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_VLAN_VID, "dl_vlan", NULL,
 161         sizeof(ovs_be16), 12,
 162         MFM_NONE, 0,
 163         MFS_DECIMAL,
 164         MFP_NONE,
 165         true,
 166         OXM_OF_VLAN_VID, "OXM_OF_VLAN_VID",
 167         OXM_OF_VLAN_VID, "OXM_OF_VLAN_VID",
 168     }, {
 169         MFF_VLAN_PCP, "dl_vlan_pcp", NULL,
 170         1, 3,
 171         MFM_NONE, 0,
 172         MFS_DECIMAL,
 173         MFP_NONE,
 174         true,
 175         OXM_OF_VLAN_PCP, "OXM_OF_VLAN_PCP",
 176         OXM_OF_VLAN_PCP, "OXM_OF_VLAN_PCP",
 177     },
 178
 179     /* ## -- ## */
 180     /* ## L3 ## */
 181     /* ## -- ## */
 182
 183     {
 184         MFF_IPV4_SRC, "ip_src", "nw_src",
 185         MF_FIELD_SIZES(be32),
 186         MFM_FULLY, 0,
 187         MFS_IPV4,
 188         MFP_IPV4,
 189         true,
 190         NXM_OF_IP_SRC, "NXM_OF_IP_SRC",
 191         OXM_OF_IPV4_SRC, "OXM_OF_IPV4_SRC",
 192     }, {
 193         MFF_IPV4_DST, "ip_dst", "nw_dst",
 194         MF_FIELD_SIZES(be32),
 195         MFM_FULLY, 0,
 196         MFS_IPV4,
 197         MFP_IPV4,
 198         true,
 199         NXM_OF_IP_DST, "NXM_OF_IP_DST",
 200         OXM_OF_IPV4_DST, "OXM_OF_IPV4_DST",
 201     },
 202
 203     {
 204         MFF_IPV6_SRC, "ipv6_src", NULL,
 205         MF_FIELD_SIZES(ipv6),
 206         MFM_FULLY, 0,
 207         MFS_IPV6,
 208         MFP_IPV6,
 209         true,
 210         NXM_NX_IPV6_SRC, "NXM_NX_IPV6_SRC",
 211         OXM_OF_IPV6_SRC, "OXM_OF_IPV6_SRC",
 212     }, {
 213         MFF_IPV6_DST, "ipv6_dst", NULL,
 214         MF_FIELD_SIZES(ipv6),
 215         MFM_FULLY, 0,
 216         MFS_IPV6,
 217         MFP_IPV6,
 218         true,
 219         NXM_NX_IPV6_DST, "NXM_NX_IPV6_DST",
 220         OXM_OF_IPV6_DST, "OXM_OF_IPV6_DST",
 221     },
 222     {
 223         MFF_IPV6_LABEL, "ipv6_label", NULL,
 224         4, 20,
 225         MFM_NONE, FWW_IPV6_LABEL,
 226         MFS_HEXADECIMAL,
 227         MFP_IPV6,
 228         false,
 229         NXM_NX_IPV6_LABEL, "NXM_NX_IPV6_LABEL",
 230         OXM_OF_IPV6_FLABEL, "OXM_OF_IPV6_FLABEL",
 231     },
 232
 233     {
 234         MFF_IP_PROTO, "nw_proto", NULL,
 235         MF_FIELD_SIZES(u8),
 236         MFM_NONE, FWW_NW_PROTO,
 237         MFS_DECIMAL,
 238         MFP_IP_ANY,
 239         false,
 240         NXM_OF_IP_PROTO, "NXM_OF_IP_PROTO",
 241         OXM_OF_IP_PROTO, "OXM_OF_IP_PROTO",
 242     }, {
 243         MFF_IP_DSCP, "nw_tos", NULL,
 244         MF_FIELD_SIZES(u8),
 245         MFM_NONE, FWW_NW_DSCP,
 246         MFS_DECIMAL,
 247         MFP_IP_ANY,
 248         true,
 249         NXM_OF_IP_TOS, "NXM_OF_IP_TOS",
 250         OXM_OF_IP_DSCP, "OXM_OF_IP_DSCP",
 251     }, {
 252         MFF_IP_ECN, "nw_ecn", NULL,
 253         1, 2,
 254         MFM_NONE, FWW_NW_ECN,
 255         MFS_DECIMAL,
 256         MFP_IP_ANY,
 257         true,
 258         NXM_NX_IP_ECN, "NXM_NX_IP_ECN",
 259         OXM_OF_IP_ECN, "OXM_OF_IP_ECN",
 260     }, {
 261         MFF_IP_TTL, "nw_ttl", NULL,
 262         MF_FIELD_SIZES(u8),
 263         MFM_NONE, FWW_NW_TTL,
 264         MFS_DECIMAL,
 265         MFP_IP_ANY,
 266         true,
 267         NXM_NX_IP_TTL, "NXM_NX_IP_TTL",
 268         NXM_NX_IP_TTL, "NXM_NX_IP_TTL",
 269     }, {
 270         MFF_IP_FRAG, "ip_frag", NULL,
 271         1, 2,
 272         MFM_FULLY, 0,
 273         MFS_FRAG,
 274         MFP_IP_ANY,
 275         false,
 276         NXM_NX_IP_FRAG, "NXM_NX_IP_FRAG",
 277         NXM_NX_IP_FRAG, "NXM_NX_IP_FRAG",
 278     },
 279
 280     {
 281         MFF_ARP_OP, "arp_op", NULL,
 282         MF_FIELD_SIZES(be16),
 283         MFM_NONE, FWW_NW_PROTO,
 284         MFS_DECIMAL,
 285         MFP_ARP,
 286         false,
 287         NXM_OF_ARP_OP, "NXM_OF_ARP_OP",
 288         OXM_OF_ARP_OP, "OXM_OF_ARP_OP",
 289     }, {
 290         MFF_ARP_SPA, "arp_spa", NULL,
 291         MF_FIELD_SIZES(be32),
 292         MFM_FULLY, 0,
 293         MFS_IPV4,
 294         MFP_ARP,
 295         false,
 296         NXM_OF_ARP_SPA, "NXM_OF_ARP_SPA",
 297         OXM_OF_ARP_SPA, "OXM_OF_ARP_SPA",
 298     }, {
 299         MFF_ARP_TPA, "arp_tpa", NULL,
 300         MF_FIELD_SIZES(be32),
 301         MFM_FULLY, 0,
 302         MFS_IPV4,
 303         MFP_ARP,
 304         false,
 305         NXM_OF_ARP_TPA, "NXM_OF_ARP_TPA",
 306         OXM_OF_ARP_TPA, "OXM_OF_ARP_TPA",
 307     }, {
 308         MFF_ARP_SHA, "arp_sha", NULL,
 309         MF_FIELD_SIZES(mac),
 310         MFM_NONE, FWW_ARP_SHA,
 311         MFS_ETHERNET,
 312         MFP_ARP,
 313         false,
 314         NXM_NX_ARP_SHA, "NXM_NX_ARP_SHA",
 315         OXM_OF_ARP_SHA, "OXM_OF_ARP_SHA",
 316     }, {
 317         MFF_ARP_THA, "arp_tha", NULL,
 318         MF_FIELD_SIZES(mac),
 319         MFM_NONE, FWW_ARP_THA,
 320         MFS_ETHERNET,
 321         MFP_ARP,
 322         false,
 323         NXM_NX_ARP_THA, "NXM_NX_ARP_THA",
 324         OXM_OF_ARP_THA, "OXM_OF_ARP_THA",
 325     },
 326
 327     /* ## -- ## */
 328     /* ## L4 ## */
 329     /* ## -- ## */
 330
 331     {
 332         MFF_TCP_SRC, "tcp_src", "tp_src",
 333         MF_FIELD_SIZES(be16),
 334         MFM_FULLY, 0,
 335         MFS_DECIMAL,
 336         MFP_TCP,
 337         true,
 338         NXM_OF_TCP_SRC, "NXM_OF_TCP_SRC",
 339         OXM_OF_TCP_SRC, "OXM_OF_TCP_SRC",
 340     }, {
 341         MFF_TCP_DST, "tcp_dst", "tp_dst",
 342         MF_FIELD_SIZES(be16),
 343         MFM_FULLY, 0,
 344         MFS_DECIMAL,
 345         MFP_TCP,
 346         true,
 347         NXM_OF_TCP_DST, "NXM_OF_TCP_DST",
 348         OXM_OF_TCP_DST, "OXM_OF_TCP_DST",
 349     },
 350
 351     {
 352         MFF_UDP_SRC, "udp_src", NULL,
 353         MF_FIELD_SIZES(be16),
 354         MFM_FULLY, 0,
 355         MFS_DECIMAL,
 356         MFP_UDP,
 357         true,
 358         NXM_OF_UDP_SRC, "NXM_OF_UDP_SRC",
 359         OXM_OF_UDP_SRC, "OXM_OF_UDP_SRC",
 360     }, {
 361         MFF_UDP_DST, "udp_dst", NULL,
 362         MF_FIELD_SIZES(be16),
 363         MFM_FULLY, 0,
 364         MFS_DECIMAL,
 365         MFP_UDP,
 366         true,
 367         NXM_OF_UDP_DST, "NXM_OF_UDP_DST",
 368         OXM_OF_UDP_DST, "OXM_OF_UDP_DST",
 369     },
 370
 371     {
 372         MFF_ICMPV4_TYPE, "icmp_type", NULL,
 373         MF_FIELD_SIZES(u8),
 374         MFM_NONE, 0,
 375         MFS_DECIMAL,
 376         MFP_ICMPV4,
 377         false,
 378         NXM_OF_ICMP_TYPE, "NXM_OF_ICMP_TYPE",
 379         OXM_OF_ICMPV4_TYPE, "OXM_OF_ICMPV4_TYPE",
 380     }, {
 381         MFF_ICMPV4_CODE, "icmp_code", NULL,
 382         MF_FIELD_SIZES(u8),
 383         MFM_NONE, 0,
 384         MFS_DECIMAL,
 385         MFP_ICMPV4,
 386         false,
 387         NXM_OF_ICMP_CODE, "NXM_OF_ICMP_CODE",
 388         OXM_OF_ICMPV4_CODE, "OXM_OF_ICMPV4_CODE",
 389     },
 390
 391     {
 392         MFF_ICMPV6_TYPE, "icmpv6_type", NULL,
 393         MF_FIELD_SIZES(u8),
 394         MFM_NONE, 0,
 395         MFS_DECIMAL,
 396         MFP_ICMPV6,
 397         false,
 398         NXM_NX_ICMPV6_TYPE, "NXM_NX_ICMPV6_TYPE",
