f09c32523899e282379916127beb7dae77677ca5
[cascardo/ovs.git] / lib / flow.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16 #include <config.h>
17 #include <sys/types.h>
18 #include "flow.h"
19 #include <errno.h>
20 #include <inttypes.h>
21 #include <limits.h>
22 #include <netinet/in.h>
23 #include <netinet/icmp6.h>
24 #include <netinet/ip6.h>
25 #include <stdint.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include <string.h>
28 #include "byte-order.h"
29 #include "coverage.h"
30 #include "csum.h"
31 #include "dynamic-string.h"
32 #include "hash.h"
33 #include "jhash.h"
34 #include "match.h"
35 #include "dp-packet.h"
36 #include "openflow/openflow.h"
37 #include "packets.h"
38 #include "odp-util.h"
39 #include "random.h"
40 #include "unaligned.h"
41
42 COVERAGE_DEFINE(flow_extract);
43 COVERAGE_DEFINE(miniflow_malloc);
44
45 /* U64 indices for segmented flow classification. */
46 const uint8_t flow_segment_u64s[4] = {
47     FLOW_SEGMENT_1_ENDS_AT / sizeof(uint64_t),
48     FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT / sizeof(uint64_t),
49     FLOW_SEGMENT_3_ENDS_AT / sizeof(uint64_t),
50     FLOW_U64S
51 };
52
53 /* Asserts that field 'f1' follows immediately after 'f0' in struct flow,
54  * without any intervening padding. */
55 #define ASSERT_SEQUENTIAL(f0, f1)                       \
56     BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct flow, f0)         \
57                       + MEMBER_SIZEOF(struct flow, f0)  \
58                       == offsetof(struct flow, f1))
59
60 /* Asserts that fields 'f0' and 'f1' are in the same 32-bit aligned word within
61  * struct flow. */
62 #define ASSERT_SAME_WORD(f0, f1)                        \
63     BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct flow, f0) / 4     \
64                       == offsetof(struct flow, f1) / 4)
65
66 /* Asserts that 'f0' and 'f1' are both sequential and within the same 32-bit
67  * aligned word in struct flow. */
68 #define ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(f0, f1)     \
69     ASSERT_SEQUENTIAL(f0, f1);                  \
70     ASSERT_SAME_WORD(f0, f1)
71
72 /* miniflow_extract() assumes the following to be true to optimize the
73  * extraction process. */
74 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(dl_type, vlan_tci);
75
76 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(nw_frag, nw_tos);
77 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(nw_tos, nw_ttl);
78 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(nw_ttl, nw_proto);
79
80 /* TCP flags in the middle of a BE64, zeroes in the other half. */
81 BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct flow, tcp_flags) % 8 == 4);
82
83 #if WORDS_BIGENDIAN
84 #define TCP_FLAGS_BE32(tcp_ctl) ((OVS_FORCE ovs_be32)TCP_FLAGS_BE16(tcp_ctl) \
85                                  << 16)
86 #else
87 #define TCP_FLAGS_BE32(tcp_ctl) ((OVS_FORCE ovs_be32)TCP_FLAGS_BE16(tcp_ctl))
88 #endif
89
90 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(tp_src, tp_dst);
91
92 /* Removes 'size' bytes from the head end of '*datap', of size '*sizep', which
93  * must contain at least 'size' bytes of data.  Returns the first byte of data
94  * removed. */
95 static inline const void *
96 data_pull(const void **datap, size_t *sizep, size_t size)
97 {
98     const char *data = *datap;
99     *datap = data + size;
100     *sizep -= size;
101     return data;
102 }
103
104 /* If '*datap' has at least 'size' bytes of data, removes that many bytes from
105  * the head end of '*datap' and returns the first byte removed.  Otherwise,
106  * returns a null pointer without modifying '*datap'. */
107 static inline const void *
108 data_try_pull(const void **datap, size_t *sizep, size_t size)
109 {
110     return OVS_LIKELY(*sizep >= size) ? data_pull(datap, sizep, size) : NULL;
111 }
112
113 /* Context for pushing data to a miniflow. */
114 struct mf_ctx {
115     struct flowmap map;
116     uint64_t *data;
117     uint64_t * const end;
118 };
119
120 /* miniflow_push_* macros allow filling in a miniflow data values in order.
121  * Assertions are needed only when the layout of the struct flow is modified.
122  * 'ofs' is a compile-time constant, which allows most of the code be optimized
123  * away.  Some GCC versions gave warnings on ALWAYS_INLINE, so these are
124  * defined as macros. */
125
126 #if (FLOW_WC_SEQ != 35)
127 #define MINIFLOW_ASSERT(X) ovs_assert(X)
128 BUILD_MESSAGE("FLOW_WC_SEQ changed: miniflow_extract() will have runtime "
129                "assertions enabled. Consider updating FLOW_WC_SEQ after "
130                "testing")
131 #else
132 #define MINIFLOW_ASSERT(X)
133 #endif
134
135 /* True if 'IDX' and higher bits are not set. */
136 #define ASSERT_FLOWMAP_NOT_SET(FM, IDX)                                 \
137 {                                                                       \
138     MINIFLOW_ASSERT(!((FM)->bits[(IDX) / MAP_T_BITS] &                  \
139                       (MAP_MAX << ((IDX) % MAP_T_BITS))));              \
140     for (size_t i = (IDX) / MAP_T_BITS + 1; i < FLOWMAP_UNITS; i++) {   \
141         MINIFLOW_ASSERT(!(FM)->bits[i]);                                \
142     }                                                                   \
143 }
144
145 #define miniflow_set_map(MF, OFS)            \
146     {                                        \
147     ASSERT_FLOWMAP_NOT_SET(&MF.map, (OFS));  \
148     flowmap_set(&MF.map, (OFS), 1);          \
149 }
150
151 #define miniflow_assert_in_map(MF, OFS)              \
152     MINIFLOW_ASSERT(flowmap_is_set(&MF.map, (OFS))); \
153     ASSERT_FLOWMAP_NOT_SET(&MF.map, (OFS) + 1)
154
155 #define miniflow_push_uint64_(MF, OFS, VALUE)              \
156 {                                                          \
157     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end && (OFS) % 8 == 0);   \
158     *MF.data++ = VALUE;                                    \
159     miniflow_set_map(MF, OFS / 8);                         \
160 }
161
162 #define miniflow_push_be64_(MF, OFS, VALUE)                     \
163     miniflow_push_uint64_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint64_t)(VALUE))
164
165 #define miniflow_push_uint32_(MF, OFS, VALUE)   \
166     {                                           \
167     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end);          \
168                                                 \
169     if ((OFS) % 8 == 0) {                       \
170         miniflow_set_map(MF, OFS / 8);          \
171         *(uint32_t *)MF.data = VALUE;           \
172     } else if ((OFS) % 8 == 4) {                \
173         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);    \
174         *((uint32_t *)MF.data + 1) = VALUE;     \
175         MF.data++;                              \
176     }                                           \
177 }
178
179 #define miniflow_push_be32_(MF, OFS, VALUE)                     \
180     miniflow_push_uint32_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint32_t)(VALUE))
181
182 #define miniflow_push_uint16_(MF, OFS, VALUE)   \
183 {                                               \
184     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end);          \
185                                                 \
186     if ((OFS) % 8 == 0) {                       \
187         miniflow_set_map(MF, OFS / 8);          \
188         *(uint16_t *)MF.data = VALUE;           \
189     } else if ((OFS) % 8 == 2) {                \
190         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);    \
191         *((uint16_t *)MF.data + 1) = VALUE;     \
192     } else if ((OFS) % 8 == 4) {                \
193         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);    \
194         *((uint16_t *)MF.data + 2) = VALUE;     \
195     } else if ((OFS) % 8 == 6) {                \
196         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);    \
197         *((uint16_t *)MF.data + 3) = VALUE;     \
198         MF.data++;                              \
199     }                                           \
200 }
201
202 #define miniflow_push_uint8_(MF, OFS, VALUE)            \
203 {                                                       \
204     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end);                  \
205                                                         \
206     if ((OFS) % 8 == 0) {                               \
207         miniflow_set_map(MF, OFS / 8);                  \
208         *(uint8_t *)MF.data = VALUE;                    \
209     } else if ((OFS) % 8 == 7) {                        \
210         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);            \
211         *((uint8_t *)MF.data + 7) = VALUE;              \
212         MF.data++;                                      \
213     } else {                                            \
214         miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);            \
215         *((uint8_t *)MF.data + ((OFS) % 8)) = VALUE;    \
216     }                                                   \
217 }
218
219 #define miniflow_pad_to_64_(MF, OFS)                            \
220 {                                                               \
221     MINIFLOW_ASSERT((OFS) % 8 != 0);                            \
222     miniflow_assert_in_map(MF, OFS / 8);                        \
223                                                                 \
224     memset((uint8_t *)MF.data + (OFS) % 8, 0, 8 - (OFS) % 8);   \
225     MF.data++;                                                  \
226 }
227
228 #define miniflow_push_be16_(MF, OFS, VALUE)                     \
229     miniflow_push_uint16_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint16_t)VALUE);
230
231 #define miniflow_push_be8_(MF, OFS, VALUE)                     \
232     miniflow_push_uint8_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint8_t)VALUE);
233
234 #define miniflow_set_maps(MF, OFS, N_WORDS)                     \
235 {                                                               \
236     size_t ofs = (OFS);                                         \
237     size_t n_words = (N_WORDS);                                 \
238                                                                 \
239     MINIFLOW_ASSERT(n_words && MF.data + n_words <= MF.end);    \
240     ASSERT_FLOWMAP_NOT_SET(&MF.map, ofs);                       \
241     flowmap_set(&MF.map, ofs, n_words);                         \
242 }
243
244 /* Data at 'valuep' may be unaligned. */
245 #define miniflow_push_words_(MF, OFS, VALUEP, N_WORDS)          \
246 {                                                               \
247     MINIFLOW_ASSERT((OFS) % 8 == 0);                            \
248     miniflow_set_maps(MF, (OFS) / 8, (N_WORDS));                \
249     memcpy(MF.data, (VALUEP), (N_WORDS) * sizeof *MF.data);     \
250     MF.data += (N_WORDS);                                       \
251 }
252
253 /* Push 32-bit words padded to 64-bits. */
254 #define miniflow_push_words_32_(MF, OFS, VALUEP, N_WORDS)               \
255 {                                                                       \
256     miniflow_set_maps(MF, (OFS) / 8, DIV_ROUND_UP(N_WORDS, 2));         \
257     memcpy(MF.data, (VALUEP), (N_WORDS) * sizeof(uint32_t));            \
258     MF.data += DIV_ROUND_UP(N_WORDS, 2);                                \
259     if ((N_WORDS) & 1) {                                                \
260         *((uint32_t *)MF.data - 1) = 0;                                 \
261     }                                                                   \
262 }
263
264 /* Data at 'valuep' may be unaligned. */
265 /* MACs start 64-aligned, and must be followed by other data or padding. */
266 #define miniflow_push_macs_(MF, OFS, VALUEP)                    \
267 {                                                               \
268     miniflow_set_maps(MF, (OFS) / 8, 2);                        \
269     memcpy(MF.data, (VALUEP), 2 * ETH_ADDR_LEN);                \
270     MF.data += 1;                   /* First word only. */      \
271 }
272
273 #define miniflow_push_uint32(MF, FIELD, VALUE)                      \
274     miniflow_push_uint32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
275
276 #define miniflow_push_be32(MF, FIELD, VALUE)                        \
277     miniflow_push_be32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
278
279 #define miniflow_push_uint16(MF, FIELD, VALUE)                      \
280     miniflow_push_uint16_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
281
282 #define miniflow_push_be16(MF, FIELD, VALUE)                        \
283     miniflow_push_be16_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
284
285 #define miniflow_push_uint8(MF, FIELD, VALUE)                      \
286     miniflow_push_uint8_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
287
288 #define miniflow_pad_to_64(MF, FIELD)                       \
289     miniflow_pad_to_64_(MF, OFFSETOFEND(struct flow, FIELD))
290
291 #define miniflow_push_words(MF, FIELD, VALUEP, N_WORDS)                 \
292     miniflow_push_words_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP, N_WORDS)
293
294 #define miniflow_push_words_32(MF, FIELD, VALUEP, N_WORDS)              \
295     miniflow_push_words_32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP, N_WORDS)
296
297 #define miniflow_push_macs(MF, FIELD, VALUEP)                       \
298     miniflow_push_macs_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP)
299
