Add connection tracking mark support.
[cascardo/ovs.git] / lib / nx-match.c
1 /*
2  * Copyright (c) 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
17 #include <config.h>
18
19 #include "nx-match.h"
20
21 #include <netinet/icmp6.h>
22
23 #include "classifier.h"
24 #include "dynamic-string.h"
25 #include "hmap.h"
26 #include "meta-flow.h"
27 #include "ofp-actions.h"
28 #include "ofp-errors.h"
29 #include "ofp-util.h"
30 #include "ofpbuf.h"
31 #include "openflow/nicira-ext.h"
32 #include "packets.h"
33 #include "shash.h"
34 #include "tun-metadata.h"
35 #include "unaligned.h"
36 #include "util.h"
37 #include "openvswitch/vlog.h"
38
39 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(nx_match);
40
41 /* OXM headers.
42  *
43  *
44  * Standard OXM/NXM
45  * ================
46  *
47  * The header is 32 bits long.  It looks like this:
48  *
49  * |31                              16 15            9| 8 7                0
50  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
51  * |            oxm_class             |   oxm_field   |hm|    oxm_length    |
52  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
53  *
54  * where hm stands for oxm_hasmask.  It is followed by oxm_length bytes of
55  * payload.  When oxm_hasmask is 0, the payload is the value of the field
56  * identified by the header; when oxm_hasmask is 1, the payload is a value for
57  * the field followed by a mask of equal length.
58  *
59  * Internally, we represent a standard OXM header as a 64-bit integer with the
60  * above information in the most-significant bits.
61  *
62  *
63  * Experimenter OXM
64  * ================
65  *
66  * The header is 64 bits long.  It looks like the diagram above except that a
67  * 32-bit experimenter ID, which we call oxm_vendor and which identifies a
68  * vendor, is inserted just before the payload.  Experimenter OXMs are
69  * identified by an all-1-bits oxm_class (OFPXMC12_EXPERIMENTER).  The
70  * oxm_length value *includes* the experimenter ID, so that the real payload is
71  * only oxm_length - 4 bytes long.
72  *
73  * Internally, we represent an experimenter OXM header as a 64-bit integer with
74  * the standard header in the upper 32 bits and the experimenter ID in the
75  * lower 32 bits.  (It would be more convenient to swap the positions of the
76  * two 32-bit words, but this would be more error-prone because experimenter
77  * OXMs are very rarely used, so accidentally passing one through a 32-bit type
78  * somewhere in the OVS code would be hard to find.)
79  */
80
81 /*
82  * OXM Class IDs.
83  * The high order bit differentiate reserved classes from member classes.
84  * Classes 0x0000 to 0x7FFF are member classes, allocated by ONF.
85  * Classes 0x8000 to 0xFFFE are reserved classes, reserved for standardisation.
86  */
87 enum ofp12_oxm_class {
88     OFPXMC12_NXM_0          = 0x0000, /* Backward compatibility with NXM */
89     OFPXMC12_NXM_1          = 0x0001, /* Backward compatibility with NXM */
90     OFPXMC12_OPENFLOW_BASIC = 0x8000, /* Basic class for OpenFlow */
91     OFPXMC15_PACKET_REGS    = 0x8001, /* Packet registers (pipeline fields). */
92     OFPXMC12_EXPERIMENTER   = 0xffff, /* Experimenter class */
93 };
94
95 /* Functions for extracting raw field values from OXM/NXM headers. */
96 static uint32_t nxm_vendor(uint64_t header) { return header; }
97 static int nxm_class(uint64_t header) { return header >> 48; }
98 static int nxm_field(uint64_t header) { return (header >> 41) & 0x7f; }
99 static bool nxm_hasmask(uint64_t header) { return (header >> 40) & 1; }
100 static int nxm_length(uint64_t header) { return (header >> 32) & 0xff; }
101 static uint64_t nxm_no_len(uint64_t header) { return header & 0xffffff80ffffffffULL; }
102
103 static bool
104 is_experimenter_oxm(uint64_t header)
105 {
106     return nxm_class(header) == OFPXMC12_EXPERIMENTER;
107 }
108
109 /* The OXM header "length" field is somewhat tricky:
110  *
111  *     - For a standard OXM header, the length is the number of bytes of the
112  *       payload, and the payload consists of just the value (and mask, if
113  *       present).
114  *
115  *     - For an experimenter OXM header, the length is the number of bytes in
116  *       the payload plus 4 (the length of the experimenter ID).  That is, the
117  *       experimenter ID is included in oxm_length.
118  *
119  * This function returns the length of the experimenter ID field in 'header'.
120  * That is, for an experimenter OXM (when an experimenter ID is present), it
121  * returns 4, and for a standard OXM (when no experimenter ID is present), it
122  * returns 0. */
123 static int
124 nxm_experimenter_len(uint64_t header)
125 {
126     return is_experimenter_oxm(header) ? 4 : 0;
127 }
128
129 /* Returns the number of bytes that follow the header for an NXM/OXM entry
130  * with the given 'header'. */
131 static int
132 nxm_payload_len(uint64_t header)
133 {
134     return nxm_length(header) - nxm_experimenter_len(header);
135 }
136
137 /* Returns the number of bytes in the header for an NXM/OXM entry with the
138  * given 'header'. */
139 static int
140 nxm_header_len(uint64_t header)
141 {
142     return 4 + nxm_experimenter_len(header);
143 }
144
145 #define NXM_HEADER(VENDOR, CLASS, FIELD, HASMASK, LENGTH)       \
146     (((uint64_t) (CLASS) << 48) |                               \
147      ((uint64_t) (FIELD) << 41) |                               \
148      ((uint64_t) (HASMASK) << 40) |                             \
149      ((uint64_t) (LENGTH) << 32) |                              \
150      (VENDOR))
151
152 #define NXM_HEADER_FMT "%#"PRIx32":%d:%d:%d:%d"
153 #define NXM_HEADER_ARGS(HEADER)                                 \
154     nxm_vendor(HEADER), nxm_class(HEADER), nxm_field(HEADER),   \
155     nxm_hasmask(HEADER), nxm_length(HEADER)
156
157 /* Functions for turning the "hasmask" bit on or off.  (This also requires
158  * adjusting the length.) */
159 static uint64_t
160 nxm_make_exact_header(uint64_t header)
161 {
162     int new_len = nxm_payload_len(header) / 2 + nxm_experimenter_len(header);
163     return NXM_HEADER(nxm_vendor(header), nxm_class(header),
164                       nxm_field(header), 0, new_len);
165 }
166 static uint64_t
167 nxm_make_wild_header(uint64_t header)
168 {
169     int new_len = nxm_payload_len(header) * 2 + nxm_experimenter_len(header);
170     return NXM_HEADER(nxm_vendor(header), nxm_class(header),
171                       nxm_field(header), 1, new_len);
172 }
173
174 /* Flow cookie.
175  *
176  * This may be used to gain the OpenFlow 1.1-like ability to restrict
177  * certain NXM-based Flow Mod and Flow Stats Request messages to flows
178  * with specific cookies.  See the "nx_flow_mod" and "nx_flow_stats_request"
179  * structure definitions for more details.  This match is otherwise not
180  * allowed. */
181 #define NXM_NX_COOKIE     NXM_HEADER  (0, 0x0001, 30, 0, 8)
182 #define NXM_NX_COOKIE_W   nxm_make_wild_header(NXM_NX_COOKIE)
183
184 struct nxm_field {
185     uint64_t header;
186     enum ofp_version version;
187     const char *name;           /* e.g. "NXM_OF_IN_PORT". */
188
189     enum mf_field_id id;
190 };
191
192 static const struct nxm_field *nxm_field_by_header(uint64_t header);
193 static const struct nxm_field *nxm_field_by_name(const char *name, size_t len);
194 static const struct nxm_field *nxm_field_by_mf_id(enum mf_field_id,
195                                                   enum ofp_version);
196
197 static void nx_put_header__(struct ofpbuf *, uint64_t header, bool masked);
198 static void nx_put_header_len(struct ofpbuf *, enum mf_field_id field,
199                               enum ofp_version version, bool masked,
200                               size_t n_bytes);
201
202 /* Rate limit for nx_match parse errors.  These always indicate a bug in the
203  * peer and so there's not much point in showing a lot of them. */
204 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
205
206 static const struct nxm_field *
207 mf_parse_subfield_name(const char *name, int name_len, bool *wild);
208
209 /* Returns the preferred OXM header to use for field 'id' in OpenFlow version
210  * 'version'.  Specify 0 for 'version' if an NXM legacy header should be
211  * preferred over any standardized OXM header.  Returns 0 if field 'id' cannot
212  * be expressed in NXM or OXM. */
213 static uint64_t
214 mf_oxm_header(enum mf_field_id id, enum ofp_version version)
215 {
216     const struct nxm_field *f = nxm_field_by_mf_id(id, version);
217     return f ? f->header : 0;
218 }
219
220 /* Returns the 32-bit OXM or NXM header to use for field 'id', preferring an
221  * NXM legacy header over any standardized OXM header.  Returns 0 if field 'id'
222  * cannot be expressed with a 32-bit NXM or OXM header.
