netdev-dpdk: fix mbuf leaks
[cascardo/ovs.git] / lib / nx-match.c
1 /*
2  * Copyright (c) 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016 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     ovs_assert((cookie != NULL) == (cookie_mask != NULL));
479
480     match_init_catchall(match);
481     if (cookie) {
482         *cookie = *cookie_mask = htonll(0);
483     }
484
485     struct ofpbuf b = ofpbuf_const_initializer(p, match_len);
486     while (b.size) {
487         const uint8_t *pos = b.data;
488         const struct mf_field *field;
489         union mf_value value;
490         union mf_value mask;
491         enum ofperr error;
492
493         error = nx_pull_match_entry(&b, cookie != NULL, &field, &value, &mask);
494         if (error) {
495             if (error == OFPERR_OFPBMC_BAD_FIELD && !strict) {
496                 continue;
497             }
498         } else if (!field) {
499             if (!cookie) {
500                 error = OFPERR_OFPBMC_BAD_FIELD;
501             } else if (*cookie_mask) {
502                 error = OFPERR_OFPBMC_DUP_FIELD;
503             } else {
504                 *cookie = value.be64;
505                 *cookie_mask = mask.be64;
506             }
507         } else if (!mf_are_prereqs_ok(field, &match->flow)) {
508             error = OFPERR_OFPBMC_BAD_PREREQ;
509         } else if (!mf_is_all_wild(field, &match->wc)) {
510             error = OFPERR_OFPBMC_DUP_FIELD;
511         } else {
512             char *err_str;
513
514             mf_set(field, &value, &mask, match, &err_str);
515             if (err_str) {
516                 VLOG_DBG_RL(&rl, "error parsing OXM at offset %"PRIdPTR" "
517                            "within match (%s)", pos - p, err_str);
518                 free(err_str);
519                 return OFPERR_OFPBMC_BAD_VALUE;
520             }
521         }
522
523         if (error) {
524             VLOG_DBG_RL(&rl, "error parsing OXM at offset %"PRIdPTR" "
525                         "within match (%s)", pos -
526                         p, ofperr_to_string(error));
527             return error;
528         }
529     }
530
531     return 0;
532 }
533
534 static enum ofperr
535 nx_pull_match__(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len, bool strict,
536                 struct match *match,
537                 ovs_be64 *cookie, ovs_be64 *cookie_mask)
538 {
539     uint8_t *p = NULL;
540
541     if (match_len) {
542         p = ofpbuf_try_pull(b, ROUND_UP(match_len, 8));
543         if (!p) {
544             VLOG_DBG_RL(&rl, "nx_match length %u, rounded up to a "
545                         "multiple of 8, is longer than space in message (max "
546                         "length %"PRIu32")", match_len, b->size);
547             return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
548         }
549     }
550
551     return nx_pull_raw(p, match_len, strict, match, cookie, cookie_mask);
552 }
553
554 /* Parses the nx_match formatted match description in 'b' with length
555  * 'match_len'.  Stores the results in 'match'.  If 'cookie' and 'cookie_mask'
556  * are valid pointers, then stores the cookie and mask in them if 'b' contains
557  * a "NXM_NX_COOKIE*" match.  Otherwise, stores 0 in both.
558  *
559  * Fails with an error upon encountering an unknown NXM header.
560  *
561  * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code. */
562 enum ofperr
563 nx_pull_match(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len, struct match *match,
564               ovs_be64 *cookie, ovs_be64 *cookie_mask)
565 {
566     return nx_pull_match__(b, match_len, true, match, cookie, cookie_mask);
567 }
568
569 /* Behaves the same as nx_pull_match(), but skips over unknown NXM headers,
570  * instead of failing with an error. */
571 enum ofperr
572 nx_pull_match_loose(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len,
573                     struct match *match,
574                     ovs_be64 *cookie, ovs_be64 *cookie_mask)
575 {
576     return nx_pull_match__(b, match_len, false, match, cookie, cookie_mask);
577 }
578
579 static enum ofperr
580 oxm_pull_match__(struct ofpbuf *b, bool strict, struct match *match)
581 {
582     struct ofp11_match_header *omh = b->data;
583     uint8_t *p;
584     uint16_t match_len;
585
586     if (b->size < sizeof *omh) {
587         return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
588     }
589
590     match_len = ntohs(omh->length);
591     if (match_len < sizeof *omh) {
592         return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
593     }
594
595     if (omh->type != htons(OFPMT_OXM)) {
596         return OFPERR_OFPBMC_BAD_TYPE;
597     }
598
599     p = ofpbuf_try_pull(b, ROUND_UP(match_len, 8));
600     if (!p) {
601         VLOG_DBG_RL(&rl, "oxm length %u, rounded up to a "
602                     "multiple of 8, is longer than space in message (max "
603                     "length %"PRIu32")", match_len, b->size);
604         return OFPERR_OFPBMC_BAD_LEN;
605     }
606
607     return nx_pull_raw(p + sizeof *omh, match_len - sizeof *omh,
608                        strict, match, NULL, NULL);
609 }
610
611 /* Parses the oxm formatted match description preceded by a struct
612  * ofp11_match_header in 'b'.  Stores the result in 'match'.
613  *
614  * Fails with an error when encountering unknown OXM headers.
615  *
616  * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code. */
617 enum ofperr
618 oxm_pull_match(struct ofpbuf *b, struct match *match)
619 {
620     return oxm_pull_match__(b, true, match);
621 }
622
623 /* Behaves the same as oxm_pull_match() with one exception.  Skips over unknown
624  * OXM headers instead of failing with an error when they are encountered. */
625 enum ofperr
626 oxm_pull_match_loose(struct ofpbuf *b, struct match *match)
627 {
628     return oxm_pull_match__(b, false, match);
629 }
630
631 /* Parses the OXM match description in the 'oxm_len' bytes in 'oxm'.  Stores
632  * the result in 'match'.
633  *
634  * Fails with an error when encountering unknown OXM headers.
635  *
636  * Returns 0 if successful, otherwise an OpenFlow error code. */
637 enum ofperr
638 oxm_decode_match(const void *oxm, size_t oxm_len, struct match *match)
639 {
640     return nx_pull_raw(oxm, oxm_len, true, match, NULL, NULL);
641 }
642
643 /* Verify an array of OXM TLVs treating value of each TLV as a mask,
644  * disallowing masks in each TLV and ignoring pre-requisites. */
645 enum ofperr
646 oxm_pull_field_array(const void *fields_data, size_t fields_len,
647                      struct field_array *fa)
648 {
649     struct ofpbuf b = ofpbuf_const_initializer(fields_data, fields_len);
650     while (b.size) {
651         const uint8_t *pos = b.data;
652         const struct mf_field *field;
653         union mf_value value;
654         enum ofperr error;
655         uint64_t header;
656
657         error = nx_pull_entry__(&b, false, &header, &field, &value, NULL);
658         if (error) {
659             VLOG_DBG_RL(&rl, "error pulling field array field");
660             return error;
661         } else if (!field) {
662             VLOG_DBG_RL(&rl, "unknown field array field");
663             error = OFPERR_OFPBMC_BAD_FIELD;
664         } else if (bitmap_is_set(fa->used.bm, field->id)) {
665             VLOG_DBG_RL(&rl, "duplicate field array field '%s'", field->name);
666             error = OFPERR_OFPBMC_DUP_FIELD;
667         } else if (!mf_is_mask_valid(field, &value)) {
668             VLOG_DBG_RL(&rl, "bad mask in field array field '%s'", field->name);
669             return OFPERR_OFPBMC_BAD_MASK;
670         } else {
671             field_array_set(field->id, &value, fa);
672         }
673
674         if (error) {
675             const uint8_t *start = fields_data;
676
677             VLOG_DBG_RL(&rl, "error parsing OXM at offset %"PRIdPTR" "
678                         "within field array (%s)", pos - start,
679                         ofperr_to_string(error));
680             return error;
681         }
682     }
683
684     return 0;
685 }
686 \f
687 /* nx_put_match() and helpers.
