5eaa62ecde94fe0def84ec1587c87a1310532d79
[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     /* 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
1045     /* OpenFlow 1.1+ Metadata. */
1046     nxm_put_64m(b, MFF_METADATA, oxm,
1047                 flow->metadata, match->wc.masks.metadata);
1048
1049     /* Cookie. */
1050     if (cookie_mask) {
1051         bool masked = cookie_mask != OVS_BE64_MAX;
1052
1053         cookie &= cookie_mask;
1054         nx_put_header__(b, NXM_NX_COOKIE, masked);
1055         ofpbuf_put(b, &cookie, sizeof cookie);
1056         if (masked) {
1057             ofpbuf_put(b, &cookie_mask, sizeof cookie_mask);
1058         }
1059     }
1060
1061     match_len = b->size - start_len;
1062     return match_len;
1063 }
1064
1065 /* Appends to 'b' the nx_match format that expresses 'match', plus enough zero
1066  * bytes to pad the nx_match out to a multiple of 8.  For Flow Mod and Flow
1067  * Stats Requests messages, a 'cookie' and 'cookie_mask' may be supplied.
1068  * Otherwise, 'cookie_mask' should be zero.
1069  *
1070  * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
1071  *
1072  * Returns the number of bytes appended to 'b', excluding padding.  The return
1073  * value can be zero if it appended nothing at all to 'b' (which happens if
1074  * 'cr' is a catch-all rule that matches every packet). */
1075 int
1076 nx_put_match(struct ofpbuf *b, const struct match *match,
1077              ovs_be64 cookie, ovs_be64 cookie_mask)
1078 {
1079     int match_len = nx_put_raw(b, 0, match, cookie, cookie_mask);
1080
1081     ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
1082     return match_len;
1083 }
1084
1085 /* Appends to 'b' an struct ofp11_match_header followed by the OXM format that
1086  * expresses 'cr', plus enough zero bytes to pad the data appended out to a
1087  * multiple of 8.
1088  *
1089  * OXM differs slightly among versions of OpenFlow.  Specify the OpenFlow
1090  * version in use as 'version'.
1091  *
1092  * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
1093  *
1094  * Returns the number of bytes appended to 'b', excluding the padding.  Never
1095  * returns zero. */
1096 int
1097 oxm_put_match(struct ofpbuf *b, const struct match *match,
1098               enum ofp_version version)
1099 {
1100     int match_len;
1101     struct ofp11_match_header *omh;
1102     size_t start_len = b->size;
1103     ovs_be64 cookie = htonll(0), cookie_mask = htonll(0);
1104
1105     ofpbuf_put_uninit(b, sizeof *omh);
1106     match_len = (nx_put_raw(b, version, match, cookie, cookie_mask)
1107                  + sizeof *omh);
1108     ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
1109
1110     omh = ofpbuf_at(b, start_len, sizeof *omh);
1111     omh->type = htons(OFPMT_OXM);
1112     omh->length = htons(match_len);
1113
1114     return match_len;
1115 }
1116
1117 /* Appends to 'b' the nx_match format that expresses the tlv corresponding
1118  * to 'id'. If mask is not all-ones then it is also formated as the value
1119  * of the tlv. */
1120 static void
1121 nx_format_mask_tlv(struct ds *ds, enum mf_field_id id,
1122                    const union mf_value *mask)
1123 {
1124     const struct mf_field *mf = mf_from_id(id);
1125
1126     ds_put_format(ds, "%s", mf->name);
1127
1128     if (!is_all_ones(mask, mf->n_bytes)) {
1129         ds_put_char(ds, '=');
1130         mf_format(mf, mask, NULL, ds);
1131     }
1132
1133     ds_put_char(ds, ',');
1134 }
1135
1136 /* Appends a string representation of 'fa_' to 'ds'.
1137  * The TLVS value of 'fa_' is treated as a mask and
1138  * only the name of fields is formated if it is all ones. */
1139 void
1140 oxm_format_field_array(struct ds *ds, const struct field_array *fa)
1141 {
1142     size_t start_len = ds->length;
1143     int i;
1144
1145     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1146         if (bitmap_is_set(fa->used.bm, i)) {
1147             nx_format_mask_tlv(ds, i, &fa->value[i]);
1148         }
1149     }
1150
1151     if (ds->length > start_len) {
1152         ds_chomp(ds, ',');
1153     }
1154 }
1155
1156 /* Appends to 'b' a series of OXM TLVs corresponding to the series
1157  * of enum mf_field_id and value tuples in 'fa_'.
1158  *
1159  * OXM differs slightly among versions of OpenFlow.  Specify the OpenFlow
1160  * version in use as 'version'.
1161  *
1162  * This function can cause 'b''s data to be reallocated.