223  *
224  * Whenever possible, use nx_pull_header() instead of this function, because
225  * this function cannot support 64-bit experimenter OXM headers. */
226 uint32_t
227 mf_nxm_header(enum mf_field_id id)
228 {
229     uint64_t oxm = mf_oxm_header(id, 0);
230     return is_experimenter_oxm(oxm) ? 0 : oxm >> 32;
231 }
232
233 static const struct mf_field *
234 mf_from_oxm_header(uint64_t header)
235 {
236     const struct nxm_field *f = nxm_field_by_header(header);
237     return f ? mf_from_id(f->id) : NULL;
238 }
239
240 /* Returns the "struct mf_field" that corresponds to NXM or OXM header
241  * 'header', or NULL if 'header' doesn't correspond to any known field.  */
242 const struct mf_field *
243 mf_from_nxm_header(uint32_t header)
244 {
245     return mf_from_oxm_header((uint64_t) header << 32);
246 }
247
248 /* Returns the width of the data for a field with the given 'header', in
249  * bytes. */
250 static int
251 nxm_field_bytes(uint64_t header)
252 {
253     unsigned int length = nxm_payload_len(header);
254     return nxm_hasmask(header) ? length / 2 : length;
255 }
256 \f
257 /* nx_pull_match() and helpers. */
258
259 /* Given NXM/OXM value 'value' and mask 'mask' associated with 'header', checks
260  * for any 1-bit in the value where there is a 0-bit in the mask.  Returns 0 if
261  * none, otherwise an error code. */
262 static bool
263 is_mask_consistent(uint64_t header, const uint8_t *value, const uint8_t *mask)
264 {
265     unsigned int width = nxm_field_bytes(header);
266     unsigned int i;
267
268     for (i = 0; i < width; i++) {
269         if (value[i] & ~mask[i]) {
270             if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
271                 VLOG_WARN_RL(&rl, "Rejecting NXM/OXM entry "NXM_HEADER_FMT " "
272                              "with 1-bits in value for bits wildcarded by the "
273                              "mask.", NXM_HEADER_ARGS(header));
274             }
275             return false;
276         }
277     }
278     return true;
279 }
280
281 static bool
282 is_cookie_pseudoheader(uint64_t header)
283 {
284     return header == NXM_NX_COOKIE || header == NXM_NX_COOKIE_W;
285 }
286
287 static enum ofperr
288 nx_pull_header__(struct ofpbuf *b, bool allow_cookie, uint64_t *header,
289                  const struct mf_field **field)
290 {
291     if (b->size < 4) {
292         goto bad_len;
293     }
294
295     *header = ((uint64_t) ntohl(get_unaligned_be32(b->data))) << 32;
296     if (is_experimenter_oxm(*header)) {
297         if (b->size < 8) {
298             goto bad_len;
299         }
300         *header = ntohll(get_unaligned_be64(b->data));
301     }
302     if (nxm_length(*header) < nxm_experimenter_len(*header)) {
303         VLOG_WARN_RL(&rl, "OXM header "NXM_HEADER_FMT" has invalid length %d "
304                      "(minimum is %d)",
305                      NXM_HEADER_ARGS(*header), nxm_length(*header),
306                      nxm_header_len(*header));
307         goto error;
308     }
309     ofpbuf_pull(b, nxm_header_len(*header));
310
311     if (field) {
312         *field = mf_from_oxm_header(*header);
313         if (!*field && !(allow_cookie && is_cookie_pseudoheader(*header))) {
314             VLOG_DBG_RL(&rl, "OXM header "NXM_HEADER_FMT" is unknown",
315                         NXM_HEADER_ARGS(*header));
316             return OFPERR_OFPBMC_BAD_FIELD;
317         }
318     }
319
320     return 0;
321
322 bad_len:
323     VLOG_DBG_RL(&rl, "encountered partial (%"PRIu32"-byte) OXM entry",
324                 b->size);
325 error:
326     *header = 0;
327     if (field) {
328         *field = NULL;
329     }
330     return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
331 }
332
333 static void
334 copy_entry_value(const struct mf_field *field, union mf_value *value,
335                  const uint8_t *payload, int width)
336 {
337     int copy_len;
338     void *copy_dst;
339
340     copy_dst = value;
341     copy_len = MIN(width, field ? field->n_bytes : sizeof *value);
342
343     if (field && field->variable_len) {
344         memset(value, 0, field->n_bytes);
345         copy_dst = &value->u8 + field->n_bytes - copy_len;
346     }
347
348     memcpy(copy_dst, payload, copy_len);
349 }
350
351 static enum ofperr
352 nx_pull_entry__(struct ofpbuf *b, bool allow_cookie, uint64_t *header,
353                 const struct mf_field **field_,
354                 union mf_value *value, union mf_value *mask)
355 {
356     const struct mf_field *field;
357     enum ofperr header_error;
358     unsigned int payload_len;
359     const uint8_t *payload;
360     int width;
361
362     header_error = nx_pull_header__(b, allow_cookie, header, &field);
363     if (header_error && header_error != OFPERR_OFPBMC_BAD_FIELD) {
364         return header_error;
365     }
366
367     payload_len = nxm_payload_len(*header);
368     payload = ofpbuf_try_pull(b, payload_len);
369     if (!payload) {
370         VLOG_DBG_RL(&rl, "OXM header "NXM_HEADER_FMT" calls for %u-byte "
371                     "payload but only %"PRIu32" bytes follow OXM header",
372                     NXM_HEADER_ARGS(*header), payload_len, b->size);
373         return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
374     }
375
376     width = nxm_field_bytes(*header);
377     if (nxm_hasmask(*header)
378         && !is_mask_consistent(*header, payload, payload + width)) {
379         return OFPERR_OFPBMC_BAD_WILDCARDS;
380     }
381
382     copy_entry_value(field, value, payload, width);
383
384     if (mask) {
385         if (nxm_hasmask(*header)) {
386             copy_entry_value(field, mask, payload + width, width);
387         } else {
388             memset(mask, 0xff, sizeof *mask);
389         }
390     } else if (nxm_hasmask(*header)) {
391         VLOG_DBG_RL(&rl, "OXM header "NXM_HEADER_FMT" includes mask but "
392                     "masked OXMs are not allowed here",
393                     NXM_HEADER_ARGS(*header));
394         return OFPERR_OFPBMC_BAD_MASK;
395     }
396
397     if (field_) {
398         *field_ = field;
399         return header_error;
400     }
401
402     return 0;
403 }
404
405 /* Attempts to pull an NXM or OXM header, value, and mask (if present) from the
406  * beginning of 'b'.  If successful, stores a pointer to the "struct mf_field"
407  * corresponding to the pulled header in '*field', the value into '*value',
408  * and the mask into '*mask', and returns 0.  On error, returns an OpenFlow
409  * error; in this case, some bytes might have been pulled off 'b' anyhow, and
410  * the output parameters might have been modified.
411  *
412  * If a NULL 'mask' is supplied, masked OXM or NXM entries are treated as
413  * errors (with OFPERR_OFPBMC_BAD_MASK).
414  */
415 enum ofperr
416 nx_pull_entry(struct ofpbuf *b, const struct mf_field **field,
417               union mf_value *value, union mf_value *mask)
418 {
419     uint64_t header;
420
421     return nx_pull_entry__(b, false, &header, field, value, mask);
422 }
423
424 /* Attempts to pull an NXM or OXM header from the beginning of 'b'.  If
425  * successful, stores a pointer to the "struct mf_field" corresponding to the
426  * pulled header in '*field', stores the header's hasmask bit in '*masked'
427  * (true if hasmask=1, false if hasmask=0), and returns 0.  On error, returns
428  * an OpenFlow error; in this case, some bytes might have been pulled off 'b'
429  * anyhow, and the output parameters might have been modified.
430  *
431  * If NULL 'masked' is supplied, masked OXM or NXM headers are treated as
432  * errors (with OFPERR_OFPBMC_BAD_MASK).
433  */
434 enum ofperr
435 nx_pull_header(struct ofpbuf *b, const struct mf_field **field, bool *masked)
436 {
437     enum ofperr error;
438     uint64_t header;
439
440     error = nx_pull_header__(b, false, &header, field);
441     if (masked) {
442         *masked = !error && nxm_hasmask(header);
443     } else if (!error && nxm_hasmask(header)) {
444         error = OFPERR_OFPBMC_BAD_MASK;
445     }
446     return error;
447 }
448
449 static enum ofperr
450 nx_pull_match_entry(struct ofpbuf *b, bool allow_cookie,
451                     const struct mf_field **field,
452                     union mf_value *value, union mf_value *mask)
453 {
454     enum ofperr error;
455     uint64_t header;
456
457     error = nx_pull_entry__(b, allow_cookie, &header, field, value, mask);
458     if (error) {
459         return error;
460     }
461     if (field && *field) {
462         if (!mf_is_mask_valid(*field, mask)) {
463             VLOG_DBG_RL(&rl, "bad mask for field %s", (*field)->name);
464             return OFPERR_OFPBMC_BAD_MASK;
465         }
466         if (!mf_is_value_valid(*field, value)) {
467             VLOG_DBG_RL(&rl, "bad value for field %s", (*field)->name);
468             return OFPERR_OFPBMC_BAD_VALUE;
469         }
470     }
471     return 0;
472 }
473
474 static enum ofperr
475 nx_pull_raw(const uint8_t *p, unsigned int match_len, bool strict,
476             struct match *match, ovs_be64 *cookie, ovs_be64 *cookie_mask)
477 {
478     struct ofpbuf b;
479
480     ovs_assert((cookie != NULL) == (cookie_mask != NULL));
481
482     match_init_catchall(match);
483     if (cookie) {
484         *cookie = *cookie_mask = htonll(0);
485     }
486
487     ofpbuf_use_const(&b, p, match_len);
488     while (b.size) {
489         const uint8_t *pos = b.data;
490         const struct mf_field *field;
491         union mf_value value;
492         union mf_value mask;
493         enum ofperr error;
494
495         error = nx_pull_match_entry(&b, cookie != NULL, &field, &value, &mask);
496         if (error) {
497             if (error == OFPERR_OFPBMC_BAD_FIELD && !strict) {
498                 continue;
499             }
500         } else if (!field) {
501             if (!cookie) {
502                 error = OFPERR_OFPBMC_BAD_FIELD;
503             } else if (*cookie_mask) {
504                 error = OFPERR_OFPBMC_DUP_FIELD;
505             } else {
506                 *cookie = value.be64;
507                 *cookie_mask = mask.be64;
508             }
509         } else if (!mf_are_prereqs_ok(field, &match->flow)) {
510             error = OFPERR_OFPBMC_BAD_PREREQ;
511         } else if (!mf_is_all_wild(field, &match->wc)) {
512             error = OFPERR_OFPBMC_DUP_FIELD;
513         } else {
514             char *err_str;
515
516             mf_set(field, &value, &mask, match, &err_str);
517             if (err_str) {
518                 VLOG_DBG_RL(&rl, "error parsing OXM at offset %"PRIdPTR" "
519                            "within match (%s)", pos - p, err_str);
520                 free(err_str);
521                 return OFPERR_OFPBMC_BAD_VALUE;
522             }
523         }
524
525         if (error) {
526             VLOG_DBG_RL(&rl, "error parsing OXM at offset %"PRIdPTR" "
527                         "within match (%s)", pos -
528                         p, ofperr_to_string(error));
529             return error;
530         }
531     }
532
533     return 0;
534 }
535
536 static enum ofperr
537 nx_pull_match__(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len, bool strict,
538                 struct match *match,
539                 ovs_be64 *cookie, ovs_be64 *cookie_mask)
540 {
541     uint8_t *p = NULL;
542
543     if (match_len) {
544         p = ofpbuf_try_pull(b, ROUND_UP(match_len, 8));
545         if (!p) {
546             VLOG_DBG_RL(&rl, "nx_match length %u, rounded up to a "
547                         "multiple of 8, is longer than space in message (max "
548                         "length %"PRIu32")", match_len, b->size);
549             return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
550         }
551     }
552
553     return nx_pull_raw(p, match_len, strict, match, cookie, cookie_mask);
554 }
555
556 /* Parses the nx_match formatted match description in 'b' with length
557  * 'match_len'.  Stores the results in 'match'.  If 'cookie' and 'cookie_mask'
558  * are valid pointers, then stores the cookie and mask in them if 'b' contains
559  * a "NXM_NX_COOKIE*" match.  Otherwise, stores 0 in both.