688  *
689  * 'put' functions whose names end in 'w' add a wildcarded field.
690  * 'put' functions whose names end in 'm' add a field that might be wildcarded.
691  * Other 'put' functions add exact-match fields.
692  */
693 void
694 nxm_put__(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
695           const void *value, const void *mask, size_t n_bytes)
696 {
697     nx_put_header_len(b, field, version, !!mask, n_bytes);
698     ofpbuf_put(b, value, n_bytes);
699     if (mask) {
700         ofpbuf_put(b, mask, n_bytes);
701     }
702
703 }
704
705 static void
706 nxm_put(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
707         const void *value, const void *mask, size_t n_bytes)
708 {
709     if (!is_all_zeros(mask, n_bytes)) {
710         bool masked = !is_all_ones(mask, n_bytes);
711         nxm_put__(b, field, version, value, masked ? mask : NULL, n_bytes);
712     }
713 }
714
715 static void
716 nxm_put_8m(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
717            uint8_t value, uint8_t mask)
718 {
719     nxm_put(b, field, version, &value, &mask, sizeof value);
720 }
721
722 static void
723 nxm_put_8(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
724           uint8_t value)
725 {
726     nxm_put__(b, field, version, &value, NULL, sizeof value);
727 }
728
729 static void
730 nxm_put_16m(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
731             ovs_be16 value, ovs_be16 mask)
732 {
733     nxm_put(b, field, version, &value, &mask, sizeof value);
734 }
735
736 static void
737 nxm_put_16(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
738            ovs_be16 value)
739 {
740     nxm_put__(b, field, version, &value, NULL, sizeof value);
741 }
742
743 static void
744 nxm_put_32m(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
745             ovs_be32 value, ovs_be32 mask)
746 {
747     nxm_put(b, field, version, &value, &mask, sizeof value);
748 }
749
750 static void
751 nxm_put_32(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
752            ovs_be32 value)
753 {
754     nxm_put__(b, field, version, &value, NULL, sizeof value);
755 }
756
757 static void
758 nxm_put_64m(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
759             ovs_be64 value, ovs_be64 mask)
760 {
761     nxm_put(b, field, version, &value, &mask, sizeof value);
762 }
763
764 static void
765 nxm_put_128m(struct ofpbuf *b,
766              enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
767              const ovs_be128 value, const ovs_be128 mask)
768 {
769     nxm_put(b, field, version, &value, &mask, sizeof(value));
770 }
771
772 static void
773 nxm_put_eth_masked(struct ofpbuf *b,
774                    enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
775                    const struct eth_addr value, const struct eth_addr mask)
776 {
777     nxm_put(b, field, version, value.ea, mask.ea, ETH_ADDR_LEN);
778 }
779
780 static void
781 nxm_put_ipv6(struct ofpbuf *b,
782              enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
783              const struct in6_addr *value, const struct in6_addr *mask)
784 {
785     nxm_put(b, field, version, value->s6_addr, mask->s6_addr,
786             sizeof value->s6_addr);
787 }
788
789 static void
790 nxm_put_frag(struct ofpbuf *b, const struct match *match,
791              enum ofp_version version)
792 {
793     uint8_t nw_frag = match->flow.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_MASK;
794     uint8_t nw_frag_mask = match->wc.masks.nw_frag & FLOW_NW_FRAG_MASK;
795
796     nxm_put_8m(b, MFF_IP_FRAG, version, nw_frag,
797                nw_frag_mask == FLOW_NW_FRAG_MASK ? UINT8_MAX : nw_frag_mask);
798 }
799
800 /* Appends to 'b' a set of OXM or NXM matches for the IPv4 or IPv6 fields in
801  * 'match'.  */
802 static void
803 nxm_put_ip(struct ofpbuf *b, const struct match *match, enum ofp_version oxm)
804 {
805     const struct flow *flow = &match->flow;
806
807     if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
808         nxm_put_32m(b, MFF_IPV4_SRC, oxm,
809                     flow->nw_src, match->wc.masks.nw_src);
810         nxm_put_32m(b, MFF_IPV4_DST, oxm,
811                     flow->nw_dst, match->wc.masks.nw_dst);
812     } else {
813         nxm_put_ipv6(b, MFF_IPV6_SRC, oxm,
814                      &flow->ipv6_src, &match->wc.masks.ipv6_src);
815         nxm_put_ipv6(b, MFF_IPV6_DST, oxm,
816                      &flow->ipv6_dst, &match->wc.masks.ipv6_dst);
817     }
818
819     nxm_put_frag(b, match, oxm);
820
821     if (match->wc.masks.nw_tos & IP_DSCP_MASK) {
822         if (oxm) {
823             nxm_put_8(b, MFF_IP_DSCP_SHIFTED, oxm,
824                       flow->nw_tos >> 2);
825         } else {
826             nxm_put_8(b, MFF_IP_DSCP, oxm,
827                       flow->nw_tos & IP_DSCP_MASK);
828         }
829     }
830
831     if (match->wc.masks.nw_tos & IP_ECN_MASK) {
832         nxm_put_8(b, MFF_IP_ECN, oxm,
833                   flow->nw_tos & IP_ECN_MASK);
834     }
835
836     if (match->wc.masks.nw_ttl) {
837         nxm_put_8(b, MFF_IP_TTL, oxm, flow->nw_ttl);
838     }
839
840     nxm_put_32m(b, MFF_IPV6_LABEL, oxm,
841                 flow->ipv6_label, match->wc.masks.ipv6_label);
842
843     if (match->wc.masks.nw_proto) {
844         nxm_put_8(b, MFF_IP_PROTO, oxm, flow->nw_proto);
845
846         if (flow->nw_proto == IPPROTO_TCP) {
847             nxm_put_16m(b, MFF_TCP_SRC, oxm,
848                         flow->tp_src, match->wc.masks.tp_src);
849             nxm_put_16m(b, MFF_TCP_DST, oxm,
850                         flow->tp_dst, match->wc.masks.tp_dst);
851             nxm_put_16m(b, MFF_TCP_FLAGS, oxm,
852                         flow->tcp_flags, match->wc.masks.tcp_flags);
853         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_UDP) {
854             nxm_put_16m(b, MFF_UDP_SRC, oxm,
855                         flow->tp_src, match->wc.masks.tp_src);
856             nxm_put_16m(b, MFF_UDP_DST, oxm,
857                         flow->tp_dst, match->wc.masks.tp_dst);
858         } else if (flow->nw_proto == IPPROTO_SCTP) {
859             nxm_put_16m(b, MFF_SCTP_SRC, oxm, flow->tp_src,
860                         match->wc.masks.tp_src);
861             nxm_put_16m(b, MFF_SCTP_DST, oxm, flow->tp_dst,
862                         match->wc.masks.tp_dst);
863         } else if (is_icmpv4(flow)) {
864             if (match->wc.masks.tp_src) {
865                 nxm_put_8(b, MFF_ICMPV4_TYPE, oxm,
866                           ntohs(flow->tp_src));
867             }
868             if (match->wc.masks.tp_dst) {
869                 nxm_put_8(b, MFF_ICMPV4_CODE, oxm,
870                           ntohs(flow->tp_dst));
871             }
872         } else if (is_icmpv6(flow)) {
873             if (match->wc.masks.tp_src) {
874                 nxm_put_8(b, MFF_ICMPV6_TYPE, oxm,
875                           ntohs(flow->tp_src));
876             }
877             if (match->wc.masks.tp_dst) {
878                 nxm_put_8(b, MFF_ICMPV6_CODE, oxm,
879                           ntohs(flow->tp_dst));
880             }
881             if (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_SOLICIT) ||
882                 flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
883                 nxm_put_ipv6(b, MFF_ND_TARGET, oxm,
884                              &flow->nd_target, &match->wc.masks.nd_target);
885                 if (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_SOLICIT)) {
886                     nxm_put_eth_masked(b, MFF_ND_SLL, oxm,
887                                        flow->arp_sha, match->wc.masks.arp_sha);
888                 }
889                 if (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_ADVERT)) {
890                     nxm_put_eth_masked(b, MFF_ND_TLL, oxm,
891                                        flow->arp_tha, match->wc.masks.arp_tha);
892                 }
893             }
894         }
895     }
896 }
897
898 /* Appends to 'b' the nx_match format that expresses 'match'.  For Flow Mod and
899  * Flow Stats Requests messages, a 'cookie' and 'cookie_mask' may be supplied.
