
967                         *res_string = xasprintf("%s: Each %s flag can be "
968                                                 "specified only once", s,
969                                                 field_name);
970                     }
971                     return -EINVAL;
972                 }
973                 if (!(bit & allowed)) {
974                     goto unknown;
975                 }
976                 if (set) {
977                    flags |= bit;
978                 }
979                 mask |= bit;
980                 break;
981             }
982
983             if (!bit) {
984                 goto unknown;
985             }
986             s += len;
987             n += len;
988         }
989
990         *res_flags = flags;
991         *res_mask = mask;
992         return n;
993     }
994
995     /* Parse unmasked flags.  If a flag is present, it is set, otherwise
996      * it is not set. */
997     while (s[n] != end) {
998         unsigned long long int flags;
999         uint32_t bit;
1000         int n0;
1001
1002         if (ovs_scan(&s[n], "%lli%n", &flags, &n0)) {
1003             if (flags & ~allowed) {
1004                 goto unknown;
1005             }
1006             n += n0 + (s[n + n0] == '|');
1007             result |= flags;
1008             continue;
1009         }
1010
1011         for (bit = 1; bit; bit <<= 1) {
1012             const char *name = bit_to_string(bit);
1013             size_t len;
1014
1015             if (!name) {
1016                 continue;
1017             }
1018
1019             len = strlen(name);
1020             if (!strncmp(s + n, name, len) &&
1021                 (s[n + len] == '|' || s[n + len] == end)) {
1022                 if (!(bit & allowed)) {
1023                     goto unknown;
1024                 }
1025                 result |= bit;
1026                 n += len + (s[n + len] == '|');
1027                 break;
1028             }
1029         }
1030
1031         if (!bit) {
1032             goto unknown;
1033         }
1034     }
1035
1036     *res_flags = result;
1037     if (res_mask) {
1038         *res_mask = UINT32_MAX;
1039     }
1040     if (res_string) {
1041         *res_string = NULL;
1042     }
1043     return n;
1044
1045 unknown:
1046     if (res_string) {
1047         *res_string = xasprintf("%s: unknown %s flag(s)", s, field_name);
1048     }
1049     return -EINVAL;
1050 }
1051
1052 void
1053 flow_format(struct ds *ds, const struct flow *flow)
1054 {
1055     struct match match;
1056     struct flow_wildcards *wc = &match.wc;
1057
1058     match_wc_init(&match, flow);
1059
1060     /* As this function is most often used for formatting a packet in a
1061      * packet-in message, skip formatting the packet context fields that are
1062      * all-zeroes to make the print-out easier on the eyes.  This means that a
1063      * missing context field implies a zero value for that field.  This is
1064      * similar to OpenFlow encoding of these fields, as the specification
1065      * states that all-zeroes context fields should not be encoded in the
1066      * packet-in messages. */
1067     if (!flow->in_port.ofp_port) {
1068         WC_UNMASK_FIELD(wc, in_port);
1069     }
1070     if (!flow->skb_priority) {
1071         WC_UNMASK_FIELD(wc, skb_priority);
1072     }
1073     if (!flow->pkt_mark) {
1074         WC_UNMASK_FIELD(wc, pkt_mark);
1075     }
1076     if (!flow->recirc_id) {
1077         WC_UNMASK_FIELD(wc, recirc_id);
1078     }
1079     if (!flow->dp_hash) {
1080         WC_UNMASK_FIELD(wc, dp_hash);
1081     }
1082     for (int i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
1083         if (!flow->regs[i]) {
1084             WC_UNMASK_FIELD(wc, regs[i]);
1085         }
1086     }
1087     if (!flow->metadata) {
1088         WC_UNMASK_FIELD(wc, metadata);
1089     }
1090
1091     match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
1092 }
1093
1094 void
1095 flow_print(FILE *stream, const struct flow *flow)
1096 {
1097     char *s = flow_to_string(flow);
1098     fputs(s, stream);
1099     free(s);
1100 }
1101 \f
1102 /* flow_wildcards functions. */
1103
1104 /* Initializes 'wc' as a set of wildcards that matches every packet. */
1105 void
1106 flow_wildcards_init_catchall(struct flow_wildcards *wc)
1107 {
1108     memset(&wc->masks, 0, sizeof wc->masks);
1109 }
1110
1111 /* Converts a flow into flow wildcards.  It sets the wildcard masks based on
1112  * the packet headers extracted to 'flow'.  It will not set the mask for fields
1113  * that do not make sense for the packet type.  OpenFlow-only metadata is
1114  * wildcarded, but other metadata is unconditionally exact-matched. */
1115 void flow_wildcards_init_for_packet(struct flow_wildcards *wc,
1116                                     const struct flow *flow)
1117 {
1118     memset(&wc->masks, 0x0, sizeof wc->masks);
1119
1120     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1121     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 32);
1122
1123     if (flow->tunnel.ip_dst) {
1124         if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_KEY) {
1125             WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tun_id);
1126         }
1127         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_src);
1128         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_dst);
1129         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.flags);
1130         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_tos);
1131         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_ttl);
1132         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tp_src);
1133         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tp_dst);
1134         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.gbp_id);
1135         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.gbp_flags);
1136
1137         if (flow->tunnel.metadata.opt_map) {
1138             wc->masks.tunnel.metadata.opt_map = flow->tunnel.metadata.opt_map;
1139             WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.metadata.opts);
1140         }
1141     } else if (flow->tunnel.tun_id) {
1142         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tun_id);
1143     }
1144
1145     /* metadata, regs, and conj_id wildcarded. */
1146
1147     WC_MASK_FIELD(wc, skb_priority);
1148     WC_MASK_FIELD(wc, pkt_mark);
1149     WC_MASK_FIELD(wc, recirc_id);
1150     WC_MASK_FIELD(wc, dp_hash);
1151     WC_MASK_FIELD(wc, in_port);
1152
1153     /* actset_output wildcarded. */
1154
1155     WC_MASK_FIELD(wc, dl_dst);
1156     WC_MASK_FIELD(wc, dl_src);
1157     WC_MASK_FIELD(wc, dl_type);
1158     WC_MASK_FIELD(wc, vlan_tci);
1159
1160     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1161         WC_MASK_FIELD(wc, nw_src);
1162         WC_MASK_FIELD(wc, nw_dst);
1163     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1164         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_src);
1165         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_dst);
1166         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_label);
1167     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1168                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1169         WC_MASK_FIELD(wc, nw_src);
1170         WC_MASK_FIELD(wc, nw_dst);
1171         WC_MASK_FIELD(wc, nw_proto);
1172         WC_MASK_FIELD(wc, arp_sha);
1173         WC_MASK_FIELD(wc, arp_tha);
1174         return;
1175     } else if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1176         for (int i = 0; i < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; i++) {
1177             WC_MASK_FIELD(wc, mpls_lse[i]);
1178             if (flow->mpls_lse[i] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
1179                 break;
1180             }
1181         }
1182         return;
1183     } else {
1184         return; /* Unknown ethertype. */
1185     }
1186
1187     /* IPv4 or IPv6. */
1188     WC_MASK_FIELD(wc, nw_frag);
1189     WC_MASK_FIELD(wc, nw_tos);
1190     WC_MASK_FIELD(wc, nw_ttl);
1191     WC_MASK_FIELD(wc, nw_proto);
1192
1193     /* No transport layer header in later fragments. */
1194     if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) &&
1195         (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP ||
1196          flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6 ||
1197          flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
1198          flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
1199          flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP ||
1200          flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
1201         WC_MASK_FIELD(wc, tp_src);
1202         WC_MASK_FIELD(wc, tp_dst);
1203
1204         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
1205             WC_MASK_FIELD(wc, tcp_flags);
1206         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
1207             WC_MASK_FIELD(wc, arp_sha);
1208             WC_MASK_FIELD(wc, arp_tha);
1209             WC_MASK_FIELD(wc, nd_target);
1210         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP) {
1211             WC_MASK_FIELD(wc, igmp_group_ip4);
1212         }
1213     }
1214 }
1215
1216 /* Return a map of possible fields for a packet of the same type as 'flow'.
