pintos-os.org Git - openvswitch/blob - lib/meta-flow.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2011, 2012 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 "meta-flow.h"
  20
  21 #include <assert.h>
  22 #include <errno.h>
  23 #include <limits.h>
  24 #include <netinet/icmp6.h>
  25 #include <netinet/ip6.h>
  26
  27 #include "classifier.h"
  28 #include "dynamic-string.h"
  29 #include "ofp-errors.h"
  30 #include "ofp-util.h"
  31 #include "packets.h"
  32 #include "random.h"
  33 #include "shash.h"
  34 #include "socket-util.h"
  35 #include "unaligned.h"
  36 #include "vlog.h"
  37
  38 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(meta_flow);
  39
  40 #define MF_FIELD_SIZES(MEMBER)                  \
  41     sizeof ((union mf_value *)0)->MEMBER,       \
  42     8 * sizeof ((union mf_value *)0)->MEMBER
  43
  44 static const struct mf_field mf_fields[MFF_N_IDS] = {
  45     /* ## -------- ## */
  46     /* ## metadata ## */
  47     /* ## -------- ## */
  48
  49     {
  50         MFF_TUN_ID, "tun_id", NULL,
  51         MF_FIELD_SIZES(be64),
  52         MFM_FULLY, 0,
  53         MFS_HEXADECIMAL,
  54         MFP_NONE,
  55         true,
  56         NXM_NX_TUN_ID, "NXM_NX_TUN_ID",
  57         NXM_NX_TUN_ID, "NXM_NX_TUN_ID",
  58     }, {
  59         MFF_METADATA, "metadata", NULL,
  60         MF_FIELD_SIZES(be64),
  61         MFM_FULLY, 0,
  62         MFS_HEXADECIMAL,
  63         MFP_NONE,
  64         true,
  65         OXM_OF_METADATA, "OXM_OF_METADATA",
  66         OXM_OF_METADATA, "OXM_OF_METADATA",
  67     }, {
  68         MFF_IN_PORT, "in_port", NULL,
  69         MF_FIELD_SIZES(be16),
  70         MFM_NONE, FWW_IN_PORT,
  71         MFS_OFP_PORT,
  72         MFP_NONE,
  73         false,
  74         NXM_OF_IN_PORT, "NXM_OF_IN_PORT",
  75         OXM_OF_IN_PORT, "OXM_OF_IN_PORT",
  76     },
  77
  78 #define REGISTER(IDX)                           \
  79     {                                           \
  80         MFF_REG##IDX, "reg" #IDX, NULL,         \
  81         MF_FIELD_SIZES(be32),                   \
  82         MFM_FULLY, 0,                           \
  83         MFS_HEXADECIMAL,                        \
  84         MFP_NONE,                               \
  85         true,                                   \
  86         NXM_NX_REG(IDX), "NXM_NX_REG" #IDX,     \
  87         NXM_NX_REG(IDX), "NXM_NX_REG" #IDX,     \
  88     }
  89 #if FLOW_N_REGS > 0
  90     REGISTER(0),
  91 #endif
  92 #if FLOW_N_REGS > 1
  93     REGISTER(1),
  94 #endif
  95 #if FLOW_N_REGS > 2
  96     REGISTER(2),
  97 #endif
  98 #if FLOW_N_REGS > 3
  99     REGISTER(3),
 100 #endif
 101 #if FLOW_N_REGS > 4
 102     REGISTER(4),
 103 #endif
 104 #if FLOW_N_REGS > 5
 105     REGISTER(5),
 106 #endif
 107 #if FLOW_N_REGS > 6
 108     REGISTER(6),
 109 #endif
 110 #if FLOW_N_REGS > 7
 111     REGISTER(7),
 112 #endif
 113 #if FLOW_N_REGS > 8
 114 #error
 115 #endif
 116
 117     /* ## -- ## */
 118     /* ## L2 ## */
 119     /* ## -- ## */
 120
 121     {
 122         MFF_ETH_SRC, "eth_src", "dl_src",
 123         MF_FIELD_SIZES(mac),
 124         MFM_FULLY, 0,
 125         MFS_ETHERNET,
 126         MFP_NONE,
 127         true,
 128         NXM_OF_ETH_SRC, "NXM_OF_ETH_SRC",
 129         OXM_OF_ETH_SRC, "OXM_OF_ETH_SRC",
 130     }, {
 131         MFF_ETH_DST, "eth_dst", "dl_dst",
 132         MF_FIELD_SIZES(mac),
 133         MFM_FULLY, 0,
 134         MFS_ETHERNET,
 135         MFP_NONE,
 136         true,
 137         NXM_OF_ETH_DST, "NXM_OF_ETH_DST",
 138         OXM_OF_ETH_DST, "OXM_OF_ETH_DST",
 139     }, {
 140         MFF_ETH_TYPE, "eth_type", "dl_type",
 141         MF_FIELD_SIZES(be16),
 142         MFM_NONE, FWW_DL_TYPE,
 143         MFS_HEXADECIMAL,
 144         MFP_NONE,
 145         false,
 146         NXM_OF_ETH_TYPE, "NXM_OF_ETH_TYPE",
 147         OXM_OF_ETH_TYPE, "OXM_OF_ETH_TYPE",
 148     },
 149
 150     {
 151         MFF_VLAN_TCI, "vlan_tci", NULL,
 152         MF_FIELD_SIZES(be16),
 153         MFM_FULLY, 0,
 154         MFS_HEXADECIMAL,
 155         MFP_NONE,
 156         true,
 157         NXM_OF_VLAN_TCI, "NXM_OF_VLAN_TCI",
 158         NXM_OF_VLAN_TCI, "NXM_OF_VLAN_TCI",
 159     }, {
 160         MFF_DL_VLAN, "dl_vlan", NULL,
 161         sizeof(ovs_be16), 12,
 162         MFM_NONE, 0,
 163         MFS_DECIMAL,
 164         MFP_NONE,
 165         true,
 166         0, NULL,
 167         0, NULL,
 168     }, {
 169         MFF_VLAN_VID, "vlan_vid", NULL,
 170         sizeof(ovs_be16), 12,
 171         MFM_FULLY, 0,
 172         MFS_DECIMAL,
 173         MFP_NONE,
 174         true,
 175         OXM_OF_VLAN_VID, "OXM_OF_VLAN_VID",
 176         OXM_OF_VLAN_VID, "OXM_OF_VLAN_VID",
 177     }, {
 178         MFF_DL_VLAN_PCP, "dl_vlan_pcp", NULL,
 179         1, 3,
 180         MFM_NONE, 0,
 181         MFS_DECIMAL,
 182         MFP_NONE,
 183         true,
 184         0, NULL,
 185         0, NULL,
 186     }, {
 187         MFF_VLAN_PCP, "vlan_pcp", NULL,
 188         1, 3,
 189         MFM_NONE, 0,
 190         MFS_DECIMAL,
 191         MFP_VLAN_VID,
 192         true,
 193         OXM_OF_VLAN_PCP, "OXM_OF_VLAN_PCP",
 194         OXM_OF_VLAN_PCP, "OXM_OF_VLAN_PCP",
 195     },
 196
 197     /* ## -- ## */
 198     /* ## L3 ## */
 199     /* ## -- ## */
 200
 201     {
 202         MFF_IPV4_SRC, "ip_src", "nw_src",
 203         MF_FIELD_SIZES(be32),
 204         MFM_FULLY, 0,
 205         MFS_IPV4,
 206         MFP_IPV4,
 207         true,
 208         NXM_OF_IP_SRC, "NXM_OF_IP_SRC",
 209         OXM_OF_IPV4_SRC, "OXM_OF_IPV4_SRC",
 210     }, {
 211         MFF_IPV4_DST, "ip_dst", "nw_dst",
 212         MF_FIELD_SIZES(be32),
 213         MFM_FULLY, 0,
 214         MFS_IPV4,
 215         MFP_IPV4,
 216         true,
 217         NXM_OF_IP_DST, "NXM_OF_IP_DST",
 218         OXM_OF_IPV4_DST, "OXM_OF_IPV4_DST",
 219     },
 220
 221     {
 222         MFF_IPV6_SRC, "ipv6_src", NULL,
 223         MF_FIELD_SIZES(ipv6),
 224         MFM_FULLY, 0,
 225         MFS_IPV6,
 226         MFP_IPV6,
 227         true,
 228         NXM_NX_IPV6_SRC, "NXM_NX_IPV6_SRC",
 229         OXM_OF_IPV6_SRC, "OXM_OF_IPV6_SRC",
 230     }, {
 231         MFF_IPV6_DST, "ipv6_dst", NULL,
 232         MF_FIELD_SIZES(ipv6),
 233         MFM_FULLY, 0,
 234         MFS_IPV6,
 235         MFP_IPV6,
 236         true,
 237         NXM_NX_IPV6_DST, "NXM_NX_IPV6_DST",
 238         OXM_OF_IPV6_DST, "OXM_OF_IPV6_DST",
 239     },
 240     {
 241         MFF_IPV6_LABEL, "ipv6_label", NULL,
 242         4, 20,
 243         MFM_FULLY, 0,
 244         MFS_HEXADECIMAL,
 245         MFP_IPV6,
 246         false,
 247         NXM_NX_IPV6_LABEL, "NXM_NX_IPV6_LABEL",
 248         OXM_OF_IPV6_FLABEL, "OXM_OF_IPV6_FLABEL",
 249     },
 250
 251     {
 252         MFF_IP_PROTO, "nw_proto", NULL,
 253         MF_FIELD_SIZES(u8),
 254         MFM_NONE, FWW_NW_PROTO,
 255         MFS_DECIMAL,
 256         MFP_IP_ANY,
 257         false,
 258         NXM_OF_IP_PROTO, "NXM_OF_IP_PROTO",
 259         OXM_OF_IP_PROTO, "OXM_OF_IP_PROTO",
 260     }, {
 261         MFF_IP_DSCP, "nw_tos", NULL,
 262         MF_FIELD_SIZES(u8),
 263         MFM_NONE, FWW_NW_DSCP,
 264         MFS_DECIMAL,
 265         MFP_IP_ANY,
 266         true,
 267         NXM_OF_IP_TOS, "NXM_OF_IP_TOS",
 268         OXM_OF_IP_DSCP, "OXM_OF_IP_DSCP",
 269     }, {
 270         MFF_IP_ECN, "nw_ecn", NULL,
 271         1, 2,
 272         MFM_NONE, FWW_NW_ECN,
 273         MFS_DECIMAL,
 274         MFP_IP_ANY,
 275         true,
 276         NXM_NX_IP_ECN, "NXM_NX_IP_ECN",
 277         OXM_OF_IP_ECN, "OXM_OF_IP_ECN",
 278     }, {
 279         MFF_IP_TTL, "nw_ttl", NULL,
 280         MF_FIELD_SIZES(u8),
 281         MFM_NONE, FWW_NW_TTL,
 282         MFS_DECIMAL,
 283         MFP_IP_ANY,
 284         true,
 285         NXM_NX_IP_TTL, "NXM_NX_IP_TTL",
 286         NXM_NX_IP_TTL, "NXM_NX_IP_TTL",
 287     }, {
 288         MFF_IP_FRAG, "ip_frag", NULL,
 289         1, 2,
 290         MFM_FULLY, 0,
 291         MFS_FRAG,
 292         MFP_IP_ANY,
 293         false,
 294         NXM_NX_IP_FRAG, "NXM_NX_IP_FRAG",
 295         NXM_NX_IP_FRAG, "NXM_NX_IP_FRAG",