900  * Otherwise, 'cookie_mask' should be zero.
901  *
902  * Specify 'oxm' as 0 to express the match in NXM format; otherwise, specify
903  * 'oxm' as the OpenFlow version number for the OXM format to use.
904  *
905  * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
906  *
907  * Returns the number of bytes appended to 'b', excluding padding.
908  *
909  * If 'match' is a catch-all rule that matches every packet, then this function
910  * appends nothing to 'b' and returns 0. */
911 static int
912 nx_put_raw(struct ofpbuf *b, enum ofp_version oxm, const struct match *match,
913            ovs_be64 cookie, ovs_be64 cookie_mask)
914 {
915     const struct flow *flow = &match->flow;
916     const size_t start_len = b->size;
917     int match_len;
918     int i;
919
920     BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_WC_SEQ == 35);
921
922     /* Metadata. */
923     if (match->wc.masks.dp_hash) {
924         nxm_put_32m(b, MFF_DP_HASH, oxm,
925                     htonl(flow->dp_hash), htonl(match->wc.masks.dp_hash));
926     }
927
928     if (match->wc.masks.recirc_id) {
929         nxm_put_32(b, MFF_RECIRC_ID, oxm, htonl(flow->recirc_id));
930     }
931
932     if (match->wc.masks.conj_id) {
933         nxm_put_32(b, MFF_CONJ_ID, oxm, htonl(flow->conj_id));
934     }
935
936     if (match->wc.masks.in_port.ofp_port) {
937         ofp_port_t in_port = flow->in_port.ofp_port;
938         if (oxm) {
939             nxm_put_32(b, MFF_IN_PORT_OXM, oxm,
940                        ofputil_port_to_ofp11(in_port));
941         } else {
942             nxm_put_16(b, MFF_IN_PORT, oxm,
943                        htons(ofp_to_u16(in_port)));
944         }
945     }
946     if (match->wc.masks.actset_output) {
947         nxm_put_32(b, MFF_ACTSET_OUTPUT, oxm,
948                    ofputil_port_to_ofp11(flow->actset_output));
949     }
950
951     /* Ethernet. */
952     nxm_put_eth_masked(b, MFF_ETH_SRC, oxm,
953                        flow->dl_src, match->wc.masks.dl_src);
954     nxm_put_eth_masked(b, MFF_ETH_DST, oxm,
955                        flow->dl_dst, match->wc.masks.dl_dst);
956     nxm_put_16m(b, MFF_ETH_TYPE, oxm,
957                 ofputil_dl_type_to_openflow(flow->dl_type),
958                 match->wc.masks.dl_type);
959
960     /* 802.1Q. */
961     if (oxm) {
962         ovs_be16 VID_CFI_MASK = htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
963         ovs_be16 vid = flow->vlan_tci & VID_CFI_MASK;
964         ovs_be16 mask = match->wc.masks.vlan_tci & VID_CFI_MASK;
965
966         if (mask == htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI)) {
967             nxm_put_16(b, MFF_VLAN_VID, oxm, vid);
968         } else if (mask) {
969             nxm_put_16m(b, MFF_VLAN_VID, oxm, vid, mask);
970         }
971
972         if (vid && vlan_tci_to_pcp(match->wc.masks.vlan_tci)) {
973             nxm_put_8(b, MFF_VLAN_PCP, oxm,
974                       vlan_tci_to_pcp(flow->vlan_tci));
975         }
976
977     } else {
978         nxm_put_16m(b, MFF_VLAN_TCI, oxm, flow->vlan_tci,
979                     match->wc.masks.vlan_tci);
980     }
981
982     /* MPLS. */
983     if (eth_type_mpls(flow->dl_type)) {
984         if (match->wc.masks.mpls_lse[0] & htonl(MPLS_TC_MASK)) {
985             nxm_put_8(b, MFF_MPLS_TC, oxm,
986                       mpls_lse_to_tc(flow->mpls_lse[0]));
987         }
988
989         if (match->wc.masks.mpls_lse[0] & htonl(MPLS_BOS_MASK)) {
990             nxm_put_8(b, MFF_MPLS_BOS, oxm,
991                       mpls_lse_to_bos(flow->mpls_lse[0]));
992         }
993
994         if (match->wc.masks.mpls_lse[0] & htonl(MPLS_LABEL_MASK)) {
995             nxm_put_32(b, MFF_MPLS_LABEL, oxm,
996                        htonl(mpls_lse_to_label(flow->mpls_lse[0])));
997         }
998     }
999
1000     /* L3. */
1001     if (is_ip_any(flow)) {
1002         nxm_put_ip(b, match, oxm);
1003     } else if (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP) ||
1004                flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_RARP)) {
1005         /* ARP. */
1006         if (match->wc.masks.nw_proto) {
1007             nxm_put_16(b, MFF_ARP_OP, oxm,
1008                        htons(flow->nw_proto));
1009         }
1010         nxm_put_32m(b, MFF_ARP_SPA, oxm,
1011                     flow->nw_src, match->wc.masks.nw_src);
1012         nxm_put_32m(b, MFF_ARP_TPA, oxm,
1013                     flow->nw_dst, match->wc.masks.nw_dst);
1014         nxm_put_eth_masked(b, MFF_ARP_SHA, oxm,
1015                            flow->arp_sha, match->wc.masks.arp_sha);
1016         nxm_put_eth_masked(b, MFF_ARP_THA, oxm,
1017                            flow->arp_tha, match->wc.masks.arp_tha);
1018     }
1019
1020     /* Tunnel ID. */
1021     nxm_put_64m(b, MFF_TUN_ID, oxm,
1022                 flow->tunnel.tun_id, match->wc.masks.tunnel.tun_id);
1023
1024     /* Other tunnel metadata. */
1025     nxm_put_16m(b, MFF_TUN_FLAGS, oxm,
1026                 htons(flow->tunnel.flags), htons(match->wc.masks.tunnel.flags));
1027     nxm_put_32m(b, MFF_TUN_SRC, oxm,
1028                 flow->tunnel.ip_src, match->wc.masks.tunnel.ip_src);
1029     nxm_put_32m(b, MFF_TUN_DST, oxm,
1030                 flow->tunnel.ip_dst, match->wc.masks.tunnel.ip_dst);
1031     nxm_put_ipv6(b, MFF_TUN_IPV6_SRC, oxm,
1032                  &flow->tunnel.ipv6_src, &match->wc.masks.tunnel.ipv6_src);
1033     nxm_put_ipv6(b, MFF_TUN_IPV6_DST, oxm,
1034                  &flow->tunnel.ipv6_dst, &match->wc.masks.tunnel.ipv6_dst);
1035     nxm_put_16m(b, MFF_TUN_GBP_ID, oxm,
1036                 flow->tunnel.gbp_id, match->wc.masks.tunnel.gbp_id);
1037     nxm_put_8m(b, MFF_TUN_GBP_FLAGS, oxm,
1038                flow->tunnel.gbp_flags, match->wc.masks.tunnel.gbp_flags);
1039     tun_metadata_to_nx_match(b, oxm, match);
1040
1041     /* Registers. */
1042     if (oxm < OFP15_VERSION) {
1043         for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
1044             nxm_put_32m(b, MFF_REG0 + i, oxm,
1045                         htonl(flow->regs[i]), htonl(match->wc.masks.regs[i]));
1046         }
1047     } else {