1217  * Including extra bits in the returned mask is not wrong, it is just less
1218  * optimal.
1219  *
1220  * This is a less precise version of flow_wildcards_init_for_packet() above. */
1221 uint64_t
1222 flow_wc_map(const struct flow *flow)
1223 {
1224     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1225     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 32);
1226
1227     uint64_t map = (flow->tunnel.ip_dst) ? MINIFLOW_MAP(tunnel) : 0;
1228
1229     /* Metadata fields that can appear on packet input. */
1230     map |= MINIFLOW_MAP(skb_priority) | MINIFLOW_MAP(pkt_mark)
1231         | MINIFLOW_MAP(recirc_id) | MINIFLOW_MAP(dp_hash)
1232         | MINIFLOW_MAP(in_port)
1233         | MINIFLOW_MAP(dl_dst) | MINIFLOW_MAP(dl_src)
1234         | MINIFLOW_MAP(dl_type) | MINIFLOW_MAP(vlan_tci);
1235
1236     /* Ethertype-dependent fields. */
1237     if (OVS_LIKELY(flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP))) {
1238         map |= MINIFLOW_MAP(nw_src) | MINIFLOW_MAP(nw_dst)
1239             | MINIFLOW_MAP(nw_proto) | MINIFLOW_MAP(nw_frag)
1240             | MINIFLOW_MAP(nw_tos) | MINIFLOW_MAP(nw_ttl);
1241         if (OVS_UNLIKELY(flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
1242             map |= MINIFLOW_MAP(igmp_group_ip4);
1243         } else {
1244             map |= MINIFLOW_MAP(tcp_flags)
1245                 | MINIFLOW_MAP(tp_src) | MINIFLOW_MAP(tp_dst);
1246         }
1247     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1248         map |= MINIFLOW_MAP(ipv6_src) | MINIFLOW_MAP(ipv6_dst)
1249             | MINIFLOW_MAP(ipv6_label)
1250             | MINIFLOW_MAP(nw_proto) | MINIFLOW_MAP(nw_frag)
1251             | MINIFLOW_MAP(nw_tos) | MINIFLOW_MAP(nw_ttl);
1252         if (OVS_UNLIKELY(flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6)) {
1253             map |= MINIFLOW_MAP(nd_target)
1254                 | MINIFLOW_MAP(arp_sha) | MINIFLOW_MAP(arp_tha);
1255         } else {
1256             map |= MINIFLOW_MAP(tcp_flags)
1257                 | MINIFLOW_MAP(tp_src) | MINIFLOW_MAP(tp_dst);
1258         }
1259     } else if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1260         map |= MINIFLOW_MAP(mpls_lse);
1261     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1262                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1263         map |= MINIFLOW_MAP(nw_src) | MINIFLOW_MAP(nw_dst)
1264             | MINIFLOW_MAP(nw_proto)
1265             | MINIFLOW_MAP(arp_sha) | MINIFLOW_MAP(arp_tha);
1266     }
1267
1268     return map;
1269 }
1270
1271 /* Clear the metadata and register wildcard masks. They are not packet
1272  * header fields. */
1273 void
1274 flow_wildcards_clear_non_packet_fields(struct flow_wildcards *wc)
1275 {
1276     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1277     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 32);
1278
1279     memset(&wc->masks.metadata, 0, sizeof wc->masks.metadata);
1280     memset(&wc->masks.regs, 0, sizeof wc->masks.regs);
1281     wc->masks.actset_output = 0;
1282     wc->masks.conj_id = 0;
1283 }
1284
1285 /* Returns true if 'wc' matches every packet, false if 'wc' fixes any bits or
1286  * fields. */
1287 bool
1288 flow_wildcards_is_catchall(const struct flow_wildcards *wc)
1289 {
1290     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1291     size_t i;
1292
1293     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1294         if (wc_u64[i]) {
1295             return false;
1296         }
1297     }
1298     return true;
1299 }
1300
1301 /* Sets 'dst' as the bitwise AND of wildcards in 'src1' and 'src2'.