560  *
561  * Fails with an error upon encountering an unknown NXM header.
562  *
563  * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code. */
564 enum ofperr
565 nx_pull_match(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len, struct match *match,
566               ovs_be64 *cookie, ovs_be64 *cookie_mask)
567 {
568     return nx_pull_match__(b, match_len, true, match, cookie, cookie_mask);
569 }
570
571 /* Behaves the same as nx_pull_match(), but skips over unknown NXM headers,
572  * instead of failing with an error. */
573 enum ofperr
574 nx_pull_match_loose(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len,
575                     struct match *match,
576                     ovs_be64 *cookie, ovs_be64 *cookie_mask)
577 {
578     return nx_pull_match__(b, match_len, false, match, cookie, cookie_mask);
579 }
580
581 static enum ofperr
582 oxm_pull_match__(struct ofpbuf *b, bool strict, struct match *match)
583 {
584     struct ofp11_match_header *omh = b->data;
585     uint8_t *p;
586     uint16_t match_len;
587
588     if (b->size < sizeof *omh) {
589         return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
590     }
591
592     match_len = ntohs(omh->length);
593     if (match_len < sizeof *omh) {
594         return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
595     }
596
597     if (omh->type != htons(OFPMT_OXM)) {
598         return OFPERR_OFPBMC_BAD_TYPE;
599     }
600
601     p = ofpbuf_try_pull(b, ROUND_UP(match_len, 8));
602     if (!p) {
603         VLOG_DBG_RL(&rl, "oxm length %u, rounded up to a "
604                     "multiple of 8, is longer than space in message (max "
605                     "length %"PRIu32")", match_len, b->size);
606         return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
607     }
608
609     return nx_pull_raw(p + sizeof *omh, match_len - sizeof *omh,
610                        strict, match, NULL, NULL);
611 }
612
613 /* Parses the oxm formatted match description preceded by a struct
614  * ofp11_match_header in 'b'.  Stores the result in 'match'.
615  *
616  * Fails with an error when encountering unknown OXM headers.
617  *
618  * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code. */
619 enum ofperr
620 oxm_pull_match(struct ofpbuf *b, struct match *match)
621 {
622     return oxm_pull_match__(b, true, match);
623 }
624
625 /* Behaves the same as oxm_pull_match() with one exception.  Skips over unknown
626  * OXM headers instead of failing with an error when they are encountered. */
627 enum ofperr
628 oxm_pull_match_loose(struct ofpbuf *b, struct match *match)
629 {
630     return oxm_pull_match__(b, false, match);
631 }
632
633 /* Verify an array of OXM TLVs treating value of each TLV as a mask,
634  * disallowing masks in each TLV and ignoring pre-requisites. */
635 enum ofperr
636 oxm_pull_field_array(const void *fields_data, size_t fields_len,
637                      struct field_array *fa)
638 {
639     struct ofpbuf b;
640
641     ofpbuf_use_const(&b, fields_data, fields_len);
642     while (b.size) {
643         const uint8_t *pos = b.data;
644         const struct mf_field *field;
645         union mf_value value;
646         enum ofperr error;
647         uint64_t header;
648
649         error = nx_pull_entry__(&b, false, &header, &field, &value, NULL);
650         if (error) {
651             VLOG_DBG_RL(&rl, "error pulling field array field");
652             return error;
653         } else if (!field) {
654             VLOG_DBG_RL(&rl, "unknown field array field");
655             error = OFPERR_OFPBMC_BAD_FIELD;
656         } else if (bitmap_is_set(fa->used.bm, field->id)) {
657             VLOG_DBG_RL(&rl, "duplicate field array field '%s'", field->name);
658             error = OFPERR_OFPBMC_DUP_FIELD;
659         } else if (!mf_is_mask_valid(field, &value)) {
660             VLOG_DBG_RL(&rl, "bad mask in field array field '%s'", field->name);
661             return OFPERR_OFPBMC_BAD_MASK;
662         } else {
663             field_array_set(field->id, &value, fa);
664         }
665
666         if (error) {
667             const uint8_t *start = fields_data;
668
669             VLOG_DBG_RL(&rl, "error parsing OXM at offset %"PRIdPTR" "
670                         "within field array (%s)", pos - start,
671                         ofperr_to_string(error));
672             return error;
673         }
674     }
675
676     return 0;
677 }
678 \f
679 /* nx_put_match() and helpers.
680  *
681  * 'put' functions whose names end in 'w' add a wildcarded field.
682  * 'put' functions whose names end in 'm' add a field that might be wildcarded.
683  * Other 'put' functions add exact-match fields.
684  */
685 void
686 nxm_put__(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
687           const void *value, const void *mask, size_t n_bytes)
688 {
689     nx_put_header_len(b, field, version, !!mask, n_bytes);
690     ofpbuf_put(b, value, n_bytes);
691     if (mask) {
692         ofpbuf_put(b, mask, n_bytes);
693     }
694
695 }
696
697 static void
698 nxm_put(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
699         const void *value, const void *mask, size_t n_bytes)
700 {
701     if (!is_all_zeros(mask, n_bytes)) {
702         bool masked = !is_all_ones(mask, n_bytes);
703         nxm_put__(b, field, version, value, masked ? mask : NULL, n_bytes);
704     }
705 }
706
707 static void
708 nxm_put_8m(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
709            uint8_t value, uint8_t mask)
710 {
711     nxm_put(b, field, version, &value, &mask, sizeof value);
712 }
713
714 static void
715 nxm_put_8(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
716           uint8_t value)
717 {
718     nxm_put__(b, field, version, &value, NULL, sizeof value);
719 }
720
721 static void
722 nxm_put_16m(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
723             ovs_be16 value, ovs_be16 mask)
724 {
725     nxm_put(b, field, version, &value, &mask, sizeof value);
726 }
727
728 static void
729 nxm_put_16(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
730            ovs_be16 value)
731 {
732     nxm_put__(b, field, version, &value, NULL, sizeof value);
733 }
734
735 static void
736 nxm_put_32m(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
737             ovs_be32 value, ovs_be32 mask)
738 {
739     nxm_put(b, field, version, &value, &mask, sizeof value);
740 }
741
742 static void
743 nxm_put_32(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
744            ovs_be32 value)
745 {
746     nxm_put__(b, field, version, &value, NULL, sizeof value);
747 }
748
749 static void
750 nxm_put_64m(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
751             ovs_be64 value, ovs_be64 mask)
752 {
753     nxm_put(b, field, version, &value, &mask, sizeof value);
754 }
755
756 static void
757 nxm_put_eth_masked(struct ofpbuf *b,
758                    enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
759                    const struct eth_addr value, const struct eth_addr mask)
760 {
761     nxm_put(b, field, version, value.ea, mask.ea, ETH_ADDR_LEN);
762 }
763
764 static void
765 nxm_put_ipv6(struct ofpbuf *b,
766              enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
767              const struct in6_addr *value, const struct in6_addr *mask)
768 {
769     nxm_put(b, field, version, value->s6_addr, mask->s6_addr,
770             sizeof value->s6_addr);
771 }
772
773 static void
774 nxm_put_frag(struct ofpbuf *b, const struct match *match,
775              enum ofp_version version)
776 {
777     uint8_t nw_frag = match->flow.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_MASK;
778     uint8_t nw_frag_mask = match->wc.masks.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_MASK;
779
780     nxm_put_8m(b, MFF_IP_FRAG, version, nw_frag,
781                nw_frag_mask == FLOW_NW_FRAG_MASK ? UINT8_MAX : nw_frag_mask);
782 }
783