1048         for (i = 0; i < FLOW_N_XREGS; i++) {
1049             nxm_put_64m(b, MFF_XREG0 + i, oxm,
1050                         htonll(flow_get_xreg(flow, i)),
1051                         htonll(flow_get_xreg(&match->wc.masks, i)));
1052         }
1053     }
1054
1055     /* Packet mark. */
1056     nxm_put_32m(b, MFF_PKT_MARK, oxm, htonl(flow->pkt_mark),
1057                 htonl(match->wc.masks.pkt_mark));
1058
1059     /* Connection tracking. */
1060     nxm_put_32m(b, MFF_CT_STATE, oxm, htonl(flow->ct_state),
1061                 htonl(match->wc.masks.ct_state));
1062     nxm_put_16m(b, MFF_CT_ZONE, oxm, htons(flow->ct_zone),
1063                 htons(match->wc.masks.ct_zone));
1064     nxm_put_32m(b, MFF_CT_MARK, oxm, htonl(flow->ct_mark),
1065                 htonl(match->wc.masks.ct_mark));
1066     nxm_put_128m(b, MFF_CT_LABEL, oxm, hton128(flow->ct_label),
1067                  hton128(match->wc.masks.ct_label));
1068
1069     /* OpenFlow 1.1+ Metadata. */
1070     nxm_put_64m(b, MFF_METADATA, oxm,
1071                 flow->metadata, match->wc.masks.metadata);
1072
1073     /* Cookie. */
1074     if (cookie_mask) {
1075         bool masked = cookie_mask != OVS_BE64_MAX;
1076
1077         cookie &= cookie_mask;
1078         nx_put_header__(b, NXM_NX_COOKIE, masked);
1079         ofpbuf_put(b, &cookie, sizeof cookie);
1080         if (masked) {
1081             ofpbuf_put(b, &cookie_mask, sizeof cookie_mask);
1082         }
1083     }
1084
1085     match_len = b->size - start_len;
1086     return match_len;
1087 }
1088
1089 /* Appends to 'b' the nx_match format that expresses 'match', plus enough zero
1090  * bytes to pad the nx_match out to a multiple of 8.  For Flow Mod and Flow
1091  * Stats Requests messages, a 'cookie' and 'cookie_mask' may be supplied.
1092  * Otherwise, 'cookie_mask' should be zero.
1093  *
1094  * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
1095  *
1096  * Returns the number of bytes appended to 'b', excluding padding.  The return
1097  * value can be zero if it appended nothing at all to 'b' (which happens if
1098  * 'cr' is a catch-all rule that matches every packet). */
1099 int
1100 nx_put_match(struct ofpbuf *b, const struct match *match,
1101              ovs_be64 cookie, ovs_be64 cookie_mask)
1102 {
1103     int match_len = nx_put_raw(b, 0, match, cookie, cookie_mask);
1104
1105     ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
1106     return match_len;
1107 }
1108
1109 /* Appends to 'b' an struct ofp11_match_header followed by the OXM format that
1110  * expresses 'match', plus enough zero bytes to pad the data appended out to a
1111  * multiple of 8.
1112  *
1113  * OXM differs slightly among versions of OpenFlow.  Specify the OpenFlow
1114  * version in use as 'version'.
1115  *
1116  * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
1117  *
1118  * Returns the number of bytes appended to 'b', excluding the padding.  Never
1119  * returns zero. */
1120 int
1121 oxm_put_match(struct ofpbuf *b, const struct match *match,
1122               enum ofp_version version)
1123 {
1124     int match_len;
1125     struct ofp11_match_header *omh;
1126     size_t start_len = b->size;
1127     ovs_be64 cookie = htonll(0), cookie_mask = htonll(0);
1128
1129     ofpbuf_put_uninit(b, sizeof *omh);
1130     match_len = (nx_put_raw(b, version, match, cookie, cookie_mask)
1131                  + sizeof *omh);
1132     ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
1133
1134     omh = ofpbuf_at(b, start_len, sizeof *omh);
1135     omh->type = htons(OFPMT_OXM);
1136     omh->length = htons(match_len);
1137
1138     return match_len;
1139 }
1140
1141 /* Appends to 'b' the OXM formats that expresses 'match', without header or
1142  * padding.
1143  *
1144  * OXM differs slightly among versions of OpenFlow.  Specify the OpenFlow
1145  * version in use as 'version'.
1146  *
1147  * This function can cause 'b''s data to be reallocated. */
1148 void
1149 oxm_put_raw(struct ofpbuf *b, const struct match *match,
1150             enum ofp_version version)
1151 {
1152     nx_put_raw(b, version, match, 0, 0);
1153 }
1154
1155 /* Appends to 'b' the nx_match format that expresses the tlv corresponding
1156  * to 'id'. If mask is not all-ones then it is also formated as the value
1157  * of the tlv. */
1158 static void
1159 nx_format_mask_tlv(struct ds *ds, enum mf_field_id id,
1160                    const union mf_value *mask)
1161 {
1162     const struct mf_field *mf = mf_from_id(id);
1163
1164     ds_put_format(ds, "%s", mf->name);
1165
1166     if (!is_all_ones(mask, mf->n_bytes)) {
1167         ds_put_char(ds, '=');
1168         mf_format(mf, mask, NULL, ds);
1169     }
1170
1171     ds_put_char(ds, ',');
1172 }
1173
1174 /* Appends a string representation of 'fa_' to 'ds'.
1175  * The TLVS value of 'fa_' is treated as a mask and
1176  * only the name of fields is formated if it is all ones. */
1177 void
1178 oxm_format_field_array(struct ds *ds, const struct field_array *fa)
1179 {
1180     size_t start_len = ds->length;
1181     int i;
1182
1183     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1184         if (bitmap_is_set(fa->used.bm, i)) {
1185             nx_format_mask_tlv(ds, i, &fa->value[i]);
1186         }
1187     }
1188
1189     if (ds->length > start_len) {
1190         ds_chomp(ds, ',');
1191     }
1192 }
1193
1194 /* Appends to 'b' a series of OXM TLVs corresponding to the series
1195  * of enum mf_field_id and value tuples in 'fa_'.
1196  *
1197  * OXM differs slightly among versions of OpenFlow.  Specify the OpenFlow
1198  * version in use as 'version'.
1199  *
1200  * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
1201  *
1202  * Returns the number of bytes appended to 'b'.  May return zero. */
1203 int
1204 oxm_put_field_array(struct ofpbuf *b, const struct field_array *fa,
1205                     enum ofp_version version)
1206 {
1207     size_t start_len = b->size;
1208     int i;
1209
1210     /* Field arrays are only used with the group selection method
1211      * property and group properties are only available in OpenFlow 1.5+.
1212      * So the following assertion should never fail.