 399         OXM_OF_ICMPV6_TYPE, "OXM_OF_ICMPV6_TYPE",
 400     }, {
 401         MFF_ICMPV6_CODE, "icmpv6_code", NULL,
 402         MF_FIELD_SIZES(u8),
 403         MFM_NONE, 0,
 404         MFS_DECIMAL,
 405         MFP_ICMPV6,
 406         false,
 407         NXM_NX_ICMPV6_CODE, "NXM_NX_ICMPV6_CODE",
 408         OXM_OF_ICMPV6_CODE, "OXM_OF_ICMPV6_CODE",
 409     },
 410
 411     /* ## ---- ## */
 412     /* ## L"5" ## */
 413     /* ## ---- ## */
 414
 415     {
 416         MFF_ND_TARGET, "nd_target", NULL,
 417         MF_FIELD_SIZES(ipv6),
 418         MFM_FULLY, 0,
 419         MFS_IPV6,
 420         MFP_ND,
 421         false,
 422         NXM_NX_ND_TARGET, "NXM_NX_ND_TARGET",
 423         OXM_OF_IPV6_ND_TARGET, "OXM_OF_IPV6_ND_TARGET",
 424     }, {
 425         MFF_ND_SLL, "nd_sll", NULL,
 426         MF_FIELD_SIZES(mac),
 427         MFM_NONE, FWW_ARP_SHA,
 428         MFS_ETHERNET,
 429         MFP_ND_SOLICIT,
 430         false,
 431         NXM_NX_ND_SLL, "NXM_NX_ND_SLL",
 432         OXM_OF_IPV6_ND_SLL, "OXM_OF_IPV6_ND_SLL",
 433     }, {
 434         MFF_ND_TLL, "nd_tll", NULL,
 435         MF_FIELD_SIZES(mac),
 436         MFM_NONE, FWW_ARP_THA,
 437         MFS_ETHERNET,
 438         MFP_ND_ADVERT,
 439         false,
 440         NXM_NX_ND_TLL, "NXM_NX_ND_TLL",
 441         OXM_OF_IPV6_ND_TLL, "OXM_OF_IPV6_ND_TLL",
 442     }
 443 };
 444
 445 /* Maps an NXM or OXM header value to an mf_field. */
 446 struct nxm_field {
 447     struct hmap_node hmap_node; /* In 'all_fields' hmap. */
 448     uint32_t header;            /* NXM or OXM header value. */
 449     const struct mf_field *mf;
 450 };
 451
 452 /* Contains 'struct nxm_field's. */
 453 static struct hmap all_fields = HMAP_INITIALIZER(&all_fields);
 454
 455 /* Rate limit for parse errors.  These always indicate a bug in an OpenFlow
 456  * controller and so there's not much point in showing a lot of them. */
 457 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
 458
 459 const struct mf_field *mf_from_nxm_header__(uint32_t header);
 460
 461 /* Returns the field with the given 'id'. */
 462 const struct mf_field *
 463 mf_from_id(enum mf_field_id id)
 464 {
 465     assert((unsigned int) id < MFF_N_IDS);
 466     return &mf_fields[id];
 467 }
 468
 469 /* Returns the field with the given 'name', or a null pointer if no field has
 470  * that name. */
 471 const struct mf_field *
 472 mf_from_name(const char *name)
 473 {
 474     static struct shash mf_by_name = SHASH_INITIALIZER(&mf_by_name);
 475
 476     if (shash_is_empty(&mf_by_name)) {
 477         const struct mf_field *mf;
 478
 479         for (mf = mf_fields; mf < &mf_fields[MFF_N_IDS]; mf++) {
 480             shash_add_once(&mf_by_name, mf->name, mf);
 481             if (mf->extra_name) {
 482                 shash_add_once(&mf_by_name, mf->extra_name, mf);
 483             }
 484         }
 485     }
 486
 487     return shash_find_data(&mf_by_name, name);
 488 }
 489
 490 static void
 491 add_nxm_field(uint32_t header, const struct mf_field *mf)
 492 {
 493     struct nxm_field *f;
 494
 495     f = xmalloc(sizeof *f);
 496     hmap_insert(&all_fields, &f->hmap_node, hash_int(header, 0));
 497     f->header = header;
 498     f->mf = mf;
 499 }
 500
 501 static void
 502 nxm_init_add_field(const struct mf_field *mf, uint32_t header)
 503 {
 504     if (header) {
 505         assert(!mf_from_nxm_header__(header));
 506         add_nxm_field(header, mf);
 507         if (mf->maskable != MFM_NONE) {
 508             add_nxm_field(NXM_MAKE_WILD_HEADER(header), mf);
 509         }
 510     }
 511 }
 512
 513 static void
 514 nxm_init(void)
 515 {
 516     const struct mf_field *mf;
 517
 518     for (mf = mf_fields; mf < &mf_fields[MFF_N_IDS]; mf++) {
 519         nxm_init_add_field(mf, mf->nxm_header);
 520         if (mf->oxm_header != mf->nxm_header) {
 521             nxm_init_add_field(mf, mf->oxm_header);
 522         }
 523     }
 524 }
 525
 526 const struct mf_field *
 527 mf_from_nxm_header(uint32_t header)
 528 {
 529     if (hmap_is_empty(&all_fields)) {
 530         nxm_init();
 531     }
 532     return mf_from_nxm_header__(header);
 533 }
 534
 535 const struct mf_field *
 536 mf_from_nxm_header__(uint32_t header)
 537 {
 538     const struct nxm_field *f;
 539
 540     HMAP_FOR_EACH_IN_BUCKET (f, hmap_node, hash_int(header, 0), &all_fields) {
 541         if (f->header == header) {
 542             return f->mf;
 543         }
 544     }
 545
 546     return NULL;
 547 }
 548
 549 /* Returns true if 'wc' wildcards all the bits in field 'mf', false if 'wc'
 550  * specifies at least one bit in the field.
 551  *
 552  * The caller is responsible for ensuring that 'wc' corresponds to a flow that
 553  * meets 'mf''s prerequisites. */
 554 bool
 555 mf_is_all_wild(const struct mf_field *mf, const struct flow_wildcards *wc)
 556 {
 557     switch (mf->id) {
 558     case MFF_IN_PORT:
 559     case MFF_ETH_TYPE:
 560     case MFF_IP_PROTO:
 561     case MFF_IP_DSCP:
 562     case MFF_IP_ECN:
 563     case MFF_IP_TTL:
 564     case MFF_IPV6_LABEL:
 565     case MFF_ARP_OP:
 566     case MFF_ARP_SHA:
 567     case MFF_ARP_THA:
 568     case MFF_ND_SLL:
 569     case MFF_ND_TLL:
 570         assert(mf->fww_bit != 0);
 571         return (wc->wildcards & mf->fww_bit) != 0;
 572
 573     case MFF_TUN_ID:
 574         return !wc->tun_id_mask;
 575     case MFF_METADATA:
 576         return !wc->metadata_mask;
 577
 578     CASE_MFF_REGS:
 579         return !wc->reg_masks[mf->id - MFF_REG0];
 580
 581     case MFF_ETH_SRC:
 582         return eth_addr_is_zero(wc->dl_src_mask);
 583     case MFF_ETH_DST:
 584         return eth_addr_is_zero(wc->dl_dst_mask);
 585
 586     case MFF_VLAN_TCI:
 587         return !wc->vlan_tci_mask;
 588     case MFF_VLAN_VID:
 589         return !(wc->vlan_tci_mask & htons(VLAN_VID_MASK));
 590     case MFF_VLAN_PCP:
 591         return !(wc->vlan_tci_mask & htons(VLAN_PCP_MASK));
 592
 593     case MFF_IPV4_SRC:
 594         return !wc->nw_src_mask;
 595     case MFF_IPV4_DST:
 596         return !wc->nw_dst_mask;
 597
 598     case MFF_IPV6_SRC:
 599         return ipv6_mask_is_any(&wc->ipv6_src_mask);
 600     case MFF_IPV6_DST:
 601         return ipv6_mask_is_any(&wc->ipv6_dst_mask);
 602
 603     case MFF_ND_TARGET:
 604         return ipv6_mask_is_any(&wc->nd_target_mask);
 605
 606     case MFF_IP_FRAG:
 607         return !(wc->nw_frag_mask & FLOW_NW_FRAG_MASK);
 608
 609     case MFF_ARP_SPA:
 610         return !wc->nw_src_mask;
 611     case MFF_ARP_TPA:
 612         return !wc->nw_dst_mask;
 613
 614     case MFF_TCP_SRC:
 615     case MFF_UDP_SRC:
 616     case MFF_ICMPV4_TYPE:
 617     case MFF_ICMPV6_TYPE:
 618         return !wc->tp_src_mask;
 619     case MFF_TCP_DST:
 620     case MFF_UDP_DST:
 621     case MFF_ICMPV4_CODE:
 622     case MFF_ICMPV6_CODE:
 623         return !wc->tp_dst_mask;
 624
 625     case MFF_N_IDS:
 626     default:
 627         NOT_REACHED();
 628     }
 629 }
 630
 631 /* Initializes 'mask' with the wildcard bit pattern for field 'mf' within 'wc'.