784 /* Appends to 'b' a set of OXM or NXM matches for the IPv4 or IPv6 fields in
785  * 'match'.  */
786 static void
787 nxm_put_ip(struct ofpbuf *b, const struct match *match, enum ofp_version oxm)
788 {
789     const struct flow *flow = &match->flow;
790
791     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
792         nxm_put_32m(b, MFF_IPV4_SRC, oxm,
793                     flow->nw_src, match->wc.masks.nw_src);
794         nxm_put_32m(b, MFF_IPV4_DST, oxm,
795                     flow->nw_dst, match->wc.masks.nw_dst);
796     } else {
797         nxm_put_ipv6(b, MFF_IPV6_SRC, oxm,
798                      &flow->ipv6_src, &match->wc.masks.ipv6_src);
799         nxm_put_ipv6(b, MFF_IPV6_DST, oxm,
800                      &flow->ipv6_dst, &match->wc.masks.ipv6_dst);
801     }
802
803     nxm_put_frag(b, match, oxm);
804
805     if (match->wc.masks.nw_tos & IP_DSCP_MASK) {
806         if (oxm) {
807             nxm_put_8(b, MFF_IP_DSCP_SHIFTED, oxm,
808                       flow->nw_tos >> 2);
809         } else {
810             nxm_put_8(b, MFF_IP_DSCP, oxm,
811                       flow->nw_tos & IP_DSCP_MASK);
812         }
813     }
814
815     if (match->wc.masks.nw_tos & IP_ECN_MASK) {
816         nxm_put_8(b, MFF_IP_ECN, oxm,
817                   flow->nw_tos & IP_ECN_MASK);
818     }
819
820     if (!oxm && match->wc.masks.nw_ttl) {
821         nxm_put_8(b, MFF_IP_TTL, oxm, flow->nw_ttl);
822     }
823
824     nxm_put_32m(b, MFF_IPV6_LABEL, oxm,
825                 flow->ipv6_label, match->wc.masks.ipv6_label);
826
827     if (match->wc.masks.nw_proto) {
828         nxm_put_8(b, MFF_IP_PROTO, oxm, flow->nw_proto);
829
830         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
831             nxm_put_16m(b, MFF_TCP_SRC, oxm,
832                         flow->tp_src, match->wc.masks.tp_src);
833             nxm_put_16m(b, MFF_TCP_DST, oxm,
834                         flow->tp_dst, match->wc.masks.tp_dst);
835             nxm_put_16m(b, MFF_TCP_FLAGS, oxm,
836                         flow->tcp_flags, match->wc.masks.tcp_flags);
837         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
838             nxm_put_16m(b, MFF_UDP_SRC, oxm,
839                         flow->tp_src, match->wc.masks.tp_src);
840             nxm_put_16m(b, MFF_UDP_DST, oxm,
841                         flow->tp_dst, match->wc.masks.tp_dst);
842         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
843             nxm_put_16m(b, MFF_SCTP_SRC, oxm, flow->tp_src,
844                         match->wc.masks.tp_src);
845             nxm_put_16m(b, MFF_SCTP_DST, oxm, flow->tp_dst,
846                         match->wc.masks.tp_dst);
847         } else if (is_icmpv4(flow)) {
848             if (match->wc.masks.tp_src) {
849                 nxm_put_8(b, MFF_ICMPV4_TYPE, oxm,
850                           ntohs(flow->tp_src));
851             }
852             if (match->wc.masks.tp_dst) {
853                 nxm_put_8(b, MFF_ICMPV4_CODE, oxm,
854                           ntohs(flow->tp_dst));
855             }
856         } else if (is_icmpv6(flow)) {
857             if (match->wc.masks.tp_src) {
858                 nxm_put_8(b, MFF_ICMPV6_TYPE, oxm,
859                           ntohs(flow->tp_src));
860             }
861             if (match->wc.masks.tp_dst) {
862                 nxm_put_8(b, MFF_ICMPV6_CODE, oxm,
863                           ntohs(flow->tp_dst));
864             }
865             if (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_SOLICIT) ||
866                 flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
867                 nxm_put_ipv6(b, MFF_ND_TARGET, oxm,
868                              &flow->nd_target, &match->wc.masks.nd_target);
869                 if (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_SOLICIT)) {
870                     nxm_put_eth_masked(b, MFF_ND_SLL, oxm,
871                                        flow->arp_sha, match->wc.masks.arp_sha);
872                 }
873                 if (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
874                     nxm_put_eth_masked(b, MFF_ND_TLL, oxm,
875                                        flow->arp_tha, match->wc.masks.arp_tha);
876                 }
877             }
878         }
879     }
880 }
881
882 /* Appends to 'b' the nx_match format that expresses 'match'.  For Flow Mod and
883  * Flow Stats Requests messages, a 'cookie' and 'cookie_mask' may be supplied.
884  * Otherwise, 'cookie_mask' should be zero.
885  *
886  * Specify 'oxm' as 0 to express the match in NXM format; otherwise, specify
887  * 'oxm' as the OpenFlow version number for the OXM format to use.
888  *
889  * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
890  *
891  * Returns the number of bytes appended to 'b', excluding padding.
892  *
893  * If 'match' is a catch-all rule that matches every packet, then this function
894  * appends nothing to 'b' and returns 0. */
895 static int
896 nx_put_raw(struct ofpbuf *b, enum ofp_version oxm, const struct match *match,
897            ovs_be64 cookie, ovs_be64 cookie_mask)
898 {
899     const struct flow *flow = &match->flow;
900     const size_t start_len = b->size;
901     int match_len;
902     int i;
903
904     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 34);
905
906     /* Metadata. */
907     if (match->wc.masks.dp_hash) {
908         nxm_put_32m(b, MFF_DP_HASH, oxm,
909                     htonl(flow->dp_hash), htonl(match->wc.masks.dp_hash));
910     }
911
912     if (match->wc.masks.recirc_id) {
913         nxm_put_32(b, MFF_RECIRC_ID, oxm, htonl(flow->recirc_id));
914     }
915
916     if (match->wc.masks.conj_id) {
917         nxm_put_32(b, MFF_CONJ_ID, oxm, htonl(flow->conj_id));
918     }
919
920     if (match->wc.masks.in_port.ofp_port) {
921         ofp_port_t in_port = flow->in_port.ofp_port;
922         if (oxm) {
923             nxm_put_32(b, MFF_IN_PORT_OXM, oxm,
924                        ofputil_port_to_ofp11(in_port));
925         } else {
926             nxm_put_16(b, MFF_IN_PORT, oxm,
927                        htons(ofp_to_u16(in_port)));
928         }
929     }
930     if (match->wc.masks.actset_output) {
931         nxm_put_32(b, MFF_ACTSET_OUTPUT, oxm,
932                    ofputil_port_to_ofp11(flow->actset_output));
933     }
934
935     /* Ethernet. */
936     nxm_put_eth_masked(b, MFF_ETH_SRC, oxm,
937                        flow->dl_src, match->wc.masks.dl_src);
938     nxm_put_eth_masked(b, MFF_ETH_DST, oxm,
939                        flow->dl_dst, match->wc.masks.dl_dst);
940     nxm_put_16m(b, MFF_ETH_TYPE, oxm,
941                 ofputil_dl_type_to_openflow(flow->dl_type),
942                 match->wc.masks.dl_type);
943
944     /* 802.1Q. */
945     if (oxm) {
946         ovs_be16 VID_CFI_MASK = htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
947         ovs_be16 vid = flow->vlan_tci & VID_CFI_MASK;
948         ovs_be16 mask = match->wc.masks.vlan_tci & VID_CFI_MASK;
949
950         if (mask == htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI)) {
951             nxm_put_16(b, MFF_VLAN_VID, oxm, vid);
952         } else if (mask) {
953             nxm_put_16m(b, MFF_VLAN_VID, oxm, vid, mask);
954         }
955
956         if (vid && vlan_tci_to_pcp(match->wc.masks.vlan_tci)) {
957             nxm_put_8(b, MFF_VLAN_PCP, oxm,
958                       vlan_tci_to_pcp(flow->vlan_tci));
959         }
960
961     } else {
962         nxm_put_16m(b, MFF_VLAN_TCI, oxm, flow->vlan_tci,
963                     match->wc.masks.vlan_tci);
964     }
965
966     /* MPLS. */
967     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
968         if (match->wc.masks.mpls_lse[0] & htonl(MPLS_TC_MASK)) {
969             nxm_put_8(b, MFF_MPLS_TC, oxm,
970                       mpls_lse_to_tc(flow->mpls_lse[0]));
971         }
972
973         if (match->wc.masks.mpls_lse[0] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
