flow: Make compile with MSVC.
[cascardo/ovs.git] / lib / flow.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015 Nicira, Inc.
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16 #include <config.h>
17 #include <sys/types.h>
18 #include "flow.h"
19 #include <errno.h>
20 #include <inttypes.h>
21 #include <limits.h>
22 #include <netinet/in.h>
23 #include <netinet/icmp6.h>
24 #include <netinet/ip6.h>
25 #include <stdint.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include <string.h>
28 #include "byte-order.h"
29 #include "coverage.h"
30 #include "csum.h"
31 #include "dynamic-string.h"
32 #include "hash.h"
33 #include "jhash.h"
34 #include "match.h"
35 #include "dp-packet.h"
36 #include "openflow/openflow.h"
37 #include "packets.h"
38 #include "odp-util.h"
39 #include "random.h"
40 #include "unaligned.h"
41
42 COVERAGE_DEFINE(flow_extract);
43 COVERAGE_DEFINE(miniflow_malloc);
44
45 /* U64 indices for segmented flow classification. */
46 const uint8_t flow_segment_u64s[4] = {
47     FLOW_SEGMENT_1_ENDS_AT / sizeof(uint64_t),
48     FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT / sizeof(uint64_t),
49     FLOW_SEGMENT_3_ENDS_AT / sizeof(uint64_t),
50     FLOW_U64S
51 };
52
53 /* Asserts that field 'f1' follows immediately after 'f0' in struct flow,
54  * without any intervening padding. */
55 #define ASSERT_SEQUENTIAL(f0, f1)                       \
56     BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct flow, f0)         \
57                       + MEMBER_SIZEOF(struct flow, f0)  \
58                       == offsetof(struct flow, f1))
59
60 /* Asserts that fields 'f0' and 'f1' are in the same 32-bit aligned word within
61  * struct flow. */
62 #define ASSERT_SAME_WORD(f0, f1)                        \
63     BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct flow, f0) / 4     \
64                       == offsetof(struct flow, f1) / 4)
65
66 /* Asserts that 'f0' and 'f1' are both sequential and within the same 32-bit
67  * aligned word in struct flow. */
68 #define ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(f0, f1)     \
69     ASSERT_SEQUENTIAL(f0, f1);                  \
70     ASSERT_SAME_WORD(f0, f1)
71
72 /* miniflow_extract() assumes the following to be true to optimize the
73  * extraction process. */
74 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(dl_type, vlan_tci);
75
76 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(nw_frag, nw_tos);
77 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(nw_tos, nw_ttl);
78 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(nw_ttl, nw_proto);
79
80 /* TCP flags in the middle of a BE64, zeroes in the other half. */
81 BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct flow, tcp_flags) % 8 == 4);
82
83 #if WORDS_BIGENDIAN
84 #define TCP_FLAGS_BE32(tcp_ctl) ((OVS_FORCE ovs_be32)TCP_FLAGS_BE16(tcp_ctl) \
85                                  << 16)
86 #else
87 #define TCP_FLAGS_BE32(tcp_ctl) ((OVS_FORCE ovs_be32)TCP_FLAGS_BE16(tcp_ctl))
88 #endif
89
90 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(tp_src, tp_dst);
91
92 /* Removes 'size' bytes from the head end of '*datap', of size '*sizep', which
93  * must contain at least 'size' bytes of data.  Returns the first byte of data
94  * removed. */
95 static inline const void *
96 data_pull(const void **datap, size_t *sizep, size_t size)
97 {
98     const char *data = *datap;
99     *datap = data + size;
100     *sizep -= size;
101     return data;
102 }
103
104 /* If '*datap' has at least 'size' bytes of data, removes that many bytes from
105  * the head end of '*datap' and returns the first byte removed.  Otherwise,
106  * returns a null pointer without modifying '*datap'. */
107 static inline const void *
108 data_try_pull(const void **datap, size_t *sizep, size_t size)
109 {
110     return OVS_LIKELY(*sizep >= size) ? data_pull(datap, sizep, size) : NULL;
111 }
112
113 /* Context for pushing data to a miniflow. */
114 struct mf_ctx {
115     uint64_t map;
116     uint64_t *data;
117     uint64_t * const end;
118 };
119
120 /* miniflow_push_* macros allow filling in a miniflow data values in order.
121  * Assertions are needed only when the layout of the struct flow is modified.
122  * 'ofs' is a compile-time constant, which allows most of the code be optimized
123  * away.  Some GCC versions gave warnings on ALWAYS_INLINE, so these are
124  * defined as macros. */
125
126 #if (FLOW_WC_SEQ != 33)
127 #define MINIFLOW_ASSERT(X) ovs_assert(X)
128 BUILD_MESSAGE("FLOW_WC_SEQ changed: miniflow_extract() will have runtime "
129                "assertions enabled. Consider updating FLOW_WC_SEQ after "
130                "testing")
131 #else
132 #define MINIFLOW_ASSERT(X)
133 #endif
134
135 #define miniflow_push_uint64_(MF, OFS, VALUE)                   \
136 {                                                               \
137     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end && (OFS) % 8 == 0          \
138                     && !(MF.map & (UINT64_MAX << (OFS) / 8)));  \
139     *MF.data++ = VALUE;                                         \
140     MF.map |= UINT64_C(1) << (OFS) / 8;                         \
141 }
142
143 #define miniflow_push_be64_(MF, OFS, VALUE) \
144     miniflow_push_uint64_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint64_t)(VALUE))
145
146 #define miniflow_push_uint32_(MF, OFS, VALUE)                   \
147 {                                                               \
148     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end &&                                 \
149                     (((OFS) % 8 == 0 && !(MF.map & (UINT64_MAX << (OFS) / 8))) \
150                      || ((OFS) % 8 == 4 && MF.map & (UINT64_C(1) << (OFS) / 8) \
151                          && !(MF.map & (UINT64_MAX << ((OFS) / 8 + 1)))))); \
152                                                                         \
153     if ((OFS) % 8 == 0) {                                               \
154         *(uint32_t *)MF.data = VALUE;                                   \
155         MF.map |= UINT64_C(1) << (OFS) / 8;                             \
156     } else if ((OFS) % 8 == 4) {                                        \
157         *((uint32_t *)MF.data + 1) = VALUE;                             \
158         MF.data++;                                                      \
159     }                                                                   \
160 }
161
162 #define miniflow_push_be32_(MF, OFS, VALUE)                     \
163     miniflow_push_uint32_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint32_t)(VALUE))
164
165 #define miniflow_push_uint16_(MF, OFS, VALUE)                           \
166 {                                                                       \
167     MINIFLOW_ASSERT(MF.data < MF.end &&                                 \
168                     (((OFS) % 8 == 0 && !(MF.map & (UINT64_MAX << (OFS) / 8))) \
169                      || ((OFS) % 2 == 0 && MF.map & (UINT64_C(1) << (OFS) / 8) \
170                          && !(MF.map & (UINT64_MAX << ((OFS) / 8 + 1)))))); \
171                                                                         \
172     if ((OFS) % 8 == 0) {                                               \
173         *(uint16_t *)MF.data = VALUE;                                   \
174         MF.map |= UINT64_C(1) << (OFS) / 8;                             \
175     } else if ((OFS) % 8 == 2) {                                        \
176         *((uint16_t *)MF.data + 1) = VALUE;                             \
177     } else if ((OFS) % 8 == 4) {                                        \
178         *((uint16_t *)MF.data + 2) = VALUE;                             \
179     } else if ((OFS) % 8 == 6) {                                        \
180         *((uint16_t *)MF.data + 3) = VALUE;                             \
181         MF.data++;                                                      \
182     }                                                                   \
183 }
184
185 #define miniflow_pad_to_64_(MF, OFS)                                    \
186 {                                                                   \
187     MINIFLOW_ASSERT((OFS) % 8 != 0);                                    \
188     MINIFLOW_ASSERT(MF.map & (UINT64_C(1) << (OFS) / 8));               \
189     MINIFLOW_ASSERT(!(MF.map & (UINT64_MAX << ((OFS) / 8 + 1))));       \
190                                                                         \
191     memset((uint8_t *)MF.data + (OFS) % 8, 0, 8 - (OFS) % 8);           \
192     MF.data++;                                                          \
193 }
194
195 #define miniflow_push_be16_(MF, OFS, VALUE)                     \
196     miniflow_push_uint16_(MF, OFS, (OVS_FORCE uint16_t)VALUE);
197
198 /* Data at 'valuep' may be unaligned. */
199 #define miniflow_push_words_(MF, OFS, VALUEP, N_WORDS)          \
200 {                                                               \
201     int ofs64 = (OFS) / 8;                                      \
202                                                                         \
203     MINIFLOW_ASSERT(MF.data + (N_WORDS) <= MF.end && (OFS) % 8 == 0     \
204                     && !(MF.map & (UINT64_MAX << ofs64)));              \
205                                                                         \
206     memcpy(MF.data, (VALUEP), (N_WORDS) * sizeof *MF.data);             \
207     MF.data += (N_WORDS);                                               \
208     MF.map |= ((UINT64_MAX >> (64 - (N_WORDS))) << ofs64);              \
209 }
210
211 /* Push 32-bit words padded to 64-bits. */
212 #define miniflow_push_words_32_(MF, OFS, VALUEP, N_WORDS)               \
213 {                                                                       \
214     int ofs64 = (OFS) / 8;                                              \
215                                                                         \
216     MINIFLOW_ASSERT(MF.data + DIV_ROUND_UP(N_WORDS, 2) <= MF.end        \
217                     && (OFS) % 8 == 0                                   \
218                     && !(MF.map & (UINT64_MAX << ofs64)));              \
219                                                                         \
220     memcpy(MF.data, (VALUEP), (N_WORDS) * sizeof(uint32_t));            \
221     MF.data += DIV_ROUND_UP(N_WORDS, 2);                                \
222     MF.map |= ((UINT64_MAX >> (64 - DIV_ROUND_UP(N_WORDS, 2))) << ofs64); \
223     if ((N_WORDS) & 1) {                                                \
224         *((uint32_t *)MF.data - 1) = 0;                                 \
225     }                                                                   \
226 }
227
228 /* Data at 'valuep' may be unaligned. */
229 /* MACs start 64-aligned, and must be followed by other data or padding. */
230 #define miniflow_push_macs_(MF, OFS, VALUEP)                    \
231 {                                                               \
232     int ofs64 = (OFS) / 8;                                      \
233                                                                 \
234     MINIFLOW_ASSERT(MF.data + 2 <= MF.end && (OFS) % 8 == 0     \
235                     && !(MF.map & (UINT64_MAX << ofs64)));      \
236                                                                 \
237     memcpy(MF.data, (VALUEP), 2 * ETH_ADDR_LEN);                \
238     MF.data += 1;                   /* First word only. */      \
239     MF.map |= UINT64_C(3) << ofs64; /* Both words. */           \
240 }
241
242 #define miniflow_push_uint32(MF, FIELD, VALUE)                      \
243     miniflow_push_uint32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
244
245 #define miniflow_push_be32(MF, FIELD, VALUE)                        \
246     miniflow_push_be32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
247
248 #define miniflow_push_uint16(MF, FIELD, VALUE)                      \
249     miniflow_push_uint16_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
250
251 #define miniflow_push_be16(MF, FIELD, VALUE)                        \
252     miniflow_push_be16_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUE)
253
254 #define miniflow_pad_to_64(MF, FIELD)                       \
255     miniflow_pad_to_64_(MF, offsetof(struct flow, FIELD))
256
257 #define miniflow_push_words(MF, FIELD, VALUEP, N_WORDS)                 \
258     miniflow_push_words_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP, N_WORDS)
259