1302  * That is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is wildcarded
1303  * in 'src1' or 'src2' or both.  */
1304 void
1305 flow_wildcards_and(struct flow_wildcards *dst,
1306                    const struct flow_wildcards *src1,
1307                    const struct flow_wildcards *src2)
1308 {
1309     uint64_t *dst_u64 = (uint64_t *) &dst->masks;
1310     const uint64_t *src1_u64 = (const uint64_t *) &src1->masks;
1311     const uint64_t *src2_u64 = (const uint64_t *) &src2->masks;
1312     size_t i;
1313
1314     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1315         dst_u64[i] = src1_u64[i] & src2_u64[i];
1316     }
1317 }
1318
1319 /* Sets 'dst' as the bitwise OR of wildcards in 'src1' and 'src2'.  That
1320  * is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is neither
1321  * wildcarded in 'src1' nor 'src2'. */
1322 void
1323 flow_wildcards_or(struct flow_wildcards *dst,
1324                   const struct flow_wildcards *src1,
1325                   const struct flow_wildcards *src2)
1326 {
1327     uint64_t *dst_u64 = (uint64_t *) &dst->masks;
1328     const uint64_t *src1_u64 = (const uint64_t *) &src1->masks;
1329     const uint64_t *src2_u64 = (const uint64_t *) &src2->masks;
1330     size_t i;
1331
1332     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1333         dst_u64[i] = src1_u64[i] | src2_u64[i];
1334     }
1335 }
1336
1337 /* Returns a hash of the wildcards in 'wc'. */
1338 uint32_t
1339 flow_wildcards_hash(const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
1340 {
1341     return flow_hash(&wc->masks, basis);
1342 }
1343
1344 /* Returns true if 'a' and 'b' represent the same wildcards, false if they are
1345  * different. */
1346 bool
1347 flow_wildcards_equal(const struct flow_wildcards *a,
1348                      const struct flow_wildcards *b)
1349 {
1350     return flow_equal(&a->masks, &b->masks);
1351 }
1352
1353 /* Returns true if at least one bit or field is wildcarded in 'a' but not in
1354  * 'b', false otherwise. */
1355 bool
1356 flow_wildcards_has_extra(const struct flow_wildcards *a,
1357                          const struct flow_wildcards *b)
1358 {
1359     const uint64_t *a_u64 = (const uint64_t *) &a->masks;
1360     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) &b->masks;
1361     size_t i;
1362
1363     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1364         if ((a_u64[i] & b_u64[i]) != b_u64[i]) {
1365             return true;
1366         }
1367     }
1368     return false;
1369 }
1370
1371 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal, except that 0-bits (wildcarded bits)
1372  * in 'wc' do not need to be equal in 'a' and 'b'. */
1373 bool
1374 flow_equal_except(const struct flow *a, const struct flow *b,
1375                   const struct flow_wildcards *wc)
1376 {
1377     const uint64_t *a_u64 = (const uint64_t *) a;
1378     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) b;
1379     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1380     size_t i;
1381
1382     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1383         if ((a_u64[i] ^ b_u64[i]) & wc_u64[i]) {
1384             return false;
1385         }
1386     }
1387     return true;
1388 }
1389
1390 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
1391  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
1392 void
1393 flow_wildcards_set_reg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint32_t mask)
1394 {
1395     wc->masks.regs[idx] = mask;
1396 }
1397
1398 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
1399  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
1400 void
1401 flow_wildcards_set_xreg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint64_t mask)
1402 {
1403     flow_set_xreg(&wc->masks, idx, mask);
1404 }
1405
1406 /* Calculates the 5-tuple hash from the given miniflow.
1407  * This returns the same value as flow_hash_5tuple for the corresponding
1408  * flow. */
1409 uint32_t
1410 miniflow_hash_5tuple(const struct miniflow *flow, uint32_t basis)
1411 {
1412     uint32_t hash = basis;
1413
1414     if (flow) {
1415         ovs_be16 dl_type = MINIFLOW_GET_BE16(flow, dl_type);
1416
1417         hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U8(flow, nw_proto));
1418
1419         /* Separate loops for better optimization. */
1420         if (dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1421             uint64_t map = MINIFLOW_MAP(ipv6_src) | MINIFLOW_MAP(ipv6_dst);
1422             uint64_t value;
1423
1424             MINIFLOW_FOR_EACH_IN_MAP(value, flow, map) {
1425                 hash = hash_add64(hash, value);
1426             }
1427         } else {
1428             hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, nw_src));
1429             hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, nw_dst));
1430         }
1431         /* Add both ports at once. */
1432         hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, tp_src));
1433         hash = hash_finish(hash, 42); /* Arbitrary number. */
1434     }
1435     return hash;
1436 }
1437
1438 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(tp_src, tp_dst);
1439 ASSERT_SEQUENTIAL(ipv6_src, ipv6_dst);
1440
1441 /* Calculates the 5-tuple hash from the given flow. */
1442 uint32_t
1443 flow_hash_5tuple(const struct flow *flow, uint32_t basis)
1444 {
1445     uint32_t hash = basis;
1446
1447     if (flow) {
1448         hash = hash_add(hash, flow->nw_proto);
1449
1450         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1451             const uint64_t *flow_u64 = (const uint64_t *)flow;
1452             int ofs = offsetof(struct flow, ipv6_src) / 8;
1453             int end = ofs + 2 * sizeof flow->ipv6_src / 8;
1454
1455             for (;ofs < end; ofs++) {
1456                 hash = hash_add64(hash, flow_u64[ofs]);
1457             }
1458         } else {
1459             hash = hash_add(hash, (OVS_FORCE uint32_t) flow->nw_src);
1460             hash = hash_add(hash, (OVS_FORCE uint32_t) flow->nw_dst);
1461         }
1462         /* Add both ports at once. */
1463         hash = hash_add(hash,
1464                         ((const uint32_t *)flow)[offsetof(struct flow, tp_src)
1465                                                  / sizeof(uint32_t)]);
1466         hash = hash_finish(hash, 42); /* Arbitrary number. */
1467     }
1468     return hash;
1469 }
1470
1471 /* Hashes 'flow' based on its L2 through L4 protocol information. */
1472 uint32_t
1473 flow_hash_symmetric_l4(const struct flow *flow, uint32_t basis)
1474 {
1475     struct {
1476         union {
1477             ovs_be32 ipv4_addr;
1478             struct in6_addr ipv6_addr;
1479         };
1480         ovs_be16 eth_type;
1481         ovs_be16 vlan_tci;
1482         ovs_be16 tp_port;
1483         uint8_t eth_addr[ETH_ADDR_LEN];
1484         uint8_t ip_proto;
1485     } fields;
1486
1487     int i;
1488
1489     memset(&fields, 0, sizeof fields);
1490     for (i = 0; i < ETH_ADDR_LEN; i++) {
1491         fields.eth_addr[i] = flow->dl_src[i] ^ flow->dl_dst[i];
1492     }
1493     fields.vlan_tci = flow->vlan_tci & htons(VLAN_VID_MASK);
1494     fields.eth_type = flow->dl_type;
1495
1496     /* UDP source and destination port are not taken into account because they
1497      * will not necessarily be symmetric in a bidirectional flow. */
1498     if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1499         fields.ipv4_addr = flow->nw_src ^ flow->nw_dst;
1500         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
1501         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
1502             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
1503         }
1504     } else if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1505         const uint8_t *a = &flow->ipv6_src.s6_addr[0];
1506         const uint8_t *b = &flow->ipv6_dst.s6_addr[0];
1507         uint8_t *ipv6_addr = &fields.ipv6_addr.s6_addr[0];
1508
1509         for (i=0; i<16; i++) {
1510             ipv6_addr[i] = a[i] ^ b[i];
1511         }
1512         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
1513         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
1514             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
1515         }
1516     }
1517     return jhash_bytes(&fields, sizeof fields, basis);
1518 }
1519
1520 /* Hashes 'flow' based on its L3 through L4 protocol information */
1521 uint32_t
1522 flow_hash_symmetric_l3l4(const struct flow *flow, uint32_t basis,
1523                          bool inc_udp_ports)
1524 {
1525     uint32_t hash = basis;
1526
