Add support for connection tracking helper/ALGs.
[cascardo/ovs.git] / lib / ofp-actions.h
1 /*
2  * Copyright (c) 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 #ifndef OFP_ACTIONS_H
18 #define OFP_ACTIONS_H 1
19
20 #include <stddef.h>
21 #include <stdint.h>
22 #include "meta-flow.h"
23 #include "ofp-errors.h"
24 #include "ofp-util.h"
25 #include "openflow/openflow.h"
26 #include "openflow/nicira-ext.h"
27 #include "openvswitch/types.h"
28
29 /* List of OVS abstracted actions.
30  *
31  * This macro is used directly only internally by this header, but the list is
32  * still of interest to developers.
33  *
34  * Each OFPACT invocation has the following parameters:
35  *
36  * 1. <ENUM>, used below in the enum definition of OFPACT_<ENUM>, and
37  *    elsewhere.
38  *
39  * 2. <STRUCT> corresponding to a structure "struct <STRUCT>", that must be
40  *    defined below.  This structure must be an abstract definition of the
41  *    action.  Its first member must have type "struct ofpact" and name
42  *    "ofpact".  It may be fixed length or end with a flexible array member
43  *    (e.g. "int member[];").
44  *
45  * 3. <MEMBER>, which has one of two possible values:
46  *
47  *        - If "struct <STRUCT>" is fixed-length, it must be "ofpact".
48  *
49  *        - If "struct <STRUCT>" is variable-length, it must be the name of the
50  *          flexible array member.
51  *
52  * 4. <NAME>, a quoted string that gives the name of the action, for use in
53  *    parsing actions from text.
54  */
55 #define OFPACTS                                                         \
56     /* Output. */                                                       \
57     OFPACT(OUTPUT,          ofpact_output,      ofpact, "output")       \
58     OFPACT(GROUP,           ofpact_group,       ofpact, "group")        \
59     OFPACT(CONTROLLER,      ofpact_controller,  ofpact, "controller")   \
60     OFPACT(ENQUEUE,         ofpact_enqueue,     ofpact, "enqueue")      \
61     OFPACT(OUTPUT_REG,      ofpact_output_reg,  ofpact, "output_reg")   \
62     OFPACT(BUNDLE,          ofpact_bundle,      slaves, "bundle")       \
63                                                                         \
64     /* Header changes. */                                               \
65     OFPACT(SET_FIELD,       ofpact_set_field,   ofpact, "set_field")    \
66     OFPACT(SET_VLAN_VID,    ofpact_vlan_vid,    ofpact, "set_vlan_vid") \
67     OFPACT(SET_VLAN_PCP,    ofpact_vlan_pcp,    ofpact, "set_vlan_pcp") \
68     OFPACT(STRIP_VLAN,      ofpact_null,        ofpact, "strip_vlan")   \
69     OFPACT(PUSH_VLAN,       ofpact_null,        ofpact, "push_vlan")    \
70     OFPACT(SET_ETH_SRC,     ofpact_mac,         ofpact, "mod_dl_src")   \
71     OFPACT(SET_ETH_DST,     ofpact_mac,         ofpact, "mod_dl_dst")   \
72     OFPACT(SET_IPV4_SRC,    ofpact_ipv4,        ofpact, "mod_nw_src")   \
73     OFPACT(SET_IPV4_DST,    ofpact_ipv4,        ofpact, "mod_nw_dst")   \
74     OFPACT(SET_IP_DSCP,     ofpact_dscp,        ofpact, "mod_nw_tos")   \
75     OFPACT(SET_IP_ECN,      ofpact_ecn,         ofpact, "mod_nw_ecn")   \
76     OFPACT(SET_IP_TTL,      ofpact_ip_ttl,      ofpact, "mod_nw_ttl")   \
77     OFPACT(SET_L4_SRC_PORT, ofpact_l4_port,     ofpact, "mod_tp_src")   \
78     OFPACT(SET_L4_DST_PORT, ofpact_l4_port,     ofpact, "mod_tp_dst")   \
79     OFPACT(REG_MOVE,        ofpact_reg_move,    ofpact, "move")         \
80     OFPACT(STACK_PUSH,      ofpact_stack,       ofpact, "push")         \
81     OFPACT(STACK_POP,       ofpact_stack,       ofpact, "pop")          \
82     OFPACT(DEC_TTL,         ofpact_cnt_ids,     cnt_ids, "dec_ttl")     \
83     OFPACT(SET_MPLS_LABEL,  ofpact_mpls_label,  ofpact, "set_mpls_label") \
84     OFPACT(SET_MPLS_TC,     ofpact_mpls_tc,     ofpact, "set_mpls_tc")  \
85     OFPACT(SET_MPLS_TTL,    ofpact_mpls_ttl,    ofpact, "set_mpls_ttl") \
86     OFPACT(DEC_MPLS_TTL,    ofpact_null,        ofpact, "dec_mpls_ttl") \
87     OFPACT(PUSH_MPLS,       ofpact_push_mpls,   ofpact, "push_mpls")    \
88     OFPACT(POP_MPLS,        ofpact_pop_mpls,    ofpact, "pop_mpls")     \
89                                                                         \
90     /* Metadata. */                                                     \
91     OFPACT(SET_TUNNEL,      ofpact_tunnel,      ofpact, "set_tunnel")   \
92     OFPACT(SET_QUEUE,       ofpact_queue,       ofpact, "set_queue")    \
93     OFPACT(POP_QUEUE,       ofpact_null,        ofpact, "pop_queue")    \
94     OFPACT(FIN_TIMEOUT,     ofpact_fin_timeout, ofpact, "fin_timeout")  \
95                                                                         \
96     /* Flow table interaction. */                                       \
97     OFPACT(RESUBMIT,        ofpact_resubmit,    ofpact, "resubmit")     \
98     OFPACT(LEARN,           ofpact_learn,       specs, "learn")         \
99     OFPACT(CONJUNCTION,     ofpact_conjunction, ofpact, "conjunction")  \
100                                                                         \
101     /* Arithmetic. */                                                   \