260 #define miniflow_push_words_32(MF, FIELD, VALUEP, N_WORDS)              \
261     miniflow_push_words_32_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP, N_WORDS)
262
263 #define miniflow_push_macs(MF, FIELD, VALUEP)                       \
264     miniflow_push_macs_(MF, offsetof(struct flow, FIELD), VALUEP)
265
266 /* Pulls the MPLS headers at '*datap' and returns the count of them. */
267 static inline int
268 parse_mpls(const void **datap, size_t *sizep)
269 {
270     const struct mpls_hdr *mh;
271     int count = 0;
272
273     while ((mh = data_try_pull(datap, sizep, sizeof *mh))) {
274         count++;
275         if (mh->mpls_lse.lo & htons(1 << MPLS_BOS_SHIFT)) {
276             break;
277         }
278     }
279     return MIN(count, FLOW_MAX_MPLS_LABELS);
280 }
281
282 static inline ovs_be16
283 parse_vlan(const void **datap, size_t *sizep)
284 {
285     const struct eth_header *eth = *datap;
286
287     struct qtag_prefix {
288         ovs_be16 eth_type;      /* ETH_TYPE_VLAN */
289         ovs_be16 tci;
290     };
291
292     data_pull(datap, sizep, ETH_ADDR_LEN * 2);
293
294     if (eth->eth_type == htons(ETH_TYPE_VLAN)) {
295         if (OVS_LIKELY(*sizep
296                        >= sizeof(struct qtag_prefix) + sizeof(ovs_be16))) {
297             const struct qtag_prefix *qp = data_pull(datap, sizep, sizeof *qp);
298             return qp->tci | htons(VLAN_CFI);
299         }
300     }
301     return 0;
302 }
303
304 static inline ovs_be16
305 parse_ethertype(const void **datap, size_t *sizep)
306 {
307     const struct llc_snap_header *llc;
308     ovs_be16 proto;
309
310     proto = *(ovs_be16 *) data_pull(datap, sizep, sizeof proto);
311     if (OVS_LIKELY(ntohs(proto) >= ETH_TYPE_MIN)) {
312         return proto;
313     }
314
315     if (OVS_UNLIKELY(*sizep < sizeof *llc)) {
316         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
317     }
318
319     llc = *datap;
320     if (OVS_UNLIKELY(llc->llc.llc_dsap != LLC_DSAP_SNAP
321                      || llc->llc.llc_ssap != LLC_SSAP_SNAP
322                      || llc->llc.llc_cntl != LLC_CNTL_SNAP
323                      || memcmp(llc->snap.snap_org, SNAP_ORG_ETHERNET,
324                                sizeof llc->snap.snap_org))) {
325         return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
326     }
327
328     data_pull(datap, sizep, sizeof *llc);
329
330     if (OVS_LIKELY(ntohs(llc->snap.snap_type) >= ETH_TYPE_MIN)) {
331         return llc->snap.snap_type;
332     }
333
334     return htons(FLOW_DL_TYPE_NONE);
335 }
336
337 static inline bool
338 parse_icmpv6(const void **datap, size_t *sizep, const struct icmp6_hdr *icmp,
339              const struct in6_addr **nd_target,
340              uint8_t arp_buf[2][ETH_ADDR_LEN])
341 {
342     if (icmp->icmp6_code == 0 &&
343         (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
344          icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
345
346         *nd_target = data_try_pull(datap, sizep, sizeof **nd_target);
347         if (OVS_UNLIKELY(!*nd_target)) {
348             return false;
349         }
350
351         while (*sizep >= 8) {
352             /* The minimum size of an option is 8 bytes, which also is
353              * the size of Ethernet link-layer options. */
354             const struct nd_opt_hdr *nd_opt = *datap;
355             int opt_len = nd_opt->nd_opt_len * 8;
356
357             if (!opt_len || opt_len > *sizep) {
358                 goto invalid;
359             }
360
361             /* Store the link layer address if the appropriate option is
362              * provided.  It is considered an error if the same link
363              * layer option is specified twice. */
364             if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_SOURCE_LINKADDR
365                     && opt_len == 8) {
366                 if (OVS_LIKELY(eth_addr_is_zero(arp_buf[0]))) {
367                     memcpy(arp_buf[0], nd_opt + 1, ETH_ADDR_LEN);
368                 } else {
369                     goto invalid;
370                 }
371             } else if (nd_opt->nd_opt_type == ND_OPT_TARGET_LINKADDR
372                     && opt_len == 8) {
373                 if (OVS_LIKELY(eth_addr_is_zero(arp_buf[1]))) {
374                     memcpy(arp_buf[1], nd_opt + 1, ETH_ADDR_LEN);
375                 } else {
376                     goto invalid;
377                 }
378             }
379
380             if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(datap, sizep, opt_len))) {
381                 goto invalid;
382             }
383         }
384     }
385
386     return true;
387
388 invalid:
389     return false;
390 }
391
392 /* Initializes 'flow' members from 'packet' and 'md'
393  *
394  * Initializes 'packet' header l2 pointer to the start of the Ethernet
395  * header, and the layer offsets as follows:
396  *
397  *    - packet->l2_5_ofs to the start of the MPLS shim header, or UINT16_MAX
398  *      when there is no MPLS shim header.
399  *
400  *    - packet->l3_ofs to just past the Ethernet header, or just past the
401  *      vlan_header if one is present, to the first byte of the payload of the
402  *      Ethernet frame.  UINT16_MAX if the frame is too short to contain an
403  *      Ethernet header.
404  *
405  *    - packet->l4_ofs to just past the IPv4 header, if one is present and
406  *      has at least the content used for the fields of interest for the flow,
407  *      otherwise UINT16_MAX.
408  */
409 void
410 flow_extract(struct dp_packet *packet, struct flow *flow)
411 {
412     struct {
413         struct miniflow mf;
414         uint64_t buf[FLOW_U64S];
415     } m;
416
417     COVERAGE_INC(flow_extract);
418
419     miniflow_extract(packet, &m.mf);
420     miniflow_expand(&m.mf, flow);
421 }
422
423 /* Caller is responsible for initializing 'dst' with enough storage for
424  * FLOW_U64S * 8 bytes. */
425 void
426 miniflow_extract(struct dp_packet *packet, struct miniflow *dst)
427 {
428     const struct pkt_metadata *md = &packet->md;
429     const void *data = dp_packet_data(packet);
430     size_t size = dp_packet_size(packet);
431     uint64_t *values = miniflow_values(dst);
432     struct mf_ctx mf = { 0, values, values + FLOW_U64S };
433     const char *l2;
434     ovs_be16 dl_type;
435     uint8_t nw_frag, nw_tos, nw_ttl, nw_proto;
436
437     /* Metadata. */
438     if (md->tunnel.ip_dst) {
439         miniflow_push_words(mf, tunnel, &md->tunnel,
440                             offsetof(struct flow_tnl, metadata) /
441                             sizeof(uint64_t));
442         if (md->tunnel.metadata.opt_map) {
443             miniflow_push_words(mf, tunnel.metadata, &md->tunnel.metadata,
444                                  sizeof md->tunnel.metadata / sizeof(uint64_t));
445         }
446     }
447     if (md->skb_priority || md->pkt_mark) {
448         miniflow_push_uint32(mf, skb_priority, md->skb_priority);
449         miniflow_push_uint32(mf, pkt_mark, md->pkt_mark);
450     }
451     miniflow_push_uint32(mf, dp_hash, md->dp_hash);
452     miniflow_push_uint32(mf, in_port, odp_to_u32(md->in_port.odp_port));
453     if (md->recirc_id) {
454         miniflow_push_uint32(mf, recirc_id, md->recirc_id);
455         miniflow_pad_to_64(mf, conj_id);
456     }
457
458     /* Initialize packet's layer pointer and offsets. */
459     l2 = data;
460     dp_packet_reset_offsets(packet);
461
462     /* Must have full Ethernet header to proceed. */
463     if (OVS_UNLIKELY(size < sizeof(struct eth_header))) {
464         goto out;
465     } else {
466         ovs_be16 vlan_tci;
467
468         /* Link layer. */
469         ASSERT_SEQUENTIAL(dl_dst, dl_src);
470         miniflow_push_macs(mf, dl_dst, data);
471         /* dl_type, vlan_tci. */
472         vlan_tci = parse_vlan(&data, &size);
473         dl_type = parse_ethertype(&data, &size);
474         miniflow_push_be16(mf, dl_type, dl_type);
475         miniflow_push_be16(mf, vlan_tci, vlan_tci);
476     }
477
478     /* Parse mpls. */
479     if (OVS_UNLIKELY(eth_type_mpls(dl_type))) {
480         int count;
481         const void *mpls = data;
482
483         packet->l2_5_ofs = (char *)data - l2;
484         count = parse_mpls(&data, &size);
485         miniflow_push_words_32(mf, mpls_lse, mpls, count);
486     }
487
488     /* Network layer. */
489     packet->l3_ofs = (char *)data - l2;
490
491     nw_frag = 0;
492     if (OVS_LIKELY(dl_type == htons(ETH_TYPE_IP))) {
493         const struct ip_header *nh = data;
494         int ip_len;
495         uint16_t tot_len;
496
497         if (OVS_UNLIKELY(size < IP_HEADER_LEN)) {
498             goto out;
499         }
500         ip_len = IP_IHL(nh->ip_ihl_ver) * 4;
501
502         if (OVS_UNLIKELY(ip_len < IP_HEADER_LEN)) {
503             goto out;
504         }
505         if (OVS_UNLIKELY(size < ip_len)) {
506             goto out;
507         }
508         tot_len = ntohs(nh->ip_tot_len);
509         if (OVS_UNLIKELY(tot_len > size)) {
510             goto out;
511         }
512         if (OVS_UNLIKELY(size - tot_len > UINT8_MAX)) {
513             goto out;
514         }
515         dp_packet_set_l2_pad_size(packet, size - tot_len);
516         size = tot_len;   /* Never pull padding. */
517
518         /* Push both source and destination address at once. */
519         miniflow_push_words(mf, nw_src, &nh->ip_src, 1);
520
521         miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, 0); /* Padding for IPv4. */
522
523         nw_tos = nh->ip_tos;
524         nw_ttl = nh->ip_ttl;
525         nw_proto = nh->ip_proto;
526         if (OVS_UNLIKELY(IP_IS_FRAGMENT(nh->ip_frag_off))) {
527             nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
528             if (nh->ip_frag_off & htons(IP_FRAG_OFF_MASK)) {
529                 nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
530             }
531         }
532         data_pull(&data, &size, ip_len);
533     } else if (dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
534         const struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
535         ovs_be32 tc_flow;
536         uint16_t plen;
537
538         if (OVS_UNLIKELY(size < sizeof *nh)) {
539             goto out;
540         }
541         nh = data_pull(&data, &size, sizeof *nh);
542
543         plen = ntohs(nh->ip6_plen);
544         if (OVS_UNLIKELY(plen > size)) {
545             goto out;
546         }
547         /* Jumbo Payload option not supported yet. */
548         if (OVS_UNLIKELY(size - plen > UINT8_MAX)) {
549             goto out;
550         }
551         dp_packet_set_l2_pad_size(packet, size - plen);
552         size = plen;   /* Never pull padding. */
553
554         miniflow_push_words(mf, ipv6_src, &nh->ip6_src,
555                             sizeof nh->ip6_src / 8);
556         miniflow_push_words(mf, ipv6_dst, &nh->ip6_dst,
557                             sizeof nh->ip6_dst / 8);
558
559         tc_flow = get_16aligned_be32(&nh->ip6_flow);
560         {
561             ovs_be32 label = tc_flow & htonl(IPV6_LABEL_MASK);
562             miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, label);
563         }
564
565         nw_tos = ntohl(tc_flow) >> 20;
566         nw_ttl = nh->ip6_hlim;
567         nw_proto = nh->ip6_nxt;
568
569         while (1) {
570             if (OVS_LIKELY((nw_proto != IPPROTO_HOPOPTS)
571                            && (nw_proto != IPPROTO_ROUTING)
572                            && (nw_proto != IPPROTO_DSTOPTS)
573                            && (nw_proto != IPPROTO_AH)
574                            && (nw_proto != IPPROTO_FRAGMENT))) {
575                 /* It's either a terminal header (e.g., TCP, UDP) or one we
576                  * don't understand.  In either case, we're done with the
577                  * packet, so use it to fill in 'nw_proto'. */
578                 break;
579             }
580
581             /* We only verify that at least 8 bytes of the next header are
582              * available, but many of these headers are longer.  Ensure that
583              * accesses within the extension header are within those first 8
584              * bytes. All extension headers are required to be at least 8
585              * bytes. */
586             if (OVS_UNLIKELY(size < 8)) {
587                 goto out;
588             }
589
590             if ((nw_proto == IPPROTO_HOPOPTS)
591                 || (nw_proto == IPPROTO_ROUTING)
592                 || (nw_proto == IPPROTO_DSTOPTS)) {