974             nxm_put_8(b, MFF_MPLS_BOS, oxm,
975                       mpls_lse_to_bos(flow->mpls_lse[0]));
976         }
977
978         if (match->wc.masks.mpls_lse[0] & htonl(MPLS_LABEL_MASK)) {
979             nxm_put_32(b, MFF_MPLS_LABEL, oxm,
980                        htonl(mpls_lse_to_label(flow->mpls_lse[0])));
981         }
982     }
983
984     /* L3. */
985     if (is_ip_any(flow)) {
986         nxm_put_ip(b, match, oxm);
987     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
988                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
989         /* ARP. */
990         if (match->wc.masks.nw_proto) {
991             nxm_put_16(b, MFF_ARP_OP, oxm,
992                        htons(flow->nw_proto));
993         }
994         nxm_put_32m(b, MFF_ARP_SPA, oxm,
995                     flow->nw_src, match->wc.masks.nw_src);
996         nxm_put_32m(b, MFF_ARP_TPA, oxm,
997                     flow->nw_dst, match->wc.masks.nw_dst);
998         nxm_put_eth_masked(b, MFF_ARP_SHA, oxm,
999                            flow->arp_sha, match->wc.masks.arp_sha);
1000         nxm_put_eth_masked(b, MFF_ARP_THA, oxm,
1001                            flow->arp_tha, match->wc.masks.arp_tha);
1002     }
1003
1004     /* Tunnel ID. */
1005     nxm_put_64m(b, MFF_TUN_ID, oxm,
1006                 flow->tunnel.tun_id, match->wc.masks.tunnel.tun_id);
1007
1008     /* Other tunnel metadata. */
1009     nxm_put_16m(b, MFF_TUN_FLAGS, oxm,
1010                 htons(flow->tunnel.flags), htons(match->wc.masks.tunnel.flags));
1011     nxm_put_32m(b, MFF_TUN_SRC, oxm,
1012                 flow->tunnel.ip_src, match->wc.masks.tunnel.ip_src);
1013     nxm_put_32m(b, MFF_TUN_DST, oxm,
1014                 flow->tunnel.ip_dst, match->wc.masks.tunnel.ip_dst);
1015     nxm_put_16m(b, MFF_TUN_GBP_ID, oxm,
1016                 flow->tunnel.gbp_id, match->wc.masks.tunnel.gbp_id);
1017     nxm_put_8m(b, MFF_TUN_GBP_FLAGS, oxm,
1018                flow->tunnel.gbp_flags, match->wc.masks.tunnel.gbp_flags);
1019     tun_metadata_to_nx_match(b, oxm, match);
1020
1021     /* Registers. */
1022     if (oxm < OFP15_VERSION) {
1023         for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
1024             nxm_put_32m(b, MFF_REG0 + i, oxm,
1025                         htonl(flow->regs[i]), htonl(match->wc.masks.regs[i]));
1026         }
1027     } else {
1028         for (i = 0; i < FLOW_N_XREGS; i++) {
1029             nxm_put_64m(b, MFF_XREG0 + i, oxm,
1030                         htonll(flow_get_xreg(flow, i)),
1031                         htonll(flow_get_xreg(&match->wc.masks, i)));
1032         }
1033     }
1034
1035     /* Packet mark. */
1036     nxm_put_32m(b, MFF_PKT_MARK, oxm, htonl(flow->pkt_mark),
1037                 htonl(match->wc.masks.pkt_mark));
1038
1039     /* Connection tracking. */
1040     nxm_put_32m(b, MFF_CT_STATE, oxm, htonl(flow->ct_state),
1041                 htonl(match->wc.masks.ct_state));
1042     nxm_put_16m(b, MFF_CT_ZONE, oxm, htons(flow->ct_zone),
1043                 htons(match->wc.masks.ct_zone));
1044     nxm_put_32m(b, MFF_CT_MARK, oxm, htonl(flow->ct_mark),
1045                 htonl(match->wc.masks.ct_mark));
1046
1047     /* OpenFlow 1.1+ Metadata. */
1048     nxm_put_64m(b, MFF_METADATA, oxm,
1049                 flow->metadata, match->wc.masks.metadata);
1050
1051     /* Cookie. */
1052     if (cookie_mask) {
1053         bool masked = cookie_mask != OVS_BE64_MAX;
1054
1055         cookie &= cookie_mask;
1056         nx_put_header__(b, NXM_NX_COOKIE, masked);
1057         ofpbuf_put(b, &cookie, sizeof cookie);
1058         if (masked) {
1059             ofpbuf_put(b, &cookie_mask, sizeof cookie_mask);
1060         }
1061     }
1062
1063     match_len = b->size - start_len;
1064     return match_len;
1065 }
1066
1067 /* Appends to 'b' the nx_match format that expresses 'match', plus enough zero
1068  * bytes to pad the nx_match out to a multiple of 8.  For Flow Mod and Flow
1069  * Stats Requests messages, a 'cookie' and 'cookie_mask' may be supplied.
1070  * Otherwise, 'cookie_mask' should be zero.
1071  *
1072  * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
1073  *
1074  * Returns the number of bytes appended to 'b', excluding padding.  The return
1075  * value can be zero if it appended nothing at all to 'b' (which happens if
1076  * 'cr' is a catch-all rule that matches every packet). */
1077 int
1078 nx_put_match(struct ofpbuf *b, const struct match *match,
1079              ovs_be64 cookie, ovs_be64 cookie_mask)
1080 {
1081     int match_len = nx_put_raw(b, 0, match, cookie, cookie_mask);
1082
1083     ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
1084     return match_len;
1085 }
1086
1087 /* Appends to 'b' an struct ofp11_match_header followed by the OXM format that
1088  * expresses 'cr', plus enough zero bytes to pad the data appended out to a
1089  * multiple of 8.
1090  *
1091  * OXM differs slightly among versions of OpenFlow.  Specify the OpenFlow
1092  * version in use as 'version'.
1093  *
1094  * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
1095  *
1096  * Returns the number of bytes appended to 'b', excluding the padding.  Never
1097  * returns zero. */
1098 int
1099 oxm_put_match(struct ofpbuf *b, const struct match *match,
1100               enum ofp_version version)
1101 {
1102     int match_len;
1103     struct ofp11_match_header *omh;
1104     size_t start_len = b->size;
1105     ovs_be64 cookie = htonll(0), cookie_mask = htonll(0);
1106
1107     ofpbuf_put_uninit(b, sizeof *omh);
1108     match_len = (nx_put_raw(b, version, match, cookie, cookie_mask)
1109                  + sizeof *omh);
1110     ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
1111
1112     omh = ofpbuf_at(b, start_len, sizeof *omh);
1113     omh->type = htons(OFPMT_OXM);
1114     omh->length = htons(match_len);
1115
1116     return match_len;
1117 }
1118
1119 /* Appends to 'b' the nx_match format that expresses the tlv corresponding
1120  * to 'id'. If mask is not all-ones then it is also formated as the value
1121  * of the tlv. */
1122 static void
1123 nx_format_mask_tlv(struct ds *ds, enum mf_field_id id,
1124                    const union mf_value *mask)
1125 {
1126     const struct mf_field *mf = mf_from_id(id);
1127
1128     ds_put_format(ds, "%s", mf->name);
1129
1130     if (!is_all_ones(mask, mf->n_bytes)) {
1131         ds_put_char(ds, '=');
1132         mf_format(mf, mask, NULL, ds);
1133     }
1134
1135     ds_put_char(ds, ',');
1136 }
1137
1138 /* Appends a string representation of 'fa_' to 'ds'.
1139  * The TLVS value of 'fa_' is treated as a mask and
1140  * only the name of fields is formated if it is all ones. */
1141 void
1142 oxm_format_field_array(struct ds *ds, const struct field_array *fa)
1143 {
1144     size_t start_len = ds->length;
1145     int i;
1146
1147     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1148         if (bitmap_is_set(fa->used.bm, i)) {
1149             nx_format_mask_tlv(ds, i, &fa->value[i]);
1150         }
1151     }
1152
1153     if (ds->length > start_len) {
1154         ds_chomp(ds, ',');
1155     }
1156 }
1157
1158 /* Appends to 'b' a series of OXM TLVs corresponding to the series
1159  * of enum mf_field_id and value tuples in 'fa_'.
1160  *
1161  * OXM differs slightly among versions of OpenFlow.  Specify the OpenFlow
1162  * version in use as 'version'.
1163  *
1164  * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
1165  *
1166  * Returns the number of bytes appended to 'b'.  May return zero. */
1167 int
1168 oxm_put_field_array(struct ofpbuf *b, const struct field_array *fa,
1169                     enum ofp_version version)
1170 {
1171     size_t start_len = b->size;
1172     int i;
1173
1174     /* Field arrays are only used with the group selection method
1175      * property and group properties are only available in OpenFlow 1.5+.
1176      * So the following assertion should never fail.