102     OFPACT(MULTIPATH,       ofpact_multipath,   ofpact, "multipath")    \
103                                                                         \
104     /* Other. */                                                        \
105     OFPACT(NOTE,            ofpact_note,        data, "note")           \
106     OFPACT(EXIT,            ofpact_null,        ofpact, "exit")         \
107     OFPACT(SAMPLE,          ofpact_sample,      ofpact, "sample")       \
108     OFPACT(UNROLL_XLATE,    ofpact_unroll_xlate, ofpact, "unroll_xlate") \
109     OFPACT(CT,              ofpact_conntrack,   ofpact, "ct")           \
110                                                                         \
111     /* Debugging actions.                                               \
112      *                                                                  \
113      * These are intentionally undocumented, subject to change, and     \
114      * only accepted if ovs-vswitchd is started with --enable-dummy. */ \
115     OFPACT(DEBUG_RECIRC, ofpact_null,           ofpact, "debug_recirc") \
116                                                                         \
117     /* Instructions. */                                                 \
118     OFPACT(METER,           ofpact_meter,       ofpact, "meter")        \
119     OFPACT(CLEAR_ACTIONS,   ofpact_null,        ofpact, "clear_actions") \
120     OFPACT(WRITE_ACTIONS,   ofpact_nest,        ofpact, "write_actions") \
121     OFPACT(WRITE_METADATA,  ofpact_metadata,    ofpact, "write_metadata") \
122     OFPACT(GOTO_TABLE,      ofpact_goto_table,  ofpact, "goto_table")
123
124 /* enum ofpact_type, with a member OFPACT_<ENUM> for each action. */
125 enum OVS_PACKED_ENUM ofpact_type {
126 #define OFPACT(ENUM, STRUCT, MEMBER, NAME) OFPACT_##ENUM,
127     OFPACTS
128 #undef OFPACT
129 };
130
131 /* Define N_OFPACTS to the number of types of ofpacts. */
132 enum {
133 #define OFPACT(ENUM, STRUCT, MEMBER, NAME) + 1
134     N_OFPACTS = OFPACTS
135 #undef OFPACT
136 };
137
138 /* Header for an action.
139  *
140  * Each action is a structure "struct ofpact_*" that begins with "struct
141  * ofpact", usually followed by other data that describes the action.  Actions
142  * are padded out to a multiple of OFPACT_ALIGNTO bytes in length.
143  *
144  * The 'raw' member is special:
145  *
146  *     - Most "struct ofpact"s correspond to one particular kind of OpenFlow
147  *       action, at least in a given OpenFlow version.  For example,
148  *       OFPACT_SET_VLAN_VID corresponds to OFPAT10_SET_VLAN_VID in OpenFlow
149  *       1.0.
150  *
151  *       For such actions, the 'raw' member is not meaningful and generally
152  *       should be zero.
153  *
154  *     - A few "struct ofpact"s correspond to multiple OpenFlow actions.  For
155  *       example, OFPACT_SET_TUNNEL can be NXAST_SET_TUNNEL or
156  *       NXAST_SET_TUNNEL64.  In these cases, if the "struct ofpact" originated
157  *       from OpenFlow, then we want to make sure that, if it gets translated
158  *       back to OpenFlow later, it is translated back to the same action type.
159  *       (Otherwise, we'd violate the promise made in DESIGN, in the "Action
160  *       Reproduction" section.)
161  *
162  *       For such actions, the 'raw' member should be the "enum ofp_raw_action"
163  *       originally extracted from the OpenFlow action.  (If the action didn't
164  *       originate from OpenFlow, then setting 'raw' to zero should be fine:
165  *       code to translate the ofpact to OpenFlow must tolerate this case.)
166  */
167 struct ofpact {
168     /* We want the space advantage of an 8-bit type here on every
169      * implementation, without giving up the advantage of having a useful type
170      * on implementations that support packed enums. */
171 #ifdef HAVE_PACKED_ENUM
172     enum ofpact_type type;      /* OFPACT_*. */
173 #else
174     uint8_t type;               /* OFPACT_* */
175 #endif
176
177     uint8_t raw;                /* Original type when added, if any. */
178     uint16_t len;               /* Length of the action, in bytes, including
179                                  * struct ofpact, excluding padding. */
180 };
181 BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(struct ofpact) == 4);
182
183 /* Alignment. */
184 #define OFPACT_ALIGNTO 8
185 #define OFPACT_ALIGN(SIZE) ROUND_UP(SIZE, OFPACT_ALIGNTO)
186
187 static inline struct ofpact *
188 ofpact_next(const struct ofpact *ofpact)
189 {
190     return (void *) ((uint8_t *) ofpact + OFPACT_ALIGN(ofpact->len));
191 }
192
193 static inline struct ofpact *
194 ofpact_end(const struct ofpact *ofpacts, size_t ofpacts_len)
195 {
196     return (void *) ((uint8_t *) ofpacts + ofpacts_len);
197 }
198
199 /* Assigns POS to each ofpact, in turn, in the OFPACTS_LEN bytes of ofpacts
200  * starting at OFPACTS. */
201 #define OFPACT_FOR_EACH(POS, OFPACTS, OFPACTS_LEN)                      \
202     for ((POS) = (OFPACTS); (POS) < ofpact_end(OFPACTS, OFPACTS_LEN);  \
203          (POS) = ofpact_next(POS))
204 \f
205 /* Action structure for each OFPACT_*. */
206
207 /* OFPACT_STRIP_VLAN, OFPACT_POP_QUEUE, OFPACT_EXIT, OFPACT_CLEAR_ACTIONS.