593                 /* These headers, while different, have the fields we care
594                  * about in the same location and with the same
595                  * interpretation. */
596                 const struct ip6_ext *ext_hdr = data;
597                 nw_proto = ext_hdr->ip6e_nxt;
598                 if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(&data, &size,
599                                                 (ext_hdr->ip6e_len + 1) * 8))) {
600                     goto out;
601                 }
602             } else if (nw_proto == IPPROTO_AH) {
603                 /* A standard AH definition isn't available, but the fields
604                  * we care about are in the same location as the generic
605                  * option header--only the header length is calculated
606                  * differently. */
607                 const struct ip6_ext *ext_hdr = data;
608                 nw_proto = ext_hdr->ip6e_nxt;
609                 if (OVS_UNLIKELY(!data_try_pull(&data, &size,
610                                                 (ext_hdr->ip6e_len + 2) * 4))) {
611                     goto out;
612                 }
613             } else if (nw_proto == IPPROTO_FRAGMENT) {
614                 const struct ovs_16aligned_ip6_frag *frag_hdr = data;
615
616                 nw_proto = frag_hdr->ip6f_nxt;
617                 if (!data_try_pull(&data, &size, sizeof *frag_hdr)) {
618                     goto out;
619                 }
620
621                 /* We only process the first fragment. */
622                 if (frag_hdr->ip6f_offlg != htons(0)) {
623                     nw_frag = FLOW_NW_FRAG_ANY;
624                     if ((frag_hdr->ip6f_offlg & IP6F_OFF_MASK) != htons(0)) {
625                         nw_frag |= FLOW_NW_FRAG_LATER;
626                         nw_proto = IPPROTO_FRAGMENT;
627                         break;
628                     }
629                 }
630             }
631         }
632     } else {
633         if (dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
634             dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
635             uint8_t arp_buf[2][ETH_ADDR_LEN];
636             const struct arp_eth_header *arp = (const struct arp_eth_header *)
637                 data_try_pull(&data, &size, ARP_ETH_HEADER_LEN);
638
639             if (OVS_LIKELY(arp) && OVS_LIKELY(arp->ar_hrd == htons(1))
640                 && OVS_LIKELY(arp->ar_pro == htons(ETH_TYPE_IP))
641                 && OVS_LIKELY(arp->ar_hln == ETH_ADDR_LEN)
642                 && OVS_LIKELY(arp->ar_pln == 4)) {
643                 miniflow_push_be32(mf, nw_src,
644                                    get_16aligned_be32(&arp->ar_spa));
645                 miniflow_push_be32(mf, nw_dst,
646                                    get_16aligned_be32(&arp->ar_tpa));
647
648                 /* We only match on the lower 8 bits of the opcode. */
649                 if (OVS_LIKELY(ntohs(arp->ar_op) <= 0xff)) {
650                     miniflow_push_be32(mf, ipv6_label, 0); /* Pad with ARP. */
651                     miniflow_push_be32(mf, nw_frag, htonl(ntohs(arp->ar_op)));
652                 }
653
654                 /* Must be adjacent. */
655                 ASSERT_SEQUENTIAL(arp_sha, arp_tha);
656
657                 memcpy(arp_buf[0], arp->ar_sha, ETH_ADDR_LEN);
658                 memcpy(arp_buf[1], arp->ar_tha, ETH_ADDR_LEN);
659                 miniflow_push_macs(mf, arp_sha, arp_buf);
660                 miniflow_pad_to_64(mf, tcp_flags);
661             }
662         }
663         goto out;
664     }
665
666     packet->l4_ofs = (char *)data - l2;
667     miniflow_push_be32(mf, nw_frag,
668                        BYTES_TO_BE32(nw_frag, nw_tos, nw_ttl, nw_proto));
669
670     if (OVS_LIKELY(!(nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER))) {
671         if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_TCP)) {
672             if (OVS_LIKELY(size >= TCP_HEADER_LEN)) {
673                 const struct tcp_header *tcp = data;
674
675                 miniflow_push_be32(mf, arp_tha[2], 0);
676                 miniflow_push_be32(mf, tcp_flags,
677                                    TCP_FLAGS_BE32(tcp->tcp_ctl));
678                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, tcp->tcp_src);
679                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, tcp->tcp_dst);
680                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
681             }
682         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_UDP)) {
683             if (OVS_LIKELY(size >= UDP_HEADER_LEN)) {
684                 const struct udp_header *udp = data;
685
686                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, udp->udp_src);
687                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, udp->udp_dst);
688                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
689             }
690         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_SCTP)) {
691             if (OVS_LIKELY(size >= SCTP_HEADER_LEN)) {
692                 const struct sctp_header *sctp = data;
693
694                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, sctp->sctp_src);
695                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, sctp->sctp_dst);
696                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
697             }
698         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_ICMP)) {
699             if (OVS_LIKELY(size >= ICMP_HEADER_LEN)) {
700                 const struct icmp_header *icmp = data;
701
702                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(icmp->icmp_type));
703                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(icmp->icmp_code));
704                 miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
705             }
706         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
707             if (OVS_LIKELY(size >= IGMP_HEADER_LEN)) {
708                 const struct igmp_header *igmp = data;
709
710                 miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(igmp->igmp_type));
711                 miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(igmp->igmp_code));
712                 miniflow_push_be32(mf, igmp_group_ip4,
713                                    get_16aligned_be32(&igmp->group));
714             }
715         } else if (OVS_LIKELY(nw_proto == IPPROTO_ICMPV6)) {
716             if (OVS_LIKELY(size >= sizeof(struct icmp6_hdr))) {
717                 const struct in6_addr *nd_target = NULL;
718                 uint8_t arp_buf[2][ETH_ADDR_LEN];
719                 const struct icmp6_hdr *icmp = data_pull(&data, &size,
720                                                          sizeof *icmp);
721                 memset(arp_buf, 0, sizeof arp_buf);
722                 if (OVS_LIKELY(parse_icmpv6(&data, &size, icmp, &nd_target,
723                                             arp_buf))) {
724                     if (nd_target) {
725                         miniflow_push_words(mf, nd_target, nd_target,
726                                             sizeof *nd_target / 8);
727                     }
728                     miniflow_push_macs(mf, arp_sha, arp_buf);
729                     miniflow_pad_to_64(mf, tcp_flags);
730                     miniflow_push_be16(mf, tp_src, htons(icmp->icmp6_type));
731                     miniflow_push_be16(mf, tp_dst, htons(icmp->icmp6_code));
732                     miniflow_pad_to_64(mf, igmp_group_ip4);
733                 }
734             }
735         }
736     }
737  out:
738     dst->map = mf.map;
739 }
740
741 /* For every bit of a field that is wildcarded in 'wildcards', sets the
742  * corresponding bit in 'flow' to zero. */
743 void
744 flow_zero_wildcards(struct flow *flow, const struct flow_wildcards *wildcards)
745 {
746     uint64_t *flow_u64 = (uint64_t *) flow;
747     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wildcards->masks;
748     size_t i;
749
750     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
751         flow_u64[i] &= wc_u64[i];
752     }
753 }
754
755 void
756 flow_unwildcard_tp_ports(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
757 {
758     if (flow->nw_proto != IPPROTO_ICMP) {
759         memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
760         memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
761     } else {
762         wc->masks.tp_src = htons(0xff);
763         wc->masks.tp_dst = htons(0xff);
764     }
765 }
766
767 /* Initializes 'flow_metadata' with the metadata found in 'flow'. */
768 void
769 flow_get_metadata(const struct flow *flow, struct match *flow_metadata)
770 {
771     int i;
772
773     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 33);
774
775     match_init_catchall(flow_metadata);
776     if (flow->tunnel.tun_id != htonll(0)) {
777         match_set_tun_id(flow_metadata, flow->tunnel.tun_id);
778     }
779     if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_PUB_F_MASK) {
780         match_set_tun_flags(flow_metadata,
781                             flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_PUB_F_MASK);
782     }
783     if (flow->tunnel.ip_src != htonl(0)) {
784         match_set_tun_src(flow_metadata, flow->tunnel.ip_src);
785     }
786     if (flow->tunnel.ip_dst != htonl(0)) {
787         match_set_tun_dst(flow_metadata, flow->tunnel.ip_dst);
788     }
789     if (flow->tunnel.gbp_id != htons(0)) {
790         match_set_tun_gbp_id(flow_metadata, flow->tunnel.gbp_id);
791     }
792     if (flow->tunnel.gbp_flags) {
793         match_set_tun_gbp_flags(flow_metadata, flow->tunnel.gbp_flags);
794     }
795     tun_metadata_get_fmd(&flow->tunnel.metadata, flow_metadata);
796     if (flow->metadata != htonll(0)) {
797         match_set_metadata(flow_metadata, flow->metadata);
798     }
799
800     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
801         if (flow->regs[i]) {
802             match_set_reg(flow_metadata, i, flow->regs[i]);
803         }
804     }
805
806     if (flow->pkt_mark != 0) {
807         match_set_pkt_mark(flow_metadata, flow->pkt_mark);
808     }
809
810     match_set_in_port(flow_metadata, flow->in_port.ofp_port);
811 }
812
813 char *
814 flow_to_string(const struct flow *flow)
815 {
816     struct ds ds = DS_EMPTY_INITIALIZER;
817     flow_format(&ds, flow);
818     return ds_cstr(&ds);
819 }
820
821 const char *
822 flow_tun_flag_to_string(uint32_t flags)
823 {
824     switch (flags) {
825     case FLOW_TNL_F_DONT_FRAGMENT:
826         return "df";
827     case FLOW_TNL_F_CSUM:
828         return "csum";
829     case FLOW_TNL_F_KEY:
830         return "key";
831     case FLOW_TNL_F_OAM:
832         return "oam";
833     default:
834         return NULL;
835     }
836 }
837
838 void
839 format_flags(struct ds *ds, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
840              uint32_t flags, char del)
841 {
842     uint32_t bad = 0;
843
844     if (!flags) {
845         ds_put_char(ds, '0');
846         return;
847     }
848     while (flags) {
849         uint32_t bit = rightmost_1bit(flags);
850         const char *s;
851
852         s = bit_to_string(bit);
853         if (s) {
854             ds_put_format(ds, "%s%c", s, del);
855         } else {
856             bad |= bit;
857         }
858
859         flags &= ~bit;
860     }
861
862     if (bad) {
863         ds_put_format(ds, "0x%"PRIx32"%c", bad, del);
864     }
865     ds_chomp(ds, del);
866 }
867
868 void
869 format_flags_masked(struct ds *ds, const char *name,
870                     const char *(*bit_to_string)(uint32_t), uint32_t flags,
871                     uint32_t mask, uint32_t max_mask)
872 {
873     if (name) {
874         ds_put_format(ds, "%s=", name);
875     }
876
877     if (mask == max_mask) {
878         format_flags(ds, bit_to_string, flags, '|');
879         return;
880     }
881
882     if (!mask) {
883         ds_put_cstr(ds, "0/0");
884         return;
885     }
886
887     while (mask) {
888         uint32_t bit = rightmost_1bit(mask);
889         const char *s = bit_to_string(bit);
890
891         ds_put_format(ds, "%s%s", (flags & bit) ? "+" : "-",
892                       s ? s : "[Unknown]");
893         mask &= ~bit;
894     }
895 }
896
897 /* Scans a string 's' of flags to determine their numerical value and
898  * returns the number of characters parsed using 'bit_to_string' to
899  * lookup flag names. Scanning continues until the character 'end' is
900  * reached.