 296     },
 297
 298     {
 299         MFF_ARP_OP, "arp_op", NULL,
 300         MF_FIELD_SIZES(be16),
 301         MFM_NONE, FWW_NW_PROTO,
 302         MFS_DECIMAL,
 303         MFP_ARP,
 304         false,
 305         NXM_OF_ARP_OP, "NXM_OF_ARP_OP",
 306         OXM_OF_ARP_OP, "OXM_OF_ARP_OP",
 307     }, {
 308         MFF_ARP_SPA, "arp_spa", NULL,
 309         MF_FIELD_SIZES(be32),
 310         MFM_FULLY, 0,
 311         MFS_IPV4,
 312         MFP_ARP,
 313         false,
 314         NXM_OF_ARP_SPA, "NXM_OF_ARP_SPA",
 315         OXM_OF_ARP_SPA, "OXM_OF_ARP_SPA",
 316     }, {
 317         MFF_ARP_TPA, "arp_tpa", NULL,
 318         MF_FIELD_SIZES(be32),
 319         MFM_FULLY, 0,
 320         MFS_IPV4,
 321         MFP_ARP,
 322         false,
 323         NXM_OF_ARP_TPA, "NXM_OF_ARP_TPA",
 324         OXM_OF_ARP_TPA, "OXM_OF_ARP_TPA",
 325     }, {
 326         MFF_ARP_SHA, "arp_sha", NULL,
 327         MF_FIELD_SIZES(mac),
 328         MFM_FULLY, 0,
 329         MFS_ETHERNET,
 330         MFP_ARP,
 331         false,
 332         NXM_NX_ARP_SHA, "NXM_NX_ARP_SHA",
 333         OXM_OF_ARP_SHA, "OXM_OF_ARP_SHA",
 334     }, {
 335         MFF_ARP_THA, "arp_tha", NULL,
 336         MF_FIELD_SIZES(mac),
 337         MFM_FULLY, 0,
 338         MFS_ETHERNET,
 339         MFP_ARP,
 340         false,
 341         NXM_NX_ARP_THA, "NXM_NX_ARP_THA",
 342         OXM_OF_ARP_THA, "OXM_OF_ARP_THA",
 343     },
 344
 345     /* ## -- ## */
 346     /* ## L4 ## */
 347     /* ## -- ## */
 348
 349     {
 350         MFF_TCP_SRC, "tcp_src", "tp_src",
 351         MF_FIELD_SIZES(be16),
 352         MFM_FULLY, 0,
 353         MFS_DECIMAL,
 354         MFP_TCP,
 355         true,
 356         NXM_OF_TCP_SRC, "NXM_OF_TCP_SRC",
 357         OXM_OF_TCP_SRC, "OXM_OF_TCP_SRC",
 358     }, {
 359         MFF_TCP_DST, "tcp_dst", "tp_dst",
 360         MF_FIELD_SIZES(be16),
 361         MFM_FULLY, 0,
 362         MFS_DECIMAL,
 363         MFP_TCP,
 364         true,
 365         NXM_OF_TCP_DST, "NXM_OF_TCP_DST",
 366         OXM_OF_TCP_DST, "OXM_OF_TCP_DST",
 367     },
 368
 369     {
 370         MFF_UDP_SRC, "udp_src", NULL,
 371         MF_FIELD_SIZES(be16),
 372         MFM_FULLY, 0,
 373         MFS_DECIMAL,
 374         MFP_UDP,
 375         true,
 376         NXM_OF_UDP_SRC, "NXM_OF_UDP_SRC",
 377         OXM_OF_UDP_SRC, "OXM_OF_UDP_SRC",
 378     }, {
 379         MFF_UDP_DST, "udp_dst", NULL,
 380         MF_FIELD_SIZES(be16),
 381         MFM_FULLY, 0,
 382         MFS_DECIMAL,
 383         MFP_UDP,
 384         true,
 385         NXM_OF_UDP_DST, "NXM_OF_UDP_DST",
 386         OXM_OF_UDP_DST, "OXM_OF_UDP_DST",
 387     },
 388
 389     {
 390         MFF_ICMPV4_TYPE, "icmp_type", NULL,
 391         MF_FIELD_SIZES(u8),
 392         MFM_NONE, 0,
 393         MFS_DECIMAL,
 394         MFP_ICMPV4,
 395         false,
 396         NXM_OF_ICMP_TYPE, "NXM_OF_ICMP_TYPE",
 397         OXM_OF_ICMPV4_TYPE, "OXM_OF_ICMPV4_TYPE",
 398     }, {
 399         MFF_ICMPV4_CODE, "icmp_code", NULL,
 400         MF_FIELD_SIZES(u8),
 401         MFM_NONE, 0,
 402         MFS_DECIMAL,
 403         MFP_ICMPV4,
 404         false,
 405         NXM_OF_ICMP_CODE, "NXM_OF_ICMP_CODE",
 406         OXM_OF_ICMPV4_CODE, "OXM_OF_ICMPV4_CODE",
 407     },
 408
 409     {
 410         MFF_ICMPV6_TYPE, "icmpv6_type", NULL,
 411         MF_FIELD_SIZES(u8),
 412         MFM_NONE, 0,
 413         MFS_DECIMAL,
 414         MFP_ICMPV6,
 415         false,
 416         NXM_NX_ICMPV6_TYPE, "NXM_NX_ICMPV6_TYPE",
 417         OXM_OF_ICMPV6_TYPE, "OXM_OF_ICMPV6_TYPE",
 418     }, {
 419         MFF_ICMPV6_CODE, "icmpv6_code", NULL,
 420         MF_FIELD_SIZES(u8),
 421         MFM_NONE, 0,
 422         MFS_DECIMAL,
 423         MFP_ICMPV6,
 424         false,
 425         NXM_NX_ICMPV6_CODE, "NXM_NX_ICMPV6_CODE",
 426         OXM_OF_ICMPV6_CODE, "OXM_OF_ICMPV6_CODE",
 427     },
 428
 429     /* ## ---- ## */
 430     /* ## L"5" ## */
 431     /* ## ---- ## */
 432
 433     {
 434         MFF_ND_TARGET, "nd_target", NULL,
 435         MF_FIELD_SIZES(ipv6),
 436         MFM_FULLY, 0,
 437         MFS_IPV6,
 438         MFP_ND,
 439         false,
 440         NXM_NX_ND_TARGET, "NXM_NX_ND_TARGET",
 441         OXM_OF_IPV6_ND_TARGET, "OXM_OF_IPV6_ND_TARGET",
 442     }, {
 443         MFF_ND_SLL, "nd_sll", NULL,
 444         MF_FIELD_SIZES(mac),
 445         MFM_FULLY, 0,
 446         MFS_ETHERNET,
 447         MFP_ND_SOLICIT,
 448         false,
 449         NXM_NX_ND_SLL, "NXM_NX_ND_SLL",
 450         OXM_OF_IPV6_ND_SLL, "OXM_OF_IPV6_ND_SLL",
 451     }, {
 452         MFF_ND_TLL, "nd_tll", NULL,
 453         MF_FIELD_SIZES(mac),
 454         MFM_FULLY, 0,
 455         MFS_ETHERNET,
 456         MFP_ND_ADVERT,
 457         false,
 458         NXM_NX_ND_TLL, "NXM_NX_ND_TLL",
 459         OXM_OF_IPV6_ND_TLL, "OXM_OF_IPV6_ND_TLL",
 460     }
 461 };
 462
 463 /* Maps an NXM or OXM header value to an mf_field. */
 464 struct nxm_field {
 465     struct hmap_node hmap_node; /* In 'all_fields' hmap. */
 466     uint32_t header;            /* NXM or OXM header value. */
 467     const struct mf_field *mf;
 468 };
 469
 470 /* Contains 'struct nxm_field's. */
 471 static struct hmap all_fields = HMAP_INITIALIZER(&all_fields);
 472
 473 /* Rate limit for parse errors.  These always indicate a bug in an OpenFlow
 474  * controller and so there's not much point in showing a lot of them. */
 475 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
 476
 477 const struct mf_field *mf_from_nxm_header__(uint32_t header);
 478
 479 /* Returns the field with the given 'id'. */
 480 const struct mf_field *
 481 mf_from_id(enum mf_field_id id)
 482 {
 483     assert((unsigned int) id < MFF_N_IDS);
 484     return &mf_fields[id];
 485 }
 486
 487 /* Returns the field with the given 'name', or a null pointer if no field has
 488  * that name. */
 489 const struct mf_field *
 490 mf_from_name(const char *name)
 491 {
 492     static struct shash mf_by_name = SHASH_INITIALIZER(&mf_by_name);
 493
 494     if (shash_is_empty(&mf_by_name)) {
 495         const struct mf_field *mf;
 496
 497         for (mf = mf_fields; mf < &mf_fields[MFF_N_IDS]; mf++) {
 498             shash_add_once(&mf_by_name, mf->name, mf);
 499             if (mf->extra_name) {
 500                 shash_add_once(&mf_by_name, mf->extra_name, mf);
 501             }
 502         }
 503     }
 504
 505     return shash_find_data(&mf_by_name, name);
 506 }
 507
 508 static void
 509 add_nxm_field(uint32_t header, const struct mf_field *mf)
 510 {
 511     struct nxm_field *f;
 512
 513     f = xmalloc(sizeof *f);
 514     hmap_insert(&all_fields, &f->hmap_node, hash_int(header, 0));
 515     f->header = header;
 516     f->mf = mf;
 517 }
 518
 519 static void
 520 nxm_init_add_field(const struct mf_field *mf, uint32_t header)
 521 {
 522     if (header) {
 523         assert(!mf_from_nxm_header__(header));
 524         add_nxm_field(header, mf);
 525         if (mf->maskable != MFM_NONE) {
 526             add_nxm_field(NXM_MAKE_WILD_HEADER(header), mf);
 527         }
 528     }
 529 }
 530
 531 static void
 532 nxm_init(void)
 533 {
 534     const struct mf_field *mf;
 535
 536     for (mf = mf_fields; mf < &mf_fields[MFF_N_IDS]; mf++) {
 537         nxm_init_add_field(mf, mf->nxm_header);
 538         if (mf->oxm_header != mf->nxm_header) {
 539             nxm_init_add_field(mf, mf->oxm_header);
 540         }
 541     }
 542 }
 543
 544 const struct mf_field *
 545 mf_from_nxm_header(uint32_t header)
 546 {
 547     if (hmap_is_empty(&all_fields)) {
 548         nxm_init();
 549     }
 550     return mf_from_nxm_header__(header);
 551 }
 552
 553 const struct mf_field *
 554 mf_from_nxm_header__(uint32_t header)
 555 {
 556     const struct nxm_field *f;
 557
 558     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (f, hmap_node, hash_int(header, 0), &all_fields) {
 559         if (f->header == header) {
 560             return f->mf;
 561         }
 562     }
 563
 564     return NULL;
 565 }
 566
 567 /* Returns true if 'wc' wildcards all the bits in field 'mf', false if 'wc'
 568  * specifies at least one bit in the field.