208  *
209  * Used for OFPAT10_STRIP_VLAN, NXAST_POP_QUEUE, NXAST_EXIT,
210  * OFPAT11_POP_VLAN, OFPIT11_CLEAR_ACTIONS.
211  *
212  * Action structure for actions that do not have any extra data beyond the
213  * action type. */
214 struct ofpact_null {
215     struct ofpact ofpact;
216 };
217
218 /* OFPACT_OUTPUT.
219  *
220  * Used for OFPAT10_OUTPUT. */
221 struct ofpact_output {
222     struct ofpact ofpact;
223     ofp_port_t port;            /* Output port. */
224     uint16_t max_len;           /* Max send len, for port OFPP_CONTROLLER. */
225 };
226
227 /* OFPACT_CONTROLLER.
228  *
229  * Used for NXAST_CONTROLLER. */
230 struct ofpact_controller {
231     struct ofpact ofpact;
232     uint16_t max_len;           /* Maximum length to send to controller. */
233     uint16_t controller_id;     /* Controller ID to send packet-in. */
234     enum ofp_packet_in_reason reason; /* Reason to put in packet-in. */
235 };
236
237 /* OFPACT_ENQUEUE.
238  *
239  * Used for OFPAT10_ENQUEUE. */
240 struct ofpact_enqueue {
241     struct ofpact ofpact;
242     ofp_port_t port;
243     uint32_t queue;
244 };
245
246 /* OFPACT_OUTPUT_REG.
247  *
248  * Used for NXAST_OUTPUT_REG. */
249 struct ofpact_output_reg {
250     struct ofpact ofpact;
251     uint16_t max_len;
252     struct mf_subfield src;
253 };
254
255 /* Bundle slave choice algorithm to apply.
256  *
257  * In the descriptions below, 'slaves' is the list of possible slaves in the
258  * order they appear in the OpenFlow action. */
259 enum nx_bd_algorithm {
260     /* Chooses the first live slave listed in the bundle.
261      *
262      * O(n_slaves) performance. */
263     NX_BD_ALG_ACTIVE_BACKUP = 0,
264
265     /* Highest Random Weight.
266      *
267      * for i in [0,n_slaves):
268      *   weights[i] = hash(flow, i)
269      * slave = { slaves[i] such that weights[i] >= weights[j] for all j != i }
270      *
271      * Redistributes 1/n_slaves of traffic when a slave's liveness changes.
272      * O(n_slaves) performance.
273      *
274      * Uses the 'fields' and 'basis' parameters. */
275     NX_BD_ALG_HRW = 1
276 };
277
278 /* OFPACT_BUNDLE.
279  *
280  * Used for NXAST_BUNDLE. */
281 struct ofpact_bundle {
282     struct ofpact ofpact;
283
284     /* Slave choice algorithm to apply to hash value. */
285     enum nx_bd_algorithm algorithm;
286
287     /* What fields to hash and how. */
288     enum nx_hash_fields fields;
289     uint16_t basis;             /* Universal hash parameter. */
290
291     struct mf_subfield dst;
292
293     /* Slaves for output. */
294     unsigned int n_slaves;
295     ofp_port_t slaves[];
296 };
297
298 /* OFPACT_SET_VLAN_VID.
299  *
300  * We keep track if vlan was present at action validation time to avoid a
301  * PUSH_VLAN when translating to OpenFlow 1.1+.
302  *
303  * We also keep the originating OFPUTIL action code in ofpact.compat.
304  *
305  * Used for OFPAT10_SET_VLAN_VID and OFPAT11_SET_VLAN_VID. */
306 struct ofpact_vlan_vid {
307     struct ofpact ofpact;
308     uint16_t vlan_vid;          /* VLAN VID in low 12 bits, 0 in other bits. */
309     bool push_vlan_if_needed;   /* OF 1.0 semantics if true. */
310     bool flow_has_vlan;         /* VLAN present at action validation time? */
311 };
312
313 /* OFPACT_SET_VLAN_PCP.
314  *
315  * We keep track if vlan was present at action validation time to avoid a
316  * PUSH_VLAN when translating to OpenFlow 1.1+.
317  *
318  * We also keep the originating OFPUTIL action code in ofpact.compat.
319  *
320  * Used for OFPAT10_SET_VLAN_PCP and OFPAT11_SET_VLAN_PCP. */
321 struct ofpact_vlan_pcp {
322     struct ofpact ofpact;
323     uint8_t vlan_pcp;           /* VLAN PCP in low 3 bits, 0 in other bits. */
324     bool push_vlan_if_needed;   /* OF 1.0 semantics if true. */
325     bool flow_has_vlan;         /* VLAN present at action validation time? */
326 };
327
328 /* OFPACT_SET_ETH_SRC, OFPACT_SET_ETH_DST.