1177      *
1178      * If support for older OpenFlow versions is desired then some care
1179      * will need to be taken of different TLVs that handle the same
1180      * flow fields. In particular:
1181      * - VLAN_TCI, VLAN_VID and MFF_VLAN_PCP
1182      * - IP_DSCP_MASK and DSCP_SHIFTED
1183      * - REGS and XREGS
1184      */
1185     ovs_assert(version >= OFP15_VERSION);
1186
1187     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1188         if (bitmap_is_set(fa->used.bm, i)) {
1189             int len = mf_field_len(mf_from_id(i), &fa->value[i], NULL, NULL);
1190             nxm_put__(b, i, version,
1191                       &fa->value[i].u8 + mf_from_id(i)->n_bytes - len, NULL,
1192                       len);
1193         }
1194     }
1195
1196     return b->size - start_len;
1197 }
1198
1199 static void
1200 nx_put_header__(struct ofpbuf *b, uint64_t header, bool masked)
1201 {
1202     uint64_t masked_header = masked ? nxm_make_wild_header(header) : header;
1203     ovs_be64 network_header = htonll(masked_header);
1204
1205     ofpbuf_put(b, &network_header, nxm_header_len(header));
1206 }
1207
1208 void
1209 nx_put_header(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field,
1210               enum ofp_version version, bool masked)
1211 {
1212     nx_put_header__(b, mf_oxm_header(field, version), masked);
1213 }
1214
1215 static void
1216 nx_put_header_len(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field,
1217                   enum ofp_version version, bool masked, size_t n_bytes)
1218 {
1219     uint64_t header = mf_oxm_header(field, version);
1220
1221     header = NXM_HEADER(nxm_vendor(header), nxm_class(header),
1222                         nxm_field(header), false,
1223                         nxm_experimenter_len(header) + n_bytes);
1224
1225     nx_put_header__(b, header, masked);
1226 }
1227
1228 void
1229 nx_put_entry(struct ofpbuf *b,
1230              enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
1231              const union mf_value *value, const union mf_value *mask)
1232 {
1233     const struct mf_field *mf = mf_from_id(field);
1234     bool masked;
1235     int len, offset;
1236
1237     len = mf_field_len(mf, value, mask, &masked);
1238     offset = mf->n_bytes - len;
1239
1240     nx_put_header_len(b, field, version, masked, len);
1241     ofpbuf_put(b, &value->u8 + offset, len);
1242     if (masked) {
1243         ofpbuf_put(b, &mask->u8 + offset, len);
1244     }
1245 }
1246 \f
1247 /* nx_match_to_string() and helpers. */
1248
1249 static void format_nxm_field_name(struct ds *, uint64_t header);
1250
1251 char *
1252 nx_match_to_string(const uint8_t *p, unsigned int match_len)
1253 {
1254     struct ofpbuf b;
1255     struct ds s;
1256
1257     if (!match_len) {
1258         return xstrdup("<any>");
1259     }
1260
1261     ofpbuf_use_const(&b, p, match_len);
1262     ds_init(&s);
1263     while (b.size) {
1264         union mf_value value;
1265         union mf_value mask;
1266         enum ofperr error;
1267         uint64_t header;
1268         int value_len;
1269
1270         error = nx_pull_entry__(&b, true, &header, NULL, &value, &mask);
1271         if (error) {
1272             break;
1273         }
1274         value_len = MIN(sizeof value, nxm_field_bytes(header));
1275
1276         if (s.length) {
1277             ds_put_cstr(&s, ", ");
1278         }
1279
1280         format_nxm_field_name(&s, header);
1281         ds_put_char(&s, '(');
1282
1283         for (int i = 0; i < value_len; i++) {
1284             ds_put_format(&s, "%02x", ((const uint8_t *) &value)[i]);
1285         }
1286         if (nxm_hasmask(header)) {
1287             ds_put_char(&s, '/');
1288             for (int i = 0; i < value_len; i++) {
1289                 ds_put_format(&s, "%02x", ((const uint8_t *) &mask)[i]);
1290             }
1291         }
1292         ds_put_char(&s, ')');
1293     }
1294
1295     if (b.size) {
1296         if (s.length) {
1297             ds_put_cstr(&s, ", ");
1298         }
1299
1300         ds_put_format(&s, "<%u invalid bytes>", b.size);
1301     }
1302
1303     return ds_steal_cstr(&s);
1304 }
1305
1306 char *
1307 oxm_match_to_string(const struct ofpbuf *p, unsigned int match_len)
1308 {
1309     const struct ofp11_match_header *omh = p->data;
1310     uint16_t match_len_;
1311     struct ds s;
1312
1313     ds_init(&s);
1314
1315     if (match_len < sizeof *omh) {
1316         ds_put_format(&s, "<match too short: %u>", match_len);
1317         goto err;
1318     }
1319
1320     if (omh->type != htons(OFPMT_OXM)) {
1321         ds_put_format(&s, "<bad match type field: %u>", ntohs(omh->type));
1322         goto err;
1323     }
1324
1325     match_len_ = ntohs(omh->length);
1326     if (match_len_ < sizeof *omh) {
1327         ds_put_format(&s, "<match length field too short: %u>", match_len_);
1328         goto err;
1329     }
1330
1331     if (match_len_ != match_len) {
1332         ds_put_format(&s, "<match length field incorrect: %u != %u>",
1333                       match_len_, match_len);
1334         goto err;
1335     }
1336
1337     return nx_match_to_string(ofpbuf_at(p, sizeof *omh, 0),
1338                               match_len - sizeof *omh);
1339
1340 err:
1341     return ds_steal_cstr(&s);
1342 }
1343
1344 void
1345 nx_format_field_name(enum mf_field_id id, enum ofp_version version,
1346                      struct ds *s)
1347 {
1348     format_nxm_field_name(s, mf_oxm_header(id, version));
1349 }
1350
1351 static void
1352 format_nxm_field_name(struct ds *s, uint64_t header)
1353 {
1354     const struct nxm_field *f = nxm_field_by_header(header);
1355     if (f) {
1356         ds_put_cstr(s, f->name);
1357         if (nxm_hasmask(header)) {
1358             ds_put_cstr(s, "_W");
1359         }
1360     } else if (header == NXM_NX_COOKIE) {
1361         ds_put_cstr(s, "NXM_NX_COOKIE");
1362     } else if (header == NXM_NX_COOKIE_W) {
1363         ds_put_cstr(s, "NXM_NX_COOKIE_W");
1364     } else {
1365         ds_put_format(s, "%d:%d", nxm_class(header), nxm_field(header));
1366     }
1367 }
1368
1369 static bool
1370 streq_len(const char *a, size_t a_len, const char *b)
1371 {
1372     return strlen(b) == a_len && !memcmp(a, b, a_len);
1373 }
1374
1375 static uint64_t
1376 parse_nxm_field_name(const char *name, int name_len)
1377 {
1378     const struct nxm_field *f;
1379     bool wild;
1380
1381     f = mf_parse_subfield_name(name, name_len, &wild);
1382     if (f) {
1383         if (!wild) {
1384             return f->header;
1385         } else if (mf_from_id(f->id)->maskable != MFM_NONE) {
1386             return nxm_make_wild_header(f->header);
1387         }
1388     }
1389
1390     if (streq_len(name, name_len, "NXM_NX_COOKIE")) {
1391         return NXM_NX_COOKIE;
1392     } else if (streq_len(name, name_len, "NXM_NX_COOKIE_W")) {
1393         return NXM_NX_COOKIE_W;
1394     }
1395
1396     /* Check whether it's a field header value as hex.
1397      * (This isn't ordinarily useful except for testing error behavior.) */
1398     if (name_len == 8) {
1399         uint64_t header;
1400         bool ok;
1401
1402         header = hexits_value(name, name_len, &ok) << 32;
1403         if (ok) {
1404             return header;
1405         }
1406     } else if (name_len == 16) {
1407         uint64_t header;
1408         bool ok;
1409
1410         header = hexits_value(name, name_len, &ok);
1411         if (ok && is_experimenter_oxm(header)) {
1412             return header;
1413         }
1414     }
1415
1416     return 0;
1417 }
1418 \f
1419 /* nx_match_from_string(). */
1420
1421 static int
1422 nx_match_from_string_raw(const char *s, struct ofpbuf *b)
1423 {
1424     const char *full_s = s;
1425     const size_t start_len = b->size;
1426
1427     if (!strcmp(s, "<any>")) {
1428         /* Ensure that 'b->data' isn't actually null. */
1429         ofpbuf_prealloc_tailroom(b, 1);
1430         return 0;
1431     }
1432
1433     for (s += strspn(s, ", "); *s; s += strspn(s, ", ")) {
1434         const char *name;
1435         uint64_t header;
1436         ovs_be64 nw_header;
1437         ovs_be64 *header_ptr;
1438         int name_len;
1439         size_t n;
1440
1441         name = s;
1442         name_len = strcspn(s, "(");
1443         if (s[name_len] != '(') {
1444             ovs_fatal(0, "%s: missing ( at end of nx_match", full_s);
1445         }
1446
1447         header = parse_nxm_field_name(name, name_len);
1448         if (!header) {
1449             ovs_fatal(0, "%s: unknown field `%.*s'", full_s, name_len, s);
1450         }
1451
1452         s += name_len + 1;
1453
1454         header_ptr = ofpbuf_put_uninit(b, nxm_header_len(header));
1455         s = ofpbuf_put_hex(b, s, &n);
1456         if (n != nxm_field_bytes(header)) {
1457             const struct mf_field *field = mf_from_oxm_header(header);
1458
1459             if (field && field->variable_len) {
1460                 if (n <= field->n_bytes) {
1461                     int len = (nxm_hasmask(header) ? n * 2 : n) +
1462                               nxm_experimenter_len(header);
1463
1464                     header = NXM_HEADER(nxm_vendor(header), nxm_class(header),
1465                                         nxm_field(header),
1466                                         nxm_hasmask(header) ? 1 : 0, len);
1467                 } else {
1468                     ovs_fatal(0, "expected to read at most %d bytes but got "
1469                               "%"PRIuSIZE, field->n_bytes, n);
1470                 }
1471             } else {
1472                 ovs_fatal(0, "expected to read %d bytes but got %"PRIuSIZE,
1473                           nxm_field_bytes(header), n);
1474             }
1475         }
1476         nw_header = htonll(header);
1477         memcpy(header_ptr, &nw_header, nxm_header_len(header));
1478
1479         if (nxm_hasmask(header)) {
1480             s += strspn(s, " ");
1481             if (*s != '/') {
1482                 ovs_fatal(0, "%s: missing / in masked field %.*s",
1483                           full_s, name_len, name);
1484             }
1485             s = ofpbuf_put_hex(b, s + 1, &n);
1486             if (n != nxm_field_bytes(header)) {
1487                 ovs_fatal(0, "%.2s: hex digits expected", s);
1488             }
1489         }
1490
1491         s += strspn(s, " ");
1492         if (*s != ')') {
1493             ovs_fatal(0, "%s: missing ) following field %.*s",
1494                       full_s, name_len, name);
1495         }
1496         s++;
1497     }
1498
1499     return b->size - start_len;
1500 }
1501
1502 int
1503 nx_match_from_string(const char *s, struct ofpbuf *b)
1504 {
1505     int match_len = nx_match_from_string_raw(s, b);
1506     ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
1507     return match_len;
1508 }
1509
1510 int
1511 oxm_match_from_string(const char *s, struct ofpbuf *b)
1512 {
1513     int match_len;
1514     struct ofp11_match_header *omh;
1515     size_t start_len = b->size;
1516
1517     ofpbuf_put_uninit(b, sizeof *omh);
1518     match_len = nx_match_from_string_raw(s, b) + sizeof *omh;
1519     ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
1520
1521     omh = ofpbuf_at(b, start_len, sizeof *omh);
1522     omh->type = htons(OFPMT_OXM);
1523     omh->length = htons(match_len);
1524
1525     return match_len;
1526 }
1527 \f
1528 /* Parses 's' as a "move" action, in the form described in ovs-ofctl(8), into
1529  * '*move'.