300 /* Pulls the MPLS headers at '*datap' and returns the count of them. */
301 static inline int
302 parse_mpls(const void **datap, size_t *sizep)
303 {
304     const struct mpls_hdr *mh;
305     int count = 0;
306
307     while ((mh = data_try_pull(datap, sizep, sizeof *mh))) {
308         count++;
309         if (mh->mpls_lse.lo & htons(1 << MPLS_BOS_SHIFT)) {
310             break;
311         }
312     }
313     return MIN(count, FLOW_MAX_MPLS_LABELS);
314 }
315
316 static inline ovs_be16
317 parse_vlan(const void **datap, size_t *sizep)
318 {
319     const struct eth_header *eth = *datap;
320
321     struct qtag_prefix {
322         ovs_be16 eth_type;      /* ETH_TYPE_VLAN */
323         ovs_be16 tci;
324     };
325
326     data_pull(datap, sizep, ETH_ADDR_LEN * 2);
327
328     if (eth->eth_type == htons(ETH_TYPE_VLAN)) {
329         if (OVS_LIKELY(*sizep
330                        >= sizeof(struct qtag_prefix) + sizeof(ovs_be16))) {
331             const struct qtag_prefix *qp = data_pull(datap, sizep, sizeof *qp);
332             return qp->tci | htons(VLAN_CFI);
333         }
334     }
335     return 0;
336 }
337
338 static inline ovs_be16
339 parse_ethertype(const void **datap, size_t *sizep)
340 {
341     const struct llc_snap_header *llc;
342     ovs_be16 proto;
343
344     proto = *(ovs_be16 *) data_pull(datap, sizep, sizeof proto);
345     if (OVS_LIKELY(ntohs(proto) >= ETH_TYPE_MIN)) {
346         return proto;
347     }
348
349     if (OVS_UNLIKELY(*sizep < sizeof *llc)) {
350         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
351     }
352
353     llc = *datap;
354     if (OVS_UNLIKELY(llc->llc.llc_dsap != LLC_DSAP_SNAP
355                      || llc->llc.llc_ssap != LLC_SSAP_SNAP
356                      || llc->llc.llc_cntl != LLC_CNTL_SNAP
357                      || memcmp(llc->snap.snap_org, SNAP_ORG_ETHERNET,
358                                sizeof llc->snap.snap_org))) {
359         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
360     }
361
362     data_pull(datap, sizep, sizeof *llc);
363
364     if (OVS_LIKELY(ntohs(llc->snap.snap_type) >= ETH_TYPE_MIN)) {
365         return llc->snap.snap_type;
366     }
367
368     return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
369 }
370
371 static inline void
372 parse_icmpv6(const void **datap, size_t *sizep, const struct icmp6_hdr *icmp,
373              const struct in6_addr **nd_target,
374              struct eth_addr arp_buf[2])
375 {
376     if (icmp->icmp6_code == 0 &&
377         (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
378          icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
379
380         *nd_target = data_try_pull(datap, sizep, sizeof **nd_target);
381         if (OVS_UNLIKELY(!*nd_target)) {
382             return;
383         }
384
385         while (*sizep >= 8) {
386             /* The minimum size of an option is 8 bytes, which also is
387              * the size of Ethernet link-layer options. */
388             const struct ovs_nd_opt *nd_opt = *datap;
389             int opt_len = nd_opt->nd_opt_len * ND_OPT_LEN;
390
391             if (!opt_len || opt_len > *sizep) {
392                 return;
393             }
394
395             /* Store the link layer address if the appropriate option is
396              * provided.  It is considered an error if the same link
397              * layer option is specified twice. */
398             if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_SOURCE_LINKADDR
399                 && opt_len == 8) {
400                 if (OVS_LIKELY(eth_addr_is_zero(arp_buf[0]))) {
401                     arp_buf[0] = nd_opt->nd_opt_mac;
402                 } else {
403                     goto invalid;
404                 }
405             } else if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_TARGET_LINKADDR
406                        && opt_len == 8) {
407                 if (OVS_LIKELY(eth_addr_is_zero(arp_buf[1]))) {
408                     arp_buf[1] = nd_opt->nd_opt_mac;
409                 } else {
410                     goto invalid;
411                 }
412             }
413
414             if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(datap, sizep, opt_len))) {
415                 return;
416             }
417         }
418     }
419
420     return;
421
422 invalid:
423     *nd_target = NULL;
424     arp_buf[0] = eth_addr_zero;
425     arp_buf[1] = eth_addr_zero;
426 }
427
428 /* Initializes 'flow' members from 'packet' and 'md'
429  *
430  * Initializes 'packet' header l2 pointer to the start of the Ethernet
431  * header, and the layer offsets as follows:
432  *
433  *    - packet->l2_5_ofs to the start of the MPLS shim header, or UINT16_MAX
434  *      when there is no MPLS shim header.
435  *
436  *    - packet->l3_ofs to just past the Ethernet header, or just past the
437  *      vlan_header if one is present, to the first byte of the payload of the
438  *      Ethernet frame.  UINT16_MAX if the frame is too short to contain an
439  *      Ethernet header.
440  *
441  *    - packet->l4_ofs to just past the IPv4 header, if one is present and
442  *      has at least the content used for the fields of interest for the flow,
443  *      otherwise UINT16_MAX.
444  */
445 void
446 flow_extract(struct dp_packet *packet, struct flow *flow)
447 {
448     struct {
449         struct miniflow mf;
450         uint64_t buf[FLOW_U64S];
451     } m;
452
453     COVERAGE_INC(flow_extract);
454
455     miniflow_extract(packet, &m.mf);
456     miniflow_expand(&m.mf, flow);
457 }
458
459 /* Caller is responsible for initializing 'dst' with enough storage for
460  * FLOW_U64S * 8 bytes. */
461 void
462 miniflow_extract(struct dp_packet *packet, struct miniflow *dst)
463 {
464     const struct pkt_metadata *md = &packet->md;
465     const void *data = dp_packet_data(packet);
466     size_t size = dp_packet_size(packet);
467     uint64_t *values = miniflow_values(dst);
468     struct mf_ctx mf = { FLOWMAP_EMPTY_INITIALIZER, values,
469                          values + FLOW_U64S };
470     const char *l2;
471     ovs_be16 dl_type;
472     uint8_t nw_frag, nw_tos, nw_ttl, nw_proto;
473
474     /* Metadata. */
475     if (flow_tnl_dst_is_set(&md->tunnel)) {
476         miniflow_push_words(mf, tunnel, &md->tunnel,
477                             offsetof(struct flow_tnl, metadata) /
478                             sizeof(uint64_t));
479
480         if (!(md->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF)) {
481             if (md->tunnel.metadata.present.map) {
482                 miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata, &md->tunnel.metadata,
483                                     sizeof md->tunnel.metadata /
484                                     sizeof(uint64_t));
485             }
486         } else {
487             if (md->tunnel.metadata.present.len) {
488                 miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata.present,
489                                     &md->tunnel.metadata.present, 1);
490                 miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata.opts.gnv,
491                                     md->tunnel.metadata.opts.gnv,
492                                     DIV_ROUND_UP(md->tunnel.metadata.present.len,
493                                                  sizeof(uint64_t)));
494             }
495         }
496     }
497     if (md->skb_priority || md->pkt_mark) {
498         miniflow_push_uint32(mf, skb_priority, md->skb_priority);
499         miniflow_push_uint32(mf, pkt_mark, md->pkt_mark);
500     }
501     miniflow_push_uint32(mf, dp_hash, md->dp_hash);
502     miniflow_push_uint32(mf, in_port, odp_to_u32(md->in_port.odp_port));
503     if (md->recirc_id || md->ct_state) {
504         miniflow_push_uint32(mf, recirc_id, md->recirc_id);
505         miniflow_push_uint16(mf, ct_state, md->ct_state);
506         miniflow_push_uint16(mf, ct_zone, md->ct_zone);
507     }
508
509     if (md->ct_state) {
510         miniflow_push_uint32(mf, ct_mark, md->ct_mark);
511         miniflow_pad_to_64(mf, ct_mark);
512
513         if (!ovs_u128_is_zero(&md->ct_label)) {
514             miniflow_push_words(mf, ct_label, &md->ct_label,
515                                 sizeof md->ct_label / sizeof(uint64_t));
516         }
517     }
518
519     /* Initialize packet's layer pointer and offsets. */
520     l2 = data;
521     dp_packet_reset_offsets(packet);
522
523     /* Must have full Ethernet header to proceed. */
524     if (OVS_UNLIKELY(size < sizeof(struct eth_header))) {
525         goto out;
526     } else {
527         ovs_be16 vlan_tci;
528
529         /* Link layer. */
530         ASSERT_SEQUENTIAL(dl_dst, dl_src);
531         miniflow_push_macs(mf, dl_dst, data);
532         /* dl_type, vlan_tci. */
533         vlan_tci = parse_vlan(&data, &size);
534         dl_type = parse_ethertype(&data, &size);
535         miniflow_push_be16(mf, dl_type, dl_type);
536         miniflow_push_be16(mf, vlan_tci, vlan_tci);
537     }
538
539     /* Parse mpls. */
540     if (OVS_UNLIKELY(eth_type_mpls(dl_type))) {
541         int count;
542         const void *mpls = data;
543
544         packet->l2_5_ofs = (char *)data - l2;
545         count = parse_mpls(&data, &size);
546         miniflow_push_words_32(mf, mpls_lse, mpls, count);
547     }
548
549     /* Network layer. */
550     packet->l3_ofs = (char *)data - l2;
551
552     nw_frag = 0;
553     if (OVS_LIKELY(dl_type == htons(ETH_TYPE_IP))) {
554         const struct ip_header *nh = data;
555         int ip_len;
556         uint16_t tot_len;
557
558         if (OVS_UNLIKELY(size < IP_HEADER_LEN)) {
559             goto out;
560         }
561         ip_len = IP_IHL(nh->ip_ihl_ver) * 4;
562
563         if (OVS_UNLIKELY(ip_len < IP_HEADER_LEN)) {
564             goto out;
565         }
566         if (OVS_UNLIKELY(size < ip_len)) {
567             goto out;
568         }
569         tot_len = ntohs(nh->ip_tot_len);
570         if (OVS_UNLIKELY(tot_len > size)) {
571             goto out;
572         }
573         if (OVS_UNLIKELY(size - tot_len > UINT8_MAX)) {
574             goto out;
575         }
576         dp_packet_set_l2_pad_size(packet, size - tot_len);
577         size = tot_len;   /* Never pull padding. */
578
579         /* Push both source and destination address at once. */
580         miniflow_push_words(mf, nw_src, &nh->ip_src, 1);
581
582         miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, 0); /* Padding for IPv4. */
583
584         nw_tos = nh->ip_tos;
585         nw_ttl = nh->ip_ttl;
586         nw_proto = nh->ip_proto;
587         if (OVS_UNLIKELY(IP_IS_FRAGMENT(nh->ip_frag_off))) {
588             nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
589             if (nh->ip_frag_off & htons(IP_FRAG_OFF_MASK)) {
590                 nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
591             }
592         }
593         data_pull(&data, &size, ip_len);
594     } else if (dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
595         const struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
596         ovs_be32 tc_flow;
597         uint16_t plen;
598
599         if (OVS_UNLIKELY(size < sizeof *nh)) {
600             goto out;
601         }
602         nh = data_pull(&data, &size, sizeof *nh);
603
604         plen = ntohs(nh->ip6_plen);
605         if (OVS_UNLIKELY(plen > size)) {
606             goto out;
607         }
608         /* Jumbo Payload option not supported yet. */
609         if (OVS_UNLIKELY(size - plen > UINT8_MAX)) {
610             goto out;
611         }
612         dp_packet_set_l2_pad_size(packet, size - plen);
613         size = plen;   /* Never pull padding. */
614
615         miniflow_push_words(mf, ipv6_src, &nh->ip6_src,
616                             sizeof nh->ip6_src / 8);
617         miniflow_push_words(mf, ipv6_dst, &nh->ip6_dst,
618                             sizeof nh->ip6_dst / 8);
619
620         tc_flow = get_16aligned_be32(&nh->ip6_flow);
621         {
622             ovs_be32 label = tc_flow & htonl(IPV6_LABEL_MASK);
623             miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, label);
624         }
625
626         nw_tos = ntohl(tc_flow) >> 20;
627         nw_ttl = nh->ip6_hlim;
628         nw_proto = nh->ip6_nxt;
629
630         while (1) {
631             if (OVS_LIKELY((nw_proto != IPPROTO_HOPOPTS)
632                            && (nw_proto != IPPROTO_ROUTING)
633                            && (nw_proto != IPPROTO_DSTOPTS)
634                            && (nw_proto != IPPROTO_AH)
635                            && (nw_proto != IPPROTO_FRAGMENT))) {
636                 /* It's either a terminal header (e.g., TCP, UDP) or one we
637                  * don't understand.  In either case, we're done with the
638                  * packet, so use it to fill in 'nw_proto'. */
639                 break;
640             }
641
642             /* We only verify that at least 8 bytes of the next header are
643              * available, but many of these headers are longer.  Ensure that
644              * accesses within the extension header are within those first 8
645              * bytes. All extension headers are required to be at least 8
646              * bytes. */
647             if (OVS_UNLIKELY(size < 8)) {
648                 goto out;
649             }
650
651             if ((nw_proto == IPPROTO_HOPOPTS)
652                 || (nw_proto == IPPROTO_ROUTING)
653                 || (nw_proto == IPPROTO_DSTOPTS)) {
654                 /* These headers, while different, have the fields we care