 632  * Each bit in 'mask' will be set to 1 if the bit is significant for matching
 633  * purposes, or to 0 if it is wildcarded.
 634  *
 635  * The caller is responsible for ensuring that 'wc' corresponds to a flow that
 636  * meets 'mf''s prerequisites. */
 637 void
 638 mf_get_mask(const struct mf_field *mf, const struct flow_wildcards *wc,
 639             union mf_value *mask)
 640 {
 641     switch (mf->id) {
 642     case MFF_IN_PORT:
 643     case MFF_ETH_TYPE:
 644     case MFF_IP_PROTO:
 645     case MFF_IP_DSCP:
 646     case MFF_IP_ECN:
 647     case MFF_IP_TTL:
 648     case MFF_IPV6_LABEL:
 649     case MFF_ARP_OP:
 650     case MFF_ARP_SHA:
 651     case MFF_ARP_THA:
 652     case MFF_ND_SLL:
 653     case MFF_ND_TLL:
 654         assert(mf->fww_bit != 0);
 655         memset(mask, wc->wildcards & mf->fww_bit ? 0x00 : 0xff, mf->n_bytes);
 656         break;
 657
 658     case MFF_TUN_ID:
 659         mask->be64 = wc->tun_id_mask;
 660         break;
 661     case MFF_METADATA:
 662         mask->be64 = wc->metadata_mask;
 663         break;
 664
 665     CASE_MFF_REGS:
 666         mask->be32 = htonl(wc->reg_masks[mf->id - MFF_REG0]);
 667         break;
 668
 669     case MFF_ETH_DST:
 670         memcpy(mask->mac, wc->dl_dst_mask, ETH_ADDR_LEN);
 671         break;
 672
 673     case MFF_ETH_SRC:
 674         memcpy(mask->mac, wc->dl_src_mask, ETH_ADDR_LEN);
 675         break;
 676
 677     case MFF_VLAN_TCI:
 678         mask->be16 = wc->vlan_tci_mask;
 679         break;
 680     case MFF_VLAN_VID:
 681         mask->be16 = wc->vlan_tci_mask & htons(VLAN_VID_MASK);
 682         break;
 683     case MFF_VLAN_PCP:
 684         mask->u8 = vlan_tci_to_pcp(wc->vlan_tci_mask);
 685         break;
 686
 687     case MFF_IPV4_SRC:
 688         mask->be32 = wc->nw_src_mask;
 689         break;
 690     case MFF_IPV4_DST:
 691         mask->be32 = wc->nw_dst_mask;
 692         break;
 693
 694     case MFF_IPV6_SRC:
 695         mask->ipv6 = wc->ipv6_src_mask;
 696         break;
 697     case MFF_IPV6_DST:
 698         mask->ipv6 = wc->ipv6_dst_mask;
 699         break;
 700
 701     case MFF_ND_TARGET:
 702         mask->ipv6 = wc->nd_target_mask;
 703         break;
 704
 705     case MFF_IP_FRAG:
 706         mask->u8 = wc->nw_frag_mask & FLOW_NW_FRAG_MASK;
 707         break;
 708
 709     case MFF_ARP_SPA:
 710         mask->be32 = wc->nw_src_mask;
 711         break;
 712     case MFF_ARP_TPA:
 713         mask->be32 = wc->nw_dst_mask;
 714         break;
 715
 716     case MFF_TCP_SRC:
 717     case MFF_UDP_SRC:
 718         mask->be16 = wc->tp_src_mask;
 719         break;
 720     case MFF_TCP_DST:
 721     case MFF_UDP_DST:
 722         mask->be16 = wc->tp_dst_mask;
 723         break;
 724
 725     case MFF_ICMPV4_TYPE:
 726     case MFF_ICMPV6_TYPE:
 727         mask->u8 = ntohs(wc->tp_src_mask);
 728         break;
 729     case MFF_ICMPV4_CODE:
 730     case MFF_ICMPV6_CODE:
 731         mask->u8 = ntohs(wc->tp_dst_mask);
 732         break;
 733
 734     case MFF_N_IDS:
 735     default:
 736         NOT_REACHED();
 737     }
 738 }
 739
 740 /* Tests whether 'mask' is a valid wildcard bit pattern for 'mf'.  Returns true
 741  * if the mask is valid, false otherwise. */
 742 bool
 743 mf_is_mask_valid(const struct mf_field *mf, const union mf_value *mask)
 744 {
 745     switch (mf->maskable) {
 746     case MFM_NONE:
 747         return (is_all_zeros((const uint8_t *) mask, mf->n_bytes) ||
 748                 is_all_ones((const uint8_t *) mask, mf->n_bytes));
 749
 750     case MFM_FULLY:
 751         return true;
 752     }
 753
 754     NOT_REACHED();
 755 }
 756
 757 static bool
 758 is_ip_any(const struct flow *flow)
 759 {
 760     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP) ||
 761             flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6));
 762 }
 763
 764 static bool
 765 is_icmpv4(const struct flow *flow)
 766 {
 767     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)
 768             && flow->nw_proto == IPPROTO_ICMP);
 769 }
 770
 771 static bool
 772 is_icmpv6(const struct flow *flow)
 773 {
 774     return (flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6)
 775             && flow->nw_proto == IPPROTO_ICMPV6);
 776 }
 777
 778 /* Returns true if 'flow' meets the prerequisites for 'mf', false otherwise. */
 779 bool
 780 mf_are_prereqs_ok(const struct mf_field *mf, const struct flow *flow)
 781 {
 782     switch (mf->prereqs) {
 783     case MFP_NONE:
 784         return true;
 785
 786     case MFP_ARP:
 787         return flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP);
 788     case MFP_IPV4:
 789         return flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP);
 790     case MFP_IPV6:
 791         return flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IPV6);
 792     case MFP_IP_ANY:
 793         return is_ip_any(flow);
 794
 795     case MFP_TCP:
 796         return is_ip_any(flow) && flow->nw_proto == IPPROTO_TCP;
 797     case MFP_UDP:
 798         return is_ip_any(flow) && flow->nw_proto == IPPROTO_UDP;
 799     case MFP_ICMPV4:
 800         return is_icmpv4(flow);
 801     case MFP_ICMPV6:
 802         return is_icmpv6(flow);
 803
 804     case MFP_ND:
 805         return (is_icmpv6(flow)
 806                 && flow->tp_dst == htons(0)
 807                 && (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_SOLICIT) ||
 808                     flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_ADVERT)));
 809     case MFP_ND_SOLICIT:
 810         return (is_icmpv6(flow)
 811                 && flow->tp_dst == htons(0)
 812                 && (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_SOLICIT)));
 813     case MFP_ND_ADVERT:
 814         return (is_icmpv6(flow)
 815                 && flow->tp_dst == htons(0)
 816                 && (flow->tp_src == htons(ND_NEIGHBOR_ADVERT)));
 817     }
 818
 819     NOT_REACHED();
 820 }
 821
 822 /* Returns true if 'value' may be a valid value *as part of a masked match*,
 823  * false otherwise.