1530  *
1531  * Returns NULL if successful, otherwise a malloc()'d string describing the
1532  * error.  The caller is responsible for freeing the returned string. */
1533 char * OVS_WARN_UNUSED_RESULT
1534 nxm_parse_reg_move(struct ofpact_reg_move *move, const char *s)
1535 {
1536     const char *full_s = s;
1537     char *error;
1538
1539     error = mf_parse_subfield__(&move->src, &s);
1540     if (error) {
1541         return error;
1542     }
1543     if (strncmp(s, "->", 2)) {
1544         return xasprintf("%s: missing `->' following source", full_s);
1545     }
1546     s += 2;
1547     error = mf_parse_subfield(&move->dst, s);
1548     if (error) {
1549         return error;
1550     }
1551
1552     if (move->src.n_bits != move->dst.n_bits) {
1553         return xasprintf("%s: source field is %d bits wide but destination is "
1554                          "%d bits wide", full_s,
1555                          move->src.n_bits, move->dst.n_bits);
1556     }
1557     return NULL;
1558 }
1559 \f
1560 /* nxm_format_reg_move(). */
1561
1562 void
1563 nxm_format_reg_move(const struct ofpact_reg_move *move, struct ds *s)
1564 {
1565     ds_put_format(s, "move:");
1566     mf_format_subfield(&move->src, s);
1567     ds_put_cstr(s, "->");
1568     mf_format_subfield(&move->dst, s);
1569 }
1570
1571 \f
1572 enum ofperr
1573 nxm_reg_move_check(const struct ofpact_reg_move *move, const struct flow *flow)
1574 {
1575     enum ofperr error;
1576
1577     error = mf_check_src(&move->src, flow);
1578     if (error) {
1579         return error;
1580     }
1581
1582     return mf_check_dst(&move->dst, flow);
1583 }
1584 \f
1585 /* nxm_execute_reg_move(). */
1586
1587 void
1588 nxm_execute_reg_move(const struct ofpact_reg_move *move,
1589                      struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1590 {
1591     union mf_value src_value;
1592     union mf_value dst_value;
1593
1594     mf_mask_field_and_prereqs(move->dst.field, wc);
1595     mf_mask_field_and_prereqs(move->src.field, wc);
1596
1597     /* A flow may wildcard nw_frag.  Do nothing if setting a transport
1598      * header field on a packet that does not have them. */
1599     if (mf_are_prereqs_ok(move->dst.field, flow)
1600         && mf_are_prereqs_ok(move->src.field, flow)) {
1601
1602         mf_get_value(move->dst.field, flow, &dst_value);
1603         mf_get_value(move->src.field, flow, &src_value);
1604         bitwise_copy(&src_value, move->src.field->n_bytes, move->src.ofs,
1605                      &dst_value, move->dst.field->n_bytes, move->dst.ofs,
1606                      move->src.n_bits);
1607         mf_set_flow_value(move->dst.field, &dst_value, flow);
1608     }
1609 }
1610
1611 void
1612 nxm_reg_load(const struct mf_subfield *dst, uint64_t src_data,
1613              struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1614 {
1615     union mf_subvalue src_subvalue;
1616     union mf_subvalue mask_value;
1617     ovs_be64 src_data_be = htonll(src_data);
1618
1619     memset(&mask_value, 0xff, sizeof mask_value);
1620     mf_write_subfield_flow(dst, &mask_value, &wc->masks);
1621
1622     bitwise_copy(&src_data_be, sizeof src_data_be, 0,
1623                  &src_subvalue, sizeof src_subvalue, 0,
1624                  sizeof src_data_be * 8);
1625     mf_write_subfield_flow(dst, &src_subvalue, flow);
1626 }
1627 \f
1628 /* nxm_parse_stack_action, works for both push() and pop(). */
1629
1630 /* Parses 's' as a "push" or "pop" action, in the form described in
1631  * ovs-ofctl(8), into '*stack_action'.
1632  *
1633  * Returns NULL if successful, otherwise a malloc()'d string describing the
1634  * error.  The caller is responsible for freeing the returned string. */
1635 char * OVS_WARN_UNUSED_RESULT
1636 nxm_parse_stack_action(struct ofpact_stack *stack_action, const char *s)
1637 {
1638     char *error;
1639
1640     error = mf_parse_subfield__(&stack_action->subfield, &s);
1641     if (error) {
1642         return error;
1643     }
1644
1645     if (*s != '\0') {
1646         return xasprintf("%s: trailing garbage following push or pop", s);
1647     }
1648
1649     return NULL;
1650 }
1651
1652 void
1653 nxm_format_stack_push(const struct ofpact_stack *push, struct ds *s)
1654 {
1655     ds_put_cstr(s, "push:");
1656     mf_format_subfield(&push->subfield, s);
1657 }
1658
1659 void
1660 nxm_format_stack_pop(const struct ofpact_stack *pop, struct ds *s)
1661 {
1662     ds_put_cstr(s, "pop:");
1663     mf_format_subfield(&pop->subfield, s);
1664 }
1665
1666 enum ofperr
1667 nxm_stack_push_check(const struct ofpact_stack *push,
1668                      const struct flow *flow)
1669 {
1670     return mf_check_src(&push->subfield, flow);
1671 }
1672
1673 enum ofperr
1674 nxm_stack_pop_check(const struct ofpact_stack *pop,
1675                     const struct flow *flow)
1676 {
1677     return mf_check_dst(&pop->subfield, flow);
1678 }
1679
1680 /* nxm_execute_stack_push(), nxm_execute_stack_pop(). */
1681 static void
1682 nx_stack_push(struct ofpbuf *stack, union mf_subvalue *v)
1683 {
1684     ofpbuf_put(stack, v, sizeof *v);
1685 }
1686
1687 static union mf_subvalue *
1688 nx_stack_pop(struct ofpbuf *stack)
1689 {
1690     union mf_subvalue *v = NULL;
1691
1692     if (stack->size) {
1693
1694         stack->size -= sizeof *v;
1695         v = (union mf_subvalue *) ofpbuf_tail(stack);
1696     }
1697
1698     return v;
1699 }
1700
1701 void
1702 nxm_execute_stack_push(const struct ofpact_stack *push,
1703                        const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1704                        struct ofpbuf *stack)
1705 {
1706     union mf_subvalue mask_value;
1707     union mf_subvalue dst_value;
1708
1709     memset(&mask_value, 0xff, sizeof mask_value);
1710     mf_write_subfield_flow(&push->subfield, &mask_value, &wc->masks);
1711
1712     mf_read_subfield(&push->subfield, flow, &dst_value);
1713     nx_stack_push(stack, &dst_value);
1714 }
1715
1716 void
1717 nxm_execute_stack_pop(const struct ofpact_stack *pop,
1718                       struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1719                       struct ofpbuf *stack)
1720 {
1721     union mf_subvalue *src_value;
1722
1723     src_value = nx_stack_pop(stack);
1724
1725     /* Only pop if stack is not empty. Otherwise, give warning. */
1726     if (src_value) {
1727         union mf_subvalue mask_value;
1728
1729         memset(&mask_value, 0xff, sizeof mask_value);
1730         mf_write_subfield_flow(&pop->subfield, &mask_value, &wc->masks);
1731         mf_write_subfield_flow(&pop->subfield, src_value, flow);
1732     } else {
1733         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
1734             char *flow_str = flow_to_string(flow);
1735             VLOG_WARN_RL(&rl, "Failed to pop from an empty stack. On flow\n"
1736                            " %s", flow_str);
1737             free(flow_str);
1738         }
1739     }
1740 }
1741 \f
1742 /* Formats 'sf' into 's' in a format normally acceptable to
1743  * mf_parse_subfield().  (It won't be acceptable if sf->field is NULL or if
1744  * sf->field has no NXM name.) */
1745 void
1746 mf_format_subfield(const struct mf_subfield *sf, struct ds *s)
1747 {
1748     if (!sf->field) {
1749         ds_put_cstr(s, "<unknown>");
1750     } else {
1751         const struct nxm_field *f = nxm_field_by_mf_id(sf->field->id, 0);
1752         ds_put_cstr(s, f ? f->name : sf->field->name);
1753     }
1754
1755     if (sf->field && sf->ofs == 0 && sf->n_bits == sf->field->n_bits) {
1756         ds_put_cstr(s, "[]");
1757     } else if (sf->n_bits == 1) {
1758         ds_put_format(s, "[%d]", sf->ofs);
1759     } else {
1760         ds_put_format(s, "[%d..%d]", sf->ofs, sf->ofs + sf->n_bits - 1);
1761     }
1762 }
1763
1764 static const struct nxm_field *
1765 mf_parse_subfield_name(const char *name, int name_len, bool *wild)
1766 {
1767     *wild = name_len > 2 && !memcmp(&name[name_len - 2], "_W", 2);
1768     if (*wild) {
1769         name_len -= 2;
1770     }
1771
1772     return nxm_field_by_name(name, name_len);
1773 }
1774
1775 /* Parses a subfield from the beginning of '*sp' into 'sf'.  If successful,
1776  * returns NULL and advances '*sp' to the first byte following the parsed
1777  * string.  On failure, returns a malloc()'d error message, does not modify
1778  * '*sp', and does not properly initialize 'sf'.