655                  * about in the same location and with the same
656                  * interpretation. */
657                 const struct ip6_ext *ext_hdr = data;
658                 nw_proto = ext_hdr->ip6e_nxt;
659                 if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(&data, &size,
660                                                 (ext_hdr->ip6e_len + 1) * 8))) {
661                     goto out;
662                 }
663             } else if (nw_proto == IPPROTO_AH) {
664                 /* A standard AH definition isn't available, but the fields
665                  * we care about are in the same location as the generic
666                  * option header--only the header length is calculated
667                  * differently. */
668                 const struct ip6_ext *ext_hdr = data;
669                 nw_proto = ext_hdr->ip6e_nxt;
670                 if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(&data, &size,
671                                                 (ext_hdr->ip6e_len + 2) * 4))) {
672                     goto out;
673                 }
674             } else if (nw_proto == IPPROTO_FRAGMENT) {
675                 const struct ovs_16aligned_ip6_frag *frag_hdr = data;
676
677                 nw_proto = frag_hdr->ip6f_nxt;
678                 if (!data_try_pull(&data, &size, sizeof *frag_hdr)) {
679                     goto out;
680                 }
681
682                 /* We only process the first fragment. */
683                 if (frag_hdr->ip6f_offlg != htons(0)) {
684                     nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
685                     if ((frag_hdr->ip6f_offlg & IP6F_OFF_MASK) != htons(0)) {
686                         nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
687                         nw_proto = IPPROTO_FRAGMENT;
688                         break;
689                     }
690                 }
691             }
692         }
693     } else {
694         if (dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
695             dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
696             struct eth_addr arp_buf[2];
697             const struct arp_eth_header *arp = (const struct arp_eth_header *)
698                 data_try_pull(&data, &size, ARP_ETH_HEADER_LEN);
699
700             if (OVS_LIKELY(arp) && OVS_LIKELY(arp->ar_hrd == htons(1))
701                 && OVS_LIKELY(arp->ar_pro == htons(ETH_TYPE_IP))
702                 && OVS_LIKELY(arp->ar_hln == ETH_ADDR_LEN)
703                 && OVS_LIKELY(arp->ar_pln == 4)) {
704                 miniflow_push_be32(mf, nw_src,
705                                    get_16aligned_be32(&arp->ar_spa));
706                 miniflow_push_be32(mf, nw_dst,
707                                    get_16aligned_be32(&arp->ar_tpa));
708
709                 /* We only match on the lower 8 bits of the opcode. */
710                 if (OVS_LIKELY(ntohs(arp->ar_op) <= 0xff)) {
711                     miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, 0); /* Pad with ARP. */
712                     miniflow_push_be32(mf, nw_frag, htonl(ntohs(arp->ar_op)));
713                 }
714
715                 /* Must be adjacent. */
716                 ASSERT_SEQUENTIAL(arp_sha, arp_tha);
717
718                 arp_buf[0] = arp->ar_sha;
719                 arp_buf[1] = arp->ar_tha;
720                 miniflow_push_macs(mf, arp_sha, arp_buf);
721                 miniflow_pad_to_64(mf, arp_tha);
722             }
723         }
724         goto out;
725     }
726
727     packet->l4_ofs = (char *)data - l2;
728     miniflow_push_be32(mf, nw_frag,
729                        BYTES_TO_BE32(nw_frag, nw_tos, nw_ttl, nw_proto));
730
731     if (OVS_LIKELY(!(nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER))) {
732         if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_TCP)) {
733             if (OVS_LIKELY(size >= TCP_HEADER_LEN)) {
734                 const struct tcp_header *tcp = data;
735
736                 miniflow_push_be32(mf, arp_tha.ea[2], 0);
737                 miniflow_push_be32(mf, tcp_flags,
738                                    TCP_FLAGS_BE32(tcp->tcp_ctl));
739                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, tcp->tcp_src);
740                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, tcp->tcp_dst);
741                 miniflow_pad_to_64(mf, tp_dst);
742             }
743         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_UDP)) {
744             if (OVS_LIKELY(size >= UDP_HEADER_LEN)) {
745                 const struct udp_header *udp = data;
746
747                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, udp->udp_src);
748                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, udp->udp_dst);
749                 miniflow_pad_to_64(mf, tp_dst);
750             }
751         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_SCTP)) {
752             if (OVS_LIKELY(size >= SCTP_HEADER_LEN)) {
753                 const struct sctp_header *sctp = data;
754
755                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, sctp->sctp_src);
756                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, sctp->sctp_dst);
757                 miniflow_pad_to_64(mf, tp_dst);
758             }
759         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_ICMP)) {
760             if (OVS_LIKELY(size >= ICMP_HEADER_LEN)) {
761                 const struct icmp_header *icmp = data;
762
763                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(icmp->icmp_type));
764                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(icmp->icmp_code));
765                 miniflow_pad_to_64(mf, tp_dst);
766             }
767         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
768             if (OVS_LIKELY(size >= IGMP_HEADER_LEN)) {
769                 const struct igmp_header *igmp = data;
770
771                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(igmp->igmp_type));
772                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(igmp->igmp_code));
773                 miniflow_push_be32(mf, igmp_group_ip4,
774                                    get_16aligned_be32(&igmp->group));
775             }
776         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_ICMPV6)) {
777             if (OVS_LIKELY(size >= sizeof(struct icmp6_hdr))) {
778                 const struct in6_addr *nd_target = NULL;
779                 struct eth_addr arp_buf[2] = { { { { 0 } } } };
780                 const struct icmp6_hdr *icmp = data_pull(&data, &size,
781                                                          sizeof *icmp);
782                 parse_icmpv6(&data, &size, icmp, &nd_target, arp_buf);
783                 if (nd_target) {
784                     miniflow_push_words(mf, nd_target, nd_target,
785                                         sizeof *nd_target / sizeof(uint64_t));
786                 }
787                 miniflow_push_macs(mf, arp_sha, arp_buf);
788                 miniflow_pad_to_64(mf, arp_tha);
789                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(icmp->icmp6_type));
790                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(icmp->icmp6_code));
791                 miniflow_pad_to_64(mf, tp_dst);
792             }
793         }
794     }
795  out:
796     dst->map = mf.map;
797 }
798
799 /* For every bit of a field that is wildcarded in 'wildcards', sets the
800  * corresponding bit in 'flow' to zero. */
801 void
802 flow_zero_wildcards(struct flow *flow, const struct flow_wildcards *wildcards)
803 {
804     uint64_t *flow_u64 = (uint64_t *) flow;
805     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wildcards->masks;
806     size_t i;
807
808     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
809         flow_u64[i] &= wc_u64[i];
810     }
811 }
812
813 void
814 flow_unwildcard_tp_ports(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
815 {
816     if (flow->nw_proto != IPPROTO_ICMP) {
817         memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
818         memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
819     } else {
820         wc->masks.tp_src = htons(0xff);
821         wc->masks.tp_dst = htons(0xff);
822     }
823 }
824
825 /* Initializes 'flow_metadata' with the metadata found in 'flow'. */
826 void
827 flow_get_metadata(const struct flow *flow, struct match *flow_metadata)
828 {
829     int i;
830
831     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 35);
832
833     match_init_catchall(flow_metadata);
834     if (flow->tunnel.tun_id != htonll(0)) {
835         match_set_tun_id(flow_metadata, flow->tunnel.tun_id);
836     }
837     if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_PUB_F_MASK) {
838         match_set_tun_flags(flow_metadata,
839                             flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_PUB_F_MASK);
840     }
841     if (flow->tunnel.ip_src) {
842         match_set_tun_src(flow_metadata, flow->tunnel.ip_src);
843     }
844     if (flow->tunnel.ip_dst) {
845         match_set_tun_dst(flow_metadata, flow->tunnel.ip_dst);
846     }
847     if (ipv6_addr_is_set(&flow->tunnel.ipv6_src)) {
848         match_set_tun_ipv6_src(flow_metadata, &flow->tunnel.ipv6_src);
849     }
850     if (ipv6_addr_is_set(&flow->tunnel.ipv6_dst)) {
851         match_set_tun_ipv6_dst(flow_metadata, &flow->tunnel.ipv6_dst);
852     }
853     if (flow->tunnel.gbp_id != htons(0)) {
854         match_set_tun_gbp_id(flow_metadata, flow->tunnel.gbp_id);
855     }
856     if (flow->tunnel.gbp_flags) {
857         match_set_tun_gbp_flags(flow_metadata, flow->tunnel.gbp_flags);
858     }
859     tun_metadata_get_fmd(&flow->tunnel, flow_metadata);
860     if (flow->metadata != htonll(0)) {
861         match_set_metadata(flow_metadata, flow->metadata);
862     }
863
864     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
865         if (flow->regs[i]) {
866             match_set_reg(flow_metadata, i, flow->regs[i]);
867         }
868     }
869
870     if (flow->pkt_mark != 0) {
871         match_set_pkt_mark(flow_metadata, flow->pkt_mark);
872     }
873
874     match_set_in_port(flow_metadata, flow->in_port.ofp_port);
875     if (flow->ct_state != 0) {
876         match_set_ct_state(flow_metadata, flow->ct_state);
877     }
878     if (flow->ct_zone != 0) {
879         match_set_ct_zone(flow_metadata, flow->ct_zone);
880     }
881     if (flow->ct_mark != 0) {
882         match_set_ct_mark(flow_metadata, flow->ct_mark);
883     }
884     if (!ovs_u128_is_zero(&flow->ct_label)) {
885         match_set_ct_label(flow_metadata, flow->ct_label);
886     }
887 }
888
889 const char *ct_state_to_string(uint32_t state)
890 {
891     switch (state) {
892     case CS_REPLY_DIR:
893         return "rpl";
894     case CS_TRACKED:
895         return "trk";
896     case CS_NEW:
897         return "new";
898     case CS_ESTABLISHED:
899         return "est";
900     case CS_RELATED:
901         return "rel";
902     case CS_INVALID:
903         return "inv";
904     case CS_SRC_NAT:
905         return "snat";
906     case CS_DST_NAT:
907         return "dnat";
908     default:
909         return NULL;
910     }
911 }
912
913 char *
914 flow_to_string(const struct flow *flow)
915 {
916     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
917     flow_format(&ds, flow);
918     return ds_cstr(&ds);
919 }
920
921 const char *
922 flow_tun_flag_to_string(uint32_t flags)
923 {
924     switch (flags) {
925     case FLOW_TNL_F_DONT_FRAGMENT:
926         return "df";
927     case FLOW_TNL_F_CSUM:
928         return "csum";
929     case FLOW_TNL_F_KEY:
930         return "key";
931     case FLOW_TNL_F_OAM:
932         return "oam";
933     default:
934         return NULL;
935     }
936 }
937
938 void
939 format_flags(struct ds *ds, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
940              uint32_t flags, char del)
941 {
942     uint32_t bad = 0;
943
944     if (!flags) {
945         ds_put_char(ds, '0');
946         return;
947     }
948     while (flags) {
949         uint32_t bit = rightmost_1bit(flags);
950         const char *s;
951
952         s = bit_to_string(bit);
953         if (s) {
954             ds_put_format(ds, "%s%c", s, del);
955         } else {
956             bad |= bit;
957         }
958
959         flags &= ~bit;
960     }
961
962     if (bad) {
963         ds_put_format(ds, "0x%"PRIx32"%c", bad, del);
964     }
965     ds_chomp(ds, del);
966 }
967
968 void
969 format_flags_masked(struct ds *ds, const char *name,
970                     const char *(*bit_to_string)(uint32_t), uint32_t flags,
971                     uint32_t mask, uint32_t max_mask)
972 {
973     if (name) {
974         ds_put_format(ds, "%s=", name);
975     }
976
977     if (mask == max_mask) {
978         format_flags(ds, bit_to_string, flags, '|');
979         return;
980     }
981
982     if (!mask) {
983         ds_put_cstr(ds, "0/0");
984         return;
985     }
986
987     while (mask) {
988         uint32_t bit = rightmost_1bit(mask);
989         const char *s = bit_to_string(bit);
990
991         ds_put_format(ds, "%s%s", (flags & bit) ? "+" : "-",
992                       s ? s : "[Unknown]");
993         mask &= ~bit;
994     }
995 }
996
997 /* Scans a string 's' of flags to determine their numerical value and
998  * returns the number of characters parsed using 'bit_to_string' to
999  * lookup flag names. Scanning continues until the character 'end' is
1000  * reached.