1213      *
1214      * If support for older OpenFlow versions is desired then some care
1215      * will need to be taken of different TLVs that handle the same
1216      * flow fields. In particular:
1217      * - VLAN_TCI, VLAN_VID and MFF_VLAN_PCP
1218      * - IP_DSCP_MASK and DSCP_SHIFTED
1219      * - REGS and XREGS
1220      */
1221     ovs_assert(version >= OFP15_VERSION);
1222
1223     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1224         if (bitmap_is_set(fa->used.bm, i)) {
1225             int len = mf_field_len(mf_from_id(i), &fa->value[i], NULL, NULL);
1226             nxm_put__(b, i, version,
1227                       &fa->value[i].u8 + mf_from_id(i)->n_bytes - len, NULL,
1228                       len);
1229         }
1230     }
1231
1232     return b->size - start_len;
1233 }
1234
1235 static void
1236 nx_put_header__(struct ofpbuf *b, uint64_t header, bool masked)
1237 {
1238     uint64_t masked_header = masked ? nxm_make_wild_header(header) : header;
1239     ovs_be64 network_header = htonll(masked_header);
1240
1241     ofpbuf_put(b, &network_header, nxm_header_len(header));
1242 }
1243
1244 void
1245 nx_put_header(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field,
1246               enum ofp_version version, bool masked)
1247 {
1248     nx_put_header__(b, mf_oxm_header(field, version), masked);
1249 }
1250
1251 static void
1252 nx_put_header_len(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field,
1253                   enum ofp_version version, bool masked, size_t n_bytes)
1254 {
1255     uint64_t header = mf_oxm_header(field, version);
1256
1257     header = NXM_HEADER(nxm_vendor(header), nxm_class(header),
1258                         nxm_field(header), false,
1259                         nxm_experimenter_len(header) + n_bytes);
1260
1261     nx_put_header__(b, header, masked);
1262 }
1263
1264 void
1265 nx_put_entry(struct ofpbuf *b,
1266              enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
1267              const union mf_value *value, const union mf_value *mask)
1268 {
1269     const struct mf_field *mf = mf_from_id(field);
1270     bool masked;
1271     int len, offset;
1272
1273     len = mf_field_len(mf, value, mask, &masked);
1274     offset = mf->n_bytes - len;
1275
1276     nx_put_header_len(b, field, version, masked, len);
1277     ofpbuf_put(b, &value->u8 + offset, len);
1278     if (masked) {
1279         ofpbuf_put(b, &mask->u8 + offset, len);
1280     }
1281 }
1282 \f
1283 /* nx_match_to_string() and helpers. */
1284
1285 static void format_nxm_field_name(struct ds *, uint64_t header);
1286
1287 char *
1288 nx_match_to_string(const uint8_t *p, unsigned int match_len)
1289 {
1290     if (!match_len) {
1291         return xstrdup("<any>");
1292     }
1293
1294     struct ofpbuf b = ofpbuf_const_initializer(p, match_len);
1295     struct ds s = DS_EMPTY_INITIALIZER;
1296     while (b.size) {
1297         union mf_value value;
1298         union mf_value mask;
1299         enum ofperr error;
1300         uint64_t header;
1301         int value_len;
1302
1303         error = nx_pull_entry__(&b, true, &header, NULL, &value, &mask);
1304         if (error) {
1305             break;
1306         }
1307         value_len = MIN(sizeof value, nxm_field_bytes(header));
1308
1309         if (s.length) {
1310             ds_put_cstr(&s, ", ");
1311         }
1312
1313         format_nxm_field_name(&s, header);
1314         ds_put_char(&s, '(');
1315
1316         for (int i = 0; i < value_len; i++) {
1317             ds_put_format(&s, "%02x", ((const uint8_t *) &value)[i]);
1318         }
1319         if (nxm_hasmask(header)) {
1320             ds_put_char(&s, '/');
1321             for (int i = 0; i < value_len; i++) {
1322                 ds_put_format(&s, "%02x", ((const uint8_t *) &mask)[i]);
1323             }
1324         }
1325         ds_put_char(&s, ')');
1326     }
1327
1328     if (b.size) {
1329         if (s.length) {
1330             ds_put_cstr(&s, ", ");
1331         }
1332
1333         ds_put_format(&s, "<%u invalid bytes>", b.size);
1334     }
1335
1336     return ds_steal_cstr(&s);
1337 }
1338
1339 char *
1340 oxm_match_to_string(const struct ofpbuf *p, unsigned int match_len)
1341 {
1342     const struct ofp11_match_header *omh = p->data;
1343     uint16_t match_len_;
1344     struct ds s;
1345
1346     ds_init(&s);
1347
1348     if (match_len < sizeof *omh) {
1349         ds_put_format(&s, "<match too short: %u>", match_len);
1350         goto err;
1351     }
1352
1353     if (omh->type != htons(OFPMT_OXM)) {
1354         ds_put_format(&s, "<bad match type field: %u>", ntohs(omh->type));
1355         goto err;
1356     }
1357
1358     match_len_ = ntohs(omh->length);
1359     if (match_len_ < sizeof *omh) {
1360         ds_put_format(&s, "<match length field too short: %u>", match_len_);
1361         goto err;
1362     }
1363
1364     if (match_len_ != match_len) {
1365         ds_put_format(&s, "<match length field incorrect: %u != %u>",
1366                       match_len_, match_len);
1367         goto err;
1368     }
1369
1370     return nx_match_to_string(ofpbuf_at(p, sizeof *omh, 0),
1371                               match_len - sizeof *omh);
1372
1373 err:
1374     return ds_steal_cstr(&s);
1375 }
1376
1377 void
1378 nx_format_field_name(enum mf_field_id id, enum ofp_version version,
1379                      struct ds *s)
1380 {
1381     format_nxm_field_name(s, mf_oxm_header(id, version));
1382 }
1383
1384 static void
1385 format_nxm_field_name(struct ds *s, uint64_t header)
1386 {
1387     const struct nxm_field *f = nxm_field_by_header(header);
1388     if (f) {
1389         ds_put_cstr(s, f->name);
1390         if (nxm_hasmask(header)) {
1391             ds_put_cstr(s, "_W");
1392         }
1393     } else if (header == NXM_NX_COOKIE) {
1394         ds_put_cstr(s, "NXM_NX_COOKIE");
1395     } else if (header == NXM_NX_COOKIE_W) {
1396         ds_put_cstr(s, "NXM_NX_COOKIE_W");
1397     } else {
1398         ds_put_format(s, "%d:%d", nxm_class(header), nxm_field(header));
1399     }
1400 }
1401
1402 static bool
1403 streq_len(const char *a, size_t a_len, const char *b)
1404 {
1405     return strlen(b) == a_len && !memcmp(a, b, a_len);
1406 }
1407
1408 static uint64_t
1409 parse_nxm_field_name(const char *name, int name_len)
1410 {
1411     const struct nxm_field *f;
1412     bool wild;
1413
1414     f = mf_parse_subfield_name(name, name_len, &wild);
1415     if (f) {
1416         if (!wild) {
1417             return f->header;
1418         } else if (mf_from_id(f->id)->maskable != MFM_NONE) {
1419             return nxm_make_wild_header(f->header);
1420         }
1421     }
1422
1423     if (streq_len(name, name_len, "NXM_NX_COOKIE")) {
1424         return NXM_NX_COOKIE;
1425     } else if (streq_len(name, name_len, "NXM_NX_COOKIE_W")) {
1426         return NXM_NX_COOKIE_W;
1427     }
1428
1429     /* Check whether it's a field header value as hex.