1163  *
1164  * Returns the number of bytes appended to 'b'.  May return zero. */
1165 int
1166 oxm_put_field_array(struct ofpbuf *b, const struct field_array *fa,
1167                     enum ofp_version version)
1168 {
1169     size_t start_len = b->size;
1170     int i;
1171
1172     /* Field arrays are only used with the group selection method
1173      * property and group properties are only available in OpenFlow 1.5+.
1174      * So the following assertion should never fail.
1175      *
1176      * If support for older OpenFlow versions is desired then some care
1177      * will need to be taken of different TLVs that handle the same
1178      * flow fields. In particular:
1179      * - VLAN_TCI, VLAN_VID and MFF_VLAN_PCP
1180      * - IP_DSCP_MASK and DSCP_SHIFTED
1181      * - REGS and XREGS
1182      */
1183     ovs_assert(version >= OFP15_VERSION);
1184
1185     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1186         if (bitmap_is_set(fa->used.bm, i)) {
1187             int len = mf_field_len(mf_from_id(i), &fa->value[i], NULL, NULL);
1188             nxm_put__(b, i, version,
1189                       &fa->value[i].u8 + mf_from_id(i)->n_bytes - len, NULL,
1190                       len);
1191         }
1192     }
1193
1194     return b->size - start_len;
1195 }
1196
1197 static void
1198 nx_put_header__(struct ofpbuf *b, uint64_t header, bool masked)
1199 {
1200     uint64_t masked_header = masked ? nxm_make_wild_header(header) : header;
1201     ovs_be64 network_header = htonll(masked_header);
1202
1203     ofpbuf_put(b, &network_header, nxm_header_len(header));
1204 }
1205
1206 void
1207 nx_put_header(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field,
1208               enum ofp_version version, bool masked)
1209 {
1210     nx_put_header__(b, mf_oxm_header(field, version), masked);
1211 }
1212
1213 static void
1214 nx_put_header_len(struct ofpbuf *b, enum mf_field_id field,
1215                   enum ofp_version version, bool masked, size_t n_bytes)
1216 {
1217     uint64_t header = mf_oxm_header(field, version);
1218
1219     header = NXM_HEADER(nxm_vendor(header), nxm_class(header),
1220                         nxm_field(header), false,
1221                         nxm_experimenter_len(header) + n_bytes);
1222
1223     nx_put_header__(b, header, masked);
1224 }
1225
1226 void
1227 nx_put_entry(struct ofpbuf *b,
1228              enum mf_field_id field, enum ofp_version version,
1229              const union mf_value *value, const union mf_value *mask)
1230 {
1231     const struct mf_field *mf = mf_from_id(field);
1232     bool masked;
1233     int len, offset;
1234
1235     len = mf_field_len(mf, value, mask, &masked);
1236     offset = mf->n_bytes - len;
1237
1238     nx_put_header_len(b, field, version, masked, len);
1239     ofpbuf_put(b, &value->u8 + offset, len);
1240     if (masked) {
1241         ofpbuf_put(b, &mask->u8 + offset, len);
1242     }
1243 }
1244 \f
1245 /* nx_match_to_string() and helpers. */
1246
1247 static void format_nxm_field_name(struct ds *, uint64_t header);
1248
1249 char *
1250 nx_match_to_string(const uint8_t *p, unsigned int match_len)
1251 {
1252     struct ofpbuf b;
1253     struct ds s;
1254
1255     if (!match_len) {
1256         return xstrdup("<any>");
1257     }
1258
1259     ofpbuf_use_const(&b, p, match_len);
1260     ds_init(&s);
1261     while (b.size) {
1262         union mf_value value;
1263         union mf_value mask;
1264         enum ofperr error;
1265         uint64_t header;
1266         int value_len;
1267
1268         error = nx_pull_entry__(&b, true, &header, NULL, &value, &mask);
1269         if (error) {
1270             break;
1271         }