1001  *
1002  * In the event of a failure, a negative error code will be returned. In
1003  * addition, if 'res_string' is non-NULL then a descriptive string will
1004  * be returned incorporating the identifying string 'field_name'. This
1005  * error string must be freed by the caller.
1006  *
1007  * Upon success, the flag values will be stored in 'res_flags' and
1008  * optionally 'res_mask', if it is non-NULL (if it is NULL then any masks
1009  * present in the original string will be considered an error). The
1010  * caller may restrict the acceptable set of values through the mask
1011  * 'allowed'. */
1012 int
1013 parse_flags(const char *s, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
1014             char end, const char *field_name, char **res_string,
1015             uint32_t *res_flags, uint32_t allowed, uint32_t *res_mask)
1016 {
1017     uint32_t result = 0;
1018     int n;
1019
1020     /* Parse masked flags in numeric format? */
1021     if (res_mask && ovs_scan(s, "%"SCNi32"/%"SCNi32"%n",
1022                              res_flags, res_mask, &n) && n > 0) {
1023         if (*res_flags & ~allowed || *res_mask & ~allowed) {
1024             goto unknown;
1025         }
1026         return n;
1027     }
1028
1029     n = 0;
1030
1031     if (res_mask && (*s == '+' || *s == '-')) {
1032         uint32_t flags = 0, mask = 0;
1033
1034         /* Parse masked flags. */
1035         while (s[0] != end) {
1036             bool set;
1037             uint32_t bit;
1038             size_t len;
1039
1040             if (s[0] == '+') {
1041                 set = true;
1042             } else if (s[0] == '-') {
1043                 set = false;
1044             } else {
1045                 if (res_string) {
1046                     *res_string = xasprintf("%s: %s must be preceded by '+' "
1047                                             "(for SET) or '-' (NOT SET)", s,
1048                                             field_name);
1049                 }
1050                 return -EINVAL;
1051             }
1052             s++;
1053             n++;
1054
1055             for (bit = 1; bit; bit <<= 1) {
1056                 const char *fname = bit_to_string(bit);
1057
1058                 if (!fname) {
1059                     continue;
1060                 }
1061
1062                 len = strlen(fname);
1063                 if (strncmp(s, fname, len) ||
1064                     (s[len] != '+' && s[len] != '-' && s[len] != end)) {
1065                     continue;
1066                 }
1067
1068                 if (mask & bit) {
1069                     /* bit already set. */
1070                     if (res_string) {
1071                         *res_string = xasprintf("%s: Each %s flag can be "
1072                                                 "specified only once", s,
1073                                                 field_name);
1074                     }
1075                     return -EINVAL;
1076                 }
1077                 if (!(bit & allowed)) {
1078                     goto unknown;
1079                 }
1080                 if (set) {
1081                    flags |= bit;
1082                 }
1083                 mask |= bit;
1084                 break;
1085             }
1086
1087             if (!bit) {
1088                 goto unknown;
1089             }
1090             s += len;
1091             n += len;
1092         }
1093
1094         *res_flags = flags;
1095         *res_mask = mask;
1096         return n;
1097     }
1098
1099     /* Parse unmasked flags.  If a flag is present, it is set, otherwise
1100      * it is not set. */
1101     while (s[n] != end) {
1102         unsigned long long int flags;
1103         uint32_t bit;
1104         int n0;
1105
1106         if (ovs_scan(&s[n], "%lli%n", &flags, &n0)) {
1107             if (flags & ~allowed) {
1108                 goto unknown;
1109             }
1110             n += n0 + (s[n + n0] == '|');
1111             result |= flags;
1112             continue;
1113         }
1114
1115         for (bit = 1; bit; bit <<= 1) {
1116             const char *name = bit_to_string(bit);
1117             size_t len;
1118
1119             if (!name) {
1120                 continue;
1121             }
1122
1123             len = strlen(name);
1124             if (!strncmp(s + n, name, len) &&
1125                 (s[n + len] == '|' || s[n + len] == end)) {
1126                 if (!(bit & allowed)) {
1127                     goto unknown;
1128                 }
1129                 result |= bit;
1130                 n += len + (s[n + len] == '|');
1131                 break;
1132             }
1133         }
1134
1135         if (!bit) {
1136             goto unknown;
1137         }
1138     }
1139
1140     *res_flags = result;
1141     if (res_mask) {
1142         *res_mask = UINT32_MAX;
1143     }
1144     if (res_string) {
1145         *res_string = NULL;
1146     }
1147     return n;
1148
1149 unknown:
1150     if (res_string) {
1151         *res_string = xasprintf("%s: unknown %s flag(s)", s, field_name);
1152     }
1153     return -EINVAL;
1154 }
1155
1156 void
1157 flow_format(struct ds *ds, const struct flow *flow)
1158 {
1159     struct match match;
1160     struct flow_wildcards *wc = &match.wc;
1161
1162     match_wc_init(&match, flow);
1163
1164     /* As this function is most often used for formatting a packet in a
1165      * packet-in message, skip formatting the packet context fields that are
1166      * all-zeroes to make the print-out easier on the eyes.  This means that a
1167      * missing context field implies a zero value for that field.  This is
1168      * similar to OpenFlow encoding of these fields, as the specification
1169      * states that all-zeroes context fields should not be encoded in the
1170      * packet-in messages. */
1171     if (!flow->in_port.ofp_port) {
1172         WC_UNMASK_FIELD(wc, in_port);
1173     }
1174     if (!flow->skb_priority) {
1175         WC_UNMASK_FIELD(wc, skb_priority);
1176     }
1177     if (!flow->pkt_mark) {
1178         WC_UNMASK_FIELD(wc, pkt_mark);
1179     }
1180     if (!flow->recirc_id) {
1181         WC_UNMASK_FIELD(wc, recirc_id);
1182     }
1183     if (!flow->dp_hash) {
1184         WC_UNMASK_FIELD(wc, dp_hash);
1185     }
1186     if (!flow->ct_state) {
1187         WC_UNMASK_FIELD(wc, ct_state);
1188     }
1189     if (!flow->ct_zone) {
1190         WC_UNMASK_FIELD(wc, ct_zone);
1191     }
1192     if (!flow->ct_mark) {
1193         WC_UNMASK_FIELD(wc, ct_mark);
1194     }
1195     if (ovs_u128_is_zero(&flow->ct_label)) {
1196         WC_UNMASK_FIELD(wc, ct_label);
1197     }
1198     for (int i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
1199         if (!flow->regs[i]) {
1200             WC_UNMASK_FIELD(wc, regs[i]);
1201         }
1202     }
1203     if (!flow->metadata) {
1204         WC_UNMASK_FIELD(wc, metadata);
1205     }
1206
1207     match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
1208 }
1209
1210 void
1211 flow_print(FILE *stream, const struct flow *flow)
1212 {
1213     char *s = flow_to_string(flow);
1214     fputs(s, stream);
1215     free(s);
1216 }
1217 \f
1218 /* flow_wildcards functions. */
1219
1220 /* Initializes 'wc' as a set of wildcards that matches every packet. */
1221 void
1222 flow_wildcards_init_catchall(struct flow_wildcards *wc)
1223 {
1224     memset(&wc->masks, 0, sizeof wc->masks);
1225 }
1226
1227 /* Converts a flow into flow wildcards.  It sets the wildcard masks based on
1228  * the packet headers extracted to 'flow'.  It will not set the mask for fields
1229  * that do not make sense for the packet type.  OpenFlow-only metadata is
1230  * wildcarded, but other metadata is unconditionally exact-matched. */
1231 void flow_wildcards_init_for_packet(struct flow_wildcards *wc,
1232                                     const struct flow *flow)
1233 {
1234     memset(&wc->masks, 0x0, sizeof wc->masks);
1235
1236     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1237     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 35);
1238
1239     if (flow_tnl_dst_is_set(&flow->tunnel)) {
1240         if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_KEY) {
1241             WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tun_id);
1242         }
1243         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_src);
1244         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_dst);
1245         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ipv6_src);
1246         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ipv6_dst);
1247         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.flags);
1248         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_tos);
1249         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_ttl);
1250         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tp_src);
1251         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tp_dst);
1252         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.gbp_id);
1253         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.gbp_flags);
1254
1255         if (!(flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF)) {
1256             if (flow->tunnel.metadata.present.map) {
1257                 wc->masks.tunnel.metadata.present.map =
1258                                               flow->tunnel.metadata.present.map;
1259                 WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.metadata.opts.u8);
1260             }
1261         } else {
1262             WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.metadata.present.len);
1263             memset(wc->masks.tunnel.metadata.opts.gnv, 0xff,
1264                    flow->tunnel.metadata.present.len);
1265         }
1266     } else if (flow->tunnel.tun_id) {
1267         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tun_id);
1268     }
1269
1270     /* metadata, regs, and conj_id wildcarded. */
1271
1272     WC_MASK_FIELD(wc, skb_priority);
1273     WC_MASK_FIELD(wc, pkt_mark);
1274     WC_MASK_FIELD(wc, ct_state);
1275     WC_MASK_FIELD(wc, ct_zone);
1276     WC_MASK_FIELD(wc, ct_mark);
1277     WC_MASK_FIELD(wc, ct_label);
1278     WC_MASK_FIELD(wc, recirc_id);
1279     WC_MASK_FIELD(wc, dp_hash);
1280     WC_MASK_FIELD(wc, in_port);
1281
1282     /* actset_output wildcarded. */
1283
1284     WC_MASK_FIELD(wc, dl_dst);
1285     WC_MASK_FIELD(wc, dl_src);
1286     WC_MASK_FIELD(wc, dl_type);
1287     WC_MASK_FIELD(wc, vlan_tci);
1288
1289     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1290         WC_MASK_FIELD(wc, nw_src);
1291         WC_MASK_FIELD(wc, nw_dst);
1292     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1293         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_src);
1294         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_dst);
1295         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_label);
1296     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1297                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1298         WC_MASK_FIELD(wc, nw_src);
1299         WC_MASK_FIELD(wc, nw_dst);
1300         WC_MASK_FIELD(wc, nw_proto);
1301         WC_MASK_FIELD(wc, arp_sha);
1302         WC_MASK_FIELD(wc, arp_tha);
1303         return;
1304     } else if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1305         for (int i = 0; i < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; i++) {
1306             WC_MASK_FIELD(wc, mpls_lse[i]);
1307             if (flow->mpls_lse[i] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
1308                 break;
1309             }
1310         }
1311         return;
1312     } else {
1313         return; /* Unknown ethertype. */
1314     }
1315
1316     /* IPv4 or IPv6. */
1317     WC_MASK_FIELD(wc, nw_frag);
1318     WC_MASK_FIELD(wc, nw_tos);
1319     WC_MASK_FIELD(wc, nw_ttl);
1320     WC_MASK_FIELD(wc, nw_proto);
1321
1322     /* No transport layer header in later fragments. */
1323     if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) &&
1324         (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP ||
1325          flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6 ||
1326          flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
1327          flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
1328          flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP ||
1329          flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
1330         WC_MASK_FIELD(wc, tp_src);
1331         WC_MASK_FIELD(wc, tp_dst);
1332
1333         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
1334             WC_MASK_FIELD(wc, tcp_flags);
1335         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
1336             WC_MASK_FIELD(wc, arp_sha);
1337             WC_MASK_FIELD(wc, arp_tha);
1338             WC_MASK_FIELD(wc, nd_target);
1339         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP) {
1340             WC_MASK_FIELD(wc, igmp_group_ip4);
1341         }
1342     }
1343 }
1344
1345 /* Return a map of possible fields for a packet of the same type as 'flow'.