1430      * (This isn't ordinarily useful except for testing error behavior.) */
1431     if (name_len == 8) {
1432         uint64_t header;
1433         bool ok;
1434
1435         header = hexits_value(name, name_len, &ok) << 32;
1436         if (ok) {
1437             return header;
1438         }
1439     } else if (name_len == 16) {
1440         uint64_t header;
1441         bool ok;
1442
1443         header = hexits_value(name, name_len, &ok);
1444         if (ok && is_experimenter_oxm(header)) {
1445             return header;
1446         }
1447     }
1448
1449     return 0;
1450 }
1451 \f
1452 /* nx_match_from_string(). */
1453
1454 static int
1455 nx_match_from_string_raw(const char *s, struct ofpbuf *b)
1456 {
1457     const char *full_s = s;
1458     const size_t start_len = b->size;
1459
1460     if (!strcmp(s, "<any>")) {
1461         /* Ensure that 'b->data' isn't actually null. */
1462         ofpbuf_prealloc_tailroom(b, 1);
1463         return 0;
1464     }
1465
1466     for (s += strspn(s, ", "); *s; s += strspn(s, ", ")) {
1467         const char *name;
1468         uint64_t header;
1469         ovs_be64 nw_header;
1470         ovs_be64 *header_ptr;
1471         int name_len;
1472         size_t n;
1473
1474         name = s;
1475         name_len = strcspn(s, "(");
1476         if (s[name_len] != '(') {
1477             ovs_fatal(0, "%s: missing ( at end of nx_match", full_s);
1478         }
1479
1480         header = parse_nxm_field_name(name, name_len);
1481         if (!header) {
1482             ovs_fatal(0, "%s: unknown field `%.*s'", full_s, name_len, s);
1483         }
1484
1485         s += name_len + 1;
1486
1487         header_ptr = ofpbuf_put_uninit(b, nxm_header_len(header));
1488         s = ofpbuf_put_hex(b, s, &n);
1489         if (n != nxm_field_bytes(header)) {
1490             const struct mf_field *field = mf_from_oxm_header(header);
1491
1492             if (field && field->variable_len) {
1493                 if (n <= field->n_bytes) {
1494                     int len = (nxm_hasmask(header) ? n * 2 : n) +
1495                               nxm_experimenter_len(header);
1496
1497                     header = NXM_HEADER(nxm_vendor(header), nxm_class(header),
1498                                         nxm_field(header),
1499                                         nxm_hasmask(header) ? 1 : 0, len);
1500                 } else {
1501                     ovs_fatal(0, "expected to read at most %d bytes but got "
1502                               "%"PRIuSIZE, field->n_bytes, n);
1503                 }
1504             } else {
1505                 ovs_fatal(0, "expected to read %d bytes but got %"PRIuSIZE,
1506                           nxm_field_bytes(header), n);
1507             }
1508         }
1509         nw_header = htonll(header);
1510         memcpy(header_ptr, &nw_header, nxm_header_len(header));
1511
1512         if (nxm_hasmask(header)) {
1513             s += strspn(s, " ");
1514             if (*s != '/') {
1515                 ovs_fatal(0, "%s: missing / in masked field %.*s",
1516                           full_s, name_len, name);
1517             }
1518             s = ofpbuf_put_hex(b, s + 1, &n);
1519             if (n != nxm_field_bytes(header)) {
1520                 ovs_fatal(0, "%.2s: hex digits expected", s);
1521             }
1522         }
1523
1524         s += strspn(s, " ");
1525         if (*s != ')') {
1526             ovs_fatal(0, "%s: missing ) following field %.*s",
1527                       full_s, name_len, name);
1528         }
1529         s++;
1530     }
1531
1532     return b->size - start_len;
1533 }
1534
1535 int
1536 nx_match_from_string(const char *s, struct ofpbuf *b)
1537 {
1538     int match_len = nx_match_from_string_raw(s, b);
1539     ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
1540     return match_len;
1541 }
1542
1543 int
1544 oxm_match_from_string(const char *s, struct ofpbuf *b)
1545 {
1546     int match_len;
1547     struct ofp11_match_header *omh;
1548     size_t start_len = b->size;
1549
1550     ofpbuf_put_uninit(b, sizeof *omh);
1551     match_len = nx_match_from_string_raw(s, b) + sizeof *omh;
1552     ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
1553
1554     omh = ofpbuf_at(b, start_len, sizeof *omh);
1555     omh->type = htons(OFPMT_OXM);
1556     omh->length = htons(match_len);
1557
1558     return match_len;
1559 }
1560 \f
1561 /* Parses 's' as a "move" action, in the form described in ovs-ofctl(8), into
1562  * '*move'.
1563  *
1564  * Returns NULL if successful, otherwise a malloc()'d string describing the
1565  * error.  The caller is responsible for freeing the returned string. */
1566 char * OVS_WARN_UNUSED_RESULT
1567 nxm_parse_reg_move(struct ofpact_reg_move *move, const char *s)
1568 {
1569     const char *full_s = s;
1570     char *error;
1571
1572     error = mf_parse_subfield__(&move->src, &s);
1573     if (error) {
1574         return error;
1575     }
1576     if (strncmp(s, "->", 2)) {
1577         return xasprintf("%s: missing `->' following source", full_s);
1578     }
1579     s += 2;
1580     error = mf_parse_subfield(&move->dst, s);
1581     if (error) {
1582         return error;
1583     }
1584
1585     if (move->src.n_bits != move->dst.n_bits) {
1586         return xasprintf("%s: source field is %d bits wide but destination is "
1587                          "%d bits wide", full_s,
1588                          move->src.n_bits, move->dst.n_bits);
1589     }
1590     return NULL;
1591 }
1592 \f
1593 /* nxm_format_reg_move(). */
1594
1595 void
1596 nxm_format_reg_move(const struct ofpact_reg_move *move, struct ds *s)
1597 {
1598     ds_put_format(s, "move:");
1599     mf_format_subfield(&move->src, s);
1600     ds_put_cstr(s, "->");
1601     mf_format_subfield(&move->dst, s);
1602 }
1603
1604 \f
1605 enum ofperr
1606 nxm_reg_move_check(const struct ofpact_reg_move *move, const struct flow *flow)
1607 {
1608     enum ofperr error;
1609
1610     error = mf_check_src(&move->src, flow);
1611     if (error) {
1612         return error;
1613     }
1614
1615     return mf_check_dst(&move->dst, flow);
1616 }
1617 \f
1618 /* nxm_execute_reg_move(). */
1619
1620 void
1621 nxm_execute_reg_move(const struct ofpact_reg_move *move,
1622                      struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1623 {
1624     union mf_value src_value;
1625     union mf_value dst_value;
1626
1627     mf_mask_field_and_prereqs(move->dst.field, wc);
1628     mf_mask_field_and_prereqs(move->src.field, wc);
1629
1630     /* A flow may wildcard nw_frag.  Do nothing if setting a transport
1631      * header field on a packet that does not have them. */
1632     if (mf_are_prereqs_ok(move->dst.field, flow)
1633         && mf_are_prereqs_ok(move->src.field, flow)) {
1634
1635         mf_get_value(move->dst.field, flow, &dst_value);
1636         mf_get_value(move->src.field, flow, &src_value);
1637         bitwise_copy(&src_value, move->src.field->n_bytes, move->src.ofs,
1638                      &dst_value, move->dst.field->n_bytes, move->dst.ofs,
1639                      move->src.n_bits);
1640         mf_set_flow_value(move->dst.field, &dst_value, flow);
1641     }
1642 }
1643
1644 void
1645 nxm_reg_load(const struct mf_subfield *dst, uint64_t src_data,
1646              struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1647 {
1648     union mf_subvalue src_subvalue;
1649     union mf_subvalue mask_value;
1650     ovs_be64 src_data_be = htonll(src_data);
1651
1652     memset(&mask_value, 0xff, sizeof mask_value);
1653     mf_write_subfield_flow(dst, &mask_value, &wc->masks);
1654
1655     bitwise_copy(&src_data_be, sizeof src_data_be, 0,
1656                  &src_subvalue, sizeof src_subvalue, 0,
1657                  sizeof src_data_be * 8);
1658     mf_write_subfield_flow(dst, &src_subvalue, flow);
1659 }
1660 \f
1661 /* nxm_parse_stack_action, works for both push() and pop(). */
1662
1663 /* Parses 's' as a "push" or "pop" action, in the form described in
1664  * ovs-ofctl(8), into '*stack_action'.