 824  *
 825  * A value is not rejected just because it is not valid for the field in
 826  * question, but only if it doesn't make sense to test the bits in question at
 827  * all.  For example, the MFF_VLAN_TCI field will never have a nonzero value
 828  * without the VLAN_CFI bit being set, but we can't reject those values because
 829  * it is still legitimate to test just for those bits (see the documentation
 830  * for NXM_OF_VLAN_TCI in nicira-ext.h).  On the other hand, there is never a
 831  * reason to set the low bit of MFF_IP_DSCP to 1, so we reject that. */
 832 bool
 833 mf_is_value_valid(const struct mf_field *mf, const union mf_value *value)
 834 {
 835     switch (mf->id) {
 836     case MFF_TUN_ID:
 837     case MFF_METADATA:
 838     case MFF_IN_PORT:
 839     CASE_MFF_REGS:
 840     case MFF_ETH_SRC:
 841     case MFF_ETH_DST:
 842     case MFF_ETH_TYPE:
 843     case MFF_VLAN_TCI:
 844     case MFF_IPV4_SRC:
 845     case MFF_IPV4_DST:
 846     case MFF_IPV6_SRC:
 847     case MFF_IPV6_DST:
 848     case MFF_IP_PROTO:
 849     case MFF_IP_TTL:
 850     case MFF_ARP_SPA:
 851     case MFF_ARP_TPA:
 852     case MFF_ARP_SHA:
 853     case MFF_ARP_THA:
 854     case MFF_TCP_SRC:
 855     case MFF_TCP_DST:
 856     case MFF_UDP_SRC:
 857     case MFF_UDP_DST:
 858     case MFF_ICMPV4_TYPE:
 859     case MFF_ICMPV4_CODE:
 860     case MFF_ICMPV6_TYPE:
 861     case MFF_ICMPV6_CODE:
 862     case MFF_ND_TARGET:
 863     case MFF_ND_SLL:
 864     case MFF_ND_TLL:
 865         return true;
 866
 867     case MFF_IP_DSCP:
 868         return !(value->u8 & ~IP_DSCP_MASK);
 869     case MFF_IP_ECN:
 870         return !(value->u8 & ~IP_ECN_MASK);
 871     case MFF_IP_FRAG:
 872         return !(value->u8 & ~FLOW_NW_FRAG_MASK);
 873
 874     case MFF_ARP_OP:
 875         return !(value->be16 & htons(0xff00));
 876
 877     case MFF_VLAN_VID:
 878         return !(value->be16 & htons(VLAN_CFI | VLAN_PCP_MASK));
 879
 880     case MFF_VLAN_PCP:
 881         return !(value->u8 & ~(VLAN_PCP_MASK >> VLAN_PCP_SHIFT));
 882
 883     case MFF_IPV6_LABEL:
 884         return !(value->be32 & ~htonl(IPV6_LABEL_MASK));
 885
 886     case MFF_N_IDS:
 887     default:
 888         NOT_REACHED();
 889     }
 890 }
 891
 892 /* Copies the value of field 'mf' from 'flow' into 'value'.  The caller is
 893  * responsible for ensuring that 'flow' meets 'mf''s prerequisites. */
 894 void
 895 mf_get_value(const struct mf_field *mf, const struct flow *flow,
 896              union mf_value *value)
 897 {
 898     switch (mf->id) {
 899     case MFF_TUN_ID:
 900         value->be64 = flow->tun_id;
 901         break;
 902     case MFF_METADATA:
 903         value->be64 = flow->metadata;
 904         break;
 905
 906     case MFF_IN_PORT:
 907         value->be16 = htons(flow->in_port);
 908         break;
 909
 910     CASE_MFF_REGS:
 911         value->be32 = htonl(flow->regs[mf->id - MFF_REG0]);
 912         break;
 913
 914     case MFF_ETH_SRC:
 915         memcpy(value->mac, flow->dl_src, ETH_ADDR_LEN);
 916         break;
 917
 918     case MFF_ETH_DST:
 919         memcpy(value->mac, flow->dl_dst, ETH_ADDR_LEN);
 920         break;
 921
 922     case MFF_ETH_TYPE:
 923         value->be16 = flow->dl_type;
 924         break;
 925
 926     case MFF_VLAN_TCI:
 927         value->be16 = flow->vlan_tci;
 928         break;
 929
 930     case MFF_VLAN_VID:
 931         value->be16 = flow->vlan_tci & htons(VLAN_VID_MASK);
 932         break;
 933
 934     case MFF_VLAN_PCP:
 935         value->u8 = vlan_tci_to_pcp(flow->vlan_tci);
 936         break;
 937
 938     case MFF_IPV4_SRC:
 939         value->be32 = flow->nw_src;
 940         break;
 941
 942     case MFF_IPV4_DST:
 943         value->be32 = flow->nw_dst;
 944         break;
 945
 946     case MFF_IPV6_SRC:
 947         value->ipv6 = flow->ipv6_src;
 948         break;
 949
 950     case MFF_IPV6_DST:
 951         value->ipv6 = flow->ipv6_dst;
 952         break;
 953
 954     case MFF_IPV6_LABEL:
 955         value->be32 = flow->ipv6_label;
 956         break;
 957
 958     case MFF_IP_PROTO:
 959         value->u8 = flow->nw_proto;
 960         break;
 961
 962     case MFF_IP_DSCP:
 963         value->u8 = flow->nw_tos & IP_DSCP_MASK;
 964         break;
 965
 966     case MFF_IP_ECN:
 967         value->u8 = flow->nw_tos & IP_ECN_MASK;
 968         break;
 969
 970     case MFF_IP_TTL:
 971         value->u8 = flow->nw_ttl;
 972         break;
 973
 974     case MFF_IP_FRAG:
 975         value->u8 = flow->nw_frag;
 976         break;
 977
 978     case MFF_ARP_OP:
 979         value->be16 = htons(flow->nw_proto);
 980         break;
 981
 982     case MFF_ARP_SPA:
 983         value->be32 = flow->nw_src;
 984         break;
 985
 986     case MFF_ARP_TPA:
 987         value->be32 = flow->nw_dst;
 988         break;
 989
 990     case MFF_ARP_SHA:
 991     case MFF_ND_SLL:
 992         memcpy(value->mac, flow->arp_sha, ETH_ADDR_LEN);
 993         break;
 994
 995     case MFF_ARP_THA:
 996     case MFF_ND_TLL:
 997         memcpy(value->mac, flow->arp_tha, ETH_ADDR_LEN);
 998         break;
 999
1000     case MFF_TCP_SRC:
1001     case MFF_UDP_SRC:
1002         value->be16 = flow->tp_src;
1003         break;
1004
1005     case MFF_TCP_DST:
1006     case MFF_UDP_DST:
1007         value->be16 = flow->tp_dst;
1008         break;
1009
1010     case MFF_ICMPV4_TYPE:
1011     case MFF_ICMPV6_TYPE:
1012         value->u8 = ntohs(flow->tp_src);
1013         break;
1014
1015     case MFF_ICMPV4_CODE:
1016     case MFF_ICMPV6_CODE:
1017         value->u8 = ntohs(flow->tp_dst);
1018         break;
1019
1020     case MFF_ND_TARGET:
1021         value->ipv6 = flow->nd_target;
1022         break;
1023
1024     case MFF_N_IDS:
1025     default:
1026         NOT_REACHED();
1027     }
1028 }
1029
1030 /* Makes 'rule' match field 'mf' exactly, with the value matched taken from
1031  * 'value'.  The caller is responsible for ensuring that 'rule' meets 'mf''s
1032  * prerequisites. */
1033 void
1034 mf_set_value(const struct mf_field *mf,
1035              const union mf_value *value, struct cls_rule *rule)
1036 {
1037     switch (mf->id) {
1038     case MFF_TUN_ID:
1039         cls_rule_set_tun_id(rule, value->be64);
1040         break;
1041     case MFF_METADATA:
1042         cls_rule_set_metadata(rule, value->be64);
1043         break;
1044
1045     case MFF_IN_PORT:
1046         cls_rule_set_in_port(rule, ntohs(value->be16));
1047         break;
1048
1049     CASE_MFF_REGS:
1050         cls_rule_set_reg(rule, mf->id - MFF_REG0, ntohl(value->be32));
1051         break;
1052
1053     case MFF_ETH_SRC:
1054         cls_rule_set_dl_src(rule, value->mac);
1055         break;
1056
1057     case MFF_ETH_DST:
1058         cls_rule_set_dl_dst(rule, value->mac);
1059         break;
1060
1061     case MFF_ETH_TYPE:
1062         cls_rule_set_dl_type(rule, value->be16);
1063         break;
1064
1065     case MFF_VLAN_TCI:
1066         cls_rule_set_dl_tci(rule, value->be16);
1067         break;
1068
1069     case MFF_VLAN_VID:
1070         cls_rule_set_dl_vlan(rule, value->be16);
1071         break;
1072
1073     case MFF_VLAN_PCP:
1074         cls_rule_set_dl_vlan_pcp(rule, value->u8);
1075         break;
1076
1077     case MFF_IPV4_SRC:
1078         cls_rule_set_nw_src(rule, value->be32);
1079         break;
1080
1081     case MFF_IPV4_DST:
1082         cls_rule_set_nw_dst(rule, value->be32);
1083         break;
1084
1085     case MFF_IPV6_SRC:
1086         cls_rule_set_ipv6_src(rule, &value->ipv6);
1087         break;
1088
1089     case MFF_IPV6_DST:
1090         cls_rule_set_ipv6_dst(rule, &value->ipv6);
1091         break;
1092
1093     case MFF_IPV6_LABEL:
1094         cls_rule_set_ipv6_label(rule, value->be32);
1095         break;
1096
1097     case MFF_IP_PROTO:
1098         cls_rule_set_nw_proto(rule, value->u8);
1099         break;
1100
1101     case MFF_IP_DSCP:
1102         cls_rule_set_nw_dscp(rule, value->u8);
1103         break;
1104
1105     case MFF_IP_ECN:
1106         cls_rule_set_nw_ecn(rule, value->u8);
1107         break;
1108
1109     case MFF_IP_TTL:
1110         cls_rule_set_nw_ttl(rule, value->u8);
1111         break;
1112
1113     case MFF_IP_FRAG:
1114         cls_rule_set_nw_frag(rule, value->u8);
1115         break;
1116
1117     case MFF_ARP_OP:
1118         cls_rule_set_nw_proto(rule, ntohs(value->be16));
1119         break;
1120
1121     case MFF_ARP_SPA:
1122         cls_rule_set_nw_src(rule, value->be32);
1123         break;
1124
1125     case MFF_ARP_TPA:
1126         cls_rule_set_nw_dst(rule, value->be32);
1127         break;
1128
1129     case MFF_ARP_SHA:
1130     case MFF_ND_SLL:
1131         cls_rule_set_arp_sha(rule, value->mac);
1132         break;
1133
1134     case MFF_ARP_THA:
1135     case MFF_ND_TLL:
1136         cls_rule_set_arp_tha(rule, value->mac);
1137         break;
1138
1139     case MFF_TCP_SRC:
1140     case MFF_UDP_SRC:
1141         cls_rule_set_tp_src(rule, value->be16);
1142         break;
1143
1144     case MFF_TCP_DST:
1145     case MFF_UDP_DST:
1146         cls_rule_set_tp_dst(rule, value->be16);
1147         break;