1272         value_len = MIN(sizeof value, nxm_field_bytes(header));
1273
1274         if (s.length) {
1275             ds_put_cstr(&s, ", ");
1276         }
1277
1278         format_nxm_field_name(&s, header);
1279         ds_put_char(&s, '(');
1280
1281         for (int i = 0; i < value_len; i++) {
1282             ds_put_format(&s, "%02x", ((const uint8_t *) &value)[i]);
1283         }
1284         if (nxm_hasmask(header)) {
1285             ds_put_char(&s, '/');
1286             for (int i = 0; i < value_len; i++) {
1287                 ds_put_format(&s, "%02x", ((const uint8_t *) &mask)[i]);
1288             }
1289         }
1290         ds_put_char(&s, ')');
1291     }
1292
1293     if (b.size) {
1294         if (s.length) {
1295             ds_put_cstr(&s, ", ");
1296         }
1297
1298         ds_put_format(&s, "<%u invalid bytes>", b.size);
1299     }
1300
1301     return ds_steal_cstr(&s);
1302 }
1303
1304 char *
1305 oxm_match_to_string(const struct ofpbuf *p, unsigned int match_len)
1306 {
1307     const struct ofp11_match_header *omh = p->data;
1308     uint16_t match_len_;
1309     struct ds s;
1310
1311     ds_init(&s);
1312
1313     if (match_len < sizeof *omh) {
1314         ds_put_format(&s, "<match too short: %u>", match_len);
1315         goto err;
1316     }
1317
1318     if (omh->type != htons(OFPMT_OXM)) {
1319         ds_put_format(&s, "<bad match type field: %u>", ntohs(omh->type));
1320         goto err;
1321     }
1322
1323     match_len_ = ntohs(omh->length);
1324     if (match_len_ < sizeof *omh) {
1325         ds_put_format(&s, "<match length field too short: %u>", match_len_);
1326         goto err;
1327     }
1328
1329     if (match_len_ != match_len) {
1330         ds_put_format(&s, "<match length field incorrect: %u != %u>",
1331                       match_len_, match_len);
1332         goto err;
1333     }
1334
1335     return nx_match_to_string(ofpbuf_at(p, sizeof *omh, 0),
1336                               match_len - sizeof *omh);
1337
1338 err:
1339     return ds_steal_cstr(&s);
1340 }
1341
1342 void
1343 nx_format_field_name(enum mf_field_id id, enum ofp_version version,
1344                      struct ds *s)
1345 {
1346     format_nxm_field_name(s, mf_oxm_header(id, version));
1347 }
1348
1349 static void
1350 format_nxm_field_name(struct ds *s, uint64_t header)
1351 {
1352     const struct nxm_field *f = nxm_field_by_header(header);
1353     if (f) {
1354         ds_put_cstr(s, f->name);
1355         if (nxm_hasmask(header)) {
1356             ds_put_cstr(s, "_W");
1357         }
1358     } else if (header == NXM_NX_COOKIE) {
1359         ds_put_cstr(s, "NXM_NX_COOKIE");
1360     } else if (header == NXM_NX_COOKIE_W) {
1361         ds_put_cstr(s, "NXM_NX_COOKIE_W");
1362     } else {
1363         ds_put_format(s, "%d:%d", nxm_class(header), nxm_field(header));
1364     }
1365 }
1366
1367 static bool
1368 streq_len(const char *a, size_t a_len, const char *b)
1369 {
1370     return strlen(b) == a_len && !memcmp(a, b, a_len);
1371 }
1372
1373 static uint64_t
1374 parse_nxm_field_name(const char *name, int name_len)
1375 {
1376     const struct nxm_field *f;
1377     bool wild;
1378
1379     f = mf_parse_subfield_name(name, name_len, &wild);
1380     if (f) {
1381         if (!wild) {
1382             return f->header;
1383         } else if (mf_from_id(f->id)->maskable != MFM_NONE) {
1384             return nxm_make_wild_header(f->header);
1385         }
1386     }
1387
1388     if (streq_len(name, name_len, "NXM_NX_COOKIE")) {
1389         return NXM_NX_COOKIE;
1390     } else if (streq_len(name, name_len, "NXM_NX_COOKIE_W")) {
1391         return NXM_NX_COOKIE_W;
1392     }
1393
1394     /* Check whether it's a field header value as hex.