1665  *
1666  * Returns NULL if successful, otherwise a malloc()'d string describing the
1667  * error.  The caller is responsible for freeing the returned string. */
1668 char * OVS_WARN_UNUSED_RESULT
1669 nxm_parse_stack_action(struct ofpact_stack *stack_action, const char *s)
1670 {
1671     char *error;
1672
1673     error = mf_parse_subfield__(&stack_action->subfield, &s);
1674     if (error) {
1675         return error;
1676     }
1677
1678     if (*s != '\0') {
1679         return xasprintf("%s: trailing garbage following push or pop", s);
1680     }
1681
1682     return NULL;
1683 }
1684
1685 void
1686 nxm_format_stack_push(const struct ofpact_stack *push, struct ds *s)
1687 {
1688     ds_put_cstr(s, "push:");
1689     mf_format_subfield(&push->subfield, s);
1690 }
1691
1692 void
1693 nxm_format_stack_pop(const struct ofpact_stack *pop, struct ds *s)
1694 {
1695     ds_put_cstr(s, "pop:");
1696     mf_format_subfield(&pop->subfield, s);
1697 }
1698
1699 enum ofperr
1700 nxm_stack_push_check(const struct ofpact_stack *push,
1701                      const struct flow *flow)
1702 {
1703     return mf_check_src(&push->subfield, flow);
1704 }
1705
1706 enum ofperr
1707 nxm_stack_pop_check(const struct ofpact_stack *pop,
1708                     const struct flow *flow)
1709 {
1710     return mf_check_dst(&pop->subfield, flow);
1711 }
1712
1713 /* nxm_execute_stack_push(), nxm_execute_stack_pop(). */
1714 static void
1715 nx_stack_push(struct ofpbuf *stack, union mf_subvalue *v)
1716 {
1717     ofpbuf_put(stack, v, sizeof *v);
1718 }
1719
1720 static union mf_subvalue *
1721 nx_stack_pop(struct ofpbuf *stack)
1722 {
1723     union mf_subvalue *v = NULL;
1724
1725     if (stack->size) {
1726
1727         stack->size -= sizeof *v;
1728         v = (union mf_subvalue *) ofpbuf_tail(stack);
1729     }
1730
1731     return v;
1732 }
1733
1734 void
1735 nxm_execute_stack_push(const struct ofpact_stack *push,
1736                        const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1737                        struct ofpbuf *stack)
1738 {
1739     union mf_subvalue mask_value;
1740     union mf_subvalue dst_value;
1741
1742     memset(&mask_value, 0xff, sizeof mask_value);
1743     mf_write_subfield_flow(&push->subfield, &mask_value, &wc->masks);
1744
1745     mf_read_subfield(&push->subfield, flow, &dst_value);
1746     nx_stack_push(stack, &dst_value);
1747 }
1748
1749 void
1750 nxm_execute_stack_pop(const struct ofpact_stack *pop,
1751                       struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1752                       struct ofpbuf *stack)
1753 {
1754     union mf_subvalue *src_value;
1755
1756     src_value = nx_stack_pop(stack);
1757
1758     /* Only pop if stack is not empty. Otherwise, give warning. */
1759     if (src_value) {
1760         union mf_subvalue mask_value;
1761
1762         memset(&mask_value, 0xff, sizeof mask_value);
1763         mf_write_subfield_flow(&pop->subfield, &mask_value, &wc->masks);
1764         mf_write_subfield_flow(&pop->subfield, src_value, flow);
1765     } else {
1766         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
1767             char *flow_str = flow_to_string(flow);
1768             VLOG_WARN_RL(&rl, "Failed to pop from an empty stack. On flow\n"
1769                            " %s", flow_str);
1770             free(flow_str);
1771         }
1772     }
1773 }
1774 \f
1775 /* Formats 'sf' into 's' in a format normally acceptable to
1776  * mf_parse_subfield().  (It won't be acceptable if sf->field is NULL or if
1777  * sf->field has no NXM name.) */
1778 void
1779 mf_format_subfield(const struct mf_subfield *sf, struct ds *s)
1780 {
1781     if (!sf->field) {
1782         ds_put_cstr(s, "<unknown>");
1783     } else {
1784         const struct nxm_field *f = nxm_field_by_mf_id(sf->field->id, 0);
1785         ds_put_cstr(s, f ? f->name : sf->field->name);
1786     }
1787
1788     if (sf->field && sf->ofs == 0 && sf->n_bits == sf->field->n_bits) {
1789         ds_put_cstr(s, "[]");
1790     } else if (sf->n_bits == 1) {
1791         ds_put_format(s, "[%d]", sf->ofs);
1792     } else {
1793         ds_put_format(s, "[%d..%d]", sf->ofs, sf->ofs + sf->n_bits - 1);
1794     }
1795 }
1796
1797 static const struct nxm_field *
1798 mf_parse_subfield_name(const char *name, int name_len, bool *wild)
1799 {
1800     *wild = name_len > 2 && !memcmp(&name[name_len - 2], "_W", 2);
1801     if (*wild) {
1802         name_len -= 2;
1803     }
1804
1805     return nxm_field_by_name(name, name_len);
1806 }
1807
1808 /* Parses a subfield from the beginning of '*sp' into 'sf'.  If successful,
1809  * returns NULL and advances '*sp' to the first byte following the parsed
1810  * string.  On failure, returns a malloc()'d error message, does not modify
1811  * '*sp', and does not properly initialize 'sf'.
1812  *
1813  * The syntax parsed from '*sp' takes the form "header[start..end]" where
1814  * 'header' is the name of an NXM field and 'start' and 'end' are (inclusive)
1815  * bit indexes.  "..end" may be omitted to indicate a single bit.  "start..end"
1816  * may both be omitted (the [] are still required) to indicate an entire
1817  * field. */
1818 char * OVS_WARN_UNUSED_RESULT
1819 mf_parse_subfield__(struct mf_subfield *sf, const char **sp)
1820 {
1821     const struct mf_field *field;
1822     const struct nxm_field *f;
1823     const char *name;
1824     int start, end;
1825     const char *s;
1826     int name_len;
1827     bool wild;
1828
1829     s = *sp;
1830     name = s;
1831     name_len = strcspn(s, "[");
1832     if (s[name_len] != '[') {
1833         return xasprintf("%s: missing [ looking for field name", *sp);
1834     }
1835
1836     f = mf_parse_subfield_name(name, name_len, &wild);
1837     if (!f) {
1838         return xasprintf("%s: unknown field `%.*s'", *sp, name_len, s);
1839     }
1840     field = mf_from_id(f->id);
1841
1842     s += name_len;
1843     if (ovs_scan(s, "[%d..%d]", &start, &end)) {
1844         /* Nothing to do. */
1845     } else if (ovs_scan(s, "[%d]", &start)) {
1846         end = start;
1847     } else if (!strncmp(s, "[]", 2)) {
1848         start = 0;
1849         end = field->n_bits - 1;
1850     } else {
1851         return xasprintf("%s: syntax error expecting [] or [<bit>] or "
1852                          "[<start>..<end>]", *sp);
1853     }
1854     s = strchr(s, ']') + 1;
1855
1856     if (start > end) {
1857         return xasprintf("%s: starting bit %d is after ending bit %d",
1858                          *sp, start, end);
1859     } else if (start >= field->n_bits) {
1860         return xasprintf("%s: starting bit %d is not valid because field is "
1861                          "only %d bits wide", *sp, start, field->n_bits);
1862     } else if (end >= field->n_bits){
1863         return xasprintf("%s: ending bit %d is not valid because field is "
1864                          "only %d bits wide", *sp, end, field->n_bits);
1865     }
1866
1867     sf->field = field;
1868     sf->ofs = start;
1869     sf->n_bits = end - start + 1;
1870
1871     *sp = s;
1872     return NULL;
1873 }
1874
1875 /* Parses a subfield from the entirety of 's' into 'sf'.  Returns NULL if
1876  * successful, otherwise a malloc()'d string describing the error.  The caller
1877  * is responsible for freeing the returned string.