1148
1149     case MFF_ICMPV4_TYPE:
1150     case MFF_ICMPV6_TYPE:
1151         cls_rule_set_icmp_type(rule, value->u8);
1152         break;
1153
1154     case MFF_ICMPV4_CODE:
1155     case MFF_ICMPV6_CODE:
1156         cls_rule_set_icmp_code(rule, value->u8);
1157         break;
1158
1159     case MFF_ND_TARGET:
1160         cls_rule_set_nd_target(rule, &value->ipv6);
1161         break;
1162
1163     case MFF_N_IDS:
1164     default:
1165         NOT_REACHED();
1166     }
1167 }
1168
1169 /* Makes 'rule' match field 'mf' exactly, with the value matched taken from
1170  * 'value'.  The caller is responsible for ensuring that 'rule' meets 'mf''s
1171  * prerequisites. */
1172 void
1173 mf_set_flow_value(const struct mf_field *mf,
1174                   const union mf_value *value, struct flow *flow)
1175 {
1176     switch (mf->id) {
1177     case MFF_TUN_ID:
1178         flow->tun_id = value->be64;
1179         break;
1180     case MFF_METADATA:
1181         flow->metadata = value->be64;
1182         break;
1183
1184     case MFF_IN_PORT:
1185         flow->in_port = ntohs(value->be16);
1186         break;
1187
1188     CASE_MFF_REGS:
1189         flow->regs[mf->id - MFF_REG0] = ntohl(value->be32);
1190         break;
1191
1192     case MFF_ETH_SRC:
1193         memcpy(flow->dl_src, value->mac, ETH_ADDR_LEN);
1194         break;
1195
1196     case MFF_ETH_DST:
1197         memcpy(flow->dl_dst, value->mac, ETH_ADDR_LEN);
1198         break;
1199
1200     case MFF_ETH_TYPE:
1201         flow->dl_type = value->be16;
1202         break;
1203
1204     case MFF_VLAN_TCI:
1205         flow->vlan_tci = value->be16;
1206         break;
1207
1208     case MFF_VLAN_VID:
1209         flow_set_vlan_vid(flow, value->be16);
1210         break;
1211
1212     case MFF_VLAN_PCP:
1213         flow_set_vlan_pcp(flow, value->u8);
1214         break;
1215
1216     case MFF_IPV4_SRC:
1217         flow->nw_src = value->be32;
1218         break;
1219
1220     case MFF_IPV4_DST:
1221         flow->nw_dst = value->be32;
1222         break;
1223
1224     case MFF_IPV6_SRC:
1225         flow->ipv6_src = value->ipv6;
1226         break;
1227
1228     case MFF_IPV6_DST:
1229         flow->ipv6_dst = value->ipv6;
1230         break;
1231
1232     case MFF_IPV6_LABEL:
1233         flow->ipv6_label = value->be32 & ~htonl(IPV6_LABEL_MASK);
1234         break;
1235
1236     case MFF_IP_PROTO:
1237         flow->nw_proto = value->u8;
1238         break;
1239
1240     case MFF_IP_DSCP:
1241         flow->nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
1242         flow->nw_tos |= value->u8 & IP_DSCP_MASK;
1243         break;
1244
1245     case MFF_IP_ECN:
1246         flow->nw_tos &= ~IP_ECN_MASK;
1247         flow->nw_tos |= value->u8 & IP_ECN_MASK;
1248         break;
1249
1250     case MFF_IP_TTL:
1251         flow->nw_ttl = value->u8;
1252         break;
1253
1254     case MFF_IP_FRAG:
1255         flow->nw_frag &= value->u8;
1256         break;
1257
1258     case MFF_ARP_OP:
1259         flow->nw_proto = ntohs(value->be16);
1260         break;
1261
1262     case MFF_ARP_SPA:
1263         flow->nw_src = value->be32;
1264         break;
1265
1266     case MFF_ARP_TPA:
1267         flow->nw_dst = value->be32;
1268         break;
1269
1270     case MFF_ARP_SHA:
1271     case MFF_ND_SLL:
1272         memcpy(flow->arp_sha, value->mac, ETH_ADDR_LEN);
1273         break;
1274
1275     case MFF_ARP_THA:
1276     case MFF_ND_TLL:
1277         memcpy(flow->arp_tha, value->mac, ETH_ADDR_LEN);
1278         break;
1279
1280     case MFF_TCP_SRC:
1281     case MFF_UDP_SRC:
1282         flow->tp_src = value->be16;
1283         break;
1284
1285     case MFF_TCP_DST:
1286     case MFF_UDP_DST:
1287         flow->tp_dst = value->be16;
1288         break;
1289
1290     case MFF_ICMPV4_TYPE:
1291     case MFF_ICMPV6_TYPE:
1292         flow->tp_src = htons(value->u8);
1293         break;
1294
1295     case MFF_ICMPV4_CODE:
1296     case MFF_ICMPV6_CODE:
1297         flow->tp_dst = htons(value->u8);
1298         break;
1299
1300     case MFF_ND_TARGET:
1301         flow->nd_target = value->ipv6;
1302         break;
1303
1304     case MFF_N_IDS:
1305     default:
1306         NOT_REACHED();
1307     }
1308 }
1309
1310 /* Returns true if 'mf' has a zero value in 'flow', false if it is nonzero.
1311  *
1312  * The caller is responsible for ensuring that 'flow' meets 'mf''s
1313  * prerequisites. */
1314 bool
1315 mf_is_zero(const struct mf_field *mf, const struct flow *flow)
1316 {
1317     union mf_value value;
1318
1319     mf_get_value(mf, flow, &value);
1320     return is_all_zeros((const uint8_t *) &value, mf->n_bytes);
1321 }
1322
1323 /* Makes 'rule' wildcard field 'mf'.
1324  *
1325  * The caller is responsible for ensuring that 'rule' meets 'mf''s
1326  * prerequisites. */
1327 void
1328 mf_set_wild(const struct mf_field *mf, struct cls_rule *rule)
1329 {
1330     switch (mf->id) {
1331     case MFF_TUN_ID:
1332         cls_rule_set_tun_id_masked(rule, htonll(0), htonll(0));
1333         break;
1334     case MFF_METADATA:
1335         cls_rule_set_metadata_masked(rule, htonll(0), htonll(0));
1336
1337     case MFF_IN_PORT:
1338         rule->wc.wildcards |= FWW_IN_PORT;
1339         rule->flow.in_port = 0;
1340         break;
1341
1342     CASE_MFF_REGS:
1343         cls_rule_set_reg_masked(rule, mf->id - MFF_REG0, 0, 0);
1344         break;
1345
1346     case MFF_ETH_SRC:
1347         memset(rule->flow.dl_src, 0, ETH_ADDR_LEN);
1348         memset(rule->wc.dl_src_mask, 0, ETH_ADDR_LEN);
1349         break;
1350
1351     case MFF_ETH_DST:
1352         memset(rule->flow.dl_dst, 0, ETH_ADDR_LEN);
1353         memset(rule->wc.dl_dst_mask, 0, ETH_ADDR_LEN);
1354         break;
1355
1356     case MFF_ETH_TYPE:
1357         rule->wc.wildcards |= FWW_DL_TYPE;
1358         rule->flow.dl_type = htons(0);
1359         break;
1360
1361     case MFF_VLAN_TCI:
1362         cls_rule_set_dl_tci_masked(rule, htons(0), htons(0));
1363         break;
1364
1365     case MFF_VLAN_VID:
1366         cls_rule_set_any_vid(rule);
1367         break;
1368
1369     case MFF_VLAN_PCP:
1370         cls_rule_set_any_pcp(rule);
1371         break;
1372
1373     case MFF_IPV4_SRC:
1374     case MFF_ARP_SPA:
1375         cls_rule_set_nw_src_masked(rule, htonl(0), htonl(0));
1376         break;
1377
1378     case MFF_IPV4_DST:
1379     case MFF_ARP_TPA:
1380         cls_rule_set_nw_dst_masked(rule, htonl(0), htonl(0));
1381         break;
1382
1383     case MFF_IPV6_SRC:
1384         memset(&rule->wc.ipv6_src_mask, 0, sizeof rule->wc.ipv6_src_mask);
1385         memset(&rule->flow.ipv6_src, 0, sizeof rule->flow.ipv6_src);
1386         break;
1387
1388     case MFF_IPV6_DST:
1389         memset(&rule->wc.ipv6_dst_mask, 0, sizeof rule->wc.ipv6_dst_mask);
1390         memset(&rule->flow.ipv6_dst, 0, sizeof rule->flow.ipv6_dst);
1391         break;
1392
1393     case MFF_IPV6_LABEL:
1394         rule->wc.wildcards |= FWW_IPV6_LABEL;
1395         rule->flow.ipv6_label = 0;
1396         break;
1397
1398     case MFF_IP_PROTO:
1399         rule->wc.wildcards |= FWW_NW_PROTO;
1400         rule->flow.nw_proto = 0;
1401         break;
1402
1403     case MFF_IP_DSCP:
1404         rule->wc.wildcards |= FWW_NW_DSCP;
1405         rule->flow.nw_tos &= ~IP_DSCP_MASK;
1406         break;
1407
1408     case MFF_IP_ECN:
1409         rule->wc.wildcards |= FWW_NW_ECN;
1410         rule->flow.nw_tos &= ~IP_ECN_MASK;
1411         break;
1412
1413     case MFF_IP_TTL:
1414         rule->wc.wildcards |= FWW_NW_TTL;
1415         rule->flow.nw_ttl = 0;
1416         break;
1417
1418     case MFF_IP_FRAG:
1419         rule->wc.nw_frag_mask |= FLOW_NW_FRAG_MASK;
1420         rule->flow.nw_frag &= ~FLOW_NW_FRAG_MASK;
1421         break;
1422
1423     case MFF_ARP_OP:
1424         rule->wc.wildcards |= FWW_NW_PROTO;
1425         rule->flow.nw_proto = 0;
1426         break;
1427
1428     case MFF_ARP_SHA:
1429     case MFF_ND_SLL:
1430         rule->wc.wildcards |= FWW_ARP_SHA;
1431         memset(rule->flow.arp_sha, 0, sizeof rule->flow.arp_sha);
1432         break;
1433
1434     case MFF_ARP_THA:
1435     case MFF_ND_TLL:
1436         rule->wc.wildcards |= FWW_ARP_THA;
1437         memset(rule->flow.arp_tha, 0, sizeof rule->flow.arp_tha);
1438         break;
1439
1440     case MFF_TCP_SRC:
1441     case MFF_UDP_SRC:
1442     case MFF_ICMPV4_TYPE:
1443     case MFF_ICMPV6_TYPE:
1444         rule->wc.tp_src_mask = htons(0);
1445         rule->flow.tp_src = htons(0);
1446         break;
1447
1448     case MFF_TCP_DST:
1449     case MFF_UDP_DST:
1450     case MFF_ICMPV4_CODE:
1451     case MFF_ICMPV6_CODE:
1452         rule->wc.tp_dst_mask = htons(0);
1453         rule->flow.tp_dst = htons(0);
1454         break;
1455
1456     case MFF_ND_TARGET:
1457         memset(&rule->wc.nd_target_mask, 0, sizeof rule->wc.nd_target_mask);
1458         memset(&rule->flow.nd_target, 0, sizeof rule->flow.nd_target);
1459         break;
1460
1461     case MFF_N_IDS:
1462     default:
1463         NOT_REACHED();
1464     }
1465 }
1466
1467 /* Makes 'rule' match field 'mf' with the specified 'value' and 'mask'.