1779  *
1780  * The syntax parsed from '*sp' takes the form "header[start..end]" where
1781  * 'header' is the name of an NXM field and 'start' and 'end' are (inclusive)
1782  * bit indexes.  "..end" may be omitted to indicate a single bit.  "start..end"
1783  * may both be omitted (the [] are still required) to indicate an entire
1784  * field. */
1785 char * OVS_WARN_UNUSED_RESULT
1786 mf_parse_subfield__(struct mf_subfield *sf, const char **sp)
1787 {
1788     const struct mf_field *field;
1789     const struct nxm_field *f;
1790     const char *name;
1791     int start, end;
1792     const char *s;
1793     int name_len;
1794     bool wild;
1795
1796     s = *sp;
1797     name = s;
1798     name_len = strcspn(s, "[");
1799     if (s[name_len] != '[') {
1800         return xasprintf("%s: missing [ looking for field name", *sp);
1801     }
1802
1803     f = mf_parse_subfield_name(name, name_len, &wild);
1804     if (!f) {
1805         return xasprintf("%s: unknown field `%.*s'", *sp, name_len, s);
1806     }
1807     field = mf_from_id(f->id);
1808
1809     s += name_len;
1810     if (ovs_scan(s, "[%d..%d]", &start, &end)) {
1811         /* Nothing to do. */
1812     } else if (ovs_scan(s, "[%d]", &start)) {
1813         end = start;
1814     } else if (!strncmp(s, "[]", 2)) {
1815         start = 0;
1816         end = field->n_bits - 1;
1817     } else {
1818         return xasprintf("%s: syntax error expecting [] or [<bit>] or "
1819                          "[<start>..<end>]", *sp);
1820     }
1821     s = strchr(s, ']') + 1;
1822
1823     if (start > end) {
1824         return xasprintf("%s: starting bit %d is after ending bit %d",
1825                          *sp, start, end);
1826     } else if (start >= field->n_bits) {
1827         return xasprintf("%s: starting bit %d is not valid because field is "
1828                          "only %d bits wide", *sp, start, field->n_bits);
1829     } else if (end >= field->n_bits){
1830         return xasprintf("%s: ending bit %d is not valid because field is "
1831                          "only %d bits wide", *sp, end, field->n_bits);
1832     }
1833
1834     sf->field = field;
1835     sf->ofs = start;
1836     sf->n_bits = end - start + 1;
1837
1838     *sp = s;
1839     return NULL;
1840 }
1841
1842 /* Parses a subfield from the entirety of 's' into 'sf'.  Returns NULL if
1843  * successful, otherwise a malloc()'d string describing the error.  The caller
1844  * is responsible for freeing the returned string.
1845  *
1846  * The syntax parsed from 's' takes the form "header[start..end]" where
1847  * 'header' is the name of an NXM field and 'start' and 'end' are (inclusive)
1848  * bit indexes.  "..end" may be omitted to indicate a single bit.  "start..end"
1849  * may both be omitted (the [] are still required) to indicate an entire
1850  * field.  */
1851 char * OVS_WARN_UNUSED_RESULT
1852 mf_parse_subfield(struct mf_subfield *sf, const char *s)
1853 {
1854     char *error = mf_parse_subfield__(sf, &s);
1855     if (!error && s[0]) {
1856         error = xstrdup("unexpected input following field syntax");
1857     }
1858     return error;
1859 }
1860 \f
1861 /* Returns an bitmap in which each bit corresponds to the like-numbered field
1862  * in the OFPXMC12_OPENFLOW_BASIC OXM class, in which the bit values are taken
1863  * from the 'fields' bitmap.  Only fields defined in OpenFlow 'version' are
1864  * considered.
1865  *
1866  * This is useful for encoding OpenFlow 1.2 table stats messages. */
1867 ovs_be64
1868 oxm_bitmap_from_mf_bitmap(const struct mf_bitmap *fields,
1869                           enum ofp_version version)
1870 {
1871     uint64_t oxm_bitmap = 0;
1872     int i;
1873
1874     BITMAP_FOR_EACH_1 (i, MFF_N_IDS, fields->bm) {
1875         uint64_t oxm = mf_oxm_header(i, version);
1876         uint32_t class = nxm_class(oxm);
1877         int field = nxm_field(oxm);
1878
1879         if (class == OFPXMC12_OPENFLOW_BASIC && field < 64) {
1880             oxm_bitmap |= UINT64_C(1) << field;
1881         }
1882     }
1883     return htonll(oxm_bitmap);
1884 }
1885
1886 /* Opposite conversion from oxm_bitmap_from_mf_bitmap().
1887  *
1888  * This is useful for decoding OpenFlow 1.2 table stats messages. */
1889 struct mf_bitmap
1890 oxm_bitmap_to_mf_bitmap(ovs_be64 oxm_bitmap, enum ofp_version version)
1891 {
1892     struct mf_bitmap fields = MF_BITMAP_INITIALIZER;
1893
1894     for (enum mf_field_id id = 0; id < MFF_N_IDS; id++) {
1895         uint64_t oxm = mf_oxm_header(id, version);
1896         if (oxm && version >= nxm_field_by_header(oxm)->version) {
1897             uint32_t class = nxm_class(oxm);
1898             int field = nxm_field(oxm);
1899
1900             if (class == OFPXMC12_OPENFLOW_BASIC
1901                 && field < 64
1902                 && oxm_bitmap & htonll(UINT64_C(1) << field)) {
1903                 bitmap_set1(fields.bm, id);
1904             }
1905         }
1906     }
1907     return fields;
1908 }
1909
1910 /* Returns a bitmap of fields that can be encoded in OXM and that can be
1911  * modified with a "set_field" action.  */
1912 struct mf_bitmap
1913 oxm_writable_fields(void)
1914 {
1915     struct mf_bitmap b = MF_BITMAP_INITIALIZER;
1916     int i;
1917
1918     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1919         if (mf_oxm_header(i, 0) && mf_from_id(i)->writable) {
1920             bitmap_set1(b.bm, i);
1921         }
1922     }
1923     return b;
1924 }
1925
1926 /* Returns a bitmap of fields that can be encoded in OXM and that can be
1927  * matched in a flow table.  */
1928 struct mf_bitmap
1929 oxm_matchable_fields(void)
1930 {
1931     struct mf_bitmap b = MF_BITMAP_INITIALIZER;
1932     int i;
1933
1934     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1935         if (mf_oxm_header(i, 0)) {
1936             bitmap_set1(b.bm, i);
1937         }
1938     }
1939     return b;
1940 }
1941
1942 /* Returns a bitmap of fields that can be encoded in OXM and that can be
1943  * matched in a flow table with an arbitrary bitmask.  */
1944 struct mf_bitmap
1945 oxm_maskable_fields(void)
1946 {
1947     struct mf_bitmap b = MF_BITMAP_INITIALIZER;
1948     int i;
1949
1950     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1951         if (mf_oxm_header(i, 0) && mf_from_id(i)->maskable == MFM_FULLY) {
1952             bitmap_set1(b.bm, i);
1953         }
1954     }
1955     return b;
1956 }
1957 \f
1958 struct nxm_field_index {
1959     struct hmap_node header_node; /* In nxm_header_map. */
1960     struct hmap_node name_node;   /* In nxm_name_map. */
1961     struct ovs_list mf_node;      /* In mf_mf_map[nf.id]. */
1962     const struct nxm_field nf;
1963 };
1964
1965 #include "nx-match.inc"
1966
1967 static struct hmap nxm_header_map;
1968 static struct hmap nxm_name_map;
1969 static struct ovs_list nxm_mf_map[MFF_N_IDS];
1970
1971 static void
1972 nxm_init(void)
1973 {
1974     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
1975     if (ovsthread_once_start(&once)) {
1976         hmap_init(&nxm_header_map);
1977         hmap_init(&nxm_name_map);
1978         for (int i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1979             list_init(&nxm_mf_map[i]);
1980         }
1981         for (struct nxm_field_index *nfi = all_nxm_fields;
1982              nfi < &all_nxm_fields[ARRAY_SIZE(all_nxm_fields)]; nfi++) {
1983             hmap_insert(&nxm_header_map, &nfi->header_node,
1984                         hash_uint64(nxm_no_len(nfi->nf.header)));
1985             hmap_insert(&nxm_name_map, &nfi->name_node,
1986                         hash_string(nfi->nf.name, 0));
1987             list_push_back(&nxm_mf_map[nfi->nf.id], &nfi->mf_node);
1988         }
1989         ovsthread_once_done(&once);
1990     }
1991 }
1992
1993 static const struct nxm_field *
1994 nxm_field_by_header(uint64_t header)
1995 {
1996     const struct nxm_field_index *nfi;
1997     uint64_t header_no_len;
1998
1999     nxm_init();
2000     if (nxm_hasmask(header)) {
2001         header = nxm_make_exact_header(header);
2002     }
2003
2004     header_no_len = nxm_no_len(header);
2005
2006     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (nfi, header_node, hash_uint64(header_no_len),
2007                              &nxm_header_map) {
2008         if (header_no_len == nxm_no_len(nfi->nf.header)) {
2009             if (nxm_length(header) == nxm_length(nfi->nf.header) ||
2010                 mf_from_id(nfi->nf.id)->variable_len) {
2011                 return &nfi->nf;
2012             } else {
2013                 return NULL;
2014             }
2015         }
2016     }
2017     return NULL;
2018 }
2019
2020 static const struct nxm_field *
2021 nxm_field_by_name(const char *name, size_t len)
2022 {
2023     const struct nxm_field_index *nfi;
2024
2025     nxm_init();
2026     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (nfi, name_node, hash_bytes(name, len, 0),
2027                              &nxm_name_map) {
2028         if (strlen(nfi->nf.name) == len && !memcmp(nfi->nf.name, name, len)) {
2029             return &nfi->nf;
2030         }
2031     }
2032     return NULL;
2033 }
2034
2035 static const struct nxm_field *
2036 nxm_field_by_mf_id(enum mf_field_id id, enum ofp_version version)
2037 {
2038     const struct nxm_field_index *nfi;
2039     const struct nxm_field *f;
2040
2041     nxm_init();
2042
2043     f = NULL;
2044     LIST_FOR_EACH (nfi, mf_node, &nxm_mf_map[id]) {
2045         if (!f || version >= nfi->nf.version) {
2046             f = &nfi->nf;
2047         }
2048     }
2049     return f;
2050 }