1878  *
1879  * The syntax parsed from 's' takes the form "header[start..end]" where
1880  * 'header' is the name of an NXM field and 'start' and 'end' are (inclusive)
1881  * bit indexes.  "..end" may be omitted to indicate a single bit.  "start..end"
1882  * may both be omitted (the [] are still required) to indicate an entire
1883  * field.  */
1884 char * OVS_WARN_UNUSED_RESULT
1885 mf_parse_subfield(struct mf_subfield *sf, const char *s)
1886 {
1887     char *error = mf_parse_subfield__(sf, &s);
1888     if (!error && s[0]) {
1889         error = xstrdup("unexpected input following field syntax");
1890     }
1891     return error;
1892 }
1893 \f
1894 /* Returns an bitmap in which each bit corresponds to the like-numbered field
1895  * in the OFPXMC12_OPENFLOW_BASIC OXM class, in which the bit values are taken
1896  * from the 'fields' bitmap.  Only fields defined in OpenFlow 'version' are
1897  * considered.
1898  *
1899  * This is useful for encoding OpenFlow 1.2 table stats messages. */
1900 ovs_be64
1901 oxm_bitmap_from_mf_bitmap(const struct mf_bitmap *fields,
1902                           enum ofp_version version)
1903 {
1904     uint64_t oxm_bitmap = 0;
1905     int i;
1906
1907     BITMAP_FOR_EACH_1 (i, MFF_N_IDS, fields->bm) {
1908         uint64_t oxm = mf_oxm_header(i, version);
1909         uint32_t class = nxm_class(oxm);
1910         int field = nxm_field(oxm);
1911
1912         if (class == OFPXMC12_OPENFLOW_BASIC && field < 64) {
1913             oxm_bitmap |= UINT64_C(1) << field;
1914         }
1915     }
1916     return htonll(oxm_bitmap);
1917 }
1918
1919 /* Opposite conversion from oxm_bitmap_from_mf_bitmap().
1920  *
1921  * This is useful for decoding OpenFlow 1.2 table stats messages. */
1922 struct mf_bitmap
1923 oxm_bitmap_to_mf_bitmap(ovs_be64 oxm_bitmap, enum ofp_version version)
1924 {
1925     struct mf_bitmap fields = MF_BITMAP_INITIALIZER;
1926
1927     for (enum mf_field_id id = 0; id < MFF_N_IDS; id++) {
1928         uint64_t oxm = mf_oxm_header(id, version);
1929         if (oxm && version >= nxm_field_by_header(oxm)->version) {
1930             uint32_t class = nxm_class(oxm);
1931             int field = nxm_field(oxm);
1932
1933             if (class == OFPXMC12_OPENFLOW_BASIC
1934                 && field < 64
1935                 && oxm_bitmap & htonll(UINT64_C(1) << field)) {
1936                 bitmap_set1(fields.bm, id);
1937             }
1938         }
1939     }
1940     return fields;
1941 }
1942
1943 /* Returns a bitmap of fields that can be encoded in OXM and that can be
1944  * modified with a "set_field" action.  */
1945 struct mf_bitmap
1946 oxm_writable_fields(void)
1947 {
1948     struct mf_bitmap b = MF_BITMAP_INITIALIZER;
1949     int i;
1950
1951     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1952         if (mf_oxm_header(i, 0) && mf_from_id(i)->writable) {
1953             bitmap_set1(b.bm, i);
1954         }
1955     }
1956     return b;
1957 }
1958
1959 /* Returns a bitmap of fields that can be encoded in OXM and that can be
1960  * matched in a flow table.  */
1961 struct mf_bitmap
1962 oxm_matchable_fields(void)
1963 {
1964     struct mf_bitmap b = MF_BITMAP_INITIALIZER;
1965     int i;
1966
1967     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1968         if (mf_oxm_header(i, 0)) {
1969             bitmap_set1(b.bm, i);
1970         }
1971     }
1972     return b;
1973 }
1974
1975 /* Returns a bitmap of fields that can be encoded in OXM and that can be
1976  * matched in a flow table with an arbitrary bitmask.  */
1977 struct mf_bitmap
1978 oxm_maskable_fields(void)
1979 {
1980     struct mf_bitmap b = MF_BITMAP_INITIALIZER;
1981     int i;
1982
1983     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1984         if (mf_oxm_header(i, 0) && mf_from_id(i)->maskable == MFM_FULLY) {
1985             bitmap_set1(b.bm, i);
1986         }
1987     }
1988     return b;
1989 }
1990 \f
1991 struct nxm_field_index {
1992     struct hmap_node header_node; /* In nxm_header_map. */
1993     struct hmap_node name_node;   /* In nxm_name_map. */
1994     struct ovs_list mf_node;      /* In mf_mf_map[nf.id]. */
1995     const struct nxm_field nf;
1996 };
1997
1998 #include "nx-match.inc"
1999
2000 static struct hmap nxm_header_map;
2001 static struct hmap nxm_name_map;
2002 static struct ovs_list nxm_mf_map[MFF_N_IDS];
2003
2004 static void
2005 nxm_init(void)
2006 {
2007     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
2008     if (ovsthread_once_start(&once)) {
2009         hmap_init(&nxm_header_map);
2010         hmap_init(&nxm_name_map);
2011         for (int i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
2012             list_init(&nxm_mf_map[i]);
2013         }
2014         for (struct nxm_field_index *nfi = all_nxm_fields;
2015              nfi < &all_nxm_fields[ARRAY_SIZE(all_nxm_fields)]; nfi++) {
2016             hmap_insert(&nxm_header_map, &nfi->header_node,
2017                         hash_uint64(nxm_no_len(nfi->nf.header)));
2018             hmap_insert(&nxm_name_map, &nfi->name_node,
2019                         hash_string(nfi->nf.name, 0));
2020             list_push_back(&nxm_mf_map[nfi->nf.id], &nfi->mf_node);
2021         }
2022         ovsthread_once_done(&once);
2023     }
2024 }
2025
2026 static const struct nxm_field *
2027 nxm_field_by_header(uint64_t header)
2028 {
2029     const struct nxm_field_index *nfi;
2030     uint64_t header_no_len;
2031
2032     nxm_init();
2033     if (nxm_hasmask(header)) {
2034         header = nxm_make_exact_header(header);
2035     }
2036
2037     header_no_len = nxm_no_len(header);
2038
2039     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (nfi, header_node, hash_uint64(header_no_len),
2040                              &nxm_header_map) {
2041         if (header_no_len == nxm_no_len(nfi->nf.header)) {
2042             if (nxm_length(header) == nxm_length(nfi->nf.header) ||
2043                 mf_from_id(nfi->nf.id)->variable_len) {
2044                 return &nfi->nf;
2045             } else {
2046                 return NULL;
2047             }
2048         }
2049     }
2050     return NULL;
2051 }
2052
2053 static const struct nxm_field *
2054 nxm_field_by_name(const char *name, size_t len)
2055 {
2056     const struct nxm_field_index *nfi;
2057
2058     nxm_init();
2059     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (nfi, name_node, hash_bytes(name, len, 0),
2060                              &nxm_name_map) {
2061         if (strlen(nfi->nf.name) == len && !memcmp(nfi->nf.name, name, len)) {
2062             return &nfi->nf;
2063         }
2064     }
2065     return NULL;
2066 }
2067
2068 static const struct nxm_field *
2069 nxm_field_by_mf_id(enum mf_field_id id, enum ofp_version version)
2070 {
2071     const struct nxm_field_index *nfi;
2072     const struct nxm_field *f;
2073
2074     nxm_init();
2075
2076     f = NULL;
2077     LIST_FOR_EACH (nfi, mf_node, &nxm_mf_map[id]) {
2078         if (!f || version >= nfi->nf.version) {
2079             f = &nfi->nf;
2080         }
2081     }
2082     return f;
2083 }