1468  * 'value' specifies a value to match and 'mask' specifies a wildcard pattern,
1469  * with a 1-bit indicating that the corresponding value bit must match and a
1470  * 0-bit indicating a don't-care.
1471  *
1472  * If 'mask' is NULL or points to all-1-bits, then this call is equivalent to
1473  * mf_set_value(mf, value, rule).  If 'mask' points to all-0-bits, then this
1474  * call is equivalent to mf_set_wild(mf, rule).
1475  *
1476  * 'mask' must be a valid mask for 'mf' (see mf_is_mask_valid()).  The caller
1477  * is responsible for ensuring that 'rule' meets 'mf''s prerequisites. */
1478 void
1479 mf_set(const struct mf_field *mf,
1480        const union mf_value *value, const union mf_value *mask,
1481        struct cls_rule *rule)
1482 {
1483     if (!mask || is_all_ones((const uint8_t *) mask, mf->n_bytes)) {
1484         mf_set_value(mf, value, rule);
1485         return;
1486     } else if (is_all_zeros((const uint8_t *) mask, mf->n_bytes)) {
1487         mf_set_wild(mf, rule);
1488         return;
1489     }
1490
1491     switch (mf->id) {
1492     case MFF_IN_PORT:
1493     case MFF_ETH_TYPE:
1494     case MFF_VLAN_VID:
1495     case MFF_VLAN_PCP:
1496     case MFF_IPV6_LABEL:
1497     case MFF_IP_PROTO:
1498     case MFF_IP_TTL:
1499     case MFF_IP_DSCP:
1500     case MFF_IP_ECN:
1501     case MFF_ARP_OP:
1502     case MFF_ARP_SHA:
1503     case MFF_ARP_THA:
1504     case MFF_ICMPV4_TYPE:
1505     case MFF_ICMPV4_CODE:
1506     case MFF_ICMPV6_TYPE:
1507     case MFF_ICMPV6_CODE:
1508     case MFF_ND_SLL:
1509     case MFF_ND_TLL:
1510         NOT_REACHED();
1511
1512     case MFF_TUN_ID:
1513         cls_rule_set_tun_id_masked(rule, value->be64, mask->be64);
1514         break;
1515     case MFF_METADATA:
1516         cls_rule_set_metadata_masked(rule, value->be64, mask->be64);
1517         break;
1518
1519     CASE_MFF_REGS:
1520         cls_rule_set_reg_masked(rule, mf->id - MFF_REG0,
1521                                 ntohl(value->be32), ntohl(mask->be32));
1522         break;
1523
1524     case MFF_ETH_DST:
1525         cls_rule_set_dl_dst_masked(rule, value->mac, mask->mac);
1526         break;
1527
1528     case MFF_ETH_SRC:
1529         cls_rule_set_dl_src_masked(rule, value->mac, mask->mac);
1530         break;
1531
1532     case MFF_VLAN_TCI:
1533         cls_rule_set_dl_tci_masked(rule, value->be16, mask->be16);
1534         break;
1535
1536     case MFF_IPV4_SRC:
1537         cls_rule_set_nw_src_masked(rule, value->be32, mask->be32);
1538         break;
1539
1540     case MFF_IPV4_DST:
1541         cls_rule_set_nw_dst_masked(rule, value->be32, mask->be32);
1542         break;
1543
1544     case MFF_IPV6_SRC:
1545         cls_rule_set_ipv6_src_masked(rule, &value->ipv6, &mask->ipv6);
1546         break;
1547
1548     case MFF_IPV6_DST:
1549         cls_rule_set_ipv6_dst_masked(rule, &value->ipv6, &mask->ipv6);
1550         break;
1551
1552     case MFF_ND_TARGET:
1553         cls_rule_set_nd_target_masked(rule, &value->ipv6, &mask->ipv6);
1554         break;
1555
1556     case MFF_IP_FRAG:
1557         cls_rule_set_nw_frag_masked(rule, value->u8, mask->u8);
1558         break;
1559
1560     case MFF_ARP_SPA:
1561         cls_rule_set_nw_src_masked(rule, value->be32, mask->be32);
1562         break;
1563
1564     case MFF_ARP_TPA:
1565         cls_rule_set_nw_dst_masked(rule, value->be32, mask->be32);
1566         break;
1567
1568     case MFF_TCP_SRC:
1569     case MFF_UDP_SRC:
1570         cls_rule_set_tp_src_masked(rule, value->be16, mask->be16);
1571         break;
1572
1573     case MFF_TCP_DST:
1574     case MFF_UDP_DST:
1575         cls_rule_set_tp_dst_masked(rule, value->be16, mask->be16);
1576         break;
1577
1578     case MFF_N_IDS:
1579     default:
1580         NOT_REACHED();
1581     }
1582 }
1583
1584 static enum ofperr
1585 mf_check__(const struct mf_subfield *sf, const struct flow *flow,
1586            const char *type)
1587 {
1588     if (!sf->field) {
1589         VLOG_WARN_RL(&rl, "unknown %s field", type);
1590     } else if (!sf->n_bits) {
1591         VLOG_WARN_RL(&rl, "zero bit %s field %s", type, sf->field->name);
1592     } else if (sf->ofs >= sf->field->n_bits) {
1593         VLOG_WARN_RL(&rl, "bit offset %d exceeds %d-bit width of %s field %s",
1594                      sf->ofs, sf->field->n_bits, type, sf->field->name);
1595     } else if (sf->ofs + sf->n_bits > sf->field->n_bits) {
1596         VLOG_WARN_RL(&rl, "bit offset %d and width %d exceeds %d-bit width "
1597                      "of %s field %s", sf->ofs, sf->n_bits,
1598                      sf->field->n_bits, type, sf->field->name);
1599     } else if (flow && !mf_are_prereqs_ok(sf->field, flow)) {
1600         VLOG_WARN_RL(&rl, "%s field %s lacks correct prerequisites",
1601                      type, sf->field->name);
1602     } else {
1603         return 0;
1604     }
1605
1606     return OFPERR_OFPBAC_BAD_ARGUMENT;
1607 }
1608
1609 /* Checks whether 'sf' is valid for reading a subfield out of 'flow'.  Returns
1610  * 0 if so, otherwise an OpenFlow error code (e.g. as returned by
1611  * ofp_mkerr()).  */
1612 enum ofperr
1613 mf_check_src(const struct mf_subfield *sf, const struct flow *flow)
1614 {
1615     return mf_check__(sf, flow, "source");
1616 }
1617
1618 /* Checks whether 'sf' is valid for writing a subfield into 'flow'.  Returns 0
1619  * if so, otherwise an OpenFlow error code (e.g. as returned by
1620  * ofp_mkerr()). */
1621 enum ofperr
1622 mf_check_dst(const struct mf_subfield *sf, const struct flow *flow)
1623 {
1624     int error = mf_check__(sf, flow, "destination");
1625     if (!error && !sf->field->writable) {
1626         VLOG_WARN_RL(&rl, "destination field %s is not writable",
1627                      sf->field->name);
1628         return OFPERR_OFPBAC_BAD_ARGUMENT;
1629     }
1630     return error;
1631 }
1632
1633 /* Copies the value and wildcard bit pattern for 'mf' from 'rule' into the
1634  * 'value' and 'mask', respectively. */
1635 void
1636 mf_get(const struct mf_field *mf, const struct cls_rule *rule,
1637        union mf_value *value, union mf_value *mask)
1638 {
1639     mf_get_value(mf, &rule->flow, value);
1640     mf_get_mask(mf, &rule->wc, mask);
1641 }
1642
1643 /* Assigns a random value for field 'mf' to 'value'. */
1644 void
1645 mf_random_value(const struct mf_field *mf, union mf_value *value)
1646 {
1647     random_bytes(value, mf->n_bytes);
1648
1649     switch (mf->id) {
1650     case MFF_TUN_ID:
1651     case MFF_METADATA:
1652     case MFF_IN_PORT:
1653     CASE_MFF_REGS:
1654     case MFF_ETH_SRC:
1655     case MFF_ETH_DST:
1656     case MFF_ETH_TYPE:
1657     case MFF_VLAN_TCI:
1658     case MFF_IPV4_SRC:
1659     case MFF_IPV4_DST:
1660     case MFF_IPV6_SRC:
1661     case MFF_IPV6_DST:
1662     case MFF_IP_PROTO:
1663     case MFF_IP_TTL:
1664     case MFF_ARP_SPA:
1665     case MFF_ARP_TPA:
1666     case MFF_ARP_SHA:
1667     case MFF_ARP_THA:
1668     case MFF_TCP_SRC:
1669     case MFF_TCP_DST:
1670     case MFF_UDP_SRC:
1671     case MFF_UDP_DST:
1672     case MFF_ICMPV4_TYPE:
1673     case MFF_ICMPV4_CODE:
1674     case MFF_ICMPV6_TYPE:
1675     case MFF_ICMPV6_CODE:
1676     case MFF_ND_TARGET:
1677     case MFF_ND_SLL:
1678     case MFF_ND_TLL:
1679         break;
1680
1681     case MFF_IPV6_LABEL:
1682         value->be32 &= ~htonl(IPV6_LABEL_MASK);
1683         break;
1684
1685     case MFF_IP_DSCP:
1686         value->u8 &= IP_DSCP_MASK;
1687         break;
1688
1689     case MFF_IP_ECN:
1690         value->u8 &= IP_ECN_MASK;
1691         break;
1692
1693     case MFF_IP_FRAG:
1694         value->u8 &= FLOW_NW_FRAG_MASK;
1695         break;
1696
1697     case MFF_ARP_OP:
1698         value->be16 &= htons(0xff);
1699         break;
1700
1701     case MFF_VLAN_VID:
1702         value->be16 &= htons(VLAN_VID_MASK);
1703         break;
1704
1705     case MFF_VLAN_PCP:
1706         value->u8 &= 0x07;
1707         break;
1708
1709     case MFF_N_IDS:
1710     default:
1711         NOT_REACHED();
1712     }
1713 }
1714
1715 static char *
1716 mf_from_integer_string(const struct mf_field *mf, const char *s,
1717                        uint8_t *valuep, uint8_t *maskp)
1718 {
1719     unsigned long long int integer, mask;
1720     char *tail;
1721     int i;
1722
1723     errno = 0;
1724     integer = strtoull(s, &tail, 0);
1725     if (errno || (*tail != '\0' && *tail != '/')) {