1346  * Including extra bits in the returned mask is not wrong, it is just less
1347  * optimal.
1348  *
1349  * This is a less precise version of flow_wildcards_init_for_packet() above. */
1350 void
1351 flow_wc_map(const struct flow *flow, struct flowmap *map)
1352 {
1353     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1354     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 35);
1355
1356     flowmap_init(map);
1357
1358     if (flow_tnl_dst_is_set(&flow->tunnel)) {
1359         FLOWMAP_SET__(map, tunnel, offsetof(struct flow_tnl, metadata));
1360         if (!(flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_UDPIF)) {
1361             if (flow->tunnel.metadata.present.map) {
1362                 FLOWMAP_SET(map, tunnel.metadata);
1363             }
1364         } else {
1365             FLOWMAP_SET(map, tunnel.metadata.present.len);
1366             FLOWMAP_SET__(map, tunnel.metadata.opts.gnv,
1367                           flow->tunnel.metadata.present.len);
1368         }
1369     }
1370
1371     /* Metadata fields that can appear on packet input. */
1372     FLOWMAP_SET(map, skb_priority);
1373     FLOWMAP_SET(map, pkt_mark);
1374     FLOWMAP_SET(map, recirc_id);
1375     FLOWMAP_SET(map, dp_hash);
1376     FLOWMAP_SET(map, in_port);
1377     FLOWMAP_SET(map, dl_dst);
1378     FLOWMAP_SET(map, dl_src);
1379     FLOWMAP_SET(map, dl_type);
1380     FLOWMAP_SET(map, vlan_tci);
1381     FLOWMAP_SET(map, ct_state);
1382     FLOWMAP_SET(map, ct_zone);
1383     FLOWMAP_SET(map, ct_mark);
1384     FLOWMAP_SET(map, ct_label);
1385
1386     /* Ethertype-dependent fields. */
1387     if (OVS_LIKELY(flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP))) {
1388         FLOWMAP_SET(map, nw_src);
1389         FLOWMAP_SET(map, nw_dst);
1390         FLOWMAP_SET(map, nw_proto);
1391         FLOWMAP_SET(map, nw_frag);
1392         FLOWMAP_SET(map, nw_tos);
1393         FLOWMAP_SET(map, nw_ttl);
1394
1395         if (OVS_UNLIKELY(flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
1396             FLOWMAP_SET(map, igmp_group_ip4);
1397         } else {
1398             FLOWMAP_SET(map, tcp_flags);
1399             FLOWMAP_SET(map, tp_src);
1400             FLOWMAP_SET(map, tp_dst);
1401         }
1402     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1403         FLOWMAP_SET(map, ipv6_src);
1404         FLOWMAP_SET(map, ipv6_dst);
1405         FLOWMAP_SET(map, ipv6_label);
1406         FLOWMAP_SET(map, nw_proto);
1407         FLOWMAP_SET(map, nw_frag);
1408         FLOWMAP_SET(map, nw_tos);
1409         FLOWMAP_SET(map, nw_ttl);
1410
1411         if (OVS_UNLIKELY(flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6)) {
1412             FLOWMAP_SET(map, nd_target);
1413             FLOWMAP_SET(map, arp_sha);
1414             FLOWMAP_SET(map, arp_tha);
1415         } else {
1416             FLOWMAP_SET(map, tcp_flags);
1417             FLOWMAP_SET(map, tp_src);
1418             FLOWMAP_SET(map, tp_dst);
1419         }
1420     } else if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1421         FLOWMAP_SET(map, mpls_lse);
1422     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1423                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1424         FLOWMAP_SET(map, nw_src);
1425         FLOWMAP_SET(map, nw_dst);
1426         FLOWMAP_SET(map, nw_proto);
1427         FLOWMAP_SET(map, arp_sha);
1428         FLOWMAP_SET(map, arp_tha);
1429     }
1430 }
1431
1432 /* Clear the metadata and register wildcard masks. They are not packet
1433  * header fields. */
1434 void
1435 flow_wildcards_clear_non_packet_fields(struct flow_wildcards *wc)
1436 {
1437     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1438     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 35);
1439
1440     memset(&wc->masks.metadata, 0, sizeof wc->masks.metadata);
1441     memset(&wc->masks.regs, 0, sizeof wc->masks.regs);
1442     wc->masks.actset_output = 0;
1443     wc->masks.conj_id = 0;
1444 }
1445
1446 /* Returns true if 'wc' matches every packet, false if 'wc' fixes any bits or
1447  * fields. */
1448 bool
1449 flow_wildcards_is_catchall(const struct flow_wildcards *wc)
1450 {
1451     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1452     size_t i;
1453
1454     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1455         if (wc_u64[i]) {
1456             return false;
1457         }
1458     }
1459     return true;
1460 }
1461
1462 /* Sets 'dst' as the bitwise AND of wildcards in 'src1' and 'src2'.
1463  * That is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is wildcarded
1464  * in 'src1' or 'src2' or both.  */
1465 void
1466 flow_wildcards_and(struct flow_wildcards *dst,
1467                    const struct flow_wildcards *src1,
1468                    const struct flow_wildcards *src2)
1469 {
1470     uint64_t *dst_u64 = (uint64_t *) &dst->masks;
1471     const uint64_t *src1_u64 = (const uint64_t *) &src1->masks;
1472     const uint64_t *src2_u64 = (const uint64_t *) &src2->masks;
1473     size_t i;
1474
1475     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1476         dst_u64[i] = src1_u64[i] & src2_u64[i];
1477     }
1478 }
1479
1480 /* Sets 'dst' as the bitwise OR of wildcards in 'src1' and 'src2'.  That
1481  * is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is neither
1482  * wildcarded in 'src1' nor 'src2'. */
1483 void
1484 flow_wildcards_or(struct flow_wildcards *dst,
1485                   const struct flow_wildcards *src1,
1486                   const struct flow_wildcards *src2)
1487 {
1488     uint64_t *dst_u64 = (uint64_t *) &dst->masks;
1489     const uint64_t *src1_u64 = (const uint64_t *) &src1->masks;
1490     const uint64_t *src2_u64 = (const uint64_t *) &src2->masks;
1491     size_t i;
1492
1493     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1494         dst_u64[i] = src1_u64[i] | src2_u64[i];
1495     }
1496 }
1497
1498 /* Returns a hash of the wildcards in 'wc'. */
1499 uint32_t
1500 flow_wildcards_hash(const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
1501 {
1502     return flow_hash(&wc->masks, basis);
1503 }
1504
1505 /* Returns true if 'a' and 'b' represent the same wildcards, false if they are
1506  * different. */
1507 bool
1508 flow_wildcards_equal(const struct flow_wildcards *a,
1509                      const struct flow_wildcards *b)
1510 {
1511     return flow_equal(&a->masks, &b->masks);
1512 }
1513
1514 /* Returns true if at least one bit or field is wildcarded in 'a' but not in
1515  * 'b', false otherwise. */
1516 bool
1517 flow_wildcards_has_extra(const struct flow_wildcards *a,
1518                          const struct flow_wildcards *b)
1519 {
1520     const uint64_t *a_u64 = (const uint64_t *) &a->masks;
1521     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) &b->masks;
1522     size_t i;
1523
1524     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1525         if ((a_u64[i] & b_u64[i]) != b_u64[i]) {
1526             return true;
1527         }
1528     }
1529     return false;
1530 }
1531
1532 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal, except that 0-bits (wildcarded bits)
1533  * in 'wc' do not need to be equal in 'a' and 'b'. */
1534 bool
1535 flow_equal_except(const struct flow *a, const struct flow *b,
1536                   const struct flow_wildcards *wc)
1537 {
1538     const uint64_t *a_u64 = (const uint64_t *) a;
1539     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) b;
1540     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1541     size_t i;
1542
1543     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1544         if ((a_u64[i] ^ b_u64[i]) & wc_u64[i]) {
1545             return false;
1546         }
1547     }
1548     return true;
1549 }
1550
1551 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
1552  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
1553 void
1554 flow_wildcards_set_reg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint32_t mask)
1555 {
1556     wc->masks.regs[idx] = mask;
1557 }
1558
1559 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
1560  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
1561 void
1562 flow_wildcards_set_xreg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint64_t mask)
1563 {
1564     flow_set_xreg(&wc->masks, idx, mask);
1565 }
1566
1567 /* Calculates the 5-tuple hash from the given miniflow.