1527     /* UDP source and destination port are also taken into account. */
1528     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1529         hash = hash_add(hash,
1530                         (OVS_FORCE uint32_t) (flow->nw_src ^ flow->nw_dst));
1531     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1532         /* IPv6 addresses are 64-bit aligned inside struct flow. */
1533         const uint64_t *a = ALIGNED_CAST(uint64_t *, flow->ipv6_src.s6_addr);
1534         const uint64_t *b = ALIGNED_CAST(uint64_t *, flow->ipv6_dst.s6_addr);
1535
1536         for (int i = 0; i < 4; i++) {
1537             hash = hash_add64(hash, a[i] ^ b[i]);
1538         }
1539     } else {
1540         /* Cannot hash non-IP flows */
1541         return 0;
1542     }
1543
1544     hash = hash_add(hash, flow->nw_proto);
1545     if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP || flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP ||
1546          (inc_udp_ports && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP)) {
1547         hash = hash_add(hash,
1548                         (OVS_FORCE uint16_t) (flow->tp_src ^ flow->tp_dst));
1549     }
1550
1551     return hash_finish(hash, basis);
1552 }
1553
1554 /* Initialize a flow with random fields that matter for nx_hash_fields. */
1555 void
1556 flow_random_hash_fields(struct flow *flow)
1557 {
1558     uint16_t rnd = random_uint16();
1559
1560     /* Initialize to all zeros. */
1561     memset(flow, 0, sizeof *flow);
1562
1563     eth_addr_random(flow->dl_src);
1564     eth_addr_random(flow->dl_dst);
1565
1566     flow->vlan_tci = (OVS_FORCE ovs_be16) (random_uint16() & VLAN_VID_MASK);
1567
1568     /* Make most of the random flows IPv4, some IPv6, and rest random. */
1569     flow->dl_type = rnd < 0x8000 ? htons(ETH_TYPE_IP) :
1570         rnd < 0xc000 ? htons(ETH_TYPE_IPV6) : (OVS_FORCE ovs_be16)rnd;
1571
1572     if (dl_type_is_ip_any(flow->dl_type)) {
1573         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1574             flow->nw_src = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
1575             flow->nw_dst = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
1576         } else {
1577             random_bytes(&flow->ipv6_src, sizeof flow->ipv6_src);
1578             random_bytes(&flow->ipv6_dst, sizeof flow->ipv6_dst);
1579         }
1580         /* Make most of IP flows TCP, some UDP or SCTP, and rest random. */
1581         rnd = random_uint16();
1582         flow->nw_proto = rnd < 0x8000 ? IPPROTO_TCP :
1583             rnd < 0xc000 ? IPPROTO_UDP :
1584             rnd < 0xd000 ? IPPROTO_SCTP : (uint8_t)rnd;
1585         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
1586             flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
1587             flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
1588             flow->tp_src = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
1589             flow->tp_dst = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
1590         }
1591     }
1592 }
1593
1594 /* Masks the fields in 'wc' that are used by the flow hash 'fields'. */
1595 void
1596 flow_mask_hash_fields(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1597                       enum nx_hash_fields fields)
1598 {
1599     switch (fields) {
1600     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
1601         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
1602         break;
1603
1604     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
1605         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
1606         memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
1607         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1608             memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
1609             memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
1610         } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1611             memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
1612             memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
1613         }
1614         if (is_ip_any(flow)) {
1615             memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
1616             flow_unwildcard_tp_ports(flow, wc);
1617         }
1618         wc->masks.vlan_tci |= htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1619         break;
1620
1621     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP:
1622         if (is_ip_any(flow) && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
1623             memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
1624             memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
1625         }
1626         /* no break */
1627     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4:
1628         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1629             memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
1630             memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
1631         } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1632             memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
1633             memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
1634         } else {
1635             break; /* non-IP flow */
1636         }
1637
1638         memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
1639         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP || flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
1640             memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
1641             memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
1642         }
1643         break;
1644
1645     default:
1646         OVS_NOT_REACHED();
1647     }
1648 }
1649
1650 /* Hashes the portions of 'flow' designated by 'fields'. */
1651 uint32_t
1652 flow_hash_fields(const struct flow *flow, enum nx_hash_fields fields,
1653                  uint16_t basis)
1654 {
1655     switch (fields) {
1656
1657     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
1658         return jhash_bytes(flow->dl_src, sizeof flow->dl_src, basis);
1659
1660     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
1661         return flow_hash_symmetric_l4(flow, basis);
1662
1663     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4:
1664         return flow_hash_symmetric_l3l4(flow, basis, false);
1665
1666     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP:
1667         return flow_hash_symmetric_l3l4(flow, basis, true);
1668
1669     }
1670
1671     OVS_NOT_REACHED();
1672 }
1673
1674 /* Returns a string representation of 'fields'. */
1675 const char *
1676 flow_hash_fields_to_str(enum nx_hash_fields fields)
1677 {
1678     switch (fields) {
1679     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC: return "eth_src";
1680     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4: return "symmetric_l4";
1681     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4: return "symmetric_l3l4";
1682     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP: return "symmetric_l3l4+udp";
1683     default: return "<unknown>";
1684     }
1685 }
1686
1687 /* Returns true if the value of 'fields' is supported. Otherwise false. */
1688 bool
1689 flow_hash_fields_valid(enum nx_hash_fields fields)
1690 {
1691     return fields == NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC
1692         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4
1693         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4
1694         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP;
1695 }
1696
1697 /* Returns a hash value for the bits of 'flow' that are active based on
1698  * 'wc', given 'basis'. */
1699 uint32_t
1700 flow_hash_in_wildcards(const struct flow *flow,
1701                        const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
1702 {
1703     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1704     const uint64_t *flow_u64 = (const uint64_t *) flow;
1705     uint32_t hash;
1706     size_t i;
1707
1708     hash = basis;
1709     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1710         hash = hash_add64(hash, flow_u64[i] & wc_u64[i]);
1711     }
1712     return hash_finish(hash, 8 * FLOW_U64S);
1713 }
1714
1715 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
1716  * OpenFlow 1.0 "dl_vlan" value:
1717  *
1718  *      - If it is in the range 0...4095, 'flow->vlan_tci' is set to match
1719  *        that VLAN.  Any existing PCP match is unchanged (it becomes 0 if
1720  *        'flow' previously matched packets without a VLAN header).