1726         goto syntax_error;
1727     }
1728
1729     if (*tail == '/') {
1730         mask = strtoull(tail + 1, &tail, 0);
1731         if (errno || *tail != '\0') {
1732             goto syntax_error;
1733         }
1734     } else {
1735         mask = ULLONG_MAX;
1736     }
1737
1738     for (i = mf->n_bytes - 1; i >= 0; i--) {
1739         valuep[i] = integer;
1740         maskp[i] = mask;
1741         integer >>= 8;
1742         mask >>= 8;
1743     }
1744     if (integer) {
1745         return xasprintf("%s: value too large for %u-byte field %s",
1746                          s, mf->n_bytes, mf->name);
1747     }
1748     return NULL;
1749
1750 syntax_error:
1751     return xasprintf("%s: bad syntax for %s", s, mf->name);
1752 }
1753
1754 static char *
1755 mf_from_ethernet_string(const struct mf_field *mf, const char *s,
1756                         uint8_t mac[ETH_ADDR_LEN],
1757                         uint8_t mask[ETH_ADDR_LEN])
1758 {
1759     assert(mf->n_bytes == ETH_ADDR_LEN);
1760
1761     switch (sscanf(s, ETH_ADDR_SCAN_FMT"/"ETH_ADDR_SCAN_FMT,
1762                    ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mac), ETH_ADDR_SCAN_ARGS(mask))){
1763     case ETH_ADDR_SCAN_COUNT * 2:
1764         return NULL;
1765
1766     case ETH_ADDR_SCAN_COUNT:
1767         memset(mask, 0xff, ETH_ADDR_LEN);
1768         return NULL;
1769
1770     default:
1771         return xasprintf("%s: invalid Ethernet address", s);
1772     }
1773 }
1774
1775 static char *
1776 mf_from_ipv4_string(const struct mf_field *mf, const char *s,
1777                     ovs_be32 *ip, ovs_be32 *mask)
1778 {
1779     int prefix;
1780
1781     assert(mf->n_bytes == sizeof *ip);
1782
1783     if (sscanf(s, IP_SCAN_FMT"/"IP_SCAN_FMT,
1784                IP_SCAN_ARGS(ip), IP_SCAN_ARGS(mask)) == IP_SCAN_COUNT * 2) {
1785         /* OK. */
1786     } else if (sscanf(s, IP_SCAN_FMT"/%d",
1787                       IP_SCAN_ARGS(ip), &prefix) == IP_SCAN_COUNT + 1) {
1788         if (prefix <= 0 || prefix > 32) {
1789             return xasprintf("%s: network prefix bits not between 1 and "
1790                              "32", s);
1791         } else if (prefix == 32) {
1792             *mask = htonl(UINT32_MAX);
1793         } else {
1794             *mask = htonl(((1u << prefix) - 1) << (32 - prefix));
1795         }
1796     } else if (sscanf(s, IP_SCAN_FMT, IP_SCAN_ARGS(ip)) == IP_SCAN_COUNT) {
1797         *mask = htonl(UINT32_MAX);
1798     } else {
1799         return xasprintf("%s: invalid IP address", s);
1800     }
1801     return NULL;
1802 }
1803
1804 static char *
1805 mf_from_ipv6_string(const struct mf_field *mf, const char *s,
1806                     struct in6_addr *value, struct in6_addr *mask)
1807 {
1808     char *str = xstrdup(s);
1809     char *save_ptr = NULL;
1810     const char *name, *netmask;
1811     int retval;
1812
1813     assert(mf->n_bytes == sizeof *value);
1814
1815     name = strtok_r(str, "/", &save_ptr);
1816     retval = name ? lookup_ipv6(name, value) : EINVAL;
1817     if (retval) {
1818         char *err;
1819
1820         err = xasprintf("%s: could not convert to IPv6 address", str);
1821         free(str);
1822
1823         return err;
1824     }
1825
1826     netmask = strtok_r(NULL, "/", &save_ptr);
1827     if (netmask) {
1828         if (inet_pton(AF_INET6, netmask, mask) != 1) {
1829             int prefix = atoi(netmask);
1830             if (prefix <= 0 || prefix > 128) {
1831                 free(str);
1832                 return xasprintf("%s: prefix bits not between 1 and 128", s);
1833             } else {
1834                 *mask = ipv6_create_mask(prefix);
1835             }
1836         }
1837     } else {
1838         *mask = in6addr_exact;
1839     }
1840     free(str);
1841
1842     return NULL;
1843 }
1844
1845 static char *
1846 mf_from_ofp_port_string(const struct mf_field *mf, const char *s,
1847                         ovs_be16 *valuep, ovs_be16 *maskp)
1848 {
1849     uint16_t port;
1850
1851     assert(mf->n_bytes == sizeof(ovs_be16));
1852     if (ofputil_port_from_string(s, &port)) {
1853         *valuep = htons(port);
1854         *maskp = htons(UINT16_MAX);
1855         return NULL;
1856     } else {
1857         return mf_from_integer_string(mf, s,
1858                                       (uint8_t *) valuep, (uint8_t *) maskp);
1859     }
1860 }
1861
1862 struct frag_handling {
1863     const char *name;
1864     uint8_t mask;
1865     uint8_t value;
1866 };
1867
1868 static const struct frag_handling all_frags[] = {
1869 #define A FLOW_NW_FRAG_ANY
1870 #define L FLOW_NW_FRAG_LATER
1871     /* name               mask  value */
1872
1873     { "no",               A|L,  0     },
1874     { "first",            A|L,  A     },
1875     { "later",            A|L,  A|L   },
1876
1877     { "no",               A,    0     },
1878     { "yes",              A,    A     },
1879
1880     { "not_later",        L,    0     },
1881     { "later",            L,    L     },
1882 #undef A
1883 #undef L
1884 };
1885
1886 static char *
1887 mf_from_frag_string(const char *s, uint8_t *valuep, uint8_t *maskp)
1888 {
1889     const struct frag_handling *h;
1890
1891     for (h = all_frags; h < &all_frags[ARRAY_SIZE(all_frags)]; h++) {
1892         if (!strcasecmp(s, h->name)) {
1893             /* We force the upper bits of the mask on to make mf_parse_value()
1894              * happy (otherwise it will never think it's an exact match.) */
1895             *maskp = h->mask | ~FLOW_NW_FRAG_MASK;
1896             *valuep = h->value;
1897             return NULL;
1898         }
1899     }
1900
1901     return xasprintf("%s: unknown fragment type (valid types are \"no\", "
1902                      "\"yes\", \"first\", \"later\", \"not_first\"", s);
1903 }
1904
1905 /* Parses 's', a string value for field 'mf', into 'value' and 'mask'.  Returns
1906  * NULL if successful, otherwise a malloc()'d string describing the error. */
1907 char *
1908 mf_parse(const struct mf_field *mf, const char *s,
1909          union mf_value *value, union mf_value *mask)
1910 {
1911     if (!strcasecmp(s, "any") || !strcmp(s, "*")) {
1912         memset(value, 0, mf->n_bytes);
1913         memset(mask, 0, mf->n_bytes);
1914         return NULL;
1915     }
1916
1917     switch (mf->string) {
1918     case MFS_DECIMAL:
1919     case MFS_HEXADECIMAL:
1920         return mf_from_integer_string(mf, s,
1921                                       (uint8_t *) value, (uint8_t *) mask);
1922
1923     case MFS_ETHERNET:
1924         return mf_from_ethernet_string(mf, s, value->mac, mask->mac);
1925
1926     case MFS_IPV4:
1927         return mf_from_ipv4_string(mf, s, &value->be32, &mask->be32);
1928
1929     case MFS_IPV6:
1930         return mf_from_ipv6_string(mf, s, &value->ipv6, &mask->ipv6);
1931
1932     case MFS_OFP_PORT:
1933         return mf_from_ofp_port_string(mf, s, &value->be16, &mask->be16);
1934
1935     case MFS_FRAG:
1936         return mf_from_frag_string(s, &value->u8, &mask->u8);
1937     }
1938     NOT_REACHED();
1939 }
1940
1941 /* Parses 's', a string value for field 'mf', into 'value'.  Returns NULL if
1942  * successful, otherwise a malloc()'d string describing the error. */
1943 char *
1944 mf_parse_value(const struct mf_field *mf, const char *s, union mf_value *value)
1945 {
1946     union mf_value mask;
1947     char *error;
1948
1949     error = mf_parse(mf, s, value, &mask);
1950     if (error) {
1951         return error;
1952     }
1953
1954     if (!is_all_ones((const uint8_t *) &mask, mf->n_bytes)) {
1955         return xasprintf("%s: wildcards not allowed here", s);
1956     }
1957     return NULL;
1958 }
1959
1960 static void
1961 mf_format_integer_string(const struct mf_field *mf, const uint8_t *valuep,
1962                          const uint8_t *maskp, struct ds *s)
1963 {
1964     unsigned long long int integer;
1965     int i;
1966
1967     assert(mf->n_bytes <= 8);
1968
1969     integer = 0;
1970     for (i = 0; i < mf->n_bytes; i++) {
1971         integer = (integer << 8) | valuep[i];
1972     }
1973     if (mf->string == MFS_HEXADECIMAL) {
1974         ds_put_format(s, "%#llx", integer);
1975     } else {
1976         ds_put_format(s, "%lld", integer);
1977     }
1978
1979     if (maskp) {
1980         unsigned long long int mask;
1981
1982         mask = 0;
1983         for (i = 0; i < mf->n_bytes; i++) {