 569  *
 570  * The caller is responsible for ensuring that 'wc' corresponds to a flow that
 571  * meets 'mf''s prerequisites. */
 572 bool
 573 mf_is_all_wild(const struct mf_field *mf, const struct flow_wildcards *wc)
 574 {
 575     switch (mf->id) {
 576     case MFF_IN_PORT:
 577     case MFF_ETH_TYPE:
 578     case MFF_IP_PROTO:
 579     case MFF_IP_DSCP:
 580     case MFF_IP_ECN:
 581     case MFF_IP_TTL:
 582     case MFF_ARP_OP:
 583         assert(mf->fww_bit != 0);
 584         return (wc->wildcards & mf->fww_bit) != 0;
 585
 586     case MFF_TUN_ID:
 587         return !wc->tun_id_mask;
 588     case MFF_METADATA:
 589         return !wc->metadata_mask;
 590
 591     CASE_MFF_REGS:
 592         return !wc->reg_masks[mf->id - MFF_REG0];
 593
 594     case MFF_ETH_SRC:
 595         return eth_addr_is_zero(wc->dl_src_mask);
 596     case MFF_ETH_DST:
 597         return eth_addr_is_zero(wc->dl_dst_mask);
 598
 599     case MFF_ARP_SHA:
 600     case MFF_ND_SLL:
 601         return eth_addr_is_zero(wc->arp_sha_mask);
 602
 603     case MFF_ARP_THA:
 604     case MFF_ND_TLL:
 605         return eth_addr_is_zero(wc->arp_tha_mask);
 606
 607     case MFF_VLAN_TCI:
 608         return !wc->vlan_tci_mask;
 609     case MFF_DL_VLAN:
 610         return !(wc->vlan_tci_mask & htons(VLAN_VID_MASK));
 611     case MFF_VLAN_VID:
 612         return !(wc->vlan_tci_mask & htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI));
 613     case MFF_DL_VLAN_PCP:
 614     case MFF_VLAN_PCP:
 615         return !(wc->vlan_tci_mask & htons(VLAN_PCP_MASK));
 616
 617     case MFF_IPV4_SRC:
 618         return !wc->nw_src_mask;
 619     case MFF_IPV4_DST:
 620         return !wc->nw_dst_mask;
 621
 622     case MFF_IPV6_SRC:
 623         return ipv6_mask_is_any(&wc->ipv6_src_mask);
 624     case MFF_IPV6_DST:
 625         return ipv6_mask_is_any(&wc->ipv6_dst_mask);
 626
 627     case MFF_IPV6_LABEL:
 628         return !wc->ipv6_label_mask;
 629
 630     case MFF_ND_TARGET:
 631         return ipv6_mask_is_any(&wc->nd_target_mask);
 632
 633     case MFF_IP_FRAG:
 634         return !(wc->nw_frag_mask & FLOW_NW_FRAG_MASK);
 635
 636     case MFF_ARP_SPA:
 637         return !wc->nw_src_mask;
 638     case MFF_ARP_TPA:
 639         return !wc->nw_dst_mask;
 640
 641     case MFF_TCP_SRC:
 642     case MFF_UDP_SRC:
 643     case MFF_ICMPV4_TYPE:
 644     case MFF_ICMPV6_TYPE:
 645         return !wc->tp_src_mask;
 646     case MFF_TCP_DST:
 647     case MFF_UDP_DST:
 648     case MFF_ICMPV4_CODE:
 649     case MFF_ICMPV6_CODE:
 650         return !wc->tp_dst_mask;
 651
 652     case MFF_N_IDS:
 653     default:
 654         NOT_REACHED();
 655     }
 656 }
 657
 658 /* Initializes 'mask' with the wildcard bit pattern for field 'mf' within 'wc'.
 659  * Each bit in 'mask' will be set to 1 if the bit is significant for matching
 660  * purposes, or to 0 if it is wildcarded.
 661  *
 662  * The caller is responsible for ensuring that 'wc' corresponds to a flow that
 663  * meets 'mf''s prerequisites. */
 664 void
 665 mf_get_mask(const struct mf_field *mf, const struct flow_wildcards *wc,
 666             union mf_value *mask)
 667 {
 668     switch (mf->id) {
 669     case MFF_IN_PORT:
 670     case MFF_ETH_TYPE:
 671     case MFF_IP_PROTO:
 672     case MFF_IP_DSCP:
 673     case MFF_IP_ECN:
 674     case MFF_IP_TTL:
 675     case MFF_ARP_OP:
 676         assert(mf->fww_bit != 0);
 677         memset(mask, wc->wildcards & mf->fww_bit ? 0x00 : 0xff, mf->n_bytes);
 678         break;
 679
 680     case MFF_TUN_ID:
 681         mask->be64 = wc->tun_id_mask;
 682         break;
 683     case MFF_METADATA:
 684         mask->be64 = wc->metadata_mask;
 685         break;
 686
 687     CASE_MFF_REGS:
 688         mask->be32 = htonl(wc->reg_masks[mf->id - MFF_REG0]);
 689         break;
 690
 691     case MFF_ETH_DST:
 692         memcpy(mask->mac, wc->dl_dst_mask, ETH_ADDR_LEN);
 693         break;
 694
 695     case MFF_ETH_SRC:
 696         memcpy(mask->mac, wc->dl_src_mask, ETH_ADDR_LEN);
 697         break;
 698
 699     case MFF_VLAN_TCI:
 700         mask->be16 = wc->vlan_tci_mask;
 701         break;
 702     case MFF_DL_VLAN:
 703         mask->be16 = wc->vlan_tci_mask & htons(VLAN_VID_MASK);
 704         break;
 705     case MFF_VLAN_VID:
 706         mask->be16 = wc->vlan_tci_mask & htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
 707         break;
 708     case MFF_DL_VLAN_PCP:
 709     case MFF_VLAN_PCP:
 710         mask->u8 = vlan_tci_to_pcp(wc->vlan_tci_mask);
 711         break;
 712
 713     case MFF_IPV4_SRC:
 714         mask->be32 = wc->nw_src_mask;
 715         break;
 716     case MFF_IPV4_DST:
 717         mask->be32 = wc->nw_dst_mask;
 718         break;
 719
 720     case MFF_IPV6_SRC:
 721         mask->ipv6 = wc->ipv6_src_mask;
 722         break;
 723     case MFF_IPV6_DST:
 724         mask->ipv6 = wc->ipv6_dst_mask;
 725         break;
 726     case MFF_IPV6_LABEL:
 727         mask->be32 = wc->ipv6_label_mask;
 728         break;
 729
 730     case MFF_ND_TARGET:
 731         mask->ipv6 = wc->nd_target_mask;
 732         break;
 733
 734     case MFF_IP_FRAG:
 735         mask->u8 = wc->nw_frag_mask & FLOW_NW_FRAG_MASK;
 736         break;
 737
 738     case MFF_ARP_SPA:
 739         mask->be32 = wc->nw_src_mask;
 740         break;
 741     case MFF_ARP_TPA:
 742         mask->be32 = wc->nw_dst_mask;
 743         break;
 744     case MFF_ARP_SHA:
 745     case MFF_ND_SLL:
 746         memcpy(mask->mac, wc->arp_sha_mask, ETH_ADDR_LEN);
 747         break;
 748     case MFF_ARP_THA:
 749     case MFF_ND_TLL:
 750         memcpy(mask->mac, wc->arp_tha_mask, ETH_ADDR_LEN);
 751         break;
 752
 753     case MFF_TCP_SRC:
 754     case MFF_UDP_SRC:
 755         mask->be16 = wc->tp_src_mask;
 756         break;
 757     case MFF_TCP_DST:
 758     case MFF_UDP_DST:
 759         mask->be16 = wc->tp_dst_mask;
 760         break;
 761
 762     case MFF_ICMPV4_TYPE:
 763     case MFF_ICMPV6_TYPE:
 764         mask->u8 = ntohs(wc->tp_src_mask);
 765         break;
 766     case MFF_ICMPV4_CODE:
 767     case MFF_ICMPV6_CODE:
 768         mask->u8 = ntohs(wc->tp_dst_mask);
 769         break;
 770
 771     case MFF_N_IDS:
 772     default:
 773         NOT_REACHED();
 774     }
 775 }
 776
 777 /* Tests whether 'mask' is a valid wildcard bit pattern for 'mf'.  Returns true
 778  * if the mask is valid, false otherwise. */
 779 bool
 780 mf_is_mask_valid(const struct mf_field *mf, const union mf_value *mask)
 781 {
 782     switch (mf->maskable) {
 783     case MFM_NONE:
 784         return (is_all_zeros((const uint8_t *) mask, mf->n_bytes) ||
 785                 is_all_ones((const uint8_t *) mask, mf->n_bytes));
 786
 787     case MFM_FULLY:
 788         return true;
 789     }
 790
 791     NOT_REACHED();
 792 }
 793
 794 static bool
 795 is_ip_any(const struct flow *flow)
 796 {
 797     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP) ||
 798             flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6));
 799 }
 800
 801 static bool
 802 is_icmpv4(const struct flow *flow)
 803 {
 804     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)
 805             && flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP);
 806 }
 807
 808 static bool
 809 is_icmpv6(const struct flow *flow)
 810 {
 811     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)
 812             && flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6);
 813 }
 814
 815 /* Returns true if 'flow' meets the prerequisites for 'mf', false otherwise. */
 816 bool
 817 mf_are_prereqs_ok(const struct mf_field *mf, const struct flow *flow)
 818 {
 819     switch (mf->prereqs) {
 820     case MFP_NONE:
 821         return true;
 822
 823     case MFP_ARP:
 824         return flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP);
 825     case MFP_IPV4:
 826         return flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP);
 827     case MFP_IPV6:
 828         return flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6);
 829     case MFP_VLAN_VID:
 830         return (flow->vlan_tci & htons(VLAN_CFI)) != 0;
 831     case MFP_IP_ANY:
 832         return is_ip_any(flow);
 833
 834     case MFP_TCP:
 835         return is_ip_any(flow) && flow->nw_proto == IPPROTO_TCP;
 836     case MFP_UDP:
 837         return is_ip_any(flow) && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP;
 838     case MFP_ICMPV4:
 839         return is_icmpv4(flow);
 840     case MFP_ICMPV6:
 841         return is_icmpv6(flow);
 842
 843     case MFP_ND:
 844         return (is_icmpv6(flow)
 845                 && flow->tp_dst == htons(0)
 846                 && (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_SOLICIT) ||
 847                     flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_ADVERT)));
 848     case MFP_ND_SOLICIT:
 849         return (is_icmpv6(flow)
 850                 && flow->tp_dst == htons(0)
 851                 && (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_SOLICIT)));
 852     case MFP_ND_ADVERT:
 853         return (is_icmpv6(flow)
 854                 && flow->tp_dst == htons(0)
 855                 && (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_ADVERT)));
 856     }
 857
 858     NOT_REACHED();
 859 }
 860
 861 /* Returns true if 'value' may be a valid value *as part of a masked match*,
 862  * false otherwise.