1395      * (This isn't ordinarily useful except for testing error behavior.) */
1396     if (name_len == 8) {
1397         uint64_t header;
1398         bool ok;
1399
1400         header = hexits_value(name, name_len, &ok) << 32;
1401         if (ok) {
1402             return header;
1403         }
1404     } else if (name_len == 16) {
1405         uint64_t header;
1406         bool ok;
1407
1408         header = hexits_value(name, name_len, &ok);
1409         if (ok && is_experimenter_oxm(header)) {
1410             return header;
1411         }
1412     }
1413
1414     return 0;
1415 }
1416 \f
1417 /* nx_match_from_string(). */
1418
1419 static int
1420 nx_match_from_string_raw(const char *s, struct ofpbuf *b)
1421 {
1422     const char *full_s = s;
1423     const size_t start_len = b->size;
1424
1425     if (!strcmp(s, "<any>")) {
1426         /* Ensure that 'b->data' isn't actually null. */
1427         ofpbuf_prealloc_tailroom(b, 1);
1428         return 0;
1429     }
1430
1431     for (s += strspn(s, ", "); *s; s += strspn(s, ", ")) {
1432         const char *name;
1433         uint64_t header;
1434         ovs_be64 nw_header;
1435         ovs_be64 *header_ptr;
1436         int name_len;
1437         size_t n;
1438
1439         name = s;
1440         name_len = strcspn(s, "(");
1441         if (s[name_len] != '(') {
1442             ovs_fatal(0, "%s: missing ( at end of nx_match", full_s);
1443         }
1444
1445         header = parse_nxm_field_name(name, name_len);
1446         if (!header) {
1447             ovs_fatal(0, "%s: unknown field `%.*s'", full_s, name_len, s);
1448         }
1449
1450         s += name_len + 1;
1451
1452         header_ptr = ofpbuf_put_uninit(b, nxm_header_len(header));
1453         s = ofpbuf_put_hex(b, s, &n);
1454         if (n != nxm_field_bytes(header)) {
1455             const struct mf_field *field = mf_from_oxm_header(header);
1456
1457             if (field && field->variable_len) {
1458                 if (n <= field->n_bytes) {
1459                     int len = (nxm_hasmask(header) ? n * 2 : n) +
1460                               nxm_experimenter_len(header);
1461
1462                     header = NXM_HEADER(nxm_vendor(header), nxm_class(header),
1463                                         nxm_field(header),
1464                                         nxm_hasmask(header) ? 1 : 0, len);
1465                 } else {
1466                     ovs_fatal(0, "expected to read at most %d bytes but got "
1467                               "%"PRIuSIZE, field->n_bytes, n);
1468                 }
1469             } else {
1470                 ovs_fatal(0, "expected to read %d bytes but got %"PRIuSIZE,
1471                           nxm_field_bytes(header), n);
1472             }
1473         }
1474         nw_header = htonll(header);
1475         memcpy(header_ptr, &nw_header, nxm_header_len(header));
1476
1477         if (nxm_hasmask(header)) {
1478             s += strspn(s, " ");
1479             if (*s != '/') {
1480                 ovs_fatal(0, "%s: missing / in masked field %.*s",
1481                           full_s, name_len, name);
1482             }
1483             s = ofpbuf_put_hex(b, s + 1, &n);
1484             if (n != nxm_field_bytes(header)) {
1485                 ovs_fatal(0, "%.2s: hex digits expected", s);
1486             }
1487         }
1488
1489         s += strspn(s, " ");
1490         if (*s != ')') {
1491             ovs_fatal(0, "%s: missing ) following field %.*s",
1492                       full_s, name_len, name);
1493         }
1494         s++;
1495     }
1496
1497     return b->size - start_len;
1498 }
1499
1500 int
1501 nx_match_from_string(const char *s, struct ofpbuf *b)
1502 {
1503     int match_len = nx_match_from_string_raw(s, b);
1504     ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
1505     return match_len;
1506 }
1507
1508 int
1509 oxm_match_from_string(const char *s, struct ofpbuf *b)
1510 {
1511     int match_len;
1512     struct ofp11_match_header *omh;
1513     size_t start_len = b->size;
1514
1515     ofpbuf_put_uninit(b, sizeof *omh);
1516     match_len = nx_match_from_string_raw(s, b) + sizeof *omh;
1517     ofpbuf_put_zeros(b, PAD_SIZE(match_len, 8));
1518
1519     omh = ofpbuf_at(b, start_len, sizeof *omh);
1520     omh->type = htons(OFPMT_OXM);
1521     omh->length = htons(match_len);
1522
1523     return match_len;
1524 }
1525 \f
1526 /* Parses 's' as a "move" action, in the form described in ovs-ofctl(8), into
1527  * '*move'.