1721  *
1722  *      - If it is OFP_VLAN_NONE, 'flow->vlan_tci' is set to match a packet
1723  *        without a VLAN tag.
1724  *
1725  *      - Other values of 'vid' should not be used. */
1726 void
1727 flow_set_dl_vlan(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
1728 {
1729     if (vid == htons(OFP10_VLAN_NONE)) {
1730         flow->vlan_tci = htons(0);
1731     } else {
1732         vid &= htons(VLAN_VID_MASK);
1733         flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
1734         flow->vlan_tci |= htons(VLAN_CFI) | vid;
1735     }
1736 }
1737
1738 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
1739  * OpenFlow 1.2 "vlan_vid" value, that is, the low 13 bits of 'vlan_tci' (VID
1740  * plus CFI). */
1741 void
1742 flow_set_vlan_vid(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
1743 {
1744     ovs_be16 mask = htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1745     flow->vlan_tci &= ~mask;
1746     flow->vlan_tci |= vid & mask;
1747 }
1748
1749 /* Sets the VLAN PCP that 'flow' matches to 'pcp', which should be in the
1750  * range 0...7.
1751  *
1752  * This function has no effect on the VLAN ID that 'flow' matches.
1753  *
1754  * After calling this function, 'flow' will not match packets without a VLAN
1755  * header. */
1756 void
1757 flow_set_vlan_pcp(struct flow *flow, uint8_t pcp)
1758 {
1759     pcp &= 0x07;
1760     flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
1761     flow->vlan_tci |= htons((pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
1762 }
1763
1764 /* Returns the number of MPLS LSEs present in 'flow'
1765  *
1766  * Returns 0 if the 'dl_type' of 'flow' is not an MPLS ethernet type.
1767  * Otherwise traverses 'flow''s MPLS label stack stopping at the
1768  * first entry that has the BoS bit set. If no such entry exists then
1769  * the maximum number of LSEs that can be stored in 'flow' is returned.
1770  */
1771 int
1772 flow_count_mpls_labels(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1773 {
1774     /* dl_type is always masked. */
1775     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1776         int i;
1777         int cnt;
1778
1779         cnt = 0;
1780         for (i = 0; i < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; i++) {
1781             if (wc) {
1782                 wc->masks.mpls_lse[i] |= htonl(MPLS_BOS_MASK);
1783             }
1784             if (flow->mpls_lse[i] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
1785                 return i + 1;
1786             }
1787             if (flow->mpls_lse[i]) {
1788                 cnt++;
1789             }
1790         }
1791         return cnt;
1792     } else {
1793         return 0;
1794     }
1795 }
1796
1797 /* Returns the number consecutive of MPLS LSEs, starting at the
1798  * innermost LSE, that are common in 'a' and 'b'.
1799  *
1800  * 'an' must be flow_count_mpls_labels(a).
1801  * 'bn' must be flow_count_mpls_labels(b).
1802  */
1803 int
1804 flow_count_common_mpls_labels(const struct flow *a, int an,
1805                               const struct flow *b, int bn,
1806                               struct flow_wildcards *wc)
1807 {
1808     int min_n = MIN(an, bn);
1809     if (min_n == 0) {
1810         return 0;
1811     } else {
1812         int common_n = 0;
1813         int a_last = an - 1;
1814         int b_last = bn - 1;
1815         int i;
1816
1817         for (i = 0; i < min_n; i++) {
1818             if (wc) {
1819                 wc->masks.mpls_lse[a_last - i] = OVS_BE32_MAX;
1820                 wc->masks.mpls_lse[b_last - i] = OVS_BE32_MAX;
1821             }
1822             if (a->mpls_lse[a_last - i] != b->mpls_lse[b_last - i]) {
1823                 break;
1824             } else {
1825                 common_n++;
1826             }
1827         }
1828
1829         return common_n;
1830     }
1831 }
1832
1833 /* Adds a new outermost MPLS label to 'flow' and changes 'flow''s Ethernet type
1834  * to 'mpls_eth_type', which must be an MPLS Ethertype.
1835  *
1836  * If the new label is the first MPLS label in 'flow', it is generated as;
1837  *
1838  *     - label: 2, if 'flow' is IPv6, otherwise 0.
1839  *
1840  *     - TTL: IPv4 or IPv6 TTL, if present and nonzero, otherwise 64.
1841  *
1842  *     - TC: IPv4 or IPv6 TOS, if present, otherwise 0.
1843  *
1844  *     - BoS: 1.
1845  *
1846  * If the new label is the second or later label MPLS label in 'flow', it is
1847  * generated as;
1848  *
1849  *     - label: Copied from outer label.
1850  *
1851  *     - TTL: Copied from outer label.
1852  *
1853  *     - TC: Copied from outer label.
1854  *
1855  *     - BoS: 0.
1856  *
1857  * 'n' must be flow_count_mpls_labels(flow).  'n' must be less than
1858  * FLOW_MAX_MPLS_LABELS (because otherwise flow->mpls_lse[] would overflow).
1859  */
1860 void
1861 flow_push_mpls(struct flow *flow, int n, ovs_be16 mpls_eth_type,
1862                struct flow_wildcards *wc)
1863 {
1864     ovs_assert(eth_type_mpls(mpls_eth_type));
1865     ovs_assert(n < FLOW_MAX_MPLS_LABELS);
1866
1867     if (n) {
1868         int i;
1869
1870         if (wc) {
1871             memset(&wc->masks.mpls_lse, 0xff, sizeof *wc->masks.mpls_lse * n);
1872         }
1873         for (i = n; i >= 1; i--) {
1874             flow->mpls_lse[i] = flow->mpls_lse[i - 1];
1875         }
1876         flow->mpls_lse[0] = (flow->mpls_lse[1] & htonl(~MPLS_BOS_MASK));
1877     } else {
1878         int label = 0;          /* IPv4 Explicit Null. */
1879         int tc = 0;
1880         int ttl = 64;
1881
1882         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1883             label = 2;
1884         }
1885
1886         if (is_ip_any(flow)) {
1887             tc = (flow->nw_tos & IP_DSCP_MASK) >> 2;
1888             if (wc) {
1889                 wc->masks.nw_tos |= IP_DSCP_MASK;
1890                 wc->masks.nw_ttl = 0xff;
1891             }
1892
1893             if (flow->nw_ttl) {
1894                 ttl = flow->nw_ttl;
1895             }
1896         }
1897
1898         flow->mpls_lse[0] = set_mpls_lse_values(ttl, tc, 1, htonl(label));
1899
1900         /* Clear all L3 and L4 fields and dp_hash. */
1901         BUILD_ASSERT(FLOW_WC_SEQ == 32);
1902         memset((char *) flow + FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT, 0,
1903                sizeof(struct flow) - FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT);
1904         flow->dp_hash = 0;
1905     }
1906     flow->dl_type = mpls_eth_type;
1907 }
1908
1909 /* Tries to remove the outermost MPLS label from 'flow'.  Returns true if
1910  * successful, false otherwise.  On success, sets 'flow''s Ethernet type to
1911  * 'eth_type'.