901  *
902  * In the event of a failure, a negative error code will be returned. In
903  * addition, if 'res_string' is non-NULL then a descriptive string will
904  * be returned incorporating the identifying string 'field_name'. This
905  * error string must be freed by the caller.
906  *
907  * Upon success, the flag values will be stored in 'res_flags' and
908  * optionally 'res_mask', if it is non-NULL (if it is NULL then any masks
909  * present in the original string will be considered an error). The
910  * caller may restrict the acceptable set of values through the mask
911  * 'allowed'. */
912 int
913 parse_flags(const char *s, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
914             char end, const char *field_name, char **res_string,
915             uint32_t *res_flags, uint32_t allowed, uint32_t *res_mask)
916 {
917     uint32_t result = 0;
918     int n;
919
920     /* Parse masked flags in numeric format? */
921     if (res_mask && ovs_scan(s, "%"SCNi32"/%"SCNi32"%n",
922                              res_flags, res_mask, &n) && n > 0) {
923         if (*res_flags & ~allowed || *res_mask & ~allowed) {
924             goto unknown;
925         }
926         return n;
927     }
928
929     n = 0;
930
931     if (res_mask && (*s == '+' || *s == '-')) {
932         uint32_t flags = 0, mask = 0;
933
934         /* Parse masked flags. */
935         while (s[0] != end) {
936             bool set;
937             uint32_t bit;
938             size_t len;
939
940             if (s[0] == '+') {
941                 set = true;
942             } else if (s[0] == '-') {
943                 set = false;
944             } else {
945                 if (res_string) {
946                     *res_string = xasprintf("%s: %s must be preceded by '+' "
947                                             "(for SET) or '-' (NOT SET)", s,
948                                             field_name);
949                 }
950                 return -EINVAL;
951             }
952             s++;
953             n++;
954
955             for (bit = 1; bit; bit <<= 1) {
956                 const char *fname = bit_to_string(bit);
957
958                 if (!fname) {
959                     continue;
960                 }
961
962                 len = strlen(fname);
963                 if (strncmp(s, fname, len) ||
964                     (s[len] != '+' && s[len] != '-' && s[len] != end)) {
965                     continue;
966                 }
967
968                 if (mask & bit) {
969                     /* bit already set. */
970                     if (res_string) {
971                         *res_string = xasprintf("%s: Each %s flag can be "
972                                                 "specified only once", s,
973                                                 field_name);
974                     }
975                     return -EINVAL;
976                 }
977                 if (!(bit & allowed)) {
978                     goto unknown;
979                 }
980                 if (set) {
981                    flags |= bit;
982                 }
983                 mask |= bit;
984                 break;
985             }
986
987             if (!bit) {
988                 goto unknown;
989             }
990             s += len;
991             n += len;
992         }
993
994         *res_flags = flags;
995         *res_mask = mask;
996         return n;
997     }
998
999     /* Parse unmasked flags.  If a flag is present, it is set, otherwise
1000      * it is not set. */
1001     while (s[n] != end) {
1002         unsigned long long int flags;
1003         uint32_t bit;
1004         int n0;
1005
1006         if (ovs_scan(&s[n], "%lli%n", &flags, &n0)) {
1007             if (flags & ~allowed) {
1008                 goto unknown;
1009             }
1010             n += n0 + (s[n + n0] == '|');
1011             result |= flags;
1012             continue;
1013         }
1014
1015         for (bit = 1; bit; bit <<= 1) {
1016             const char *name = bit_to_string(bit);
1017             size_t len;
1018
1019             if (!name) {
1020                 continue;
1021             }
1022
1023             len = strlen(name);
1024             if (!strncmp(s + n, name, len) &&
1025                 (s[n + len] == '|' || s[n + len] == end)) {
1026                 if (!(bit & allowed)) {
1027                     goto unknown;
1028                 }
1029                 result |= bit;
1030                 n += len + (s[n + len] == '|');
1031                 break;
1032             }
1033         }
1034
1035         if (!bit) {
1036             goto unknown;
1037         }
1038     }
1039
1040     *res_flags = result;
1041     if (res_mask) {
1042         *res_mask = UINT32_MAX;
1043     }
1044     if (res_string) {
1045         *res_string = NULL;
1046     }
1047     return n;
1048
1049 unknown:
1050     if (res_string) {
1051         *res_string = xasprintf("%s: unknown %s flag(s)", s, field_name);
1052     }
1053     return -EINVAL;
1054 }
1055
1056 void
1057 flow_format(struct ds *ds, const struct flow *flow)
1058 {
1059     struct match match;
1060     struct flow_wildcards *wc = &match.wc;
1061
1062     match_wc_init(&match, flow);
1063
1064     /* As this function is most often used for formatting a packet in a
1065      * packet-in message, skip formatting the packet context fields that are
1066      * all-zeroes to make the print-out easier on the eyes.  This means that a
1067      * missing context field implies a zero value for that field.  This is
1068      * similar to OpenFlow encoding of these fields, as the specification
1069      * states that all-zeroes context fields should not be encoded in the
1070      * packet-in messages. */
1071     if (!flow->in_port.ofp_port) {
1072         WC_UNMASK_FIELD(wc, in_port);
1073     }
1074     if (!flow->skb_priority) {
1075         WC_UNMASK_FIELD(wc, skb_priority);
1076     }
1077     if (!flow->pkt_mark) {
1078         WC_UNMASK_FIELD(wc, pkt_mark);
1079     }
1080     if (!flow->recirc_id) {
1081         WC_UNMASK_FIELD(wc, recirc_id);
1082     }
1083     if (!flow->dp_hash) {
1084         WC_UNMASK_FIELD(wc, dp_hash);
1085     }
1086     for (int i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
1087         if (!flow->regs[i]) {
1088             WC_UNMASK_FIELD(wc, regs[i]);
1089         }
1090     }
1091     if (!flow->metadata) {
1092         WC_UNMASK_FIELD(wc, metadata);
1093     }
1094
1095     match_format(&match, ds, OFP_DEFAULT_PRIORITY);
1096 }
1097
1098 void
1099 flow_print(FILE *stream, const struct flow *flow)
1100 {
1101     char *s = flow_to_string(flow);
1102     fputs(s, stream);
1103     free(s);
1104 }
1105 \f
1106 /* flow_wildcards functions. */
1107
1108 /* Initializes 'wc' as a set of wildcards that matches every packet. */
1109 void
1110 flow_wildcards_init_catchall(struct flow_wildcards *wc)
1111 {
1112     memset(&wc->masks, 0, sizeof wc->masks);
1113 }
1114
1115 /* Converts a flow into flow wildcards.  It sets the wildcard masks based on
1116  * the packet headers extracted to 'flow'.  It will not set the mask for fields
1117  * that do not make sense for the packet type.  OpenFlow-only metadata is
1118  * wildcarded, but other metadata is unconditionally exact-matched. */
1119 void flow_wildcards_init_for_packet(struct flow_wildcards *wc,
1120                                     const struct flow *flow)
1121 {
1122     memset(&wc->masks, 0x0, sizeof wc->masks);
1123
1124     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1125     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 33);
1126
1127     if (flow->tunnel.ip_dst) {
1128         if (flow->tunnel.flags & FLOW_TNL_F_KEY) {
1129             WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tun_id);
1130         }
1131         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_src);
1132         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_dst);
1133         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.flags);
1134         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_tos);
1135         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.ip_ttl);
1136         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tp_src);
1137         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tp_dst);
1138         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.gbp_id);
1139         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.gbp_flags);
1140
1141         if (flow->tunnel.metadata.opt_map) {
1142             wc->masks.tunnel.metadata.opt_map = flow->tunnel.metadata.opt_map;
1143             WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.metadata.opts);
1144         }
1145     } else if (flow->tunnel.tun_id) {
1146         WC_MASK_FIELD(wc, tunnel.tun_id);
1147     }
1148
1149     /* metadata, regs, and conj_id wildcarded. */
1150
1151     WC_MASK_FIELD(wc, skb_priority);
1152     WC_MASK_FIELD(wc, pkt_mark);
1153     WC_MASK_FIELD(wc, recirc_id);
1154     WC_MASK_FIELD(wc, dp_hash);
1155     WC_MASK_FIELD(wc, in_port);
1156
1157     /* actset_output wildcarded. */
1158
1159     WC_MASK_FIELD(wc, dl_dst);
1160     WC_MASK_FIELD(wc, dl_src);
1161     WC_MASK_FIELD(wc, dl_type);
1162     WC_MASK_FIELD(wc, vlan_tci);
1163
1164     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1165         WC_MASK_FIELD(wc, nw_src);
1166         WC_MASK_FIELD(wc, nw_dst);
1167     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1168         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_src);
1169         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_dst);
1170         WC_MASK_FIELD(wc, ipv6_label);
1171     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1172                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1173         WC_MASK_FIELD(wc, nw_src);
1174         WC_MASK_FIELD(wc, nw_dst);
1175         WC_MASK_FIELD(wc, nw_proto);
1176         WC_MASK_FIELD(wc, arp_sha);
1177         WC_MASK_FIELD(wc, arp_tha);
1178         return;
1179     } else if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1180         for (int i = 0; i < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; i++) {
1181             WC_MASK_FIELD(wc, mpls_lse[i]);
1182             if (flow->mpls_lse[i] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
1183                 break;
1184             }
1185         }
1186         return;
1187     } else {
1188         return; /* Unknown ethertype. */
1189     }
1190
1191     /* IPv4 or IPv6. */
1192     WC_MASK_FIELD(wc, nw_frag);
1193     WC_MASK_FIELD(wc, nw_tos);
1194     WC_MASK_FIELD(wc, nw_ttl);
1195     WC_MASK_FIELD(wc, nw_proto);
1196
1197     /* No transport layer header in later fragments. */
1198     if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) &&
1199         (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP ||
1200          flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6 ||
1201          flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
1202          flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
1203          flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP ||
1204          flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
1205         WC_MASK_FIELD(wc, tp_src);
1206         WC_MASK_FIELD(wc, tp_dst);
1207
1208         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
1209             WC_MASK_FIELD(wc, tcp_flags);
1210         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
1211             WC_MASK_FIELD(wc, arp_sha);
1212             WC_MASK_FIELD(wc, arp_tha);
1213             WC_MASK_FIELD(wc, nd_target);
1214         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP) {
1215             WC_MASK_FIELD(wc, igmp_group_ip4);
1216         }
1217     }
1218 }
1219
1220 /* Return a map of possible fields for a packet of the same type as 'flow'.
1221  * Including extra bits in the returned mask is not wrong, it is just less
1222  * optimal.