1568  * This returns the same value as flow_hash_5tuple for the corresponding
1569  * flow. */
1570 uint32_t
1571 miniflow_hash_5tuple(const struct miniflow *flow, uint32_t basis)
1572 {
1573     uint32_t hash = basis;
1574
1575     if (flow) {
1576         ovs_be16 dl_type = MINIFLOW_GET_BE16(flow, dl_type);
1577
1578         hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U8(flow, nw_proto));
1579
1580         /* Separate loops for better optimization. */
1581         if (dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1582             struct flowmap map = FLOWMAP_EMPTY_INITIALIZER;
1583             uint64_t value;
1584
1585             FLOWMAP_SET(&map, ipv6_src);
1586             FLOWMAP_SET(&map, ipv6_dst);
1587
1588             MINIFLOW_FOR_EACH_IN_FLOWMAP(value, flow, map) {
1589                 hash = hash_add64(hash, value);
1590             }
1591         } else {
1592             hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, nw_src));
1593             hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, nw_dst));
1594         }
1595         /* Add both ports at once. */
1596         hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, tp_src));
1597         hash = hash_finish(hash, 42); /* Arbitrary number. */
1598     }
1599     return hash;
1600 }
1601
1602 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(tp_src, tp_dst);
1603 ASSERT_SEQUENTIAL(ipv6_src, ipv6_dst);
1604
1605 /* Calculates the 5-tuple hash from the given flow. */
1606 uint32_t
1607 flow_hash_5tuple(const struct flow *flow, uint32_t basis)
1608 {
1609     uint32_t hash = basis;
1610
1611     if (flow) {
1612         hash = hash_add(hash, flow->nw_proto);
1613
1614         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1615             const uint64_t *flow_u64 = (const uint64_t *)flow;
1616             int ofs = offsetof(struct flow, ipv6_src) / 8;
1617             int end = ofs + 2 * sizeof flow->ipv6_src / 8;
1618
1619             for (;ofs < end; ofs++) {
1620                 hash = hash_add64(hash, flow_u64[ofs]);
1621             }
1622         } else {
1623             hash = hash_add(hash, (OVS_FORCE uint32_t) flow->nw_src);
1624             hash = hash_add(hash, (OVS_FORCE uint32_t) flow->nw_dst);
1625         }
1626         /* Add both ports at once. */
1627         hash = hash_add(hash,
1628                         ((const uint32_t *)flow)[offsetof(struct flow, tp_src)
1629                                                  / sizeof(uint32_t)]);
1630         hash = hash_finish(hash, 42); /* Arbitrary number. */
1631     }
1632     return hash;
1633 }
1634
1635 /* Hashes 'flow' based on its L2 through L4 protocol information. */
1636 uint32_t
1637 flow_hash_symmetric_l4(const struct flow *flow, uint32_t basis)
1638 {
1639     struct {
1640         union {
1641             ovs_be32 ipv4_addr;
1642             struct in6_addr ipv6_addr;
1643         };
1644         ovs_be16 eth_type;
1645         ovs_be16 vlan_tci;
1646         ovs_be16 tp_port;
1647         struct eth_addr eth_addr;
1648         uint8_t ip_proto;
1649     } fields;
1650
1651     int i;
1652
1653     memset(&fields, 0, sizeof fields);
1654     for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(fields.eth_addr.be16); i++) {
1655         fields.eth_addr.be16[i] = flow->dl_src.be16[i] ^ flow->dl_dst.be16[i];
1656     }
1657     fields.vlan_tci = flow->vlan_tci & htons(VLAN_VID_MASK);
1658     fields.eth_type = flow->dl_type;
1659
1660     /* UDP source and destination port are not taken into account because they
1661      * will not necessarily be symmetric in a bidirectional flow. */
1662     if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1663         fields.ipv4_addr = flow->nw_src ^ flow->nw_dst;
1664         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
1665         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
1666             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
1667         }
1668     } else if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1669         const uint8_t *a = &flow->ipv6_src.s6_addr[0];
1670         const uint8_t *b = &flow->ipv6_dst.s6_addr[0];
1671         uint8_t *ipv6_addr = &fields.ipv6_addr.s6_addr[0];
1672
1673         for (i=0; i<16; i++) {
1674             ipv6_addr[i] = a[i] ^ b[i];
1675         }
1676         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
1677         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
1678             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
1679         }
1680     }
1681     return jhash_bytes(&fields, sizeof fields, basis);
1682 }
1683
1684 /* Hashes 'flow' based on its L3 through L4 protocol information */
1685 uint32_t
1686 flow_hash_symmetric_l3l4(const struct flow *flow, uint32_t basis,
1687                          bool inc_udp_ports)
1688 {
1689     uint32_t hash = basis;
1690
1691     /* UDP source and destination port are also taken into account. */
1692     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1693         hash = hash_add(hash,
1694                         (OVS_FORCE uint32_t) (flow->nw_src ^ flow->nw_dst));
1695     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1696         /* IPv6 addresses are 64-bit aligned inside struct flow. */
1697         const uint64_t *a = ALIGNED_CAST(uint64_t *, flow->ipv6_src.s6_addr);
1698         const uint64_t *b = ALIGNED_CAST(uint64_t *, flow->ipv6_dst.s6_addr);
1699
1700         for (int i = 0; i < 4; i++) {
1701             hash = hash_add64(hash, a[i] ^ b[i]);
1702         }
1703     } else {
1704         /* Cannot hash non-IP flows */
1705         return 0;
1706     }
1707
1708     hash = hash_add(hash, flow->nw_proto);
1709     if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP || flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP ||
1710          (inc_udp_ports && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP)) {
1711         hash = hash_add(hash,
1712                         (OVS_FORCE uint16_t) (flow->tp_src ^ flow->tp_dst));
1713     }
1714
1715     return hash_finish(hash, basis);
1716 }
1717
1718 /* Initialize a flow with random fields that matter for nx_hash_fields. */
1719 void
1720 flow_random_hash_fields(struct flow *flow)
1721 {
1722     uint16_t rnd = random_uint16();
1723
1724     /* Initialize to all zeros. */
1725     memset(flow, 0, sizeof *flow);
1726
1727     eth_addr_random(&flow->dl_src);
1728     eth_addr_random(&flow->dl_dst);
1729
1730     flow->vlan_tci = (OVS_FORCE ovs_be16) (random_uint16() & VLAN_VID_MASK);
1731
1732     /* Make most of the random flows IPv4, some IPv6, and rest random. */
1733     flow->dl_type = rnd < 0x8000 ? htons(ETH_TYPE_IP) :
1734         rnd < 0xc000 ? htons(ETH_TYPE_IPV6) : (OVS_FORCE ovs_be16)rnd;
1735
1736     if (dl_type_is_ip_any(flow->dl_type)) {
1737         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1738             flow->nw_src = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
1739             flow->nw_dst = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
1740         } else {
1741             random_bytes(&flow->ipv6_src, sizeof flow->ipv6_src);
1742             random_bytes(&flow->ipv6_dst, sizeof flow->ipv6_dst);
1743         }
1744         /* Make most of IP flows TCP, some UDP or SCTP, and rest random. */
1745         rnd = random_uint16();
1746         flow->nw_proto = rnd < 0x8000 ? IPPROTO_TCP :
1747             rnd < 0xc000 ? IPPROTO_UDP :
1748             rnd < 0xd000 ? IPPROTO_SCTP : (uint8_t)rnd;
1749         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
1750             flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
1751             flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
1752             flow->tp_src = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
1753             flow->tp_dst = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
1754         }
1755     }
1756 }
1757
1758 /* Masks the fields in 'wc' that are used by the flow hash 'fields'. */
1759 void
1760 flow_mask_hash_fields(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1761                       enum nx_hash_fields fields)
1762 {
1763     switch (fields) {
1764     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
1765         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
1766         break;
1767
1768     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
1769         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
1770         memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
1771         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1772             memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
1773             memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
1774         } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1775             memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
1776             memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
1777         }
1778         if (is_ip_any(flow)) {
1779             memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
1780             flow_unwildcard_tp_ports(flow, wc);
1781         }
1782         wc->masks.vlan_tci |= htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1783         break;
1784
1785     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP:
1786         if (is_ip_any(flow) && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
1787             memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
1788             memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
1789         }
1790         /* no break */
1791     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4:
1792         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1793             memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
1794             memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
1795         } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1796             memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
1797             memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
1798         } else {
1799             break; /* non-IP flow */
1800         }
1801
1802         memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
1803         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP || flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
1804             memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
1805             memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
1806         }
1807         break;
1808
1809     default:
1810         OVS_NOT_REACHED();
1811     }
1812 }
1813
1814 /* Hashes the portions of 'flow' designated by 'fields'. */
1815 uint32_t
1816 flow_hash_fields(const struct flow *flow, enum nx_hash_fields fields,
1817                  uint16_t basis)
1818 {
1819     switch (fields) {
1820
1821     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
1822         return jhash_bytes(&flow->dl_src, sizeof flow->dl_src, basis);
1823
1824     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
1825         return flow_hash_symmetric_l4(flow, basis);
1826
1827     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4:
1828         return flow_hash_symmetric_l3l4(flow, basis, false);
1829
1830     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP:
1831         return flow_hash_symmetric_l3l4(flow, basis, true);
1832
1833     }
1834
1835     OVS_NOT_REACHED();
1836 }
1837
1838 /* Returns a string representation of 'fields'. */
1839 const char *
1840 flow_hash_fields_to_str(enum nx_hash_fields fields)
1841 {
1842     switch (fields) {
1843     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC: return "eth_src";
1844     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4: return "symmetric_l4";
1845     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4: return "symmetric_l3l4";
1846     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP: return "symmetric_l3l4+udp";
1847     default: return "<unknown>";
1848     }
1849 }
1850
1851 /* Returns true if the value of 'fields' is supported. Otherwise false. */
1852 bool
1853 flow_hash_fields_valid(enum nx_hash_fields fields)
1854 {
1855     return fields == NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC
1856         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4
1857         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4
1858         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP;
1859 }
1860
1861 /* Returns a hash value for the bits of 'flow' that are active based on
1862  * 'wc', given 'basis'. */
1863 uint32_t
1864 flow_hash_in_wildcards(const struct flow *flow,
1865                        const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
1866 {
1867     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1868     const uint64_t *flow_u64 = (const uint64_t *) flow;
1869     uint32_t hash;
1870     size_t i;
1871
1872     hash = basis;
1873     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1874         hash = hash_add64(hash, flow_u64[i] & wc_u64[i]);
1875     }
1876     return hash_finish(hash, 8 * FLOW_U64S);
1877 }
1878
1879 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
1880  * OpenFlow 1.0 "dl_vlan" value:
1881  *
1882  *      - If it is in the range 0...4095, 'flow->vlan_tci' is set to match
1883  *        that VLAN.  Any existing PCP match is unchanged (it becomes 0 if
1884  *        'flow' previously matched packets without a VLAN header).
1885  *
1886  *      - If it is OFP_VLAN_NONE, 'flow->vlan_tci' is set to match a packet
1887  *        without a VLAN tag.
1888  *
1889  *      - Other values of 'vid' should not be used. */
1890 void
1891 flow_set_dl_vlan(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
1892 {
1893     if (vid == htons(OFP10_VLAN_NONE)) {
1894         flow->vlan_tci = htons(0);
1895     } else {
1896         vid &= htons(VLAN_VID_MASK);
1897         flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
1898         flow->vlan_tci |= htons(VLAN_CFI) | vid;
1899     }
1900 }
1901
1902 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
1903  * OpenFlow 1.2 "vlan_vid" value, that is, the low 13 bits of 'vlan_tci' (VID
1904  * plus CFI). */
1905 void
1906 flow_set_vlan_vid(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
1907 {
1908     ovs_be16 mask = htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1909     flow->vlan_tci &= ~mask;
1910     flow->vlan_tci |= vid & mask;
1911 }
1912
1913 /* Sets the VLAN PCP that 'flow' matches to 'pcp', which should be in the
1914  * range 0...7.
1915  *
1916  * This function has no effect on the VLAN ID that 'flow' matches.
1917  *
1918  * After calling this function, 'flow' will not match packets without a VLAN
1919  * header. */
1920 void
1921 flow_set_vlan_pcp(struct flow *flow, uint8_t pcp)
1922 {
1923     pcp &= 0x07;
1924     flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
1925     flow->vlan_tci |= htons((pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
1926 }
1927
1928 /* Returns the number of MPLS LSEs present in 'flow'
1929  *
1930  * Returns 0 if the 'dl_type' of 'flow' is not an MPLS ethernet type.
1931  * Otherwise traverses 'flow''s MPLS label stack stopping at the
1932  * first entry that has the BoS bit set. If no such entry exists then
1933  * the maximum number of LSEs that can be stored in 'flow' is returned.