1528  *
1529  * Returns NULL if successful, otherwise a malloc()'d string describing the
1530  * error.  The caller is responsible for freeing the returned string. */
1531 char * OVS_WARN_UNUSED_RESULT
1532 nxm_parse_reg_move(struct ofpact_reg_move *move, const char *s)
1533 {
1534     const char *full_s = s;
1535     char *error;
1536
1537     error = mf_parse_subfield__(&move->src, &s);
1538     if (error) {
1539         return error;
1540     }
1541     if (strncmp(s, "->", 2)) {
1542         return xasprintf("%s: missing `->' following source", full_s);
1543     }
1544     s += 2;
1545     error = mf_parse_subfield(&move->dst, s);
1546     if (error) {
1547         return error;
1548     }
1549
1550     if (move->src.n_bits != move->dst.n_bits) {
1551         return xasprintf("%s: source field is %d bits wide but destination is "
1552                          "%d bits wide", full_s,
1553                          move->src.n_bits, move->dst.n_bits);
1554     }
1555     return NULL;
1556 }
1557 \f
1558 /* nxm_format_reg_move(). */
1559
1560 void
1561 nxm_format_reg_move(const struct ofpact_reg_move *move, struct ds *s)
1562 {
1563     ds_put_format(s, "move:");
1564     mf_format_subfield(&move->src, s);
1565     ds_put_cstr(s, "->");
1566     mf_format_subfield(&move->dst, s);
1567 }
1568
1569 \f
1570 enum ofperr
1571 nxm_reg_move_check(const struct ofpact_reg_move *move, const struct flow *flow)
1572 {
1573     enum ofperr error;
1574
1575     error = mf_check_src(&move->src, flow);
1576     if (error) {
1577         return error;
1578     }
1579
1580     return mf_check_dst(&move->dst, flow);
1581 }
1582 \f
1583 /* nxm_execute_reg_move(). */
1584
1585 void
1586 nxm_execute_reg_move(const struct ofpact_reg_move *move,
1587                      struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1588 {
1589     union mf_value src_value;
1590     union mf_value dst_value;
1591
1592     mf_mask_field_and_prereqs(move->dst.field, wc);
1593     mf_mask_field_and_prereqs(move->src.field, wc);
1594
1595     /* A flow may wildcard nw_frag.  Do nothing if setting a transport
1596      * header field on a packet that does not have them. */
1597     if (mf_are_prereqs_ok(move->dst.field, flow)
1598         && mf_are_prereqs_ok(move->src.field, flow)) {
1599
1600         mf_get_value(move->dst.field, flow, &dst_value);
1601         mf_get_value(move->src.field, flow, &src_value);
1602         bitwise_copy(&src_value, move->src.field->n_bytes, move->src.ofs,
1603                      &dst_value, move->dst.field->n_bytes, move->dst.ofs,
1604                      move->src.n_bits);
1605         mf_set_flow_value(move->dst.field, &dst_value, flow);
1606     }
1607 }
1608
1609 void
1610 nxm_reg_load(const struct mf_subfield *dst, uint64_t src_data,
1611              struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc)
1612 {
1613     union mf_subvalue src_subvalue;
1614     union mf_subvalue mask_value;
1615     ovs_be64 src_data_be = htonll(src_data);
1616
1617     memset(&mask_value, 0xff, sizeof mask_value);
1618     mf_write_subfield_flow(dst, &mask_value, &wc->masks);
1619
1620     bitwise_copy(&src_data_be, sizeof src_data_be, 0,
1621                  &src_subvalue, sizeof src_subvalue, 0,
1622                  sizeof src_data_be * 8);
1623     mf_write_subfield_flow(dst, &src_subvalue, flow);
1624 }
1625 \f
1626 /* nxm_parse_stack_action, works for both push() and pop(). */
1627
1628 /* Parses 's' as a "push" or "pop" action, in the form described in
1629  * ovs-ofctl(8), into '*stack_action'.
1630  *
1631  * Returns NULL if successful, otherwise a malloc()'d string describing the
1632  * error.  The caller is responsible for freeing the returned string. */
1633 char * OVS_WARN_UNUSED_RESULT
1634 nxm_parse_stack_action(struct ofpact_stack *stack_action, const char *s)
1635 {
1636     char *error;
1637
1638     error = mf_parse_subfield__(&stack_action->subfield, &s);
1639     if (error) {
1640         return error;
1641     }
1642
1643     if (*s != '\0') {
1644         return xasprintf("%s: trailing garbage following push or pop", s);
1645     }
1646
1647     return NULL;
1648 }
1649
1650 void