 863  *
 864  * A value is not rejected just because it is not valid for the field in
 865  * question, but only if it doesn't make sense to test the bits in question at
 866  * all.  For example, the MFF_VLAN_TCI field will never have a nonzero value
 867  * without the VLAN_CFI bit being set, but we can't reject those values because
 868  * it is still legitimate to test just for those bits (see the documentation
 869  * for NXM_OF_VLAN_TCI in nicira-ext.h).  On the other hand, there is never a
 870  * reason to set the low bit of MFF_IP_DSCP to 1, so we reject that. */
 871 bool
 872 mf_is_value_valid(const struct mf_field *mf, const union mf_value *value)
 873 {
 874     switch (mf->id) {
 875     case MFF_TUN_ID:
 876     case MFF_METADATA:
 877     case MFF_IN_PORT:
 878     CASE_MFF_REGS:
 879     case MFF_ETH_SRC:
 880     case MFF_ETH_DST:
 881     case MFF_ETH_TYPE:
 882     case MFF_VLAN_TCI:
 883     case MFF_IPV4_SRC:
 884     case MFF_IPV4_DST:
 885     case MFF_IPV6_SRC:
 886     case MFF_IPV6_DST:
 887     case MFF_IP_PROTO:
 888     case MFF_IP_TTL:
 889     case MFF_ARP_SPA:
 890     case MFF_ARP_TPA:
 891     case MFF_ARP_SHA:
 892     case MFF_ARP_THA:
 893     case MFF_TCP_SRC:
 894     case MFF_TCP_DST:
 895     case MFF_UDP_SRC:
 896     case MFF_UDP_DST:
 897     case MFF_ICMPV4_TYPE:
 898     case MFF_ICMPV4_CODE:
 899     case MFF_ICMPV6_TYPE:
 900     case MFF_ICMPV6_CODE:
 901     case MFF_ND_TARGET:
 902     case MFF_ND_SLL:
 903     case MFF_ND_TLL:
 904         return true;
 905
 906     case MFF_IP_DSCP:
 907         return !(value->u8 & ~IP_DSCP_MASK);
 908     case MFF_IP_ECN:
 909         return !(value->u8 & ~IP_ECN_MASK);
 910     case MFF_IP_FRAG:
 911         return !(value->u8 & ~FLOW_NW_FRAG_MASK);
 912
 913     case MFF_ARP_OP:
 914         return !(value->be16 & htons(0xff00));
 915
 916     case MFF_DL_VLAN:
 917         return !(value->be16 & htons(VLAN_CFI | VLAN_PCP_MASK));
 918     case MFF_VLAN_VID:
 919         return !(value->be16 & htons(VLAN_PCP_MASK));
 920
 921     case MFF_DL_VLAN_PCP:
 922     case MFF_VLAN_PCP:
 923         return !(value->u8 & ~(VLAN_PCP_MASK >> VLAN_PCP_SHIFT));
 924
 925     case MFF_IPV6_LABEL:
 926         return !(value->be32 & ~htonl(IPV6_LABEL_MASK));
 927
 928     case MFF_N_IDS:
 929     default:
 930         NOT_REACHED();
 931     }
 932 }
 933
 934 /* Copies the value of field 'mf' from 'flow' into 'value'.  The caller is
 935  * responsible for ensuring that 'flow' meets 'mf''s prerequisites. */
 936 void
 937 mf_get_value(const struct mf_field *mf, const struct flow *flow,
 938              union mf_value *value)
 939 {
 940     switch (mf->id) {
 941     case MFF_TUN_ID:
 942         value->be64 = flow->tun_id;
 943         break;
 944     case MFF_METADATA:
 945         value->be64 = flow->metadata;
 946         break;
 947
 948     case MFF_IN_PORT:
 949         value->be16 = htons(flow->in_port);
 950         break;
 951
 952     CASE_MFF_REGS:
 953         value->be32 = htonl(flow->regs[mf->id - MFF_REG0]);
 954         break;
 955
 956     case MFF_ETH_SRC:
 957         memcpy(value->mac, flow->dl_src, ETH_ADDR_LEN);
 958         break;
 959
 960     case MFF_ETH_DST:
 961         memcpy(value->mac, flow->dl_dst, ETH_ADDR_LEN);
 962         break;
 963
 964     case MFF_ETH_TYPE:
 965         value->be16 = flow->dl_type;
 966         break;
 967
 968     case MFF_VLAN_TCI:
 969         value->be16 = flow->vlan_tci;
 970         break;
 971
 972     case MFF_DL_VLAN:
 973         value->be16 = flow->vlan_tci & htons(VLAN_VID_MASK);
 974         break;
 975     case MFF_VLAN_VID:
 976         value->be16 = flow->vlan_tci & htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
 977         break;
 978
 979     case MFF_DL_VLAN_PCP:
 980     case MFF_VLAN_PCP:
 981         value->u8 = vlan_tci_to_pcp(flow->vlan_tci);
 982         break;
 983
 984     case MFF_IPV4_SRC:
 985         value->be32 = flow->nw_src;
 986         break;
 987
 988     case MFF_IPV4_DST:
 989         value->be32 = flow->nw_dst;
 990         break;
 991
 992     case MFF_IPV6_SRC:
 993         value->ipv6 = flow->ipv6_src;
 994         break;
 995
 996     case MFF_IPV6_DST:
 997         value->ipv6 = flow->ipv6_dst;
 998         break;
 999
1000     case MFF_IPV6_LABEL:
1001         value->be32 = flow->ipv6_label;
1002         break;
1003
1004     case MFF_IP_PROTO:
1005         value->u8 = flow->nw_proto;
1006         break;
1007
1008     case MFF_IP_DSCP:
1009         value->u8 = flow->nw_tos & IP_DSCP_MASK;
1010         break;
1011
1012     case MFF_IP_ECN:
1013         value->u8 = flow->nw_tos & IP_ECN_MASK;
1014         break;
1015
1016     case MFF_IP_TTL:
1017         value->u8 = flow->nw_ttl;
1018         break;
1019
1020     case MFF_IP_FRAG:
1021         value->u8 = flow->nw_frag;
1022         break;
1023
1024     case MFF_ARP_OP:
1025         value->be16 = htons(flow->nw_proto);
1026         break;
1027
1028     case MFF_ARP_SPA:
1029         value->be32 = flow->nw_src;
1030         break;
1031
1032     case MFF_ARP_TPA:
1033         value->be32 = flow->nw_dst;
1034         break;
1035
1036     case MFF_ARP_SHA:
1037     case MFF_ND_SLL:
1038         memcpy(value->mac, flow->arp_sha, ETH_ADDR_LEN);
1039         break;
1040
1041     case MFF_ARP_THA:
1042     case MFF_ND_TLL:
1043         memcpy(value->mac, flow->arp_tha, ETH_ADDR_LEN);
1044         break;
1045
1046     case MFF_TCP_SRC:
1047     case MFF_UDP_SRC:
1048         value->be16 = flow->tp_src;
1049         break;
1050
1051     case MFF_TCP_DST:
1052     case MFF_UDP_DST:
1053         value->be16 = flow->tp_dst;
1054         break;
1055
1056     case MFF_ICMPV4_TYPE:
1057     case MFF_ICMPV6_TYPE:
1058         value->u8 = ntohs(flow->tp_src);
1059         break;
1060
1061     case MFF_ICMPV4_CODE:
1062     case MFF_ICMPV6_CODE:
1063         value->u8 = ntohs(flow->tp_dst);
1064         break;
1065
1066     case MFF_ND_TARGET:
1067         value->ipv6 = flow->nd_target;
1068         break;
1069
1070     case MFF_N_IDS:
1071     default:
1072         NOT_REACHED();
1073     }
1074 }
1075
1076 /* Makes 'rule' match field 'mf' exactly, with the value matched taken from
1077  * 'value'.  The caller is responsible for ensuring that 'rule' meets 'mf''s
1078  * prerequisites. */
1079 void
1080 mf_set_value(const struct mf_field *mf,
1081              const union mf_value *value, struct cls_rule *rule)
1082 {
1083     switch (mf->id) {
1084     case MFF_TUN_ID:
1085         cls_rule_set_tun_id(rule, value->be64);
1086         break;
1087     case MFF_METADATA:
1088         cls_rule_set_metadata(rule, value->be64);
1089         break;
1090
1091     case MFF_IN_PORT:
1092         cls_rule_set_in_port(rule, ntohs(value->be16));
1093         break;
1094
1095     CASE_MFF_REGS:
1096         cls_rule_set_reg(rule, mf->id - MFF_REG0, ntohl(value->be32));
1097         break;
1098
1099     case MFF_ETH_SRC:
1100         cls_rule_set_dl_src(rule, value->mac);
1101         break;
1102
1103     case MFF_ETH_DST:
1104         cls_rule_set_dl_dst(rule, value->mac);
1105         break;
1106
1107     case MFF_ETH_TYPE:
1108         cls_rule_set_dl_type(rule, value->be16);
1109         break;
1110
1111     case MFF_VLAN_TCI:
1112         cls_rule_set_dl_tci(rule, value->be16);
1113         break;
1114
1115     case MFF_DL_VLAN:
1116         cls_rule_set_dl_vlan(rule, value->be16);
1117         break;
1118     case MFF_VLAN_VID:
1119         cls_rule_set_vlan_vid(rule, value->be16);
1120         break;
1121
1122     case MFF_DL_VLAN_PCP:
1123     case MFF_VLAN_PCP:
1124         cls_rule_set_dl_vlan_pcp(rule, value->u8);
1125         break;
1126
1127     case MFF_IPV4_SRC:
1128         cls_rule_set_nw_src(rule, value->be32);
1129         break;
1130
1131     case MFF_IPV4_DST:
1132         cls_rule_set_nw_dst(rule, value->be32);
1133         break;
1134
1135     case MFF_IPV6_SRC:
1136         cls_rule_set_ipv6_src(rule, &value->ipv6);
1137         break;
1138
1139     case MFF_IPV6_DST:
1140         cls_rule_set_ipv6_dst(rule, &value->ipv6);
1141         break;
1142
1143     case MFF_IPV6_LABEL:
1144         cls_rule_set_ipv6_label(rule, value->be32);
1145         break;
1146
1147     case MFF_IP_PROTO:
1148         cls_rule_set_nw_proto(rule, value->u8);
1149         break;
1150
1151     case MFF_IP_DSCP:
1152         cls_rule_set_nw_dscp(rule, value->u8);
1153         break;
1154
1155     case MFF_IP_ECN:
1156         cls_rule_set_nw_ecn(rule, value->u8);
1157         break;
1158
1159     case MFF_IP_TTL:
1160         cls_rule_set_nw_ttl(rule, value->u8);
1161         break;
1162
1163     case MFF_IP_FRAG:
1164         cls_rule_set_nw_frag(rule, value->u8);
1165         break;
1166
1167     case MFF_ARP_OP:
1168         cls_rule_set_nw_proto(rule, ntohs(value->be16));
1169         break;
1170
1171     case MFF_ARP_SPA:
1172         cls_rule_set_nw_src(rule, value->be32);
1173         break;
1174
1175     case MFF_ARP_TPA:
1176         cls_rule_set_nw_dst(rule, value->be32);
1177         break;
1178
1179     case MFF_ARP_SHA:
1180     case MFF_ND_SLL:
1181         cls_rule_set_arp_sha(rule, value->mac);
1182         break;
1183
1184     case MFF_ARP_THA:
1185     case MFF_ND_TLL:
1186         cls_rule_set_arp_tha(rule, value->mac);
1187         break;
1188
1189     case MFF_TCP_SRC:
1190     case MFF_UDP_SRC:
1191         cls_rule_set_tp_src(rule, value->be16);
1192         break;
1193