1223  *
1224  * This is a less precise version of flow_wildcards_init_for_packet() above. */
1225 uint64_t
1226 flow_wc_map(const struct flow *flow)
1227 {
1228     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1229     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 33);
1230
1231     uint64_t map = (flow->tunnel.ip_dst) ? MINIFLOW_MAP(tunnel) : 0;
1232
1233     /* Metadata fields that can appear on packet input. */
1234     map |= MINIFLOW_MAP(skb_priority) | MINIFLOW_MAP(pkt_mark)
1235         | MINIFLOW_MAP(recirc_id) | MINIFLOW_MAP(dp_hash)
1236         | MINIFLOW_MAP(in_port)
1237         | MINIFLOW_MAP(dl_dst) | MINIFLOW_MAP(dl_src)
1238         | MINIFLOW_MAP(dl_type) | MINIFLOW_MAP(vlan_tci);
1239
1240     /* Ethertype-dependent fields. */
1241     if (OVS_LIKELY(flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP))) {
1242         map |= MINIFLOW_MAP(nw_src) | MINIFLOW_MAP(nw_dst)
1243             | MINIFLOW_MAP(nw_proto) | MINIFLOW_MAP(nw_frag)
1244             | MINIFLOW_MAP(nw_tos) | MINIFLOW_MAP(nw_ttl);
1245         if (OVS_UNLIKELY(flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP)) {
1246             map |= MINIFLOW_MAP(igmp_group_ip4);
1247         } else {
1248             map |= MINIFLOW_MAP(tcp_flags)
1249                 | MINIFLOW_MAP(tp_src) | MINIFLOW_MAP(tp_dst);
1250         }
1251     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1252         map |= MINIFLOW_MAP(ipv6_src) | MINIFLOW_MAP(ipv6_dst)
1253             | MINIFLOW_MAP(ipv6_label)
1254             | MINIFLOW_MAP(nw_proto) | MINIFLOW_MAP(nw_frag)
1255             | MINIFLOW_MAP(nw_tos) | MINIFLOW_MAP(nw_ttl);
1256         if (OVS_UNLIKELY(flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6)) {
1257             map |= MINIFLOW_MAP(nd_target)
1258                 | MINIFLOW_MAP(arp_sha) | MINIFLOW_MAP(arp_tha);
1259         } else {
1260             map |= MINIFLOW_MAP(tcp_flags)
1261                 | MINIFLOW_MAP(tp_src) | MINIFLOW_MAP(tp_dst);
1262         }
1263     } else if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1264         map |= MINIFLOW_MAP(mpls_lse);
1265     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1266                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1267         map |= MINIFLOW_MAP(nw_src) | MINIFLOW_MAP(nw_dst)
1268             | MINIFLOW_MAP(nw_proto)
1269             | MINIFLOW_MAP(arp_sha) | MINIFLOW_MAP(arp_tha);
1270     }
1271
1272     return map;
1273 }
1274
1275 /* Clear the metadata and register wildcard masks. They are not packet
1276  * header fields. */
1277 void
1278 flow_wildcards_clear_non_packet_fields(struct flow_wildcards *wc)
1279 {
1280     /* Update this function whenever struct flow changes. */
1281     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 33);
1282
1283     memset(&wc->masks.metadata, 0, sizeof wc->masks.metadata);
1284     memset(&wc->masks.regs, 0, sizeof wc->masks.regs);
1285     wc->masks.actset_output = 0;
1286     wc->masks.conj_id = 0;
1287 }
1288
1289 /* Returns true if 'wc' matches every packet, false if 'wc' fixes any bits or
1290  * fields. */
1291 bool
1292 flow_wildcards_is_catchall(const struct flow_wildcards *wc)
1293 {
1294     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1295     size_t i;
1296
1297     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1298         if (wc_u64[i]) {
1299             return false;
1300         }
1301     }
1302     return true;
1303 }
1304
1305 /* Sets 'dst' as the bitwise AND of wildcards in 'src1' and 'src2'.
1306  * That is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is wildcarded
1307  * in 'src1' or 'src2' or both.  */
1308 void
1309 flow_wildcards_and(struct flow_wildcards *dst,
1310                    const struct flow_wildcards *src1,
1311                    const struct flow_wildcards *src2)
1312 {
1313     uint64_t *dst_u64 = (uint64_t *) &dst->masks;
1314     const uint64_t *src1_u64 = (const uint64_t *) &src1->masks;
1315     const uint64_t *src2_u64 = (const uint64_t *) &src2->masks;
1316     size_t i;
1317
1318     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1319         dst_u64[i] = src1_u64[i] & src2_u64[i];
1320     }
1321 }
1322
1323 /* Sets 'dst' as the bitwise OR of wildcards in 'src1' and 'src2'.  That
1324  * is, a bit or a field is wildcarded in 'dst' if it is neither
1325  * wildcarded in 'src1' nor 'src2'. */
1326 void
1327 flow_wildcards_or(struct flow_wildcards *dst,
1328                   const struct flow_wildcards *src1,
1329                   const struct flow_wildcards *src2)
1330 {
1331     uint64_t *dst_u64 = (uint64_t *) &dst->masks;
1332     const uint64_t *src1_u64 = (const uint64_t *) &src1->masks;
1333     const uint64_t *src2_u64 = (const uint64_t *) &src2->masks;
1334     size_t i;
1335
1336     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1337         dst_u64[i] = src1_u64[i] | src2_u64[i];
1338     }
1339 }
1340
1341 /* Returns a hash of the wildcards in 'wc'. */
1342 uint32_t
1343 flow_wildcards_hash(const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
1344 {
1345     return flow_hash(&wc->masks, basis);
1346 }
1347
1348 /* Returns true if 'a' and 'b' represent the same wildcards, false if they are
1349  * different. */
1350 bool
1351 flow_wildcards_equal(const struct flow_wildcards *a,
1352                      const struct flow_wildcards *b)
1353 {
1354     return flow_equal(&a->masks, &b->masks);
1355 }
1356
1357 /* Returns true if at least one bit or field is wildcarded in 'a' but not in
1358  * 'b', false otherwise. */
1359 bool
1360 flow_wildcards_has_extra(const struct flow_wildcards *a,
1361                          const struct flow_wildcards *b)
1362 {
1363     const uint64_t *a_u64 = (const uint64_t *) &a->masks;
1364     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) &b->masks;
1365     size_t i;
1366
1367     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1368         if ((a_u64[i] & b_u64[i]) != b_u64[i]) {
1369             return true;
1370         }
1371     }
1372     return false;
1373 }
1374
1375 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal, except that 0-bits (wildcarded bits)
1376  * in 'wc' do not need to be equal in 'a' and 'b'. */
1377 bool
1378 flow_equal_except(const struct flow *a, const struct flow *b,
1379                   const struct flow_wildcards *wc)
1380 {
1381     const uint64_t *a_u64 = (const uint64_t *) a;
1382     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) b;
1383     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1384     size_t i;
1385
1386     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1387         if ((a_u64[i] ^ b_u64[i]) & wc_u64[i]) {
1388             return false;
1389         }
1390     }
1391     return true;
1392 }
1393
1394 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
1395  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
1396 void
1397 flow_wildcards_set_reg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint32_t mask)
1398 {
1399     wc->masks.regs[idx] = mask;
1400 }
1401
1402 /* Sets the wildcard mask for register 'idx' in 'wc' to 'mask'.
1403  * (A 0-bit indicates a wildcard bit.) */
1404 void
1405 flow_wildcards_set_xreg_mask(struct flow_wildcards *wc, int idx, uint64_t mask)
1406 {
1407     flow_set_xreg(&wc->masks, idx, mask);
1408 }
1409
1410 /* Calculates the 5-tuple hash from the given miniflow.
1411  * This returns the same value as flow_hash_5tuple for the corresponding
1412  * flow. */
1413 uint32_t
1414 miniflow_hash_5tuple(const struct miniflow *flow, uint32_t basis)
1415 {
1416     uint32_t hash = basis;
1417
1418     if (flow) {
1419         ovs_be16 dl_type = MINIFLOW_GET_BE16(flow, dl_type);
1420
1421         hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U8(flow, nw_proto));
1422
1423         /* Separate loops for better optimization. */
1424         if (dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1425             uint64_t map = MINIFLOW_MAP(ipv6_src) | MINIFLOW_MAP(ipv6_dst);
1426             uint64_t value;
1427
1428             MINIFLOW_FOR_EACH_IN_MAP(value, flow, map) {
1429                 hash = hash_add64(hash, value);
1430             }
1431         } else {
1432             hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, nw_src));
1433             hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, nw_dst));
1434         }
1435         /* Add both ports at once. */
1436         hash = hash_add(hash, MINIFLOW_GET_U32(flow, tp_src));
1437         hash = hash_finish(hash, 42); /* Arbitrary number. */
1438     }
1439     return hash;
1440 }
1441
1442 ASSERT_SEQUENTIAL_SAME_WORD(tp_src, tp_dst);
1443 ASSERT_SEQUENTIAL(ipv6_src, ipv6_dst);
1444
1445 /* Calculates the 5-tuple hash from the given flow. */
1446 uint32_t
1447 flow_hash_5tuple(const struct flow *flow, uint32_t basis)
1448 {
1449     uint32_t hash = basis;
1450
1451     if (flow) {
1452         hash = hash_add(hash, flow->nw_proto);
1453
1454         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1455             const uint64_t *flow_u64 = (const uint64_t *)flow;
1456             int ofs = offsetof(struct flow, ipv6_src) / 8;
1457             int end = ofs + 2 * sizeof flow->ipv6_src / 8;
1458
1459             for (;ofs < end; ofs++) {
1460                 hash = hash_add64(hash, flow_u64[ofs]);
1461             }
1462         } else {
1463             hash = hash_add(hash, (OVS_FORCE uint32_t) flow->nw_src);
1464             hash = hash_add(hash, (OVS_FORCE uint32_t) flow->nw_dst);
1465         }
1466         /* Add both ports at once. */
1467         hash = hash_add(hash,
1468                         ((const uint32_t *)flow)[offsetof(struct flow, tp_src)
1469                                                  / sizeof(uint32_t)]);
1470         hash = hash_finish(hash, 42); /* Arbitrary number. */
1471     }
1472     return hash;
1473 }
1474
1475 /* Hashes 'flow' based on its L2 through L4 protocol information. */
1476 uint32_t
1477 flow_hash_symmetric_l4(const struct flow *flow, uint32_t basis)
1478 {
1479     struct {
1480         union {
1481             ovs_be32 ipv4_addr;
1482             struct in6_addr ipv6_addr;
1483         };
1484         ovs_be16 eth_type;
1485         ovs_be16 vlan_tci;
1486         ovs_be16 tp_port;
1487         uint8_t eth_addr[ETH_ADDR_LEN];
1488         uint8_t ip_proto;
1489     } fields;
1490
1491     int i;
1492
1493     memset(&fields, 0, sizeof fields);
1494     for (i = 0; i < ETH_ADDR_LEN; i++) {
1495         fields.eth_addr[i] = flow->dl_src[i] ^ flow->dl_dst[i];
1496     }
1497     fields.vlan_tci = flow->vlan_tci & htons(VLAN_VID_MASK);
1498     fields.eth_type = flow->dl_type;
1499
1500     /* UDP source and destination port are not taken into account because they
1501      * will not necessarily be symmetric in a bidirectional flow. */
1502     if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1503         fields.ipv4_addr = flow->nw_src ^ flow->nw_dst;
1504         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
1505         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
1506             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
1507         }
1508     } else if (fields.eth_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1509         const uint8_t *a = &flow->ipv6_src.s6_addr[0];
1510         const uint8_t *b = &flow->ipv6_dst.s6_addr[0];
1511         uint8_t *ipv6_addr = &fields.ipv6_addr.s6_addr[0];
1512
1513         for (i=0; i<16; i++) {
1514             ipv6_addr[i] = a[i] ^ b[i];
1515         }
1516         fields.ip_proto = flow->nw_proto;
1517         if (fields.ip_proto == IPPROTO_TCP || fields.ip_proto == IPPROTO_SCTP) {
1518             fields.tp_port = flow->tp_src ^ flow->tp_dst;
1519         }
1520     }
1521     return jhash_bytes(&fields, sizeof fields, basis);
1522 }
1523
1524 /* Hashes 'flow' based on its L3 through L4 protocol information */
1525 uint32_t
1526 flow_hash_symmetric_l3l4(const struct flow *flow, uint32_t basis,
1527                          bool inc_udp_ports)
1528 {
1529     uint32_t hash = basis;
1530
1531     /* UDP source and destination port are also taken into account. */
1532     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1533         hash = hash_add(hash,
1534                         (OVS_FORCE uint32_t) (flow->nw_src ^ flow->nw_dst));