1934  */
1935 int
1936 flow_count_mpls_labels(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1937 {
1938     /* dl_type is always masked. */
1939     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1940         int i;
1941         int cnt;
1942
1943         cnt = 0;
1944         for (i = 0; i < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; i++) {
1945             if (wc) {
1946                 wc->masks.mpls_lse[i] |= htonl(MPLS_BOS_MASK);
1947             }
1948             if (flow->mpls_lse[i] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
1949                 return i + 1;
1950             }
1951             if (flow->mpls_lse[i]) {
1952                 cnt++;
1953             }
1954         }
1955         return cnt;
1956     } else {
1957         return 0;
1958     }
1959 }
1960
1961 /* Returns the number consecutive of MPLS LSEs, starting at the
1962  * innermost LSE, that are common in 'a' and 'b'.
1963  *
1964  * 'an' must be flow_count_mpls_labels(a).
1965  * 'bn' must be flow_count_mpls_labels(b).
1966  */
1967 int
1968 flow_count_common_mpls_labels(const struct flow *a, int an,
1969                               const struct flow *b, int bn,
1970                               struct flow_wildcards *wc)
1971 {
1972     int min_n = MIN(an, bn);
1973     if (min_n == 0) {
1974         return 0;
1975     } else {
1976         int common_n = 0;
1977         int a_last = an - 1;
1978         int b_last = bn - 1;
1979         int i;
1980
1981         for (i = 0; i < min_n; i++) {
1982             if (wc) {
1983                 wc->masks.mpls_lse[a_last - i] = OVS_BE32_MAX;
1984                 wc->masks.mpls_lse[b_last - i] = OVS_BE32_MAX;
1985             }
1986             if (a->mpls_lse[a_last - i] != b->mpls_lse[b_last - i]) {
1987                 break;
1988             } else {
1989                 common_n++;
1990             }
1991         }
1992
1993         return common_n;
1994     }
1995 }
1996
1997 /* Adds a new outermost MPLS label to 'flow' and changes 'flow''s Ethernet type
1998  * to 'mpls_eth_type', which must be an MPLS Ethertype.
1999  *
2000  * If the new label is the first MPLS label in 'flow', it is generated as;
2001  *
2002  *     - label: 2, if 'flow' is IPv6, otherwise 0.
2003  *
2004  *     - TTL: IPv4 or IPv6 TTL, if present and nonzero, otherwise 64.
2005  *
2006  *     - TC: IPv4 or IPv6 TOS, if present, otherwise 0.
2007  *
2008  *     - BoS: 1.
2009  *
2010  * If the new label is the second or later label MPLS label in 'flow', it is
2011  * generated as;
2012  *
2013  *     - label: Copied from outer label.
2014  *
2015  *     - TTL: Copied from outer label.
2016  *
2017  *     - TC: Copied from outer label.
2018  *
2019  *     - BoS: 0.
2020  *
2021  * 'n' must be flow_count_mpls_labels(flow).  'n' must be less than
2022  * FLOW_MAX_MPLS_LABELS (because otherwise flow->mpls_lse[] would overflow).
2023  */
2024 void
2025 flow_push_mpls(struct flow *flow, int n, ovs_be16 mpls_eth_type,
2026                struct flow_wildcards *wc)
2027 {
2028     ovs_assert(eth_type_mpls(mpls_eth_type));
2029     ovs_assert(n < FLOW_MAX_MPLS_LABELS);
2030
2031     if (n) {
2032         int i;
2033
2034         if (wc) {
2035             memset(&wc->masks.mpls_lse, 0xff, sizeof *wc->masks.mpls_lse * n);
2036         }
2037         for (i = n; i >= 1; i--) {
2038             flow->mpls_lse[i] = flow->mpls_lse[i - 1];
2039         }
2040         flow->mpls_lse[0] = (flow->mpls_lse[1] & htonl(~MPLS_BOS_MASK));
2041     } else {
2042         int label = 0;          /* IPv4 Explicit Null. */
2043         int tc = 0;
2044         int ttl = 64;
2045
2046         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
2047             label = 2;
2048         }
2049
2050         if (is_ip_any(flow)) {
2051             tc = (flow->nw_tos & IP_DSCP_MASK) >> 2;
2052             if (wc) {
2053                 wc->masks.nw_tos |= IP_DSCP_MASK;
2054                 wc->masks.nw_ttl = 0xff;
2055             }
2056
2057             if (flow->nw_ttl) {
2058                 ttl = flow->nw_ttl;
2059             }
2060         }
2061
2062         flow->mpls_lse[0] = set_mpls_lse_values(ttl, tc, 1, htonl(label));
2063
2064         /* Clear all L3 and L4 fields and dp_hash. */
2065         BUILD_ASSERT(FLOW_WC_SEQ == 35);
2066         memset((char *) flow + FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT, 0,
2067                sizeof(struct flow) - FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT);
2068         flow->dp_hash = 0;
2069     }
2070     flow->dl_type = mpls_eth_type;
2071 }
2072
2073 /* Tries to remove the outermost MPLS label from 'flow'.  Returns true if
2074  * successful, false otherwise.  On success, sets 'flow''s Ethernet type to
2075  * 'eth_type'.
2076  *
2077  * 'n' must be flow_count_mpls_labels(flow). */
2078 bool
2079 flow_pop_mpls(struct flow *flow, int n, ovs_be16 eth_type,
2080               struct flow_wildcards *wc)
2081 {
2082     int i;
2083
2084     if (n == 0) {
2085         /* Nothing to pop. */
2086         return false;
2087     } else if (n == FLOW_MAX_MPLS_LABELS) {
2088         if (wc) {
2089             wc->masks.mpls_lse[n - 1] |= htonl(MPLS_BOS_MASK);
2090         }
2091         if (!(flow->mpls_lse[n - 1] & htonl(MPLS_BOS_MASK))) {
2092             /* Can't pop because don't know what to fill in mpls_lse[n - 1]. */
2093             return false;
2094         }
2095     }
2096
2097     if (wc) {
2098         memset(&wc->masks.mpls_lse[1], 0xff,
2099                sizeof *wc->masks.mpls_lse * (n - 1));
2100     }
2101     for (i = 1; i < n; i++) {
2102         flow->mpls_lse[i - 1] = flow->mpls_lse[i];
2103     }
2104     flow->mpls_lse[n - 1] = 0;
2105     flow->dl_type = eth_type;
2106     return true;
2107 }
2108
2109 /* Sets the MPLS Label that 'flow' matches to 'label', which is interpreted
2110  * as an OpenFlow 1.1 "mpls_label" value. */
2111 void
2112 flow_set_mpls_label(struct flow *flow, int idx, ovs_be32 label)
2113 {
2114     set_mpls_lse_label(&flow->mpls_lse[idx], label);
2115 }
2116
2117 /* Sets the MPLS TTL that 'flow' matches to 'ttl', which should be in the
2118  * range 0...255. */
2119 void
2120 flow_set_mpls_ttl(struct flow *flow, int idx, uint8_t ttl)
2121 {
2122     set_mpls_lse_ttl(&flow->mpls_lse[idx], ttl);
2123 }
2124
2125 /* Sets the MPLS TC that 'flow' matches to 'tc', which should be in the
2126  * range 0...7. */
2127 void
2128 flow_set_mpls_tc(struct flow *flow, int idx, uint8_t tc)
2129 {
2130     set_mpls_lse_tc(&flow->mpls_lse[idx], tc);
2131 }
2132
2133 /* Sets the MPLS BOS bit that 'flow' matches to which should be 0 or 1. */
2134 void
2135 flow_set_mpls_bos(struct flow *flow, int idx, uint8_t bos)
2136 {
2137     set_mpls_lse_bos(&flow->mpls_lse[idx], bos);
2138 }
2139
2140 /* Sets the entire MPLS LSE. */
2141 void
2142 flow_set_mpls_lse(struct flow *flow, int idx, ovs_be32 lse)
2143 {
2144     flow->mpls_lse[idx] = lse;
2145 }
2146
2147 static size_t
2148 flow_compose_l4(struct dp_packet *p, const struct flow *flow)
2149 {
2150     size_t l4_len = 0;
2151
2152     if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY)
2153         || !(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER)) {
2154         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
2155             struct tcp_header *tcp;
2156
2157             l4_len = sizeof *tcp;
2158             tcp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2159             tcp->tcp_src = flow->tp_src;
2160             tcp->tcp_dst = flow->tp_dst;
2161             tcp->tcp_ctl = TCP_CTL(ntohs(flow->tcp_flags), 5);
2162         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
2163             struct udp_header *udp;
2164
2165             l4_len = sizeof *udp;
2166             udp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2167             udp->udp_src = flow->tp_src;
2168             udp->udp_dst = flow->tp_dst;
2169         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
2170             struct sctp_header *sctp;
2171
2172             l4_len = sizeof *sctp;
2173             sctp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2174             sctp->sctp_src = flow->tp_src;
2175             sctp->sctp_dst = flow->tp_dst;
2176         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP) {
2177             struct icmp_header *icmp;
2178
2179             l4_len = sizeof *icmp;
2180             icmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2181             icmp->icmp_type = ntohs(flow->tp_src);
2182             icmp->icmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
2183             icmp->icmp_csum = csum(icmp, ICMP_HEADER_LEN);
2184         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP) {
2185             struct igmp_header *igmp;
2186
2187             l4_len = sizeof *igmp;
2188             igmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2189             igmp->igmp_type = ntohs(flow->tp_src);
2190             igmp->igmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
2191             put_16aligned_be32(&igmp->group, flow->igmp_group_ip4);
2192             igmp->igmp_csum = csum(igmp, IGMP_HEADER_LEN);
2193         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
2194             struct icmp6_hdr *icmp;
2195
2196             l4_len = sizeof *icmp;
2197             icmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2198             icmp->icmp6_type = ntohs(flow->tp_src);
2199             icmp->icmp6_code = ntohs(flow->tp_dst);
2200
2201             if (icmp->icmp6_code == 0 &&
2202                 (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
2203                  icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
2204                 struct in6_addr *nd_target;
2205                 struct ovs_nd_opt *nd_opt;
2206
2207                 l4_len += sizeof *nd_target;
2208                 nd_target = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *nd_target);
2209                 *nd_target = flow->nd_target;
2210
2211                 if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_sha)) {
2212                     l4_len += 8;
2213                     nd_opt = dp_packet_put_zeros(p, 8);
2214                     nd_opt->nd_opt_len = 1;
2215                     nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_SOURCE_LINKADDR;
2216                     nd_opt->nd_opt_mac = flow->arp_sha;
2217                 }
2218                 if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_tha)) {
2219                     l4_len += 8;
2220                     nd_opt = dp_packet_put_zeros(p, 8);
2221                     nd_opt->nd_opt_len = 1;
2222                     nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_TARGET_LINKADDR;
2223                     nd_opt->nd_opt_mac = flow->arp_tha;
2224                 }
2225             }
2226             icmp->icmp6_cksum = (OVS_FORCE uint16_t)
2227                 csum(icmp, (char *)dp_packet_tail(p) - (char *)icmp);
2228         }
2229     }
2230     return l4_len;
2231 }
2232
2233 /* Puts into 'b' a packet that flow_extract() would parse as having the given
2234  * 'flow'.