1194     case MFF_TCP_DST:
1195     case MFF_UDP_DST:
1196         cls_rule_set_tp_dst(rule, value->be16);
1197         break;
1198
1199     case MFF_ICMPV4_TYPE:
1200     case MFF_ICMPV6_TYPE:
1201         cls_rule_set_icmp_type(rule, value->u8);
1202         break;
1203
1204     case MFF_ICMPV4_CODE:
1205     case MFF_ICMPV6_CODE:
1206         cls_rule_set_icmp_code(rule, value->u8);
1207         break;
1208
1209     case MFF_ND_TARGET:
1210         cls_rule_set_nd_target(rule, &value->ipv6);
1211         break;
1212
1213     case MFF_N_IDS:
1214     default:
1215         NOT_REACHED();
1216     }
1217 }
1218
1219 /* Makes 'rule' match field 'mf' exactly, with the value matched taken from
1220  * 'value'.  The caller is responsible for ensuring that 'rule' meets 'mf''s
1221  * prerequisites. */
1222 void
1223 mf_set_flow_value(const struct mf_field *mf,
1224                   const union mf_value *value, struct flow *flow)
1225 {
1226     switch (mf->id) {
1227     case MFF_TUN_ID:
1228         flow->tun_id = value->be64;
1229         break;
1230     case MFF_METADATA:
1231         flow->metadata = value->be64;
1232         break;
1233
1234     case MFF_IN_PORT:
1235         flow->in_port = ntohs(value->be16);
1236         break;
1237
1238     CASE_MFF_REGS:
1239         flow->regs[mf->id - MFF_REG0] = ntohl(value->be32);
1240         break;
1241
1242     case MFF_ETH_SRC:
1243         memcpy(flow->dl_src, value->mac, ETH_ADDR_LEN);
1244         break;
1245
1246     case MFF_ETH_DST:
1247         memcpy(flow->dl_dst, value->mac, ETH_ADDR_LEN);
1248         break;
1249
1250     case MFF_ETH_TYPE:
1251         flow->dl_type = value->be16;
1252         break;
1253
1254     case MFF_VLAN_TCI:
1255         flow->vlan_tci = value->be16;
1256         break;
1257
1258     case MFF_DL_VLAN:
1259         flow_set_dl_vlan(flow, value->be16);
1260         break;
1261     case MFF_VLAN_VID:
1262         flow_set_vlan_vid(flow, value->be16);
1263         break;
1264
1265     case MFF_DL_VLAN_PCP:
1266     case MFF_VLAN_PCP:
1267         flow_set_vlan_pcp(flow, value->u8);
1268         break;
1269
1270     case MFF_IPV4_SRC:
1271         flow->nw_src = value->be32;
1272         break;
1273
1274     case MFF_IPV4_DST:
1275         flow->nw_dst = value->be32;
1276         break;
1277
1278     case MFF_IPV6_SRC:
1279         flow->ipv6_src = value->ipv6;
1280         break;
1281
1282     case MFF_IPV6_DST:
1283         flow->ipv6_dst = value->ipv6;
1284         break;
1285
1286     case MFF_IPV6_LABEL:
1287         flow->ipv6_label = value->be32 & ~htonl(IPV6_LABEL_MASK);
1288         break;
1289
1290     case MFF_IP_PROTO:
1291         flow->nw_proto = value->u8;
1292         break;
1293
1294     case MFF_IP_DSCP:
1295         flow->nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
1296         flow->nw_tos |= value->u8 & IP_DSCP_MASK;
1297         break;
1298
1299     case MFF_IP_ECN:
1300         flow->nw_tos &= ~IP_ECN_MASK;
1301         flow->nw_tos |= value->u8 & IP_ECN_MASK;
1302         break;
1303
1304     case MFF_IP_TTL:
1305         flow->nw_ttl = value->u8;
1306         break;
1307
1308     case MFF_IP_FRAG:
1309         flow->nw_frag &= value->u8;
1310         break;
1311
1312     case MFF_ARP_OP:
1313         flow->nw_proto = ntohs(value->be16);
1314         break;
1315
1316     case MFF_ARP_SPA:
1317         flow->nw_src = value->be32;
1318         break;
1319
1320     case MFF_ARP_TPA:
1321         flow->nw_dst = value->be32;
1322         break;
1323
1324     case MFF_ARP_SHA:
1325     case MFF_ND_SLL:
1326         memcpy(flow->arp_sha, value->mac, ETH_ADDR_LEN);
1327         break;
1328
1329     case MFF_ARP_THA:
1330     case MFF_ND_TLL:
1331         memcpy(flow->arp_tha, value->mac, ETH_ADDR_LEN);
1332         break;
1333
1334     case MFF_TCP_SRC:
1335     case MFF_UDP_SRC:
1336         flow->tp_src = value->be16;
1337         break;
1338
1339     case MFF_TCP_DST:
1340     case MFF_UDP_DST:
1341         flow->tp_dst = value->be16;
1342         break;
1343
1344     case MFF_ICMPV4_TYPE:
1345     case MFF_ICMPV6_TYPE:
1346         flow->tp_src = htons(value->u8);
1347         break;
1348
1349     case MFF_ICMPV4_CODE:
1350     case MFF_ICMPV6_CODE:
1351         flow->tp_dst = htons(value->u8);
1352         break;
1353
1354     case MFF_ND_TARGET:
1355         flow->nd_target = value->ipv6;
1356         break;
1357
1358     case MFF_N_IDS:
1359     default:
1360         NOT_REACHED();
1361     }
1362 }
1363
1364 /* Returns true if 'mf' has a zero value in 'flow', false if it is nonzero.
1365  *
1366  * The caller is responsible for ensuring that 'flow' meets 'mf''s
1367  * prerequisites. */
1368 bool
1369 mf_is_zero(const struct mf_field *mf, const struct flow *flow)
1370 {
1371     union mf_value value;
1372
1373     mf_get_value(mf, flow, &value);
1374     return is_all_zeros((const uint8_t *) &value, mf->n_bytes);
1375 }
1376
1377 /* Makes 'rule' wildcard field 'mf'.
1378  *
1379  * The caller is responsible for ensuring that 'rule' meets 'mf''s
1380  * prerequisites. */
1381 void
1382 mf_set_wild(const struct mf_field *mf, struct cls_rule *rule)
1383 {
1384     switch (mf->id) {
1385     case MFF_TUN_ID:
1386         cls_rule_set_tun_id_masked(rule, htonll(0), htonll(0));
1387         break;
1388     case MFF_METADATA:
1389         cls_rule_set_metadata_masked(rule, htonll(0), htonll(0));
1390
1391     case MFF_IN_PORT:
1392         rule->wc.wildcards |= FWW_IN_PORT;
1393         rule->flow.in_port = 0;
1394         break;
1395
1396     CASE_MFF_REGS:
1397         cls_rule_set_reg_masked(rule, mf->id - MFF_REG0, 0, 0);
1398         break;
1399
1400     case MFF_ETH_SRC:
1401         memset(rule->flow.dl_src, 0, ETH_ADDR_LEN);
1402         memset(rule->wc.dl_src_mask, 0, ETH_ADDR_LEN);
1403         break;
1404
1405     case MFF_ETH_DST:
1406         memset(rule->flow.dl_dst, 0, ETH_ADDR_LEN);
1407         memset(rule->wc.dl_dst_mask, 0, ETH_ADDR_LEN);
1408         break;
1409
1410     case MFF_ETH_TYPE:
1411         rule->wc.wildcards |= FWW_DL_TYPE;
1412         rule->flow.dl_type = htons(0);
1413         break;
1414
1415     case MFF_VLAN_TCI:
1416         cls_rule_set_dl_tci_masked(rule, htons(0), htons(0));
1417         break;
1418
1419     case MFF_DL_VLAN:
1420     case MFF_VLAN_VID:
1421         cls_rule_set_any_vid(rule);
1422         break;
1423
1424     case MFF_DL_VLAN_PCP:
1425     case MFF_VLAN_PCP:
1426         cls_rule_set_any_pcp(rule);
1427         break;
1428
1429     case MFF_IPV4_SRC:
1430     case MFF_ARP_SPA:
1431         cls_rule_set_nw_src_masked(rule, htonl(0), htonl(0));
1432         break;
1433
1434     case MFF_IPV4_DST:
1435     case MFF_ARP_TPA:
1436         cls_rule_set_nw_dst_masked(rule, htonl(0), htonl(0));
1437         break;
1438
1439     case MFF_IPV6_SRC:
1440         memset(&rule->wc.ipv6_src_mask, 0, sizeof rule->wc.ipv6_src_mask);
1441         memset(&rule->flow.ipv6_src, 0, sizeof rule->flow.ipv6_src);
1442         break;
1443
1444     case MFF_IPV6_DST:
1445         memset(&rule->wc.ipv6_dst_mask, 0, sizeof rule->wc.ipv6_dst_mask);
1446         memset(&rule->flow.ipv6_dst, 0, sizeof rule->flow.ipv6_dst);
1447         break;
1448
1449     case MFF_IPV6_LABEL:
1450         rule->wc.ipv6_label_mask = 0;
1451         rule->flow.ipv6_label = 0;
1452         break;
1453
1454     case MFF_IP_PROTO:
1455         rule->wc.wildcards |= FWW_NW_PROTO;
1456         rule->flow.nw_proto = 0;
1457         break;
1458
1459     case MFF_IP_DSCP:
1460         rule->wc.wildcards |= FWW_NW_DSCP;
1461         rule->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
1462         break;
1463
1464     case MFF_IP_ECN:
1465         rule->wc.wildcards |= FWW_NW_ECN;
1466         rule->flow.nw_tos &= ~IP_ECN_MASK;
1467         break;
1468
1469     case MFF_IP_TTL:
1470         rule->wc.wildcards |= FWW_NW_TTL;
1471         rule->flow.nw_ttl = 0;
1472         break;
1473
1474     case MFF_IP_FRAG:
1475         rule->wc.nw_frag_mask |= FLOW_NW_FRAG_MASK;
1476         rule->flow.nw_frag &= ~FLOW_NW_FRAG_MASK;
1477         break;
1478
1479     case MFF_ARP_OP:
1480         rule->wc.wildcards |= FWW_NW_PROTO;
1481         rule->flow.nw_proto = 0;
1482         break;
1483
1484     case MFF_ARP_SHA:
1485     case MFF_ND_SLL:
1486         memset(rule->flow.arp_sha, 0, ETH_ADDR_LEN);
1487         memset(rule->wc.arp_sha_mask, 0, ETH_ADDR_LEN);
1488         break;
1489
1490     case MFF_ARP_THA:
1491     case MFF_ND_TLL:
1492         memset(rule->flow.arp_tha, 0, ETH_ADDR_LEN);
1493         memset(rule->wc.arp_tha_mask, 0, ETH_ADDR_LEN);
1494         break;
1495
1496     case MFF_TCP_SRC:
1497     case MFF_UDP_SRC:
1498     case MFF_ICMPV4_TYPE:
1499     case MFF_ICMPV6_TYPE:
1500         rule->wc.tp_src_mask = htons(0);
1501         rule->flow.tp_src = htons(0);
1502         break;
1503
1504     case MFF_TCP_DST:
1505     case MFF_UDP_DST:
1506     case MFF_ICMPV4_CODE:
1507     case MFF_ICMPV6_CODE:
1508         rule->wc.tp_dst_mask = htons(0);
1509         rule->flow.tp_dst = htons(0);
1510         break;
1511
1512     case MFF_ND_TARGET:
1513         memset(&rule->wc.nd_target_mask, 0, sizeof rule->wc.nd_target_mask);
1514         memset(&rule->flow.nd_target, 0, sizeof rule->flow.nd_target);
1515         break;
1516
1517     case MFF_N_IDS:
1518     default:
1519         NOT_REACHED();
1520     }
1521 }
1522
1523 /* Makes 'rule' match field 'mf' with the specified 'value' and 'mask'.