1535     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1536         /* IPv6 addresses are 64-bit aligned inside struct flow. */
1537         const uint64_t *a = ALIGNED_CAST(uint64_t *, flow->ipv6_src.s6_addr);
1538         const uint64_t *b = ALIGNED_CAST(uint64_t *, flow->ipv6_dst.s6_addr);
1539
1540         for (int i = 0; i < 4; i++) {
1541             hash = hash_add64(hash, a[i] ^ b[i]);
1542         }
1543     } else {
1544         /* Cannot hash non-IP flows */
1545         return 0;
1546     }
1547
1548     hash = hash_add(hash, flow->nw_proto);
1549     if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP || flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP ||
1550          (inc_udp_ports && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP)) {
1551         hash = hash_add(hash,
1552                         (OVS_FORCE uint16_t) (flow->tp_src ^ flow->tp_dst));
1553     }
1554
1555     return hash_finish(hash, basis);
1556 }
1557
1558 /* Initialize a flow with random fields that matter for nx_hash_fields. */
1559 void
1560 flow_random_hash_fields(struct flow *flow)
1561 {
1562     uint16_t rnd = random_uint16();
1563
1564     /* Initialize to all zeros. */
1565     memset(flow, 0, sizeof *flow);
1566
1567     eth_addr_random(flow->dl_src);
1568     eth_addr_random(flow->dl_dst);
1569
1570     flow->vlan_tci = (OVS_FORCE ovs_be16) (random_uint16() & VLAN_VID_MASK);
1571
1572     /* Make most of the random flows IPv4, some IPv6, and rest random. */
1573     flow->dl_type = rnd < 0x8000 ? htons(ETH_TYPE_IP) :
1574         rnd < 0xc000 ? htons(ETH_TYPE_IPV6) : (OVS_FORCE ovs_be16)rnd;
1575
1576     if (dl_type_is_ip_any(flow->dl_type)) {
1577         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1578             flow->nw_src = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
1579             flow->nw_dst = (OVS_FORCE ovs_be32)random_uint32();
1580         } else {
1581             random_bytes(&flow->ipv6_src, sizeof flow->ipv6_src);
1582             random_bytes(&flow->ipv6_dst, sizeof flow->ipv6_dst);
1583         }
1584         /* Make most of IP flows TCP, some UDP or SCTP, and rest random. */
1585         rnd = random_uint16();
1586         flow->nw_proto = rnd < 0x8000 ? IPPROTO_TCP :
1587             rnd < 0xc000 ? IPPROTO_UDP :
1588             rnd < 0xd000 ? IPPROTO_SCTP : (uint8_t)rnd;
1589         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP ||
1590             flow->nw_proto == IPPROTO_UDP ||
1591             flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
1592             flow->tp_src = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
1593             flow->tp_dst = (OVS_FORCE ovs_be16)random_uint16();
1594         }
1595     }
1596 }
1597
1598 /* Masks the fields in 'wc' that are used by the flow hash 'fields'. */
1599 void
1600 flow_mask_hash_fields(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1601                       enum nx_hash_fields fields)
1602 {
1603     switch (fields) {
1604     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
1605         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
1606         break;
1607
1608     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
1609         memset(&wc->masks.dl_src, 0xff, sizeof wc->masks.dl_src);
1610         memset(&wc->masks.dl_dst, 0xff, sizeof wc->masks.dl_dst);
1611         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1612             memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
1613             memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
1614         } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1615             memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
1616             memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
1617         }
1618         if (is_ip_any(flow)) {
1619             memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
1620             flow_unwildcard_tp_ports(flow, wc);
1621         }
1622         wc->masks.vlan_tci |= htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1623         break;
1624
1625     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP:
1626         if (is_ip_any(flow) && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
1627             memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
1628             memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
1629         }
1630         /* no break */
1631     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4:
1632         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
1633             memset(&wc->masks.nw_src, 0xff, sizeof wc->masks.nw_src);
1634             memset(&wc->masks.nw_dst, 0xff, sizeof wc->masks.nw_dst);
1635         } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1636             memset(&wc->masks.ipv6_src, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_src);
1637             memset(&wc->masks.ipv6_dst, 0xff, sizeof wc->masks.ipv6_dst);
1638         } else {
1639             break; /* non-IP flow */
1640         }
1641
1642         memset(&wc->masks.nw_proto, 0xff, sizeof wc->masks.nw_proto);
1643         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP || flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
1644             memset(&wc->masks.tp_src, 0xff, sizeof wc->masks.tp_src);
1645             memset(&wc->masks.tp_dst, 0xff, sizeof wc->masks.tp_dst);
1646         }
1647         break;
1648
1649     default:
1650         OVS_NOT_REACHED();
1651     }
1652 }
1653
1654 /* Hashes the portions of 'flow' designated by 'fields'. */
1655 uint32_t
1656 flow_hash_fields(const struct flow *flow, enum nx_hash_fields fields,
1657                  uint16_t basis)
1658 {
1659     switch (fields) {
1660
1661     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC:
1662         return jhash_bytes(flow->dl_src, sizeof flow->dl_src, basis);
1663
1664     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4:
1665         return flow_hash_symmetric_l4(flow, basis);
1666
1667     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4:
1668         return flow_hash_symmetric_l3l4(flow, basis, false);
1669
1670     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP:
1671         return flow_hash_symmetric_l3l4(flow, basis, true);
1672
1673     }
1674
1675     OVS_NOT_REACHED();
1676 }
1677
1678 /* Returns a string representation of 'fields'. */
1679 const char *
1680 flow_hash_fields_to_str(enum nx_hash_fields fields)
1681 {
1682     switch (fields) {
1683     case NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC: return "eth_src";
1684     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4: return "symmetric_l4";
1685     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4: return "symmetric_l3l4";
1686     case NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP: return "symmetric_l3l4+udp";
1687     default: return "<unknown>";
1688     }
1689 }
1690
1691 /* Returns true if the value of 'fields' is supported. Otherwise false. */
1692 bool
1693 flow_hash_fields_valid(enum nx_hash_fields fields)
1694 {
1695     return fields == NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC
1696         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4
1697         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4
1698         || fields == NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L3L4_UDP;
1699 }
1700
1701 /* Returns a hash value for the bits of 'flow' that are active based on
1702  * 'wc', given 'basis'. */
1703 uint32_t
1704 flow_hash_in_wildcards(const struct flow *flow,
1705                        const struct flow_wildcards *wc, uint32_t basis)
1706 {
1707     const uint64_t *wc_u64 = (const uint64_t *) &wc->masks;
1708     const uint64_t *flow_u64 = (const uint64_t *) flow;
1709     uint32_t hash;
1710     size_t i;
1711
1712     hash = basis;
1713     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
1714         hash = hash_add64(hash, flow_u64[i] & wc_u64[i]);
1715     }
1716     return hash_finish(hash, 8 * FLOW_U64S);
1717 }
1718
1719 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
1720  * OpenFlow 1.0 "dl_vlan" value:
1721  *
1722  *      - If it is in the range 0...4095, 'flow->vlan_tci' is set to match
1723  *        that VLAN.  Any existing PCP match is unchanged (it becomes 0 if
1724  *        'flow' previously matched packets without a VLAN header).
1725  *
1726  *      - If it is OFP_VLAN_NONE, 'flow->vlan_tci' is set to match a packet
1727  *        without a VLAN tag.
1728  *
1729  *      - Other values of 'vid' should not be used. */
1730 void
1731 flow_set_dl_vlan(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
1732 {
1733     if (vid == htons(OFP10_VLAN_NONE)) {
1734         flow->vlan_tci = htons(0);
1735     } else {
1736         vid &= htons(VLAN_VID_MASK);
1737         flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_VID_MASK);
1738         flow->vlan_tci |= htons(VLAN_CFI) | vid;
1739     }
1740 }
1741
1742 /* Sets the VLAN VID that 'flow' matches to 'vid', which is interpreted as an
1743  * OpenFlow 1.2 "vlan_vid" value, that is, the low 13 bits of 'vlan_tci' (VID
1744  * plus CFI). */
1745 void
1746 flow_set_vlan_vid(struct flow *flow, ovs_be16 vid)
1747 {
1748     ovs_be16 mask = htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1749     flow->vlan_tci &= ~mask;
1750     flow->vlan_tci |= vid & mask;
1751 }
1752
1753 /* Sets the VLAN PCP that 'flow' matches to 'pcp', which should be in the
1754  * range 0...7.
1755  *
1756  * This function has no effect on the VLAN ID that 'flow' matches.
1757  *
1758  * After calling this function, 'flow' will not match packets without a VLAN
1759  * header. */
1760 void
1761 flow_set_vlan_pcp(struct flow *flow, uint8_t pcp)
1762 {
1763     pcp &= 0x07;
1764     flow->vlan_tci &= ~htons(VLAN_PCP_MASK);
1765     flow->vlan_tci |= htons((pcp << VLAN_PCP_SHIFT) | VLAN_CFI);
1766 }
1767
1768 /* Returns the number of MPLS LSEs present in 'flow'
1769  *
1770  * Returns 0 if the 'dl_type' of 'flow' is not an MPLS ethernet type.
1771  * Otherwise traverses 'flow''s MPLS label stack stopping at the
1772  * first entry that has the BoS bit set. If no such entry exists then
1773  * the maximum number of LSEs that can be stored in 'flow' is returned.
1774  */
1775 int
1776 flow_count_mpls_labels(const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1777 {
1778     /* dl_type is always masked. */
1779     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
1780         int i;
1781         int cnt;
1782
1783         cnt = 0;
1784         for (i = 0; i < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; i++) {
1785             if (wc) {
1786                 wc->masks.mpls_lse[i] |= htonl(MPLS_BOS_MASK);
1787             }
1788             if (flow->mpls_lse[i] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
1789                 return i + 1;
1790             }
1791             if (flow->mpls_lse[i]) {
1792                 cnt++;
1793             }
1794         }
1795         return cnt;
1796     } else {
1797         return 0;
1798     }
1799 }
1800
1801 /* Returns the number consecutive of MPLS LSEs, starting at the
1802  * innermost LSE, that are common in 'a' and 'b'.
1803  *
1804  * 'an' must be flow_count_mpls_labels(a).
1805  * 'bn' must be flow_count_mpls_labels(b).
1806  */
1807 int
1808 flow_count_common_mpls_labels(const struct flow *a, int an,
1809                               const struct flow *b, int bn,
1810                               struct flow_wildcards *wc)
1811 {
1812     int min_n = MIN(an, bn);
1813     if (min_n == 0) {
1814         return 0;
1815     } else {
1816         int common_n = 0;
1817         int a_last = an - 1;
1818         int b_last = bn - 1;
1819         int i;
1820
1821         for (i = 0; i < min_n; i++) {
1822             if (wc) {
1823                 wc->masks.mpls_lse[a_last - i] = OVS_BE32_MAX;
1824                 wc->masks.mpls_lse[b_last - i] = OVS_BE32_MAX;
1825             }
1826             if (a->mpls_lse[a_last - i] != b->mpls_lse[b_last - i]) {
1827                 break;
1828             } else {
1829                 common_n++;
1830             }
1831         }
1832
1833         return common_n;
1834     }
1835 }
1836
1837 /* Adds a new outermost MPLS label to 'flow' and changes 'flow''s Ethernet type
1838  * to 'mpls_eth_type', which must be an MPLS Ethertype.