1912  *
1913  * 'n' must be flow_count_mpls_labels(flow). */
1914 bool
1915 flow_pop_mpls(struct flow *flow, int n, ovs_be16 eth_type,
1916               struct flow_wildcards *wc)
1917 {
1918     int i;
1919
1920     if (n == 0) {
1921         /* Nothing to pop. */
1922         return false;
1923     } else if (n == FLOW_MAX_MPLS_LABELS) {
1924         if (wc) {
1925             wc->masks.mpls_lse[n - 1] |= htonl(MPLS_BOS_MASK);
1926         }
1927         if (!(flow->mpls_lse[n - 1] & htonl(MPLS_BOS_MASK))) {
1928             /* Can't pop because don't know what to fill in mpls_lse[n - 1]. */
1929             return false;
1930         }
1931     }
1932
1933     if (wc) {
1934         memset(&wc->masks.mpls_lse[1], 0xff,
1935                sizeof *wc->masks.mpls_lse * (n - 1));
1936     }
1937     for (i = 1; i < n; i++) {
1938         flow->mpls_lse[i - 1] = flow->mpls_lse[i];
1939     }
1940     flow->mpls_lse[n - 1] = 0;
1941     flow->dl_type = eth_type;
1942     return true;
1943 }
1944
1945 /* Sets the MPLS Label that 'flow' matches to 'label', which is interpreted
1946  * as an OpenFlow 1.1 "mpls_label" value. */
1947 void
1948 flow_set_mpls_label(struct flow *flow, int idx, ovs_be32 label)
1949 {
1950     set_mpls_lse_label(&flow->mpls_lse[idx], label);
1951 }
1952
1953 /* Sets the MPLS TTL that 'flow' matches to 'ttl', which should be in the
1954  * range 0...255. */
1955 void
1956 flow_set_mpls_ttl(struct flow *flow, int idx, uint8_t ttl)
1957 {
1958     set_mpls_lse_ttl(&flow->mpls_lse[idx], ttl);
1959 }
1960
1961 /* Sets the MPLS TC that 'flow' matches to 'tc', which should be in the
1962  * range 0...7. */
1963 void
1964 flow_set_mpls_tc(struct flow *flow, int idx, uint8_t tc)
1965 {
1966     set_mpls_lse_tc(&flow->mpls_lse[idx], tc);
1967 }
1968
1969 /* Sets the MPLS BOS bit that 'flow' matches to which should be 0 or 1. */
1970 void
1971 flow_set_mpls_bos(struct flow *flow, int idx, uint8_t bos)
1972 {
1973     set_mpls_lse_bos(&flow->mpls_lse[idx], bos);
1974 }
1975
1976 /* Sets the entire MPLS LSE. */
1977 void
1978 flow_set_mpls_lse(struct flow *flow, int idx, ovs_be32 lse)
1979 {
1980     flow->mpls_lse[idx] = lse;
1981 }
1982
1983 static size_t
1984 flow_compose_l4(struct dp_packet *p, const struct flow *flow)
1985 {
1986     size_t l4_len = 0;
1987
1988     if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY)
1989         || !(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER)) {
1990         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
1991             struct tcp_header *tcp;
1992
1993             l4_len = sizeof *tcp;
1994             tcp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
1995             tcp->tcp_src = flow->tp_src;
1996             tcp->tcp_dst = flow->tp_dst;
1997             tcp->tcp_ctl = TCP_CTL(ntohs(flow->tcp_flags), 5);
1998         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
1999             struct udp_header *udp;
2000
2001             l4_len = sizeof *udp;
2002             udp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2003             udp->udp_src = flow->tp_src;
2004             udp->udp_dst = flow->tp_dst;
2005         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
2006             struct sctp_header *sctp;
2007
2008             l4_len = sizeof *sctp;
2009             sctp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2010             sctp->sctp_src = flow->tp_src;
2011             sctp->sctp_dst = flow->tp_dst;
2012         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP) {
2013             struct icmp_header *icmp;
2014
2015             l4_len = sizeof *icmp;
2016             icmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2017             icmp->icmp_type = ntohs(flow->tp_src);
2018             icmp->icmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
2019             icmp->icmp_csum = csum(icmp, ICMP_HEADER_LEN);
2020         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP) {
2021             struct igmp_header *igmp;
2022
2023             l4_len = sizeof *igmp;
2024             igmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2025             igmp->igmp_type = ntohs(flow->tp_src);
2026             igmp->igmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
2027             put_16aligned_be32(&igmp->group, flow->igmp_group_ip4);
2028             igmp->igmp_csum = csum(igmp, IGMP_HEADER_LEN);
2029         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
2030             struct icmp6_hdr *icmp;
2031
2032             l4_len = sizeof *icmp;
2033             icmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2034             icmp->icmp6_type = ntohs(flow->tp_src);
2035             icmp->icmp6_code = ntohs(flow->tp_dst);
2036
2037             if (icmp->icmp6_code == 0 &&
2038                 (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
2039                  icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
2040                 struct in6_addr *nd_target;
2041                 struct nd_opt_hdr *nd_opt;
2042
2043                 l4_len += sizeof *nd_target;
2044                 nd_target = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *nd_target);
2045                 *nd_target = flow->nd_target;
2046
2047                 if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_sha)) {
2048                     l4_len += 8;
2049                     nd_opt = dp_packet_put_zeros(p, 8);
2050                     nd_opt->nd_opt_len = 1;
2051                     nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_SOURCE_LINKADDR;
2052                     memcpy(nd_opt + 1, flow->arp_sha, ETH_ADDR_LEN);
2053                 }
2054                 if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_tha)) {
2055                     l4_len += 8;
2056                     nd_opt = dp_packet_put_zeros(p, 8);
2057                     nd_opt->nd_opt_len = 1;
2058                     nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_TARGET_LINKADDR;
2059                     memcpy(nd_opt + 1, flow->arp_tha, ETH_ADDR_LEN);
2060                 }
2061             }
2062             icmp->icmp6_cksum = (OVS_FORCE uint16_t)
2063                 csum(icmp, (char *)dp_packet_tail(p) - (char *)icmp);
2064         }
2065     }
2066     return l4_len;
2067 }
2068
2069 /* Puts into 'b' a packet that flow_extract() would parse as having the given
2070  * 'flow'.