329  *
330  * Used for OFPAT10_SET_DL_SRC, OFPAT10_SET_DL_DST. */
331 struct ofpact_mac {
332     struct ofpact ofpact;
333     struct eth_addr mac;
334 };
335
336 /* OFPACT_SET_IPV4_SRC, OFPACT_SET_IPV4_DST.
337  *
338  * Used for OFPAT10_SET_NW_SRC, OFPAT10_SET_NW_DST. */
339 struct ofpact_ipv4 {
340     struct ofpact ofpact;
341     ovs_be32 ipv4;
342 };
343
344 /* OFPACT_SET_IP_DSCP.
345  *
346  * Used for OFPAT10_SET_NW_TOS. */
347 struct ofpact_dscp {
348     struct ofpact ofpact;
349     uint8_t dscp;               /* DSCP in high 6 bits, rest ignored. */
350 };
351
352 /* OFPACT_SET_IP_ECN.
353  *
354  * Used for OFPAT11_SET_NW_ECN. */
355 struct ofpact_ecn {
356     struct ofpact ofpact;
357     uint8_t ecn;               /* ECN in low 2 bits, rest ignored. */
358 };
359
360 /* OFPACT_SET_IP_TTL.
361  *
362  * Used for OFPAT11_SET_NW_TTL. */
363 struct ofpact_ip_ttl {
364     struct ofpact ofpact;
365     uint8_t ttl;
366 };
367
368 /* OFPACT_SET_L4_SRC_PORT, OFPACT_SET_L4_DST_PORT.
369  *
370  * Used for OFPAT10_SET_TP_SRC, OFPAT10_SET_TP_DST. */
371 struct ofpact_l4_port {
372     struct ofpact ofpact;
373     uint16_t port;              /* TCP, UDP or SCTP port number. */
374     uint8_t  flow_ip_proto;     /* IP proto from corresponding match, or 0 */
375 };
376
377 /* OFPACT_REG_MOVE.
378  *
379  * Used for NXAST_REG_MOVE. */
380 struct ofpact_reg_move {
381     struct ofpact ofpact;
382     struct mf_subfield src;
383     struct mf_subfield dst;
384 };
385
386 /* OFPACT_STACK_PUSH.
387  *
388  * Used for NXAST_STACK_PUSH and NXAST_STACK_POP. */
389 struct ofpact_stack {
390     struct ofpact ofpact;
391     struct mf_subfield subfield;
392 };
393
394 /* OFPACT_SET_FIELD.
395  *
396  * Used for NXAST_REG_LOAD and OFPAT12_SET_FIELD. */
397 struct ofpact_set_field {
398     struct ofpact ofpact;
399     const struct mf_field *field;
400     bool flow_has_vlan;   /* VLAN present at action validation time. */
401     union mf_value value;
402     union mf_value mask;
403 };
404
405 /* OFPACT_PUSH_VLAN/MPLS/PBB
406  *
407  * Used for NXAST_PUSH_MPLS, OFPAT11_PUSH_MPLS. */
408 struct ofpact_push_mpls {
409     struct ofpact ofpact;
410     ovs_be16 ethertype;
411 };
412
413 /* OFPACT_POP_MPLS
414  *
415  * Used for NXAST_POP_MPLS, OFPAT11_POP_MPLS.. */
416 struct ofpact_pop_mpls {
417     struct ofpact ofpact;
418     ovs_be16 ethertype;
419 };
420
421 /* OFPACT_SET_TUNNEL.
422  *
423  * Used for NXAST_SET_TUNNEL, NXAST_SET_TUNNEL64. */
424 struct ofpact_tunnel {
425     struct ofpact ofpact;
426     uint64_t tun_id;
427 };
428
429 /* OFPACT_SET_QUEUE.
430  *
431  * Used for NXAST_SET_QUEUE. */
432 struct ofpact_queue {
433     struct ofpact ofpact;
434     uint32_t queue_id;
435 };
436
437 /* OFPACT_FIN_TIMEOUT.
438  *
439  * Used for NXAST_FIN_TIMEOUT. */
440 struct ofpact_fin_timeout {
441     struct ofpact ofpact;
442     uint16_t fin_idle_timeout;
443     uint16_t fin_hard_timeout;
444 };
445
446 /* OFPACT_WRITE_METADATA.
447  *
448  * Used for NXAST_WRITE_METADATA. */
449 struct ofpact_metadata {
450     struct ofpact ofpact;
451     ovs_be64 metadata;
452     ovs_be64 mask;
453 };
454
455 /* OFPACT_METER.
456  *
457  * Used for OFPIT13_METER. */
458 struct ofpact_meter {
459     struct ofpact ofpact;
460     uint32_t meter_id;
461 };
462
463 /* OFPACT_WRITE_ACTIONS.
464  *
465  * Used for OFPIT11_WRITE_ACTIONS. */
466 struct ofpact_nest {
467     struct ofpact ofpact;
468     uint8_t pad[PAD_SIZE(sizeof(struct ofpact), OFPACT_ALIGNTO)];
469     struct ofpact actions[];
470 };
471 BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct ofpact_nest, actions) % OFPACT_ALIGNTO == 0);
472 BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct ofpact_nest, actions)
473                   == sizeof(struct ofpact_nest));
474
475 /* Bits for 'flags' in struct nx_action_conntrack.