1839  *
1840  * If the new label is the first MPLS label in 'flow', it is generated as;
1841  *
1842  *     - label: 2, if 'flow' is IPv6, otherwise 0.
1843  *
1844  *     - TTL: IPv4 or IPv6 TTL, if present and nonzero, otherwise 64.
1845  *
1846  *     - TC: IPv4 or IPv6 TOS, if present, otherwise 0.
1847  *
1848  *     - BoS: 1.
1849  *
1850  * If the new label is the second or later label MPLS label in 'flow', it is
1851  * generated as;
1852  *
1853  *     - label: Copied from outer label.
1854  *
1855  *     - TTL: Copied from outer label.
1856  *
1857  *     - TC: Copied from outer label.
1858  *
1859  *     - BoS: 0.
1860  *
1861  * 'n' must be flow_count_mpls_labels(flow).  'n' must be less than
1862  * FLOW_MAX_MPLS_LABELS (because otherwise flow->mpls_lse[] would overflow).
1863  */
1864 void
1865 flow_push_mpls(struct flow *flow, int n, ovs_be16 mpls_eth_type,
1866                struct flow_wildcards *wc)
1867 {
1868     ovs_assert(eth_type_mpls(mpls_eth_type));
1869     ovs_assert(n < FLOW_MAX_MPLS_LABELS);
1870
1871     if (n) {
1872         int i;
1873
1874         if (wc) {
1875             memset(&wc->masks.mpls_lse, 0xff, sizeof *wc->masks.mpls_lse * n);
1876         }
1877         for (i = n; i >= 1; i--) {
1878             flow->mpls_lse[i] = flow->mpls_lse[i - 1];
1879         }
1880         flow->mpls_lse[0] = (flow->mpls_lse[1] & htonl(~MPLS_BOS_MASK));
1881     } else {
1882         int label = 0;          /* IPv4 Explicit Null. */
1883         int tc = 0;
1884         int ttl = 64;
1885
1886         if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
1887             label = 2;
1888         }
1889
1890         if (is_ip_any(flow)) {
1891             tc = (flow->nw_tos & IP_DSCP_MASK) >> 2;
1892             if (wc) {
1893                 wc->masks.nw_tos |= IP_DSCP_MASK;
1894                 wc->masks.nw_ttl = 0xff;
1895             }
1896
1897             if (flow->nw_ttl) {
1898                 ttl = flow->nw_ttl;
1899             }
1900         }
1901
1902         flow->mpls_lse[0] = set_mpls_lse_values(ttl, tc, 1, htonl(label));
1903
1904         /* Clear all L3 and L4 fields and dp_hash. */
1905         BUILD_ASSERT(FLOW_WC_SEQ == 33);
1906         memset((char *) flow + FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT, 0,
1907                sizeof(struct flow) - FLOW_SEGMENT_2_ENDS_AT);
1908         flow->dp_hash = 0;
1909     }
1910     flow->dl_type = mpls_eth_type;
1911 }
1912
1913 /* Tries to remove the outermost MPLS label from 'flow'.  Returns true if
1914  * successful, false otherwise.  On success, sets 'flow''s Ethernet type to
1915  * 'eth_type'.
1916  *
1917  * 'n' must be flow_count_mpls_labels(flow). */
1918 bool
1919 flow_pop_mpls(struct flow *flow, int n, ovs_be16 eth_type,
1920               struct flow_wildcards *wc)
1921 {
1922     int i;
1923
1924     if (n == 0) {
1925         /* Nothing to pop. */
1926         return false;
1927     } else if (n == FLOW_MAX_MPLS_LABELS) {
1928         if (wc) {
1929             wc->masks.mpls_lse[n - 1] |= htonl(MPLS_BOS_MASK);
1930         }
1931         if (!(flow->mpls_lse[n - 1] & htonl(MPLS_BOS_MASK))) {
1932             /* Can't pop because don't know what to fill in mpls_lse[n - 1]. */
1933             return false;
1934         }
1935     }
1936
1937     if (wc) {
1938         memset(&wc->masks.mpls_lse[1], 0xff,
1939                sizeof *wc->masks.mpls_lse * (n - 1));
1940     }
1941     for (i = 1; i < n; i++) {
1942         flow->mpls_lse[i - 1] = flow->mpls_lse[i];
1943     }
1944     flow->mpls_lse[n - 1] = 0;
1945     flow->dl_type = eth_type;
1946     return true;
1947 }
1948
1949 /* Sets the MPLS Label that 'flow' matches to 'label', which is interpreted
1950  * as an OpenFlow 1.1 "mpls_label" value. */
1951 void
1952 flow_set_mpls_label(struct flow *flow, int idx, ovs_be32 label)
1953 {
1954     set_mpls_lse_label(&flow->mpls_lse[idx], label);
1955 }
1956
1957 /* Sets the MPLS TTL that 'flow' matches to 'ttl', which should be in the
1958  * range 0...255. */
1959 void
1960 flow_set_mpls_ttl(struct flow *flow, int idx, uint8_t ttl)
1961 {
1962     set_mpls_lse_ttl(&flow->mpls_lse[idx], ttl);
1963 }
1964
1965 /* Sets the MPLS TC that 'flow' matches to 'tc', which should be in the
1966  * range 0...7. */
1967 void
1968 flow_set_mpls_tc(struct flow *flow, int idx, uint8_t tc)
1969 {
1970     set_mpls_lse_tc(&flow->mpls_lse[idx], tc);
1971 }
1972
1973 /* Sets the MPLS BOS bit that 'flow' matches to which should be 0 or 1. */
1974 void
1975 flow_set_mpls_bos(struct flow *flow, int idx, uint8_t bos)
1976 {
1977     set_mpls_lse_bos(&flow->mpls_lse[idx], bos);
1978 }
1979
1980 /* Sets the entire MPLS LSE. */
1981 void
1982 flow_set_mpls_lse(struct flow *flow, int idx, ovs_be32 lse)
1983 {
1984     flow->mpls_lse[idx] = lse;
1985 }
1986
1987 static size_t
1988 flow_compose_l4(struct dp_packet *p, const struct flow *flow)
1989 {
1990     size_t l4_len = 0;
1991
1992     if (!(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY)
1993         || !(flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER)) {
1994         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
1995             struct tcp_header *tcp;
1996
1997             l4_len = sizeof *tcp;
1998             tcp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
1999             tcp->tcp_src = flow->tp_src;
2000             tcp->tcp_dst = flow->tp_dst;
2001             tcp->tcp_ctl = TCP_CTL(ntohs(flow->tcp_flags), 5);
2002         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
2003             struct udp_header *udp;
2004
2005             l4_len = sizeof *udp;
2006             udp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2007             udp->udp_src = flow->tp_src;
2008             udp->udp_dst = flow->tp_dst;
2009         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
2010             struct sctp_header *sctp;
2011
2012             l4_len = sizeof *sctp;
2013             sctp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2014             sctp->sctp_src = flow->tp_src;
2015             sctp->sctp_dst = flow->tp_dst;
2016         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP) {
2017             struct icmp_header *icmp;
2018
2019             l4_len = sizeof *icmp;
2020             icmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2021             icmp->icmp_type = ntohs(flow->tp_src);
2022             icmp->icmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
2023             icmp->icmp_csum = csum(icmp, ICMP_HEADER_LEN);
2024         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_IGMP) {
2025             struct igmp_header *igmp;
2026
2027             l4_len = sizeof *igmp;
2028             igmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2029             igmp->igmp_type = ntohs(flow->tp_src);
2030             igmp->igmp_code = ntohs(flow->tp_dst);
2031             put_16aligned_be32(&igmp->group, flow->igmp_group_ip4);
2032             igmp->igmp_csum = csum(igmp, IGMP_HEADER_LEN);
2033         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6) {
2034             struct icmp6_hdr *icmp;
2035
2036             l4_len = sizeof *icmp;
2037             icmp = dp_packet_put_zeros(p, l4_len);
2038             icmp->icmp6_type = ntohs(flow->tp_src);
2039             icmp->icmp6_code = ntohs(flow->tp_dst);
2040
2041             if (icmp->icmp6_code == 0 &&
2042                 (icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_SOLICIT ||
2043                  icmp->icmp6_type == ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
2044                 struct in6_addr *nd_target;
2045                 struct nd_opt_hdr *nd_opt;
2046
2047                 l4_len += sizeof *nd_target;
2048                 nd_target = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *nd_target);
2049                 *nd_target = flow->nd_target;
2050
2051                 if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_sha)) {
2052                     l4_len += 8;
2053                     nd_opt = dp_packet_put_zeros(p, 8);
2054                     nd_opt->nd_opt_len = 1;
2055                     nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_SOURCE_LINKADDR;
2056                     memcpy(nd_opt + 1, flow->arp_sha, ETH_ADDR_LEN);
2057                 }
2058                 if (!eth_addr_is_zero(flow->arp_tha)) {
2059                     l4_len += 8;
2060                     nd_opt = dp_packet_put_zeros(p, 8);
2061                     nd_opt->nd_opt_len = 1;
2062                     nd_opt->nd_opt_type = ND_OPT_TARGET_LINKADDR;
2063                     memcpy(nd_opt + 1, flow->arp_tha, ETH_ADDR_LEN);
2064                 }
2065             }
2066             icmp->icmp6_cksum = (OVS_FORCE uint16_t)
2067                 csum(icmp, (char *)dp_packet_tail(p) - (char *)icmp);
2068         }
2069     }
2070     return l4_len;
2071 }
2072
2073 /* Puts into 'b' a packet that flow_extract() would parse as having the given
2074  * 'flow'.