1651 nxm_format_stack_push(const struct ofpact_stack *push, struct ds *s)
1652 {
1653     ds_put_cstr(s, "push:");
1654     mf_format_subfield(&push->subfield, s);
1655 }
1656
1657 void
1658 nxm_format_stack_pop(const struct ofpact_stack *pop, struct ds *s)
1659 {
1660     ds_put_cstr(s, "pop:");
1661     mf_format_subfield(&pop->subfield, s);
1662 }
1663
1664 enum ofperr
1665 nxm_stack_push_check(const struct ofpact_stack *push,
1666                      const struct flow *flow)
1667 {
1668     return mf_check_src(&push->subfield, flow);
1669 }
1670
1671 enum ofperr
1672 nxm_stack_pop_check(const struct ofpact_stack *pop,
1673                     const struct flow *flow)
1674 {
1675     return mf_check_dst(&pop->subfield, flow);
1676 }
1677
1678 /* nxm_execute_stack_push(), nxm_execute_stack_pop(). */
1679 static void
1680 nx_stack_push(struct ofpbuf *stack, union mf_subvalue *v)
1681 {
1682     ofpbuf_put(stack, v, sizeof *v);
1683 }
1684
1685 static union mf_subvalue *
1686 nx_stack_pop(struct ofpbuf *stack)
1687 {
1688     union mf_subvalue *v = NULL;
1689
1690     if (stack->size) {
1691
1692         stack->size -= sizeof *v;
1693         v = (union mf_subvalue *) ofpbuf_tail(stack);
1694     }
1695
1696     return v;
1697 }
1698
1699 void
1700 nxm_execute_stack_push(const struct ofpact_stack *push,
1701                        const struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1702                        struct ofpbuf *stack)
1703 {
1704     union mf_subvalue mask_value;
1705     union mf_subvalue dst_value;
1706
1707     memset(&mask_value, 0xff, sizeof mask_value);
1708     mf_write_subfield_flow(&push->subfield, &mask_value, &wc->masks);
1709
1710     mf_read_subfield(&push->subfield, flow, &dst_value);
1711     nx_stack_push(stack, &dst_value);
1712 }
1713
1714 void
1715 nxm_execute_stack_pop(const struct ofpact_stack *pop,
1716                       struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
1717                       struct ofpbuf *stack)
1718 {
1719     union mf_subvalue *src_value;
1720
1721     src_value = nx_stack_pop(stack);
1722
1723     /* Only pop if stack is not empty. Otherwise, give warning. */
1724     if (src_value) {
1725         union mf_subvalue mask_value;
1726
1727         memset(&mask_value, 0xff, sizeof mask_value);
1728         mf_write_subfield_flow(&pop->subfield, &mask_value, &wc->masks);
1729         mf_write_subfield_flow(&pop->subfield, src_value, flow);
1730     } else {
1731         if (!VLOG_DROP_WARN(&rl)) {
1732             char *flow_str = flow_to_string(flow);
1733             VLOG_WARN_RL(&rl, "Failed to pop from an empty stack. On flow\n"
1734                            " %s", flow_str);
1735             free(flow_str);
1736         }
1737     }
1738 }
1739 \f
1740 /* Formats 'sf' into 's' in a format normally acceptable to
1741  * mf_parse_subfield().  (It won't be acceptable if sf->field is NULL or if
1742  * sf->field has no NXM name.) */
1743 void
1744 mf_format_subfield(const struct mf_subfield *sf, struct ds *s)
1745 {
1746     if (!sf->field) {
1747         ds_put_cstr(s, "<unknown>");
1748     } else {
1749         const struct nxm_field *f = nxm_field_by_mf_id(sf->field->id, 0);
1750         ds_put_cstr(s, f ? f->name : sf->field->name);
1751     }
1752
1753     if (sf->field && sf->ofs == 0 && sf->n_bits == sf->field->n_bits) {
1754         ds_put_cstr(s, "[]");
1755     } else if (sf->n_bits == 1) {
1756         ds_put_format(s, "[%d]", sf->ofs);
1757     } else {
1758         ds_put_format(s, "[%d..%d]", sf->ofs, sf->ofs + sf->n_bits - 1);
1759     }
1760 }
1761
1762 static const struct nxm_field *
1763 mf_parse_subfield_name(const char *name, int name_len, bool *wild)
1764 {
1765     *wild = name_len > 2 && !memcmp(&name[name_len - 2], "_W", 2);
1766     if (*wild) {
1767         name_len -= 2;
1768     }
1769
1770     return nxm_field_by_name(name, name_len);
1771 }
1772
1773 /* Parses a subfield from the beginning of '*sp' into 'sf'.  If successful,
1774  * returns NULL and advances '*sp' to the first byte following the parsed
1775  * string.  On failure, returns a malloc()'d error message, does not modify
1776  * '*sp', and does not properly initialize 'sf'.