476  *
477  * If NX_CT_F_COMMIT is set, then the connection entry is moved from the
478  * unconfirmed to confirmed list in the tracker. */
479 enum nx_conntrack_flags {
480     NX_CT_F_COMMIT = 1 << 0,
481 };
482
483 /* Magic value for struct nx_action_conntrack 'recirc_table' field, to specify
484  * that the packet should not be recirculated. */
485 #define NX_CT_RECIRC_NONE OFPTT_ALL
486
487 /* We want to determine the size of these elements at compile time to ensure
488  * actions alignment, but we also want to allow ofpact_conntrack to have
489  * basic _put(), _get(), etc accessors defined below which access these
490  * members directly from ofpact_conntrack. An anonymous struct will serve
491  * both of these purposes. */
492 #define CT_MEMBERS                      \
493 struct {                                \
494     struct ofpact ofpact;               \
495     uint16_t flags;                     \
496     uint16_t zone_imm;                  \
497     struct mf_subfield zone_src;        \
498     uint16_t alg;                       \
499     uint8_t recirc_table;               \
500 }
501
502 /* OFPACT_CT.
503  *
504  * Used for NXAST_CT. */
505 struct ofpact_conntrack {
506     union {
507         CT_MEMBERS;
508         uint8_t pad[OFPACT_ALIGN(sizeof(CT_MEMBERS))];
509     };
510     struct ofpact actions[];
511 };
512 BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct ofpact_conntrack, actions)
513                   % OFPACT_ALIGNTO == 0);
514 BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct ofpact_conntrack, actions)
515                   == sizeof(struct ofpact_conntrack));
516
517 static inline size_t
518 ofpact_ct_get_action_len(const struct ofpact_conntrack *oc)
519 {
520     return oc->ofpact.len - offsetof(struct ofpact_conntrack, actions);
521 }
522
523 static inline size_t
524 ofpact_nest_get_action_len(const struct ofpact_nest *on)
525 {
526     return on->ofpact.len - offsetof(struct ofpact_nest, actions);
527 }
528
529 void ofpacts_execute_action_set(struct ofpbuf *action_list,
530                                 const struct ofpbuf *action_set);
531
532 /* OFPACT_RESUBMIT.
533  *
534  * Used for NXAST_RESUBMIT, NXAST_RESUBMIT_TABLE. */
535 struct ofpact_resubmit {
536     struct ofpact ofpact;
537     ofp_port_t in_port;
538     uint8_t table_id;
539 };
540
541 /* Part of struct ofpact_learn, below. */
542 struct ofpact_learn_spec {
543     int n_bits;                 /* Number of bits in source and dest. */
544
545     int src_type;               /* One of NX_LEARN_SRC_*. */
546     struct mf_subfield src;     /* NX_LEARN_SRC_FIELD only. */
547     union mf_subvalue src_imm;  /* NX_LEARN_SRC_IMMEDIATE only. */
548
549     int dst_type;             /* One of NX_LEARN_DST_*. */
550     struct mf_subfield dst;   /* NX_LEARN_DST_MATCH, NX_LEARN_DST_LOAD only. */
551 };
552
553
554 /* Bits for 'flags' in struct nx_action_learn.
555  *
556  * If NX_LEARN_F_SEND_FLOW_REM is set, then the learned flows will have their
557  * OFPFF_SEND_FLOW_REM flag set.
558  *
559  * If NX_LEARN_F_DELETE_LEARNED is set, then removing this action will delete
560  * all the flows from the learn action's 'table_id' that have the learn
561  * action's 'cookie'.  Important points:
562  *
563  *     - The deleted flows include those created by this action, those created
564  *       by other learn actions with the same 'table_id' and 'cookie', those
565  *       created by flow_mod requests by a controller in the specified table
566  *       with the specified cookie, and those created through any other
567  *       means.
568  *
569  *     - If multiple flows specify "learn" actions with
570  *       NX_LEARN_F_DELETE_LEARNED with the same 'table_id' and 'cookie', then
571  *       no deletion occurs until all of those "learn" actions are deleted.
572  *
573  *     - Deleting a flow that contains a learn action is the most obvious way
574  *       to delete a learn action.  Modifying a flow's actions, or replacing it
575  *       by a new flow, can also delete a learn action.  Finally, replacing a
576  *       learn action with NX_LEARN_F_DELETE_LEARNED with a learn action
577  *       without that flag also effectively deletes the learn action and can
578  *       trigger flow deletion.
579  *
580  * NX_LEARN_F_DELETE_LEARNED was added in Open vSwitch 2.4. */
581 enum nx_learn_flags {
582     NX_LEARN_F_SEND_FLOW_REM = 1 << 0,
583     NX_LEARN_F_DELETE_LEARNED = 1 << 1,
584 };
585
586 #define NX_LEARN_N_BITS_MASK    0x3ff
587
588 #define NX_LEARN_SRC_FIELD     (0 << 13) /* Copy from field. */
589 #define NX_LEARN_SRC_IMMEDIATE (1 << 13) /* Copy from immediate value. */
590 #define NX_LEARN_SRC_MASK      (1 << 13)
591
592 #define NX_LEARN_DST_MATCH     (0 << 11) /* Add match criterion. */
593 #define NX_LEARN_DST_LOAD      (1 << 11) /* Add NXAST_REG_LOAD action. */
594 #define NX_LEARN_DST_OUTPUT    (2 << 11) /* Add OFPAT_OUTPUT action. */
595 #define NX_LEARN_DST_RESERVED  (3 << 11) /* Not yet defined. */
596 #define NX_LEARN_DST_MASK      (3 << 11)
597
598 /* OFPACT_LEARN.