2075  *
2076  * (This is useful only for testing, obviously, and the packet isn't really
2077  * valid. It hasn't got some checksums filled in, for one, and lots of fields
2078  * are just zeroed.) */
2079 void
2080 flow_compose(struct dp_packet *p, const struct flow *flow)
2081 {
2082     size_t l4_len;
2083
2084     /* eth_compose() sets l3 pointer and makes sure it is 32-bit aligned. */
2085     eth_compose(p, flow->dl_dst, flow->dl_src, ntohs(flow->dl_type), 0);
2086     if (flow->dl_type == htons(FLOW_DL_TYPE_NONE)) {
2087         struct eth_header *eth = dp_packet_l2(p);
2088         eth->eth_type = htons(dp_packet_size(p));
2089         return;
2090     }
2091
2092     if (flow->vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) {
2093         eth_push_vlan(p, htons(ETH_TYPE_VLAN), flow->vlan_tci);
2094     }
2095
2096     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
2097         struct ip_header *ip;
2098
2099         ip = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *ip);
2100         ip->ip_ihl_ver = IP_IHL_VER(5, 4);
2101         ip->ip_tos = flow->nw_tos;
2102         ip->ip_ttl = flow->nw_ttl;
2103         ip->ip_proto = flow->nw_proto;
2104         put_16aligned_be32(&ip->ip_src, flow->nw_src);
2105         put_16aligned_be32(&ip->ip_dst, flow->nw_dst);
2106
2107         if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_ANY) {
2108             ip->ip_frag_off |= htons(IP_MORE_FRAGMENTS);
2109             if (flow->nw_frag & FLOW_NW_FRAG_LATER) {
2110                 ip->ip_frag_off |= htons(100);
2111             }
2112         }
2113
2114         dp_packet_set_l4(p, dp_packet_tail(p));
2115
2116         l4_len = flow_compose_l4(p, flow);
2117
2118         ip = dp_packet_l3(p);
2119         ip->ip_tot_len = htons(p->l4_ofs - p->l3_ofs + l4_len);
2120         ip->ip_csum = csum(ip, sizeof *ip);
2121     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)) {
2122         struct ovs_16aligned_ip6_hdr *nh;
2123
2124         nh = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *nh);
2125         put_16aligned_be32(&nh->ip6_flow, htonl(6 << 28) |
2126                            htonl(flow->nw_tos << 20) | flow->ipv6_label);
2127         nh->ip6_hlim = flow->nw_ttl;
2128         nh->ip6_nxt = flow->nw_proto;
2129
2130         memcpy(&nh->ip6_src, &flow->ipv6_src, sizeof(nh->ip6_src));
2131         memcpy(&nh->ip6_dst, &flow->ipv6_dst, sizeof(nh->ip6_dst));
2132
2133         dp_packet_set_l4(p, dp_packet_tail(p));
2134
2135         l4_len = flow_compose_l4(p, flow);
2136
2137         nh = dp_packet_l3(p);
2138         nh->ip6_plen = htons(l4_len);
2139     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
2140                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
2141         struct arp_eth_header *arp;
2142
2143         arp = dp_packet_put_zeros(p, sizeof *arp);
2144         dp_packet_set_l3(p, arp);
2145         arp->ar_hrd = htons(1);
2146         arp->ar_pro = htons(ETH_TYPE_IP);
2147         arp->ar_hln = ETH_ADDR_LEN;
2148         arp->ar_pln = 4;
2149         arp->ar_op = htons(flow->nw_proto);
2150
2151         if (flow->nw_proto == ARP_OP_REQUEST ||
2152             flow->nw_proto == ARP_OP_REPLY) {
2153             put_16aligned_be32(&arp->ar_spa, flow->nw_src);
2154             put_16aligned_be32(&arp->ar_tpa, flow->nw_dst);
2155             memcpy(arp->ar_sha, flow->arp_sha, ETH_ADDR_LEN);
2156             memcpy(arp->ar_tha, flow->arp_tha, ETH_ADDR_LEN);
2157         }
2158     }
2159
2160     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
2161         int n;
2162
2163         p->l2_5_ofs = p->l3_ofs;
2164         for (n = 1; n < FLOW_MAX_MPLS_LABELS; n++) {
2165             if (flow->mpls_lse[n - 1] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
2166                 break;
2167             }
2168         }
2169         while (n > 0) {
2170             push_mpls(p, flow->dl_type, flow->mpls_lse[--n]);
2171         }
2172     }
2173 }
2174 \f
2175 /* Compressed flow. */
2176
2177 static int
2178 miniflow_n_values(const struct miniflow *flow)
2179 {
2180     return count_1bits(flow->map);
2181 }
2182
2183 /* Completes an initialization of 'dst' as a miniflow copy of 'src' begun by
2184  * the caller.  The caller must have already computed 'dst->map' properly
2185  * to indicate the significant uint64_t elements of 'src'.
2186  *
2187  * Normally the significant elements are the ones that are non-zero.  However,
2188  * when a miniflow is initialized from a (mini)mask, the values can be zeroes,
2189  * so that the flow and mask always have the same maps. */
2190 void
2191 miniflow_init(struct miniflow *dst, const struct flow *src)
2192 {
2193     const uint64_t *src_u64 = (const uint64_t *) src;
2194     uint64_t *dst_u64 = miniflow_values(dst);
2195     int idx;
2196
2197     MAP_FOR_EACH_INDEX(idx, dst->map) {
2198         *dst_u64++ = src_u64[idx];
2199     }
2200 }
2201
2202 /* Initialize the map of 'flow' from 'src'. */
2203 void
2204 miniflow_map_init(struct miniflow *flow, const struct flow *src)
2205 {
2206     const uint64_t *src_u64 = (const uint64_t *) src;
2207     int i;
2208
2209     /* Initialize map, counting the number of nonzero elements. */
2210     flow->map = 0;
2211     for (i = 0; i < FLOW_U64S; i++) {
2212         if (src_u64[i]) {
2213             flow->map |= UINT64_C(1) << i;
2214         }
2215     }
2216 }
2217
2218 /* Allocates 'n' count of miniflows, consecutive in memory, initializing the
2219  * map of each from 'src'.
2220  * Returns the size of the miniflow data. */
2221 size_t
2222 miniflow_alloc(struct miniflow *dsts[], size_t n, const struct miniflow *src)
2223 {
2224     size_t data_size = MINIFLOW_VALUES_SIZE(count_1bits(src->map));
2225     size_t size = sizeof *src + data_size;
2226     struct miniflow *dst = xmalloc(n * size);
2227     unsigned int i;
2228
2229     COVERAGE_INC(miniflow_malloc);
2230
2231     for (i = 0; i < n; i++) {
2232         dst->map = src->map;
2233         dsts[i] = dst;
2234         dst += size / sizeof *dst;
2235     }
2236     return data_size;
2237 }
2238
2239 /* Returns a miniflow copy of 'src'.  The caller must eventually free() the
2240  * returned miniflow. */
2241 struct miniflow *
2242 miniflow_create(const struct flow *src)
2243 {
2244     struct miniflow tmp;
2245     struct miniflow *dst;
2246
2247     miniflow_map_init(&tmp, src);
2248
2249     miniflow_alloc(&dst, 1, &tmp);
2250     miniflow_init(dst, src);
2251     return dst;
2252 }
2253
2254 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'.  The caller must have allocated
2255  * 'dst' to have inline space for 'n_values' data in 'src'. */
2256 void
2257 miniflow_clone(struct miniflow *dst, const struct miniflow *src,
2258                size_t n_values)
2259 {
2260     dst->map = src->map;
2261     memcpy(miniflow_values(dst), miniflow_get_values(src),
2262            MINIFLOW_VALUES_SIZE(n_values));
2263 }
2264
2265 /* Initializes 'dst' as a copy of 'src'. */
2266 void
2267 miniflow_expand(const struct miniflow *src, struct flow *dst)
2268 {
2269     memset(dst, 0, sizeof *dst);
2270     flow_union_with_miniflow(dst, src);
2271 }
2272
2273 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal miniflows, false otherwise. */
2274 bool
2275 miniflow_equal(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b)
2276 {
2277     const uint64_t *ap = miniflow_get_values(a);
2278     const uint64_t *bp = miniflow_get_values(b);
2279
2280     if (OVS_LIKELY(a->map == b->map)) {
2281         int count = miniflow_n_values(a);
2282
2283         return !memcmp(ap, bp, count * sizeof *ap);
2284     } else {
2285         uint64_t map;
2286
2287         for (map = a->map | b->map; map; map = zero_rightmost_1bit(map)) {
2288             uint64_t bit = rightmost_1bit(map);
2289
2290             if ((a->map & bit ? *ap++ : 0) != (b->map & bit ? *bp++ : 0)) {
2291                 return false;
2292             }
2293         }
2294     }
2295
2296     return true;
2297 }
2298
2299 /* Returns false if 'a' and 'b' differ at the places where there are 1-bits
2300  * in 'mask', true otherwise. */
2301 bool
2302 miniflow_equal_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b,
2303                            const struct minimask *mask)
2304 {
2305     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->masks);
2306     int idx;
2307
2308     MAP_FOR_EACH_INDEX(idx, mask->masks.map) {
2309         if ((miniflow_get(a, idx) ^ miniflow_get(b, idx)) & *p++) {
2310             return false;
2311         }
2312     }
2313
2314     return true;
2315 }
2316
2317 /* Returns true if 'a' and 'b' are equal at the places where there are 1-bits
2318  * in 'mask', false if they differ. */
2319 bool
2320 miniflow_equal_flow_in_minimask(const struct miniflow *a, const struct flow *b,
2321                                 const struct minimask *mask)
2322 {
2323     const uint64_t *b_u64 = (const uint64_t *) b;
2324     const uint64_t *p = miniflow_get_values(&mask->masks);
2325     int idx;
2326
2327     MAP_FOR_EACH_INDEX(idx, mask->masks.map) {
2328         if ((miniflow_get(a, idx) ^ b_u64[idx]) & *p++) {
2329             return false;
2330         }
2331     }
2332
2333     return true;
2334 }
2335
2336 \f
2337 void
2338 minimask_init(struct minimask *mask, const struct flow_wildcards *wc)
2339 {
2340     miniflow_init(&mask->masks, &wc->masks);
2341 }
2342
2343 /* Returns a minimask copy of 'wc'.  The caller must eventually free the
2344  * returned minimask with free(). */
2345 struct minimask *
2346 minimask_create(const struct flow_wildcards *wc)
2347 {
2348     return (struct minimask *)miniflow_create(&wc->masks);
2349 }
2350
2351 /* Initializes 'dst_' as the bit-wise "and" of 'a_' and 'b_'.
2352  *
2353  * The caller must provide room for FLOW_U64S "uint64_t"s in 'storage', which
2354  * must follow '*dst_' in memory, for use by 'dst_'.  The caller must *not*
2355  * free 'dst_' free(). */
2356 void
2357 minimask_combine(struct minimask *dst_,
2358                  const struct minimask *a_, const struct minimask *b_,
2359                  uint64_t storage[FLOW_U64S])
2360 {
2361     struct miniflow *dst = &dst_->masks;
2362     uint64_t *dst_values = storage;
2363     const struct miniflow *a = &a_->masks;
2364     const struct miniflow *b = &b_->masks;
2365     int idx;
2366
2367     dst->map = 0;
2368     MAP_FOR_EACH_INDEX(idx, a->map & b->map) {
2369         /* Both 'a' and 'b' have non-zero data at 'idx'. */
2370         uint64_t mask = miniflow_get__(a, idx) & miniflow_get__(b, idx);
2371
2372         if (mask) {
2373             dst->map |= UINT64_C(1) << idx;
2374             *dst_values++ = mask;
2375         }
2376     }
2377 }
2378
2379 /* Initializes 'wc' as a copy of 'mask'. */
2380 void
2381 minimask_expand(const struct minimask *mask, struct flow_wildcards *wc)
2382 {
2383     miniflow_expand(&mask->masks, &wc->masks);
2384 }
2385
2386 /* Returns true if 'a' and 'b' are the same flow mask, false otherwise.
2387  * Minimasks may not have zero data values, so for the minimasks to be the
2388  * same, they need to have the same map and the same data values. */
2389 bool
2390 minimask_equal(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
2391 {
2392     return a->masks.map == b->masks.map &&
2393         !memcmp(miniflow_get_values(&a->masks), miniflow_get_values(&b->masks),
2394                 MINIFLOW_VALUES_SIZE(count_1bits(a->masks.map)));
2395 }
2396
2397 /* Returns true if at least one bit matched by 'b' is wildcarded by 'a',
2398  * false otherwise. */
2399 bool
2400 minimask_has_extra(const struct minimask *a, const struct minimask *b)
2401 {
2402     const uint64_t *ap = miniflow_get_values(&a->masks);
2403     const uint64_t *bp = miniflow_get_values(&b->masks);
2404     int idx;
2405
2406     MAP_FOR_EACH_INDEX(idx, b->masks.map) {
2407         uint64_t b_u64 = *bp++;
2408
2409         /* 'b_u64' is non-zero, check if the data in 'a' is either zero
2410          * or misses some of the bits in 'b_u64'. */
2411         if (!(a->masks.map & (UINT64_C(1) << idx))
2412             || ((miniflow_values_get__(ap, a->masks.map, idx) & b_u64)
2413                 != b_u64)) {
2414             return true; /* 'a' wildcards some bits 'b' doesn't. */
2415         }
2416     }
2417
2418     return false;
2419 }