1524  * 'value' specifies a value to match and 'mask' specifies a wildcard pattern,
1525  * with a 1-bit indicating that the corresponding value bit must match and a
1526  * 0-bit indicating a don't-care.
1527  *
1528  * If 'mask' is NULL or points to all-1-bits, then this call is equivalent to
1529  * mf_set_value(mf, value, rule).  If 'mask' points to all-0-bits, then this
1530  * call is equivalent to mf_set_wild(mf, rule).
1531  *
1532  * 'mask' must be a valid mask for 'mf' (see mf_is_mask_valid()).  The caller
1533  * is responsible for ensuring that 'rule' meets 'mf''s prerequisites. */
1534 void
1535 mf_set(const struct mf_field *mf,
1536        const union mf_value *value, const union mf_value *mask,
1537        struct cls_rule *rule)
1538 {
1539     if (!mask || is_all_ones((const uint8_t *) mask, mf->n_bytes)) {
1540         mf_set_value(mf, value, rule);
1541         return;
1542     } else if (is_all_zeros((const uint8_t *) mask, mf->n_bytes)) {
1543         mf_set_wild(mf, rule);
1544         return;
1545     }
1546
1547     switch (mf->id) {
1548     case MFF_IN_PORT:
1549     case MFF_ETH_TYPE:
1550     case MFF_DL_VLAN:
1551     case MFF_DL_VLAN_PCP:
1552     case MFF_VLAN_PCP:
1553     case MFF_IP_PROTO:
1554     case MFF_IP_TTL:
1555     case MFF_IP_DSCP:
1556     case MFF_IP_ECN:
1557     case MFF_ARP_OP:
1558     case MFF_ICMPV4_TYPE:
1559     case MFF_ICMPV4_CODE:
1560     case MFF_ICMPV6_TYPE:
1561     case MFF_ICMPV6_CODE:
1562         NOT_REACHED();
1563
1564     case MFF_TUN_ID:
1565         cls_rule_set_tun_id_masked(rule, value->be64, mask->be64);
1566         break;
1567     case MFF_METADATA:
1568         cls_rule_set_metadata_masked(rule, value->be64, mask->be64);
1569         break;
1570
1571     CASE_MFF_REGS:
1572         cls_rule_set_reg_masked(rule, mf->id - MFF_REG0,
1573                                 ntohl(value->be32), ntohl(mask->be32));
1574         break;
1575
1576     case MFF_ETH_DST:
1577         cls_rule_set_dl_dst_masked(rule, value->mac, mask->mac);
1578         break;
1579
1580     case MFF_ETH_SRC:
1581         cls_rule_set_dl_src_masked(rule, value->mac, mask->mac);
1582         break;
1583
1584     case MFF_ARP_SHA:
1585     case MFF_ND_SLL:
1586         cls_rule_set_arp_sha_masked(rule, value->mac, mask->mac);
1587         break;
1588
1589     case MFF_ARP_THA:
1590     case MFF_ND_TLL:
1591         cls_rule_set_arp_tha_masked(rule, value->mac, mask->mac);
1592         break;
1593
1594     case MFF_VLAN_TCI:
1595         cls_rule_set_dl_tci_masked(rule, value->be16, mask->be16);
1596         break;
1597
1598     case MFF_VLAN_VID:
1599         cls_rule_set_vlan_vid_masked(rule, value->be16, mask->be16);
1600         break;
1601
1602     case MFF_IPV4_SRC:
1603         cls_rule_set_nw_src_masked(rule, value->be32, mask->be32);
1604         break;
1605
1606     case MFF_IPV4_DST:
1607         cls_rule_set_nw_dst_masked(rule, value->be32, mask->be32);
1608         break;
1609
1610     case MFF_IPV6_SRC:
1611         cls_rule_set_ipv6_src_masked(rule, &value->ipv6, &mask->ipv6);
1612         break;
1613
1614     case MFF_IPV6_DST:
1615         cls_rule_set_ipv6_dst_masked(rule, &value->ipv6, &mask->ipv6);
1616         break;
1617
1618     case MFF_IPV6_LABEL:
1619         if ((mask->be32 & htonl(IPV6_LABEL_MASK)) == htonl(IPV6_LABEL_MASK)) {
1620             mf_set_value(mf, value, rule);
1621         } else {
1622             cls_rule_set_ipv6_label_masked(rule, value->be32, mask->be32);
1623         }
1624         break;
1625
1626     case MFF_ND_TARGET:
1627         cls_rule_set_nd_target_masked(rule, &value->ipv6, &mask->ipv6);
1628         break;
1629
1630     case MFF_IP_FRAG:
1631         cls_rule_set_nw_frag_masked(rule, value->u8, mask->u8);
1632         break;
1633
1634     case MFF_ARP_SPA:
1635         cls_rule_set_nw_src_masked(rule, value->be32, mask->be32);
1636         break;
1637
1638     case MFF_ARP_TPA:
1639         cls_rule_set_nw_dst_masked(rule, value->be32, mask->be32);
1640         break;
1641
1642     case MFF_TCP_SRC:
1643     case MFF_UDP_SRC:
1644         cls_rule_set_tp_src_masked(rule, value->be16, mask->be16);
1645         break;
1646
1647     case MFF_TCP_DST:
1648     case MFF_UDP_DST:
1649         cls_rule_set_tp_dst_masked(rule, value->be16, mask->be16);
1650         break;
1651
1652     case MFF_N_IDS:
1653     default:
1654         NOT_REACHED();
1655     }
1656 }
1657
1658 static enum ofperr
1659 mf_check__(const struct mf_subfield *sf, const struct flow *flow,
1660            const char *type)
1661 {
1662     if (!sf->field) {
1663         VLOG_WARN_RL(&rl, "unknown %s field", type);
1664     } else if (!sf->n_bits) {
1665         VLOG_WARN_RL(&rl, "zero bit %s field %s", type, sf->field->name);
1666     } else if (sf->ofs >= sf->field->n_bits) {
1667         VLOG_WARN_RL(&rl, "bit offset %d exceeds %d-bit width of %s field %s",
1668                      sf->ofs, sf->field->n_bits, type, sf->field->name);
1669     } else if (sf->ofs + sf->n_bits > sf->field->n_bits) {
1670         VLOG_WARN_RL(&rl, "bit offset %d and width %d exceeds %d-bit width "
1671                      "of %s field %s", sf->ofs, sf->n_bits,
1672                      sf->field->n_bits, type, sf->field->name);
1673     } else if (flow && !mf_are_prereqs_ok(sf->field, flow)) {
1674         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s field %s lacks correct prerequisites",
1675                      type, sf->field->name);
1676     } else {
1677         return 0;
1678     }
1679
1680     return OFPERR_OFPBAC_BAD_ARGUMENT;
1681 }
1682
1683 /* Checks whether 'sf' is valid for reading a subfield out of 'flow'.  Returns
1684  * 0 if so, otherwise an OpenFlow error code (e.g. as returned by
1685  * ofp_mkerr()).  */
1686 enum ofperr
1687 mf_check_src(const struct mf_subfield *sf, const struct flow *flow)
1688 {
1689     return mf_check__(sf, flow, "source");
1690 }
1691
1692 /* Checks whether 'sf' is valid for writing a subfield into 'flow'.  Returns 0
1693  * if so, otherwise an OpenFlow error code (e.g. as returned by
1694  * ofp_mkerr()). */
1695 enum ofperr
1696 mf_check_dst(const struct mf_subfield *sf, const struct flow *flow)
1697 {
1698     int error = mf_check__(sf, flow, "destination");
1699     if (!error && !sf->field->writable) {
1700         VLOG_WARN_RL(&rl, "destination field %s is not writable",
1701                      sf->field->name);
1702         return OFPERR_OFPBAC_BAD_ARGUMENT;
1703     }
1704     return error;
1705 }
1706
1707 /* Copies the value and wildcard bit pattern for 'mf' from 'rule' into the
1708  * 'value' and 'mask', respectively. */
1709 void
1710 mf_get(const struct mf_field *mf, const struct cls_rule *rule,
1711        union mf_value *value, union mf_value *mask)
1712 {
1713     mf_get_value(mf, &rule->flow, value);
1714     mf_get_mask(mf, &rule->wc, mask);
1715 }
1716
1717 /* Assigns a random value for field 'mf' to 'value'. */
1718 void
1719 mf_random_value(const struct mf_field *mf, union mf_value *value)
1720 {
1721     random_bytes(value, mf->n_bytes);
1722
1723     switch (mf->id) {
1724     case MFF_TUN_ID:
1725     case MFF_METADATA:
1726     case MFF_IN_PORT:
1727     CASE_MFF_REGS:
1728     case MFF_ETH_SRC:
1729     case MFF_ETH_DST:
1730     case MFF_ETH_TYPE:
1731     case MFF_VLAN_TCI:
1732     case MFF_IPV4_SRC:
1733     case MFF_IPV4_DST:
1734     case MFF_IPV6_SRC:
1735     case MFF_IPV6_DST:
1736     case MFF_IP_PROTO:
1737     case MFF_IP_TTL:
1738     case MFF_ARP_SPA:
1739     case MFF_ARP_TPA:
1740     case MFF_ARP_SHA:
1741     case MFF_ARP_THA:
1742     case MFF_TCP_SRC:
1743     case MFF_TCP_DST:
1744     case MFF_UDP_SRC:
1745     case MFF_UDP_DST:
1746     case MFF_ICMPV4_TYPE:
1747     case MFF_ICMPV4_CODE:
1748     case MFF_ICMPV6_TYPE:
1749     case MFF_ICMPV6_CODE:
1750     case MFF_ND_TARGET:
1751     case MFF_ND_SLL:
1752     case MFF_ND_TLL:
1753         break;
1754
1755     case MFF_IPV6_LABEL:
1756         value->be32 &= ~htonl(IPV6_LABEL_MASK);
1757         break;
1758
1759     case MFF_IP_DSCP:
1760         value->u8 &= IP_DSCP_MASK;
1761         break;
1762
1763     case MFF_IP_ECN:
1764         value->u8 &= IP_ECN_MASK;
1765         break;
1766
1767     case MFF_IP_FRAG:
1768         value->u8 &= FLOW_NW_FRAG_MASK;
1769         break;
1770
1771     case MFF_ARP_OP:
1772         value->be16 &= htons(0xff);
1773         break;
1774
1775     case MFF_DL_VLAN:
1776         value->be16 &= htons(VLAN_VID_MASK);
1777         break;
1778     case MFF_VLAN_VID:
1779         value->be16 &= htons(VLAN_VID_MASK | VLAN_CFI);
1780         break;
1781
1782     case MFF_DL_VLAN_PCP:
1783     case MFF_VLAN_PCP:
1784         value->u8 &= 0x07;
1785         break;
1786
1787     case MFF_N_IDS:
1788     default:
1789         NOT_REACHED();
1790     }
1791 }
1792
1793 static char *
1794 mf_from_integer_string(const struct mf_field *mf, const char *s,
1795                        uint8_t *valuep, uint8_t *maskp)