2071  *
2072  * (This is useful only for testing, obviously, and the packet isn't really
2073  * valid. It hasn't got some checksums filled in, for one, and lots of fields
2074  * are just zeroed.) */
2075 void
2076 flow_compose(struct dp_packet *p, const struct flow *flow)
2077 {
2078     size_t l4_len;
2079
2080     /* eth_compose() sets l3 pointer and makes sure it is 32-bit aligned. */
2081     eth_compose(p, flow->dl_dst, flow->dl_src, ntohs(flow->dl_type), 0);
2082     if (flow->dl_type == htons(FLOW_DL_TYPE_NONE)) {
2083         struct eth_header *eth = dp_packet_l2(p);
2084         eth->eth_type = htons(dp_packet_size(p));
2085         return;
2086     }
2087
2088     if (flow->vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
2089         eth_push_vlan(p, htons(ETH_TYPE_VLAN), flow->vlan_tci);
2090     }
2091
2092     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
2093         struct ip_header *ip;
2094
2095         ip = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *ip);
2096         ip->ip_ihl_ver = IP_IHL_VER(5, 4);
2097         ip->ip_tos = flow->nw_tos;
2098         ip->ip_ttl = flow->nw_ttl;
2099         ip->ip_proto = flow->nw_proto;
2100         put_16aligned_be32(&ip->ip_src, flow->nw_src);
2101         put_16aligned_be32(&ip->ip_dst, flow->nw_dst);
2102
2103         if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
2104             ip->ip_frag_off |= htons(IP_MORE_FRAGMENTS);
2105             if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) {
2106                 ip->ip_frag_off |= htons(100);
2107             }
2108         }
2109
2110         dp_packet_set_l4(p, dp_packet_tail(p));
2111
2112         l4_len = flow_compose_l4(p, flow);
2113
2114         ip = dp_packet_l3(p);
2115         ip->ip_tot_len = htons(p->l4_ofs - p->l3_ofs + l4_len);
2116         ip->ip_csum = csum(ip, sizeof *ip);
2117     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
2118         struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
2119
2120         nh = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *nh);
2121         put_16aligned_be32(&nh->ip6_flow, htonl(6 << 28) |
2122                            htonl(flow->nw_tos << 20) | flow->ipv6_label);
2123         nh->ip6_hlim = flow->nw_ttl;
2124         nh->ip6_nxt = flow->nw_proto;
2125
2126         memcpy(&nh->ip6_src, &flow->ipv6_src, sizeof(nh->ip6_src));
2127         memcpy(&nh->ip6_dst, &flow->ipv6_dst, sizeof(nh->ip6_dst));
2128
2129         dp_packet_set_l4(p, dp_packet_tail(p));
2130
2131         l4_len = flow_compose_l4(p, flow);
2132
2133         nh = dp_packet_l3(p);
2134         nh->ip6_plen = htons(l4_len);
2135     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
2136                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
2137         struct arp_eth_header *arp;
2138
2139         arp = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *arp);
2140         dp_packet_set_l3(p, arp);
2141         arp->ar_hrd = htons(1);
2142         arp->ar_pro = htons(ETH_TYPE_IP);
2143         arp->ar_hln = ETH_ADDR_LEN;
2144         arp->ar_pln = 4;
2145         arp->ar_op = htons(flow->nw_proto);
2146
2147         if (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST ||
2148             flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY) {
2149             put_16aligned_be32(&arp->ar_spa, flow->nw_src);
2150             put_16aligned_be32(&arp->ar_tpa, flow->nw_dst);
2151             memcpy(arp->ar_sha, flow->arp_sha, ETH_ADDR_LEN);
2152             memcpy(arp->ar_tha, flow->arp_tha, ETH_ADDR_LEN);
2153         }
2154     }
2155
2156     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
2157         int n;
2158
2159         p->l2_5_ofs = p->l3_ofs;
2160         for (n = 1; n < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; n++) {
2161             if (flow->mpls_lse[n - 1] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
2162                 break;
2163             }
2164         }
2165         while (n > 0) {
2166             push_mpls(p, flow->dl_type, flow->mpls_lse[--n]);
2167         }
2168     }
2169 }
2170 \f
2171 /* Compressed flow. */
2172
2173 static int
2174 miniflow_n_values(const struct miniflow *flow)
2175 {
2176     return count_1bits(flow->map);
2177 }
2178
2179 /* Completes an initialization of 'dst' as a miniflow copy of 'src' begun by
2180  * the caller.  The caller must have already computed 'dst->map' properly
2181  * to indicate the significant uint64_t elements of 'src'.
2182  *
2183  * Normally the significant elements are the ones that are non-zero.  However,
2184  * when a miniflow is initialized from a (mini)mask, the values can be zeroes,
2185  * so that the flow and mask always have the same maps. */
2186 void
2187 miniflow_init(struct miniflow *dst, const struct flow *src)
2188 {
2189     const uint64_t *src_u64 = (const uint64_t *) src;
2190     uint64_t *dst_u64 = dst->values;
2191     int idx;
2192
2193     MAP_FOR_EACH_INDEX(idx, dst->map) {
2194         *dst_u64++ = src_u64[idx];
2195     }
2196 }
2197
2198 /* Initialize the map of 'flow' from 'src'. */
2199 void
2200 miniflow_map_init(struct miniflow *flow, const struct flow *src)
2201 {
2202     const uint64_t *src_u64 = (const uint64_t *) src;
2203     int i;
2204
2205     /* Initialize map, counting the number of nonzero elements. */
2206     flow->map = 0;
2207     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
2208         if (src_u64[i]) {
2209             flow->map |= UINT64_C(1) << i;
2210         }
2211     }
2212 }
2213
2214 /* Allocates 'n' count of miniflows, consecutive in memory, initializing the
2215  * map of each from 'src'.