599  *
600  * Used for NXAST_LEARN. */
601 struct ofpact_learn {
602     struct ofpact ofpact;
603
604     uint16_t idle_timeout;      /* Idle time before discarding (seconds). */
605     uint16_t hard_timeout;      /* Max time before discarding (seconds). */
606     uint16_t priority;          /* Priority level of flow entry. */
607     uint8_t table_id;           /* Table to insert flow entry. */
608     ovs_be64 cookie;            /* Cookie for new flow. */
609     enum nx_learn_flags flags;  /* NX_LEARN_F_*. */
610     uint16_t fin_idle_timeout;  /* Idle timeout after FIN, if nonzero. */
611     uint16_t fin_hard_timeout;  /* Hard timeout after FIN, if nonzero. */
612
613     unsigned int n_specs;
614     struct ofpact_learn_spec specs[];
615 };
616
617 /* Multipath link choice algorithm to apply.
618  *
619  * In the descriptions below, 'n_links' is max_link + 1. */
620 enum nx_mp_algorithm {
621     /* link = hash(flow) % n_links.
622      *
623      * Redistributes all traffic when n_links changes.  O(1) performance.  See
624      * RFC 2992.
625      *
626      * Use UINT16_MAX for max_link to get a raw hash value. */
627     NX_MP_ALG_MODULO_N = 0,
628
629     /* link = hash(flow) / (MAX_HASH / n_links).
630      *
631      * Redistributes between one-quarter and one-half of traffic when n_links
632      * changes.  O(1) performance.  See RFC 2992.
633      */
634     NX_MP_ALG_HASH_THRESHOLD = 1,
635
636     /* Highest Random Weight.
637      *
638      * for i in [0,n_links):
639      *   weights[i] = hash(flow, i)
640      * link = { i such that weights[i] >= weights[j] for all j != i }
641      *
642      * Redistributes 1/n_links of traffic when n_links changes.  O(n_links)
643      * performance.  If n_links is greater than a threshold (currently 64, but
644      * subject to change), Open vSwitch will substitute another algorithm
645      * automatically.  See RFC 2992. */
646     NX_MP_ALG_HRW = 2,
647
648     /* Iterative Hash.
649      *
650      * i = 0
651      * repeat:
652      *     i = i + 1
653      *     link = hash(flow, i) % arg
654      * while link > max_link
655      *
656      * Redistributes 1/n_links of traffic when n_links changes.  O(1)
657      * performance when arg/max_link is bounded by a constant.
658      *
659      * Redistributes all traffic when arg changes.
660      *
661      * arg must be greater than max_link and for best performance should be no
662      * more than approximately max_link * 2.  If arg is outside the acceptable
663      * range, Open vSwitch will automatically substitute the least power of 2
664      * greater than max_link.
665      *
666      * This algorithm is specific to Open vSwitch.
667      */
668     NX_MP_ALG_ITER_HASH = 3,
669 };
670
671 /* OFPACT_CONJUNCTION.
672  *
673  * Used for NXAST_CONJUNCTION. */
674 struct ofpact_conjunction {
675     struct ofpact ofpact;
676     uint8_t clause;
677     uint8_t n_clauses;
678     uint32_t id;
679 };
680
681 /* OFPACT_MULTIPATH.
682  *
683  * Used for NXAST_MULTIPATH. */
684 struct ofpact_multipath {
685     struct ofpact ofpact;
686
687     /* What fields to hash and how. */
688     enum nx_hash_fields fields;
689     uint16_t basis;             /* Universal hash parameter. */
690
691     /* Multipath link choice algorithm to apply to hash value. */
692     enum nx_mp_algorithm algorithm;
693     uint16_t max_link;          /* Number of output links, minus 1. */
694     uint32_t arg;               /* Algorithm-specific argument. */
695
696     /* Where to store the result. */
697     struct mf_subfield dst;
698 };
699
700 /* OFPACT_NOTE.
701  *
702  * Used for NXAST_NOTE. */
703 struct ofpact_note {
704     struct ofpact ofpact;
705     size_t length;
706     uint8_t data[];
707 };
708
709 /* OFPACT_SAMPLE.
710  *
711  * Used for NXAST_SAMPLE. */
712 struct ofpact_sample {
713     struct ofpact ofpact;
714     uint16_t probability;  // Always >0.
715     uint32_t collector_set_id;
716     uint32_t obs_domain_id;
717     uint32_t obs_point_id;
718 };
719
720 /* OFPACT_DEC_TTL.
721  *
722  * Used for OFPAT11_DEC_NW_TTL, NXAST_DEC_TTL and NXAST_DEC_TTL_CNT_IDS. */
723 struct ofpact_cnt_ids {
724     struct ofpact ofpact;
725
726     /* Controller ids. */
727     unsigned int n_controllers;
728     uint16_t cnt_ids[];
729 };
730
731 /* OFPACT_SET_MPLS_LABEL.
732  *
733  * Used for OFPAT11_SET_MPLS_LABEL and NXAST_SET_MPLS_LABEL */
734 struct ofpact_mpls_label {
735     struct ofpact ofpact;
736
737     ovs_be32 label;
738 };
739
740 /* OFPACT_SET_MPLS_TC.
741  *
742  * Used for OFPAT11_SET_MPLS_TC and NXAST_SET_MPLS_TC */
743 struct ofpact_mpls_tc {
744     struct ofpact ofpact;
745
746     uint8_t tc;
747 };
748
749 /* OFPACT_SET_MPLS_TTL.