1796 {
1797     unsigned long long int integer, mask;
1798     char *tail;
1799     int i;
1800
1801     errno = 0;
1802     integer = strtoull(s, &tail, 0);
1803     if (errno || (*tail != '\0' && *tail != '/')) {
1804         goto syntax_error;
1805     }
1806
1807     if (*tail == '/') {
1808         mask = strtoull(tail + 1, &tail, 0);
1809         if (errno || *tail != '\0') {
1810             goto syntax_error;
1811         }
1812     } else {
1813         mask = ULLONG_MAX;
1814     }
1815
1816     for (i = mf->n_bytes - 1; i >= 0; i--) {
1817         valuep[i] = integer;
1818         maskp[i] = mask;
1819         integer >>= 8;
1820         mask >>= 8;
1821     }
1822     if (integer) {
1823         return xasprintf("%s: value too large for %u-byte field %s",
1824                          s, mf->n_bytes, mf->name);
1825     }
1826     return NULL;
1827
1828 syntax_error:
1829     return xasprintf("%s: bad syntax for %s", s, mf->name);
1830 }
1831
1832 static char *
1833 mf_from_ethernet_string(const struct mf_field *mf, const char *s,
1834                         uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN],
1835                         uint8_t mask[ETH_ADDR_LEN])
1836 {
1837     assert(mf->n_bytes == ETH_ADDR_LEN);
1838
1839     switch (sscanf(s, ETH_ADDR_SCAN_FMT"/"ETH_ADDR_SCAN_FMT,
1840                    ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac), ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mask))){
1841     case ETH_ADDR_SCAN_COUNT * 2:
1842         return NULL;
1843
1844     case ETH_ADDR_SCAN_COUNT:
1845         memset(mask, 0xff, ETH_ADDR_LEN);
1846         return NULL;
1847
1848     default:
1849         return xasprintf("%s: invalid Ethernet address", s);
1850     }
1851 }
1852
1853 static char *
1854 mf_from_ipv4_string(const struct mf_field *mf, const char *s,
1855                     ovs_be32 *ip, ovs_be32 *mask)
1856 {
1857     int prefix;
1858
1859     assert(mf->n_bytes == sizeof *ip);
1860
1861     if (sscanf(s, IP_SCAN_FMT"/"IP_SCAN_FMT,
1862                IP_SCAN_ARGS(ip), IP_SCAN_ARGS(mask)) == IP_SCAN_COUNT * 2) {
1863         /* OK. */
1864     } else if (sscanf(s, IP_SCAN_FMT"/%d",
1865                       IP_SCAN_ARGS(ip), &prefix) == IP_SCAN_COUNT + 1) {
1866         if (prefix <= 0 || prefix > 32) {
1867             return xasprintf("%s: network prefix bits not between 1 and "
1868                              "32", s);
1869         } else if (prefix == 32) {
1870             *mask = htonl(UINT32_MAX);
1871         } else {
1872             *mask = htonl(((1u << prefix) - 1) << (32 - prefix));
1873         }
1874     } else if (sscanf(s, IP_SCAN_FMT, IP_SCAN_ARGS(ip)) == IP_SCAN_COUNT) {
1875         *mask = htonl(UINT32_MAX);
1876     } else {
1877         return xasprintf("%s: invalid IP address", s);
1878     }
1879     return NULL;
1880 }
1881
1882 static char *
1883 mf_from_ipv6_string(const struct mf_field *mf, const char *s,
1884                     struct in6_addr *value, struct in6_addr *mask)
1885 {
1886     char *str = xstrdup(s);
1887     char *save_ptr = NULL;
1888     const char *name, *netmask;
1889     int retval;
1890
1891     assert(mf->n_bytes == sizeof *value);
1892
1893     name = strtok_r(str, "/", &save_ptr);
1894     retval = name ? lookup_ipv6(name, value) : EINVAL;
1895     if (retval) {
1896         char *err;
1897
1898         err = xasprintf("%s: could not convert to IPv6 address", str);
1899         free(str);
1900
1901         return err;
1902     }
1903
1904     netmask = strtok_r(NULL, "/", &save_ptr);
1905     if (netmask) {
1906         if (inet_pton(AF_INET6, netmask, mask) != 1) {
1907             int prefix = atoi(netmask);
1908             if (prefix <= 0 || prefix > 128) {
1909                 free(str);
1910                 return xasprintf("%s: prefix bits not between 1 and 128", s);
1911             } else {
1912                 *mask = ipv6_create_mask(prefix);
1913             }
1914         }
1915     } else {
1916         *mask = in6addr_exact;
1917     }
1918     free(str);
1919
1920     return NULL;
1921 }
1922
1923 static char *
1924 mf_from_ofp_port_string(const struct mf_field *mf, const char *s,
1925                         ovs_be16 *valuep, ovs_be16 *maskp)
1926 {
1927     uint16_t port;
1928
1929     assert(mf->n_bytes == sizeof(ovs_be16));
1930     if (ofputil_port_from_string(s, &port)) {
1931         *valuep = htons(port);
1932         *maskp = htons(UINT16_MAX);
1933         return NULL;
1934     } else {
1935         return mf_from_integer_string(mf, s,
1936                                       (uint8_t *) valuep, (uint8_t *) maskp);
1937     }
1938 }
1939
1940 struct frag_handling {
1941     const char *name;
1942     uint8_t mask;
1943     uint8_t value;
1944 };
1945
1946 static const struct frag_handling all_frags[] = {
1947 #define A FLOW_NW_FRAG_ANY
1948 #define L FLOW_NW_FRAG_LATER
1949     /* name               mask  value */
1950
1951     { "no",               A|L,  0     },
1952     { "first",            A|L,  A     },
1953     { "later",            A|L,  A|L   },
1954
1955     { "no",               A,    0     },
1956     { "yes",              A,    A     },
1957
1958     { "not_later",        L,    0     },
1959     { "later",            L,    L     },
1960 #undef A
1961 #undef L
1962 };
1963
1964 static char *
1965 mf_from_frag_string(const char *s, uint8_t *valuep, uint8_t *maskp)
1966 {
1967     const struct frag_handling *h;
1968
1969     for (h = all_frags; h < &all_frags[ARRAY_SIZE(all_frags)]; h++) {
1970         if (!strcasecmp(s, h->name)) {
1971             /* We force the upper bits of the mask on to make mf_parse_value()
1972              * happy (otherwise it will never think it's an exact match.) */
1973             *maskp = h->mask | ~FLOW_NW_FRAG_MASK;
1974             *valuep = h->value;
1975             return NULL;
1976         }
1977     }
1978
1979     return xasprintf("%s: unknown fragment type (valid types are \"no\", "
1980                      "\"yes\", \"first\", \"later\", \"not_first\"", s);
1981 }
1982
1983 /* Parses 's', a string value for field 'mf', into 'value' and 'mask'.  Returns
1984  * NULL if successful, otherwise a malloc()'d string describing the error. */
1985 char *
1986 mf_parse(const struct mf_field *mf, const char *s,
1987          union mf_value *value, union mf_value *mask)
1988 {
1989     if (!strcasecmp(s, "any") || !strcmp(s, "*")) {
1990         memset(value, 0, mf->n_bytes);
1991         memset(mask, 0, mf->n_bytes);
1992         return NULL;
1993     }
1994
1995     switch (mf->string) {
1996     case MFS_DECIMAL:
1997     case MFS_HEXADECIMAL:
1998         return mf_from_integer_string(mf, s,
1999                                       (uint8_t *) value, (uint8_t *) mask);
2000
2001     case MFS_ETHERNET:
2002         return mf_from_ethernet_string(mf, s, value->mac, mask->mac);
2003
2004     case MFS_IPV4:
2005         return mf_from_ipv4_string(mf, s, &value->be32, &mask->be32);
2006
2007     case MFS_IPV6:
2008         return mf_from_ipv6_string(mf, s, &value->ipv6, &mask->ipv6);
2009
2010     case MFS_OFP_PORT:
2011         return mf_from_ofp_port_string(mf, s, &value->be16, &mask->be16);
2012
2013     case MFS_FRAG:
2014         return mf_from_frag_string(s, &value->u8, &mask->u8);
2015     }
2016     NOT_REACHED();
2017 }
2018
2019 /* Parses 's', a string value for field 'mf', into 'value'.  Returns NULL if
2020  * successful, otherwise a malloc()'d string describing the error. */
2021 char *
2022 mf_parse_value(const struct mf_field *mf, const char *s, union mf_value *value)
2023 {
2024     union mf_value mask;
2025     char *error;
2026
2027     error = mf_parse(mf, s, value, &mask);
2028     if (error) {
2029         return error;
2030     }
2031
2032     if (!is_all_ones((const uint8_t *) &mask, mf->n_bytes)) {
2033         return xasprintf("%s: wildcards not allowed here", s);
2034     }
2035     return NULL;
2036 }
2037
2038 static void
2039 mf_format_integer_string(const struct mf_field *mf, const uint8_t *valuep,
2040                          const uint8_t *maskp, struct ds *s)
2041 {
2042     unsigned long long int integer;
2043     int i;
2044
2045     assert(mf->n_bytes <= 8);
2046
2047     integer = 0;
2048     for (i = 0; i < mf->n_bytes; i++) {
2049         integer = (integer << 8) | valuep[i];
2050     }
2051     if (mf->string == MFS_HEXADECIMAL) {
2052         ds_put_format(s, "%#llx", integer);
2053     } else {
2054         ds_put_format(s, "%lld", integer);
2055     }
2056
2057     if (maskp) {
2058         unsigned long long int mask;
2059
2060         mask = 0;
2061         for (i = 0; i < mf->n_bytes; i++) {
2062             mask = (mask << 8) | maskp[i];
2063         }
2064
2065         /* I guess we could write the mask in decimal for MFS_DECIMAL but I'm
2066          * not sure that that a bit-mask written in decimal is ever easier to
2067          * understand than the same bit-mask written in hexadecimal. */