2216  * Returns the size of the miniflow data. */
2217 size_t
2218 miniflow_alloc(struct miniflow *dsts[], size_t n, const struct miniflow *src)
2219 {
2220     size_t data_size = MINIFLOW_VALUES_SIZE(count_1bits(src->map));
2221     size_t size = sizeof *src + data_size;
2222     struct miniflow *dst = xmalloc(n * size);
2223     unsigned int i;
2224
2225     COVERAGE_INC(miniflow_malloc);
2226
2227     for (i = 0; i < n; i++) {
2228         dst->map = src->map;
2229         dsts[i] = dst;
2230         dst += size / sizeof *dst;
2231     }
2232     return data_size;
2233 }
2234
2235 /* Returns a miniflow copy of 'src'.  The caller must eventually free() the
2236  * returned miniflow. */
2237 struct miniflow *
2238 miniflow_create(const struct flow *src)
2239 {
2240     struct miniflow tmp;
2241     struct miniflow *dst;
2242
2243     miniflow_map_init(&tmp, src);
2244
2245     miniflow_alloc(&dst, 1, &tmp);
2246     miniflow_init(dst, src);
2247     return dst;
2248 }
2249
2250 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'.  The caller must have allocated
2251  * 'dst' to have inline space for 'n_values' data in 'src'. */
2252 void
2253 miniflow_clone(struct miniflow *dst, const struct miniflow *src,
2254                size_t n_values)
2255 {
2256     dst->map = src->map;
2257     memcpy(dst->values, src->values, MINIFLOW_VALUES_SIZE(n_values));
2258 }
2259
2260 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'. */
2261 void
2262 miniflow_expand(const struct miniflow *src, struct flow *dst)
2263 {
2264     memset(dst, 0, sizeof *dst);
2265     flow_union_with_miniflow(dst, src);
2266 }
2267
2268 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal miniflows, false otherwise. */
2269 bool
2270 miniflow_equal(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b)
2271 {
2272     const uint64_t *ap = a->values;
2273     const uint64_t *bp = b->values;
2274
2275     if (OVS_LIKELY(a->map == b->map)) {
2276         int count = miniflow_n_values(a);
2277
2278         return !memcmp(ap, bp, count * sizeof *ap);
2279     } else {
2280         uint64_t map;
2281
2282         for (map = a->map | b->map; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
2283             uint64_t bit = rightmost_1bit(map);
2284
2285             if ((a->map & bit ? *ap++ : 0) != (b->map & bit ? *bp++ : 0)) {
2286                 return false;
2287             }
2288         }
2289     }
2290
2291     return true;
2292 }
2293
2294 /* Returns false if 'a' and 'b' differ at the places where there are 1-bits
2295  * in 'mask', true otherwise. */
2296 bool
2297 miniflow_equal_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b,
2298                            const struct minimask *mask)
2299 {
2300     const uint64_t *p = mask->masks.values;
2301     int idx;
2302
2303     MAP_FOR_EACH_INDEX(idx, mask->masks.map) {
2304         if ((miniflow_get(a, idx) ^ miniflow_get(b, idx)) & *p++) {
2305             return false;
2306         }
2307     }
2308
2309     return true;
2310 }
2311
2312 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal at the places where there are 1-bits
2313  * in 'mask', false if they differ. */
2314 bool
2315 miniflow_equal_flow_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct flow *b,
2316                                 const struct minimask *mask)
2317 {
2318     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) b;
2319     const uint64_t *p = mask->masks.values;
2320     int idx;
2321
2322     MAP_FOR_EACH_INDEX(idx, mask->masks.map) {
2323         if ((miniflow_get(a, idx) ^ b_u64[idx]) & *p++) {
2324             return false;
2325         }
2326     }
2327
2328     return true;
2329 }
2330
2331 \f
2332 void
2333 minimask_init(struct minimask *mask, const struct flow_wildcards *wc)
2334 {
2335     miniflow_init(&mask->masks, &wc->masks);
2336 }
2337
2338 /* Returns a minimask copy of 'wc'.  The caller must eventually free the
2339  * returned minimask with free(). */
2340 struct minimask *
2341 minimask_create(const struct flow_wildcards *wc)
2342 {
2343     return (struct minimask *)miniflow_create(&wc->masks);
2344 }
2345
2346 /* Initializes 'dst_' as the bit-wise "and" of 'a_' and 'b_'.
2347  *
2348  * The caller must provide room for FLOW_U64S "uint64_t"s in 'storage', which
2349  * must follow '*dst_' in memory, for use by 'dst_'.  The caller must *not*
2350  * free 'dst_' free(). */
2351 void
2352 minimask_combine(struct minimask *dst_,
2353                  const struct minimask *a_, const struct minimask *b_,
2354                  uint64_t storage[FLOW_U64S])
2355 {
2356     struct miniflow *dst = &dst_->masks;
2357     uint64_t *dst_values = storage;
2358     const struct miniflow *a = &a_->masks;
2359     const struct miniflow *b = &b_->masks;
2360     int idx;
2361
2362     dst->map = 0;
2363     MAP_FOR_EACH_INDEX(idx, a->map & b->map) {
2364         /* Both 'a' and 'b' have non-zero data at 'idx'. */
2365         uint64_t mask = miniflow_get__(a, idx) & miniflow_get__(b, idx);
2366
2367         if (mask) {
2368             dst->map |= UINT64_C(1) << idx;
2369             *dst_values++ = mask;
2370         }
2371     }
2372 }
2373
2374 /* Initializes 'wc' as a copy of 'mask'. */
2375 void
2376 minimask_expand(const struct minimask *mask, struct flow_wildcards *wc)
2377 {
2378     miniflow_expand(&mask->masks, &wc->masks);
2379 }
2380
2381 /* Returns true if 'a' and 'b' are the same flow mask, false otherwise.
2382  * Minimasks may not have zero data values, so for the minimasks to be the
2383  * same, they need to have the same map and the same data values. */
2384 bool
2385 minimask_equal(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
2386 {
2387     return a->masks.map == b->masks.map &&
2388         !memcmp(a->masks.values, b->masks.values,
2389                 count_1bits(a->masks.map) * sizeof *a->masks.values);
2390 }
2391
2392 /* Returns true if at least one bit matched by 'b' is wildcarded by 'a',
2393  * false otherwise. */
2394 bool
2395 minimask_has_extra(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
2396 {
2397     const uint64_t *ap = a->masks.values;
2398     const uint64_t *bp = b->masks.values;
2399     int idx;
2400
2401     MAP_FOR_EACH_INDEX(idx, b->masks.map) {
2402         uint64_t b_u64 = *bp++;
2403
2404         /* 'b_u64' is non-zero, check if the data in 'a' is either zero
2405          * or misses some of the bits in 'b_u64'. */
2406         if (!(a->masks.map & (UINT64_C(1) << idx))
2407             || ((miniflow_values_get__(ap, a->masks.map, idx) & b_u64)
2408                 != b_u64)) {
2409             return true; /* 'a' wildcards some bits 'b' doesn't. */
2410         }
2411     }
2412
2413     return false;
2414 }