1777  *
1778  * The syntax parsed from '*sp' takes the form "header[start..end]" where
1779  * 'header' is the name of an NXM field and 'start' and 'end' are (inclusive)
1780  * bit indexes.  "..end" may be omitted to indicate a single bit.  "start..end"
1781  * may both be omitted (the [] are still required) to indicate an entire
1782  * field. */
1783 char * OVS_WARN_UNUSED_RESULT
1784 mf_parse_subfield__(struct mf_subfield *sf, const char **sp)
1785 {
1786     const struct mf_field *field;
1787     const struct nxm_field *f;
1788     const char *name;
1789     int start, end;
1790     const char *s;
1791     int name_len;
1792     bool wild;
1793
1794     s = *sp;
1795     name = s;
1796     name_len = strcspn(s, "[");
1797     if (s[name_len] != '[') {
1798         return xasprintf("%s: missing [ looking for field name", *sp);
1799     }
1800
1801     f = mf_parse_subfield_name(name, name_len, &wild);
1802     if (!f) {
1803         return xasprintf("%s: unknown field `%.*s'", *sp, name_len, s);
1804     }
1805     field = mf_from_id(f->id);
1806
1807     s += name_len;
1808     if (ovs_scan(s, "[%d..%d]", &start, &end)) {
1809         /* Nothing to do. */
1810     } else if (ovs_scan(s, "[%d]", &start)) {
1811         end = start;
1812     } else if (!strncmp(s, "[]", 2)) {
1813         start = 0;
1814         end = field->n_bits - 1;
1815     } else {
1816         return xasprintf("%s: syntax error expecting [] or [<bit>] or "
1817                          "[<start>..<end>]", *sp);
1818     }
1819     s = strchr(s, ']') + 1;
1820
1821     if (start > end) {
1822         return xasprintf("%s: starting bit %d is after ending bit %d",
1823                          *sp, start, end);
1824     } else if (start >= field->n_bits) {
1825         return xasprintf("%s: starting bit %d is not valid because field is "
1826                          "only %d bits wide", *sp, start, field->n_bits);
1827     } else if (end >= field->n_bits){
1828         return xasprintf("%s: ending bit %d is not valid because field is "
1829                          "only %d bits wide", *sp, end, field->n_bits);
1830     }
1831
1832     sf->field = field;
1833     sf->ofs = start;
1834     sf->n_bits = end - start + 1;
1835
1836     *sp = s;
1837     return NULL;
1838 }
1839
1840 /* Parses a subfield from the entirety of 's' into 'sf'.  Returns NULL if
1841  * successful, otherwise a malloc()'d string describing the error.  The caller
1842  * is responsible for freeing the returned string.
1843  *
1844  * The syntax parsed from 's' takes the form "header[start..end]" where
1845  * 'header' is the name of an NXM field and 'start' and 'end' are (inclusive)
1846  * bit indexes.  "..end" may be omitted to indicate a single bit.  "start..end"
1847  * may both be omitted (the [] are still required) to indicate an entire
1848  * field.  */
1849 char * OVS_WARN_UNUSED_RESULT
1850 mf_parse_subfield(struct mf_subfield *sf, const char *s)
1851 {
1852     char *error = mf_parse_subfield__(sf, &s);
1853     if (!error && s[0]) {
1854         error = xstrdup("unexpected input following field syntax");
1855     }
1856     return error;
1857 }
1858 \f
1859 /* Returns an bitmap in which each bit corresponds to the like-numbered field
1860  * in the OFPXMC12_OPENFLOW_BASIC OXM class, in which the bit values are taken
1861  * from the 'fields' bitmap.  Only fields defined in OpenFlow 'version' are
1862  * considered.
1863  *
1864  * This is useful for encoding OpenFlow 1.2 table stats messages. */
1865 ovs_be64
1866 oxm_bitmap_from_mf_bitmap(const struct mf_bitmap *fields,
1867                           enum ofp_version version)
1868 {
1869     uint64_t oxm_bitmap = 0;
1870     int i;
1871
1872     BITMAP_FOR_EACH_1 (i, MFF_N_IDS, fields->bm) {
1873         uint64_t oxm = mf_oxm_header(i, version);
1874         uint32_t class = nxm_class(oxm);
1875         int field = nxm_field(oxm);
1876
1877         if (class == OFPXMC12_OPENFLOW_BASIC && field < 64) {
1878             oxm_bitmap |= UINT64_C(1) << field;
1879         }
1880     }
1881     return htonll(oxm_bitmap);
1882 }
1883
1884 /* Opposite conversion from oxm_bitmap_from_mf_bitmap().