2068         ds_put_format(s, "/%#llx", mask);
2069     }
2070 }
2071
2072 static void
2073 mf_format_frag_string(const uint8_t *valuep, const uint8_t *maskp,
2074                       struct ds *s)
2075 {
2076     const struct frag_handling *h;
2077     uint8_t value = *valuep;
2078     uint8_t mask = *maskp;
2079
2080     value &= mask;
2081     mask &= FLOW_NW_FRAG_MASK;
2082
2083     for (h = all_frags; h < &all_frags[ARRAY_SIZE(all_frags)]; h++) {
2084         if (value == h->value && mask == h->mask) {
2085             ds_put_cstr(s, h->name);
2086             return;
2087         }
2088     }
2089     ds_put_cstr(s, "<error>");
2090 }
2091
2092 /* Appends to 's' a string representation of field 'mf' whose value is in
2093  * 'value' and 'mask'.  'mask' may be NULL to indicate an exact match. */
2094 void
2095 mf_format(const struct mf_field *mf,
2096           const union mf_value *value, const union mf_value *mask,
2097           struct ds *s)
2098 {
2099     if (mask) {
2100         if (is_all_zeros((const uint8_t *) mask, mf->n_bytes)) {
2101             ds_put_cstr(s, "ANY");
2102             return;
2103         } else if (is_all_ones((const uint8_t *) mask, mf->n_bytes)) {
2104             mask = NULL;
2105         }
2106     }
2107
2108     switch (mf->string) {
2109     case MFS_OFP_PORT:
2110         if (!mask) {
2111             ofputil_format_port(ntohs(value->be16), s);
2112             break;
2113         }
2114         /* fall through */
2115     case MFS_DECIMAL:
2116     case MFS_HEXADECIMAL:
2117         mf_format_integer_string(mf, (uint8_t *) value, (uint8_t *) mask, s);
2118         break;
2119
2120     case MFS_ETHERNET:
2121         eth_format_masked(value->mac, mask->mac, s);
2122         break;
2123
2124     case MFS_IPV4:
2125         ip_format_masked(value->be32, mask ? mask->be32 : htonl(UINT32_MAX),
2126                          s);
2127         break;
2128
2129     case MFS_IPV6:
2130         print_ipv6_masked(s, &value->ipv6, mask ? &mask->ipv6 : NULL);
2131         break;
2132
2133     case MFS_FRAG:
2134         mf_format_frag_string(&value->u8, &mask->u8, s);
2135         break;
2136
2137     default:
2138         NOT_REACHED();
2139     }
2140 }
2141 \f
2142 /* Makes subfield 'sf' within 'rule' exactly match the 'sf->n_bits'
2143  * least-significant bits in 'x'.
2144  */
2145 void
2146 mf_write_subfield(const struct mf_subfield *sf, const union mf_subvalue *x,
2147                   struct cls_rule *rule)
2148 {
2149     const struct mf_field *field = sf->field;
2150     union mf_value value, mask;
2151
2152     mf_get(field, rule, &value, &mask);
2153     bitwise_copy(x, sizeof *x, 0, &value, field->n_bytes, sf->ofs, sf->n_bits);
2154     bitwise_one (                 &mask,  field->n_bytes, sf->ofs, sf->n_bits);
2155     mf_set(field, &value, &mask, rule);
2156 }
2157
2158 /* Initializes 'x' to the value of 'sf' within 'flow'.  'sf' must be valid for
2159  * reading 'flow', e.g. as checked by mf_check_src(). */
2160 void
2161 mf_read_subfield(const struct mf_subfield *sf, const struct flow *flow,
2162                  union mf_subvalue *x)
2163 {
2164     union mf_value value;
2165
2166     mf_get_value(sf->field, flow, &value);
2167
2168     memset(x, 0, sizeof *x);
2169     bitwise_copy(&value, sf->field->n_bytes, sf->ofs,
2170                  x, sizeof *x, 0,
2171                  sf->n_bits);
2172 }
2173
2174 /* Returns the value of 'sf' within 'flow'.  'sf' must be valid for reading
2175  * 'flow', e.g. as checked by mf_check_src() and sf->n_bits must be 64 or
2176  * less. */
2177 uint64_t
2178 mf_get_subfield(const struct mf_subfield *sf, const struct flow *flow)
2179 {
2180     union mf_value value;
2181
2182     mf_get_value(sf->field, flow, &value);
2183     return bitwise_get(&value, sf->field->n_bytes, sf->ofs, sf->n_bits);
2184 }
2185
2186 /* Formats 'sf' into 's' in a format normally acceptable to
2187  * mf_parse_subfield().  (It won't be acceptable if sf->field is NULL or if
2188  * sf->field has no NXM name.) */
2189 void
2190 mf_format_subfield(const struct mf_subfield *sf, struct ds *s)
2191 {
2192     if (!sf->field) {
2193         ds_put_cstr(s, "<unknown>");
2194     } else if (sf->field->nxm_name) {
2195         ds_put_cstr(s, sf->field->nxm_name);
2196     } else if (sf->field->nxm_header) {
2197         uint32_t header = sf->field->nxm_header;
2198         ds_put_format(s, "%d:%d", NXM_VENDOR(header), NXM_FIELD(header));
2199     } else {
2200         ds_put_cstr(s, sf->field->name);
2201     }
2202
2203     if (sf->field && sf->ofs == 0 && sf->n_bits == sf->field->n_bits) {
2204         ds_put_cstr(s, "[]");
2205     } else if (sf->n_bits == 1) {
2206         ds_put_format(s, "[%d]", sf->ofs);
2207     } else {
2208         ds_put_format(s, "[%d..%d]", sf->ofs, sf->ofs + sf->n_bits - 1);
2209     }
2210 }
2211
2212 static const struct mf_field *
2213 mf_parse_subfield_name(const char *name, int name_len, bool *wild)
2214 {
2215     int i;
2216
2217     *wild = name_len > 2 && !memcmp(&name[name_len - 2], "_W", 2);
2218     if (*wild) {
2219         name_len -= 2;
2220     }
2221
2222     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
2223         const struct mf_field *mf = mf_from_id(i);
2224
2225         if (mf->nxm_name
2226             && !strncmp(mf->nxm_name, name, name_len)
2227             && mf->nxm_name[name_len] == '\0') {
2228             return mf;
2229         }
2230         if (mf->oxm_name
2231             && !strncmp(mf->oxm_name, name, name_len)
2232             && mf->oxm_name[name_len] == '\0') {
2233             return mf;
2234         }
2235     }
2236
2237     return NULL;
2238 }
2239
2240 /* Parses a subfield from the beginning of '*sp' into 'sf'.  If successful,
2241  * returns NULL and advances '*sp' to the first byte following the parsed
2242  * string.  On failure, returns a malloc()'d error message, does not modify
2243  * '*sp', and does not properly initialize 'sf'.
2244  *
2245  * The syntax parsed from '*sp' takes the form "header[start..end]" where
2246  * 'header' is the name of an NXM field and 'start' and 'end' are (inclusive)
2247  * bit indexes.  "..end" may be omitted to indicate a single bit.  "start..end"
2248  * may both be omitted (the [] are still required) to indicate an entire
2249  * field. */
2250 char *
2251 mf_parse_subfield__(struct mf_subfield *sf, const char **sp)
2252 {
2253     const struct mf_field *field;
2254     const char *name;
2255     int start, end;
2256     const char *s;
2257     int name_len;
2258     bool wild;
2259
2260     s = *sp;
2261     name = s;
2262     name_len = strcspn(s, "[");
2263     if (s[name_len] != '[') {
2264         return xasprintf("%s: missing [ looking for field name", *sp);
2265     }
2266
2267     field = mf_parse_subfield_name(name, name_len, &wild);
2268     if (!field) {
2269         return xasprintf("%s: unknown field `%.*s'", *sp, name_len, s);
2270     }
2271
2272     s += name_len;
2273     if (sscanf(s, "[%d..%d]", &start, &end) == 2) {
2274         /* Nothing to do. */
2275     } else if (sscanf(s, "[%d]", &start) == 1) {
2276         end = start;
2277     } else if (!strncmp(s, "[]", 2)) {
2278         start = 0;
2279         end = field->n_bits - 1;
2280     } else {
2281         return xasprintf("%s: syntax error expecting [] or [<bit>] or "
2282                          "[<start>..<end>]", *sp);
2283     }
2284     s = strchr(s, ']') + 1;
2285
2286     if (start > end) {
2287         return xasprintf("%s: starting bit %d is after ending bit %d",
2288                          *sp, start, end);
2289     } else if (start >= field->n_bits) {
2290         return xasprintf("%s: starting bit %d is not valid because field is "
2291                          "only %d bits wide", *sp, start, field->n_bits);
2292     } else if (end >= field->n_bits){
2293         return xasprintf("%s: ending bit %d is not valid because field is "
2294                          "only %d bits wide", *sp, end, field->n_bits);
2295     }
2296
2297     sf->field = field;
2298     sf->ofs = start;
2299     sf->n_bits = end - start + 1;
2300
2301     *sp = s;
2302     return NULL;
2303 }
2304
2305 /* Parses a subfield from the beginning of 's' into 'sf'.  Returns the first
2306  * byte in 's' following the parsed string.
2307  *
2308  * Exits with an error message if 's' has incorrect syntax.
2309  *
2310  * The syntax parsed from 's' takes the form "header[start..end]" where
2311  * 'header' is the name of an NXM field and 'start' and 'end' are (inclusive)
2312  * bit indexes.  "..end" may be omitted to indicate a single bit.  "start..end"
2313  * may both be omitted (the [] are still required) to indicate an entire
2314  * field.  */
2315 const char *
2316 mf_parse_subfield(struct mf_subfield *sf, const char *s)
2317 {
2318     char *msg = mf_parse_subfield__(sf, &s);
2319     if (msg) {
2320         ovs_fatal(0, "%s", msg);
2321     }
2322     return s;
2323 }