750  *
751  * Used for OFPAT11_SET_MPLS_TTL and NXAST_SET_MPLS_TTL */
752 struct ofpact_mpls_ttl {
753     struct ofpact ofpact;
754
755     uint8_t ttl;
756 };
757
758 /* OFPACT_GOTO_TABLE
759  *
760  * Used for OFPIT11_GOTO_TABLE */
761 struct ofpact_goto_table {
762     struct ofpact ofpact;
763     uint8_t table_id;
764 };
765
766 /* OFPACT_GROUP.
767  *
768  * Used for OFPAT11_GROUP. */
769 struct ofpact_group {
770     struct ofpact ofpact;
771     uint32_t group_id;
772 };
773
774 /* OFPACT_UNROLL_XLATE.
775  *
776  * Used only internally. */
777 struct ofpact_unroll_xlate {
778     struct ofpact ofpact;
779
780     /* Metadata in xlate context, visible to controller via PACKET_INs. */
781     uint8_t  rule_table_id;       /* 0xFF if none. */
782     ovs_be64 rule_cookie;         /* OVS_BE64_MAX if none. */
783 };
784
785 /* Converting OpenFlow to ofpacts. */
786 enum ofperr ofpacts_pull_openflow_actions(struct ofpbuf *openflow,
787                                           unsigned int actions_len,
788                                           enum ofp_version version,
789                                           struct ofpbuf *ofpacts);
790 enum ofperr ofpacts_pull_openflow_instructions(struct ofpbuf *openflow,
791                                                unsigned int instructions_len,
792                                                enum ofp_version version,
793                                                struct ofpbuf *ofpacts);
794 enum ofperr ofpacts_check(struct ofpact[], size_t ofpacts_len,
795                           struct flow *, ofp_port_t max_ports,
796                           uint8_t table_id, uint8_t n_tables,
797                           enum ofputil_protocol *usable_protocols);
798 enum ofperr ofpacts_check_consistency(struct ofpact[], size_t ofpacts_len,
799                                       struct flow *, ofp_port_t max_ports,
800                                       uint8_t table_id, uint8_t n_tables,
801                                       enum ofputil_protocol usable_protocols);
802 enum ofperr ofpact_check_output_port(ofp_port_t port, ofp_port_t max_ports);
803
804 /* Converting ofpacts to OpenFlow. */
805 size_t ofpacts_put_openflow_actions(const struct ofpact[], size_t ofpacts_len,
806                                     struct ofpbuf *openflow, enum ofp_version);
807 void ofpacts_put_openflow_instructions(const struct ofpact[],
808                                        size_t ofpacts_len,
809                                        struct ofpbuf *openflow,
810                                        enum ofp_version ofp_version);
811
812 /* Sets of supported actions. */
813 ovs_be32 ofpact_bitmap_to_openflow(uint64_t ofpacts_bitmap, enum ofp_version);
814 uint64_t ofpact_bitmap_from_openflow(ovs_be32 ofpat_bitmap, enum ofp_version);
815 void ofpact_bitmap_format(uint64_t ofpacts_bitmap, struct ds *);
816
817 /* Working with ofpacts. */
818 bool ofpacts_output_to_port(const struct ofpact[], size_t ofpacts_len,
819                             ofp_port_t port);
820 bool ofpacts_output_to_group(const struct ofpact[], size_t ofpacts_len,
821                              uint32_t group_id);
822 bool ofpacts_equal(const struct ofpact a[], size_t a_len,
823                    const struct ofpact b[], size_t b_len);
824 uint32_t ofpacts_get_meter(const struct ofpact[], size_t ofpacts_len);
825
826 /* Formatting and parsing ofpacts. */
827 void ofpacts_format(const struct ofpact[], size_t ofpacts_len, struct ds *);
828 char *ofpacts_parse_actions(const char *, struct ofpbuf *ofpacts,
829                             enum ofputil_protocol *usable_protocols)
830     OVS_WARN_UNUSED_RESULT;
831 char *ofpacts_parse_instructions(const char *, struct ofpbuf *ofpacts,
832                                  enum ofputil_protocol *usable_protocols)
833     OVS_WARN_UNUSED_RESULT;
834 const char *ofpact_name(enum ofpact_type);
835
836 /* Internal use by the helpers below. */
837 void ofpact_init(struct ofpact *, enum ofpact_type, size_t len);
838 void *ofpact_put(struct ofpbuf *, enum ofpact_type, size_t len);
839
840 /* For each OFPACT_<ENUM> with a corresponding struct <STRUCT>, this defines
841  * the following commonly useful functions:
842  *
843  *   struct <STRUCT> *ofpact_put_<ENUM>(struct ofpbuf *ofpacts);
844  *
845  *     Appends a new 'ofpact', of length OFPACT_<ENUM>_RAW_SIZE, to 'ofpacts',
846  *     initializes it with ofpact_init_<ENUM>(), and returns it.  Also sets
847  *     'ofpacts->l2' to the returned action.
848  *
849  *     After using this function to add a variable-length action, add the
850  *     elements of the flexible array (e.g. with ofpbuf_put()), then use
851  *     ofpact_update_len() to update the length embedded into the action.
852  *     (Keep in mind the need to refresh the structure from 'ofpacts->frame'
853  *     after adding data to 'ofpacts'.)
854  *
855  *   struct <STRUCT> *ofpact_get_<ENUM>(const struct ofpact *ofpact);
856  *
857  *     Returns 'ofpact' cast to "struct <STRUCT> *".  'ofpact->type' must be
858  *     OFPACT_<ENUM>.