2235  *
2236  * (This is useful only for testing, obviously, and the packet isn't really
2237  * valid. It hasn't got some checksums filled in, for one, and lots of fields
2238  * are just zeroed.) */
2239 void
2240 flow_compose(struct dp_packet *p, const struct flow *flow)
2241 {
2242     size_t l4_len;
2243
2244     /* eth_compose() sets l3 pointer and makes sure it is 32-bit aligned. */
2245     eth_compose(p, flow->dl_dst, flow->dl_src, ntohs(flow->dl_type), 0);
2246     if (flow->dl_type == htons(FLOW_DL_TYPE_NONE)) {
2247         struct eth_header *eth = dp_packet_l2(p);
2248         eth->eth_type = htons(dp_packet_size(p));
2249         return;
2250     }
2251
2252     if (flow->vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
2253         eth_push_vlan(p, htons(ETH_TYPE_VLAN), flow->vlan_tci);
2254     }
2255
2256     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
2257         struct ip_header *ip;
2258
2259         ip = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *ip);
2260         ip->ip_ihl_ver = IP_IHL_VER(5, 4);
2261         ip->ip_tos = flow->nw_tos;
2262         ip->ip_ttl = flow->nw_ttl;
2263         ip->ip_proto = flow->nw_proto;
2264         put_16aligned_be32(&ip->ip_src, flow->nw_src);
2265         put_16aligned_be32(&ip->ip_dst, flow->nw_dst);
2266
2267         if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
2268             ip->ip_frag_off |= htons(IP_MORE_FRAGMENTS);
2269             if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) {
2270                 ip->ip_frag_off |= htons(100);
2271             }
2272         }
2273
2274         dp_packet_set_l4(p, dp_packet_tail(p));
2275
2276         l4_len = flow_compose_l4(p, flow);
2277
2278         ip = dp_packet_l3(p);
2279         ip->ip_tot_len = htons(p->l4_ofs - p->l3_ofs + l4_len);
2280         ip->ip_csum = csum(ip, sizeof *ip);
2281     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
2282         struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
2283
2284         nh = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *nh);
2285         put_16aligned_be32(&nh->ip6_flow, htonl(6 << 28) |
2286                            htonl(flow->nw_tos << 20) | flow->ipv6_label);
2287         nh->ip6_hlim = flow->nw_ttl;
2288         nh->ip6_nxt = flow->nw_proto;
2289
2290         memcpy(&nh->ip6_src, &flow->ipv6_src, sizeof(nh->ip6_src));
2291         memcpy(&nh->ip6_dst, &flow->ipv6_dst, sizeof(nh->ip6_dst));
2292
2293         dp_packet_set_l4(p, dp_packet_tail(p));
2294
2295         l4_len = flow_compose_l4(p, flow);
2296
2297         nh = dp_packet_l3(p);
2298         nh->ip6_plen = htons(l4_len);
2299     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
2300                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
2301         struct arp_eth_header *arp;
2302
2303         arp = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *arp);
2304         dp_packet_set_l3(p, arp);
2305         arp->ar_hrd = htons(1);
2306         arp->ar_pro = htons(ETH_TYPE_IP);
2307         arp->ar_hln = ETH_ADDR_LEN;
2308         arp->ar_pln = 4;
2309         arp->ar_op = htons(flow->nw_proto);
2310
2311         if (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST ||
2312             flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY) {
2313             put_16aligned_be32(&arp->ar_spa, flow->nw_src);
2314             put_16aligned_be32(&arp->ar_tpa, flow->nw_dst);
2315             arp->ar_sha = flow->arp_sha;
2316             arp->ar_tha = flow->arp_tha;
2317         }
2318     }
2319
2320     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
2321         int n;
2322
2323         p->l2_5_ofs = p->l3_ofs;
2324         for (n = 1; n < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; n++) {
2325             if (flow->mpls_lse[n - 1] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
2326                 break;
2327             }
2328         }
2329         while (n > 0) {
2330             push_mpls(p, flow->dl_type, flow->mpls_lse[--n]);
2331         }
2332     }
2333 }
2334 \f
2335 /* Compressed flow. */
2336
2337 /* Completes an initialization of 'dst' as a miniflow copy of 'src' begun by
2338  * the caller.  The caller must have already computed 'dst->map' properly to
2339  * indicate the significant uint64_t elements of 'src'.
2340  *
2341  * Normally the significant elements are the ones that are non-zero.  However,
2342  * when a miniflow is initialized from a (mini)mask, the values can be zeroes,
2343  * so that the flow and mask always have the same maps. */
2344 void
2345 miniflow_init(struct miniflow *dst, const struct flow *src)
2346 {
2347     uint64_t *dst_u64 = miniflow_values(dst);
2348     size_t idx;
2349
2350     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, dst->map) {
2351         *dst_u64++ = flow_u64_value(src, idx);
2352     }
2353 }
2354
2355 /* Initialize the maps of 'flow' from 'src'. */
2356 void
2357 miniflow_map_init(struct miniflow *flow, const struct flow *src)
2358 {
2359     /* Initialize map, counting the number of nonzero elements. */
2360     flowmap_init(&flow->map);
2361     for (size_t i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
2362         if (flow_u64_value(src, i)) {
2363             flowmap_set(&flow->map, i, 1);
2364         }
2365     }
2366 }
2367
2368 /* Allocates 'n' count of miniflows, consecutive in memory, initializing the
2369  * map of each from 'src'.
2370  * Returns the size of the miniflow data. */
2371 size_t
2372 miniflow_alloc(struct miniflow *dsts[], size_t n, const struct miniflow *src)
2373 {
2374     size_t n_values = miniflow_n_values(src);
2375     size_t data_size = MINIFLOW_VALUES_SIZE(n_values);
2376     struct miniflow *dst = xmalloc(n * (sizeof *src + data_size));
2377     size_t i;
2378
2379     COVERAGE_INC(miniflow_malloc);
2380
2381     for (i = 0; i < n; i++) {
2382         *dst = *src;   /* Copy maps. */
2383         dsts[i] = dst;
2384         dst += 1;      /* Just past the maps. */
2385         dst = (struct miniflow *)((uint64_t *)dst + n_values); /* Skip data. */
2386     }
2387     return data_size;
2388 }
2389
2390 /* Returns a miniflow copy of 'src'.  The caller must eventually free() the
2391  * returned miniflow. */
2392 struct miniflow *
2393 miniflow_create(const struct flow *src)
2394 {
2395     struct miniflow tmp;
2396     struct miniflow *dst;
2397
2398     miniflow_map_init(&tmp, src);
2399
2400     miniflow_alloc(&dst, 1, &tmp);
2401     miniflow_init(dst, src);
2402     return dst;
2403 }
2404
2405 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'.  The caller must have allocated
2406  * 'dst' to have inline space for 'n_values' data in 'src'. */
2407 void
2408 miniflow_clone(struct miniflow *dst, const struct miniflow *src,
2409                size_t n_values)
2410 {
2411     *dst = *src;   /* Copy maps. */
2412     memcpy(miniflow_values(dst), miniflow_get_values(src),
2413            MINIFLOW_VALUES_SIZE(n_values));
2414 }
2415
2416 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'. */
2417 void
2418 miniflow_expand(const struct miniflow *src, struct flow *dst)
2419 {
2420     memset(dst, 0, sizeof *dst);
2421     flow_union_with_miniflow(dst, src);
2422 }
2423
2424 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal miniflows, false otherwise. */
2425 bool
2426 miniflow_equal(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b)
2427 {
2428     const uint64_t *ap = miniflow_get_values(a);
2429     const uint64_t *bp = miniflow_get_values(b);
2430
2431     /* This is mostly called after a matching hash, so it is highly likely that
2432      * the maps are equal as well. */
2433     if (OVS_LIKELY(flowmap_equal(a->map, b->map))) {
2434         return !memcmp(ap, bp, miniflow_n_values(a) * sizeof *ap);
2435     } else {
2436         size_t idx;
2437
2438         FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX (idx, flowmap_or(a->map, b->map)) {
2439             if ((flowmap_is_set(&a->map, idx) ? *ap++ : 0)
2440                 != (flowmap_is_set(&b->map, idx) ? *bp++ : 0)) {
2441                 return false;
2442             }
2443         }
2444     }
2445
2446     return true;
2447 }
2448
2449 /* Returns false if 'a' and 'b' differ at the places where there are 1-bits
2450  * in 'mask', true otherwise. */
2451 bool
2452 miniflow_equal_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b,
2453                            const struct minimask *mask)
2454 {
2455     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->masks);
2456     size_t idx;
2457
2458     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, mask->masks.map) {
2459         if ((miniflow_get(a, idx) ^ miniflow_get(b, idx)) & *p++) {
2460             return false;
2461         }
2462     }
2463
2464     return true;
2465 }
2466
2467 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal at the places where there are 1-bits
2468  * in 'mask', false if they differ. */
2469 bool
2470 miniflow_equal_flow_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct flow *b,
2471                                 const struct minimask *mask)
2472 {
2473     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->masks);
2474     size_t idx;
2475
2476     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, mask->masks.map) {
2477         if ((miniflow_get(a, idx) ^ flow_u64_value(b, idx)) & *p++) {
2478             return false;
2479         }
2480     }
2481
2482     return true;
2483 }
2484
2485 \f
2486 void
2487 minimask_init(struct minimask *mask, const struct flow_wildcards *wc)
2488 {
2489     miniflow_init(&mask->masks, &wc->masks);
2490 }
2491
2492 /* Returns a minimask copy of 'wc'.  The caller must eventually free the
2493  * returned minimask with free(). */
2494 struct minimask *
2495 minimask_create(const struct flow_wildcards *wc)
2496 {
2497     return (struct minimask *)miniflow_create(&wc->masks);
2498 }
2499
2500 /* Initializes 'dst_' as the bit-wise "and" of 'a_' and 'b_'.
2501  *
2502  * The caller must provide room for FLOW_U64S "uint64_t"s in 'storage', which
2503  * must follow '*dst_' in memory, for use by 'dst_'.  The caller must *not*
2504  * free 'dst_' free(). */
2505 void
2506 minimask_combine(struct minimask *dst_,
2507                  const struct minimask *a_, const struct minimask *b_,
2508                  uint64_t storage[FLOW_U64S])
2509 {
2510     struct miniflow *dst = &dst_->masks;
2511     uint64_t *dst_values = storage;
2512     const struct miniflow *a = &a_->masks;
2513     const struct miniflow *b = &b_->masks;
2514     size_t idx;
2515
2516     flowmap_init(&dst->map);
2517
2518     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, flowmap_and(a->map, b->map)) {
2519         /* Both 'a' and 'b' have non-zero data at 'idx'. */
2520         uint64_t mask = *miniflow_get__(a, idx) & *miniflow_get__(b, idx);
2521
2522         if (mask) {
2523             flowmap_set(&dst->map, idx, 1);
2524             *dst_values++ = mask;
2525         }
2526     }
2527 }
2528
2529 /* Initializes 'wc' as a copy of 'mask'. */
2530 void
2531 minimask_expand(const struct minimask *mask, struct flow_wildcards *wc)
2532 {
2533     miniflow_expand(&mask->masks, &wc->masks);
2534 }
2535
2536 /* Returns true if 'a' and 'b' are the same flow mask, false otherwise.
2537  * Minimasks may not have zero data values, so for the minimasks to be the
2538  * same, they need to have the same map and the same data values. */
2539 bool
2540 minimask_equal(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
2541 {
2542     return !memcmp(a, b, sizeof *a
2543                    + MINIFLOW_VALUES_SIZE(miniflow_n_values(&a->masks)));
2544 }
2545
2546 /* Returns true if at least one bit matched by 'b' is wildcarded by 'a',
2547  * false otherwise. */
2548 bool
2549 minimask_has_extra(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
2550 {
2551     const uint64_t *bp = miniflow_get_values(&b->masks);
2552     size_t idx;
2553
2554     FLOWMAP_FOR_EACH_INDEX(idx, b->masks.map) {
2555         uint64_t b_u64 = *bp++;
2556
2557         /* 'b_u64' is non-zero, check if the data in 'a' is either zero
2558          * or misses some of the bits in 'b_u64'. */
2559         if (!MINIFLOW_IN_MAP(&a->masks, idx)
2560             || ((*miniflow_get__(&a->masks, idx) & b_u64) != b_u64)) {
2561             return true; /* 'a' wildcards some bits 'b' doesn't. */
2562         }
2563     }
2564
2565     return false;
2566 }