1885  *
1886  * This is useful for decoding OpenFlow 1.2 table stats messages. */
1887 struct mf_bitmap
1888 oxm_bitmap_to_mf_bitmap(ovs_be64 oxm_bitmap, enum ofp_version version)
1889 {
1890     struct mf_bitmap fields = MF_BITMAP_INITIALIZER;
1891
1892     for (enum mf_field_id id = 0; id < MFF_N_IDS; id++) {
1893         uint64_t oxm = mf_oxm_header(id, version);
1894         if (oxm && version >= nxm_field_by_header(oxm)->version) {
1895             uint32_t class = nxm_class(oxm);
1896             int field = nxm_field(oxm);
1897
1898             if (class == OFPXMC12_OPENFLOW_BASIC
1899                 && field < 64
1900                 && oxm_bitmap & htonll(UINT64_C(1) << field)) {
1901                 bitmap_set1(fields.bm, id);
1902             }
1903         }
1904     }
1905     return fields;
1906 }
1907
1908 /* Returns a bitmap of fields that can be encoded in OXM and that can be
1909  * modified with a "set_field" action.  */
1910 struct mf_bitmap
1911 oxm_writable_fields(void)
1912 {
1913     struct mf_bitmap b = MF_BITMAP_INITIALIZER;
1914     int i;
1915
1916     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1917         if (mf_oxm_header(i, 0) && mf_from_id(i)->writable) {
1918             bitmap_set1(b.bm, i);
1919         }
1920     }
1921     return b;
1922 }
1923
1924 /* Returns a bitmap of fields that can be encoded in OXM and that can be
1925  * matched in a flow table.  */
1926 struct mf_bitmap
1927 oxm_matchable_fields(void)
1928 {
1929     struct mf_bitmap b = MF_BITMAP_INITIALIZER;
1930     int i;
1931
1932     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1933         if (mf_oxm_header(i, 0)) {
1934             bitmap_set1(b.bm, i);
1935         }
1936     }
1937     return b;
1938 }
1939
1940 /* Returns a bitmap of fields that can be encoded in OXM and that can be
1941  * matched in a flow table with an arbitrary bitmask.  */
1942 struct mf_bitmap
1943 oxm_maskable_fields(void)
1944 {
1945     struct mf_bitmap b = MF_BITMAP_INITIALIZER;
1946     int i;
1947
1948     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1949         if (mf_oxm_header(i, 0) && mf_from_id(i)->maskable == MFM_FULLY) {
1950             bitmap_set1(b.bm, i);
1951         }
1952     }
1953     return b;
1954 }
1955 \f
1956 struct nxm_field_index {
1957     struct hmap_node header_node; /* In nxm_header_map. */
1958     struct hmap_node name_node;   /* In nxm_name_map. */
1959     struct ovs_list mf_node;      /* In mf_mf_map[nf.id]. */
1960     const struct nxm_field nf;
1961 };
1962
1963 #include "nx-match.inc"
1964
1965 static struct hmap nxm_header_map;
1966 static struct hmap nxm_name_map;
1967 static struct ovs_list nxm_mf_map[MFF_N_IDS];
1968
1969 static void
1970 nxm_init(void)
1971 {
1972     static struct ovsthread_once once = OVSTHREAD_ONCE_INITIALIZER;
1973     if (ovsthread_once_start(&once)) {
1974         hmap_init(&nxm_header_map);
1975         hmap_init(&nxm_name_map);
1976         for (int i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
1977             list_init(&nxm_mf_map[i]);
1978         }
1979         for (struct nxm_field_index *nfi = all_nxm_fields;
1980              nfi < &all_nxm_fields[ARRAY_SIZE(all_nxm_fields)]; nfi++) {
1981             hmap_insert(&nxm_header_map, &nfi->header_node,
1982                         hash_uint64(nxm_no_len(nfi->nf.header)));
1983             hmap_insert(&nxm_name_map, &nfi->name_node,
1984                         hash_string(nfi->nf.name, 0));
1985             list_push_back(&nxm_mf_map[nfi->nf.id], &nfi->mf_node);
1986         }
1987         ovsthread_once_done(&once);
1988     }
1989 }
1990
1991 static const struct nxm_field *
1992 nxm_field_by_header(uint64_t header)
1993 {
1994     const struct nxm_field_index *nfi;
1995     uint64_t header_no_len;
1996
1997     nxm_init();
1998     if (nxm_hasmask(header)) {
1999         header = nxm_make_exact_header(header);
2000     }
2001
2002     header_no_len = nxm_no_len(header);
2003
2004     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (nfi, header_node, hash_uint64(header_no_len),
2005                              &nxm_header_map) {
2006         if (header_no_len == nxm_no_len(nfi->nf.header)) {
2007             if (nxm_length(header) == nxm_length(nfi->nf.header) ||
2008                 mf_from_id(nfi->nf.id)->variable_len) {
2009                 return &nfi->nf;
2010             } else {
2011                 return NULL;
2012             }
2013         }
2014     }
2015     return NULL;
2016 }
2017
2018 static const struct nxm_field *
2019 nxm_field_by_name(const char *name, size_t len)
2020 {
2021     const struct nxm_field_index *nfi;
2022
2023     nxm_init();
2024     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (nfi, name_node, hash_bytes(name, len, 0),
2025                              &nxm_name_map) {
2026         if (strlen(nfi->nf.name) == len && !memcmp(nfi->nf.name, name, len)) {
2027             return &nfi->nf;
2028         }
2029     }
2030     return NULL;
2031 }
2032
2033 static const struct nxm_field *
2034 nxm_field_by_mf_id(enum mf_field_id id, enum ofp_version version)
2035 {
2036     const struct nxm_field_index *nfi;
2037     const struct nxm_field *f;
2038
2039     nxm_init();
2040
2041     f = NULL;
2042     LIST_FOR_EACH (nfi, mf_node, &nxm_mf_map[id]) {
2043         if (!f || version >= nfi->nf.version) {
2044             f = &nfi->nf;
2045         }
2046     }
2047     return f;
2048 }