859  *
860  * as well as the following more rarely useful definitions:
861  *
862  *   void ofpact_init_<ENUM>(struct <STRUCT> *ofpact);
863  *
864  *     Initializes the parts of 'ofpact' that identify it as having type
865  *     OFPACT_<ENUM> and length OFPACT_<ENUM>_RAW_SIZE and zeros the rest.
866  *
867  *   <ENUM>_RAW_SIZE
868  *
869  *     The size of the action structure.  For a fixed-length action, this is
870  *     sizeof(struct <STRUCT>).  For a variable-length action, this is the
871  *     offset to the variable-length part.
872  *
873  *   <ENUM>_SIZE
874  *
875  *     An integer constant, the value of OFPACT_<ENUM>_RAW_SIZE rounded up to a
876  *     multiple of OFPACT_ALIGNTO.
877  */
878 #define OFPACT(ENUM, STRUCT, MEMBER, NAME)                              \
879     BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct STRUCT, ofpact) == 0);            \
880                                                                         \
881     enum { OFPACT_##ENUM##_RAW_SIZE                                     \
882            = (offsetof(struct STRUCT, MEMBER)                           \
883               ? offsetof(struct STRUCT, MEMBER)                         \
884               : sizeof(struct STRUCT)) };                               \
885                                                                         \
886     enum { OFPACT_##ENUM##_SIZE                                         \
887            = ROUND_UP(OFPACT_##ENUM##_RAW_SIZE, OFPACT_ALIGNTO) };      \
888                                                                         \
889     static inline struct STRUCT *                                       \
890     ofpact_get_##ENUM(const struct ofpact *ofpact)                      \
891     {                                                                   \
892         ovs_assert(ofpact->type == OFPACT_##ENUM);                      \
893         return ALIGNED_CAST(struct STRUCT *, ofpact);                   \
894     }                                                                   \
895                                                                         \
896     static inline struct STRUCT *                                       \
897     ofpact_put_##ENUM(struct ofpbuf *ofpacts)                           \
898     {                                                                   \
899         return ofpact_put(ofpacts, OFPACT_##ENUM,                       \
900                           OFPACT_##ENUM##_RAW_SIZE);                    \
901     }                                                                   \
902                                                                         \
903     static inline void                                                  \
904     ofpact_init_##ENUM(struct STRUCT *ofpact)                           \
905     {                                                                   \
906         ofpact_init(&ofpact->ofpact, OFPACT_##ENUM,                     \
907                     OFPACT_##ENUM##_RAW_SIZE);                          \
908     }
909 OFPACTS
910 #undef OFPACT
911
912 /* Functions to use after adding ofpacts to a buffer. */
913 void ofpact_update_len(struct ofpbuf *, struct ofpact *);
914 void ofpact_pad(struct ofpbuf *);
915
916 /* Additional functions for composing ofpacts. */
917 struct ofpact_set_field *ofpact_put_reg_load(struct ofpbuf *ofpacts);
918
919 /* OpenFlow 1.1 instructions.
920  * The order is sorted in execution order. Not in the value of OFPIT11_xxx.
921  * It is enforced on parser from text string.
922  */
923 #define OVS_INSTRUCTIONS                                    \
924     DEFINE_INST(OFPIT13_METER,                              \
925                 ofp13_instruction_meter,          false,    \
926                 "meter")                                    \
927                                                             \
928     DEFINE_INST(OFPIT11_APPLY_ACTIONS,                      \
929                 ofp11_instruction_actions,        true,     \
930                 "apply_actions")                            \
931                                                             \
932     DEFINE_INST(OFPIT11_CLEAR_ACTIONS,                      \
933                 ofp11_instruction,                false,    \
934                 "clear_actions")                            \
935                                                             \
936     DEFINE_INST(OFPIT11_WRITE_ACTIONS,                      \
937                 ofp11_instruction_actions,        true,     \
938                 "write_actions")                            \
939                                                             \
940     DEFINE_INST(OFPIT11_WRITE_METADATA,                     \
941                 ofp11_instruction_write_metadata, false,    \
942                 "write_metadata")                           \
943                                                             \
944     DEFINE_INST(OFPIT11_GOTO_TABLE,                         \
945                 ofp11_instruction_goto_table,     false,    \
946                 "goto_table")
947
948 enum ovs_instruction_type {
949 #define DEFINE_INST(ENUM, STRUCT, EXTENSIBLE, NAME) OVSINST_##ENUM,
950     OVS_INSTRUCTIONS
951 #undef DEFINE_INST
952 };
953
954 enum {
955 #define DEFINE_INST(ENUM, STRUCT, EXTENSIBLE, NAME) + 1
956     N_OVS_INSTRUCTIONS = OVS_INSTRUCTIONS
957 #undef DEFINE_INST
958 };
959
960 const char *ovs_instruction_name_from_type(enum ovs_instruction_type type);
961 int ovs_instruction_type_from_name(const char *name);
962 enum ovs_instruction_type ovs_instruction_type_from_ofpact_type(
963     enum ofpact_type);
964 enum ofperr ovs_instruction_type_from_inst_type(
965     enum ovs_instruction_type *instruction_type, const uint16_t inst_type);
966
967 ovs_be32 ovsinst_bitmap_to_openflow(uint32_t ovsinst_bitmap, enum ofp_version);
968 uint32_t ovsinst_bitmap_from_openflow(ovs_be32 ofpit_bitmap,
969                                       enum ofp_version);
970
971 #endif /* ofp-actions.h */