1984             mask = (mask << 8) | maskp[i];
1985         }
1986
1987         /* I guess we could write the mask in decimal for MFS_DECIMAL but I'm
1988          * not sure that that a bit-mask written in decimal is ever easier to
1989          * understand than the same bit-mask written in hexadecimal. */
1990         ds_put_format(s, "/%#llx", mask);
1991     }
1992 }
1993
1994 static void
1995 mf_format_frag_string(const uint8_t *valuep, const uint8_t *maskp,
1996                       struct ds *s)
1997 {
1998     const struct frag_handling *h;
1999     uint8_t value = *valuep;
2000     uint8_t mask = *maskp;
2001
2002     value &= mask;
2003     mask &= FLOW_NW_FRAG_MASK;
2004
2005     for (h = all_frags; h < &all_frags[ARRAY_SIZE(all_frags)]; h++) {
2006         if (value == h->value && mask == h->mask) {
2007             ds_put_cstr(s, h->name);
2008             return;
2009         }
2010     }
2011     ds_put_cstr(s, "<error>");
2012 }
2013
2014 /* Appends to 's' a string representation of field 'mf' whose value is in
2015  * 'value' and 'mask'.  'mask' may be NULL to indicate an exact match. */
2016 void
2017 mf_format(const struct mf_field *mf,
2018           const union mf_value *value, const union mf_value *mask,
2019           struct ds *s)
2020 {
2021     if (mask) {
2022         if (is_all_zeros((const uint8_t *) mask, mf->n_bytes)) {
2023             ds_put_cstr(s, "ANY");
2024             return;
2025         } else if (is_all_ones((const uint8_t *) mask, mf->n_bytes)) {
2026             mask = NULL;
2027         }
2028     }
2029
2030     switch (mf->string) {
2031     case MFS_OFP_PORT:
2032         if (!mask) {
2033             ofputil_format_port(ntohs(value->be16), s);
2034             break;
2035         }
2036         /* fall through */
2037     case MFS_DECIMAL:
2038     case MFS_HEXADECIMAL:
2039         mf_format_integer_string(mf, (uint8_t *) value, (uint8_t *) mask, s);
2040         break;
2041
2042     case MFS_ETHERNET:
2043         eth_format_masked(value->mac, mask->mac, s);
2044         break;
2045
2046     case MFS_IPV4:
2047         ip_format_masked(value->be32, mask ? mask->be32 : htonl(UINT32_MAX),
2048                          s);
2049         break;
2050
2051     case MFS_IPV6:
2052         print_ipv6_masked(s, &value->ipv6, mask ? &mask->ipv6 : NULL);
2053         break;
2054
2055     case MFS_FRAG:
2056         mf_format_frag_string(&value->u8, &mask->u8, s);
2057         break;
2058
2059     default:
2060         NOT_REACHED();
2061     }
2062 }
2063 \f
2064 /* Makes subfield 'sf' within 'rule' exactly match the 'sf->n_bits'
2065  * least-significant bits in 'x'.
2066  *
2067  * See mf_set_subfield() for an example.
2068  *
2069  * The difference between this function and mf_set_subfield() is that the
2070  * latter function can only handle subfields up to 64 bits wide, whereas this
2071  * one handles the general case.  On the other hand, mf_set_subfield() is
2072  * arguably easier to use. */
2073 void
2074 mf_write_subfield(const struct mf_subfield *sf, const union mf_subvalue *x,
2075                   struct cls_rule *rule)
2076 {
2077     const struct mf_field *field = sf->field;
2078     union mf_value value, mask;
2079
2080     mf_get(field, rule, &value, &mask);
2081     bitwise_copy(x, sizeof *x, 0, &value, field->n_bytes, sf->ofs, sf->n_bits);
2082     bitwise_one (                 &mask,  field->n_bytes, sf->ofs, sf->n_bits);
2083     mf_set(field, &value, &mask, rule);
2084 }
2085
2086 /* Makes subfield 'sf' within 'rule' exactly match the 'sf->n_bits'
2087  * least-significant bits of 'x'.
2088  *
2089  * Example: suppose that 'sf->field' is originally the following 2-byte field
2090  * in 'rule':
2091  *
2092  *     value == 0xe00a == 2#1110000000001010
2093  *      mask == 0xfc3f == 2#1111110000111111
2094  *
2095  * The call mf_set_subfield(sf, 0x55, 8, 7, rule), where sf->ofs == 8 and
2096  * sf->n_bits == 7 would have the following effect (note that 0x55 is
2097  * 2#1010101):
2098  *
2099  *     value == 0xd50a == 2#1101010100001010
2100  *      mask == 0xff3f == 2#1111111100111111
2101  *                           ^^^^^^^ affected bits
2102  *
2103  * The caller is responsible for ensuring that the result will be a valid
2104  * wildcard pattern for 'sf->field'.  The caller is responsible for ensuring
2105  * that 'rule' meets 'sf->field''s prerequisites. */
2106 void
2107 mf_set_subfield(const struct mf_subfield *sf, uint64_t x,
2108                 struct cls_rule *rule)
2109 {
2110     const struct mf_field *field = sf->field;
2111     unsigned int n_bits = sf->n_bits;
2112     unsigned int ofs = sf->ofs;
2113
2114     if (ofs == 0 && field->n_bytes * 8 == n_bits) {
2115         union mf_value value;
2116         int i;
2117
2118         for (i = field->n_bytes - 1; i >= 0; i--) {
2119             ((uint8_t *) &value)[i] = x;
2120             x >>= 8;
2121         }
2122         mf_set_value(field, &value, rule);
2123     } else {
2124         union mf_value value, mask;
2125         uint8_t *vp = (uint8_t *) &value;
2126         uint8_t *mp = (uint8_t *) &mask;
2127
2128         mf_get(field, rule, &value, &mask);
2129         bitwise_put(x,          vp, field->n_bytes, ofs, n_bits);
2130         bitwise_put(UINT64_MAX, mp, field->n_bytes, ofs, n_bits);
2131         mf_set(field, &value, &mask, rule);
2132     }
2133 }
2134
2135 /* Similar to mf_set_subfield() but modifies only a flow, not a cls_rule. */
2136 void
2137 mf_set_subfield_value(const struct mf_subfield *sf, uint64_t x,
2138                       struct flow *flow)
2139 {
2140     const struct mf_field *field = sf->field;
2141     unsigned int n_bits = sf->n_bits;
2142     unsigned int ofs = sf->ofs;
2143     union mf_value value;
2144
2145     if (ofs == 0 && field->n_bytes * 8 == n_bits) {
2146         int i;
2147
2148         for (i = field->n_bytes - 1; i >= 0; i--) {
2149             ((uint8_t *) &value)[i] = x;
2150             x >>= 8;
2151         }
2152         mf_set_flow_value(field, &value, flow);
2153     } else {
2154         mf_get_value(field, flow, &value);
2155         bitwise_put(x, &value, field->n_bytes, ofs, n_bits);
2156         mf_set_flow_value(field, &value, flow);
2157     }
2158 }
2159
2160 /* Initializes 'x' to the value of 'sf' within 'flow'.  'sf' must be valid for
2161  * reading 'flow', e.g. as checked by mf_check_src(). */
2162 void
2163 mf_read_subfield(const struct mf_subfield *sf, const struct flow *flow,
2164                  union mf_subvalue *x)
2165 {
2166     union mf_value value;
2167
2168     mf_get_value(sf->field, flow, &value);
2169
2170     memset(x, 0, sizeof *x);
2171     bitwise_copy(&value, sf->field->n_bytes, sf->ofs,
2172                  x, sizeof *x, 0,
2173                  sf->n_bits);
2174 }
2175
2176 /* Returns the value of 'sf' within 'flow'.  'sf' must be valid for reading
2177  * 'flow', e.g. as checked by mf_check_src() and sf->n_bits must be 64 or
2178  * less. */
2179 uint64_t
2180 mf_get_subfield(const struct mf_subfield *sf, const struct flow *flow)
2181 {
2182     union mf_value value;
2183
2184     mf_get_value(sf->field, flow, &value);
2185     return bitwise_get(&value, sf->field->n_bytes, sf->ofs, sf->n_bits);
2186 }
2187
2188 /* Formats 'sf' into 's' in a format normally acceptable to
2189  * mf_parse_subfield().  (It won't be acceptable if sf->field is NULL or if
2190  * sf->field has no NXM name.) */
2191 void
2192 mf_format_subfield(const struct mf_subfield *sf, struct ds *s)
2193 {
2194     if (!sf->field) {
2195         ds_put_cstr(s, "<unknown>");
2196     } else if (sf->field->nxm_name) {
2197         ds_put_cstr(s, sf->field->nxm_name);
2198     } else if (sf->field->nxm_header) {
2199         uint32_t header = sf->field->nxm_header;
2200         ds_put_format(s, "%d:%d", NXM_VENDOR(header), NXM_FIELD(header));
2201     } else {
2202         ds_put_cstr(s, sf->field->name);
2203     }
2204
2205     if (sf->field && sf->ofs == 0 && sf->n_bits == sf->field->n_bits) {
2206         ds_put_cstr(s, "[]");
2207     } else if (sf->n_bits == 1) {
2208         ds_put_format(s, "[%d]", sf->ofs);
2209     } else {
2210         ds_put_format(s, "[%d..%d]", sf->ofs, sf->ofs + sf->n_bits - 1);
2211     }
2212 }
2213
2214 static const struct mf_field *
2215 mf_parse_subfield_name(const char *name, int name_len, bool *wild)
2216 {
2217     int i;
2218
2219     *wild = name_len > 2 && !memcmp(&name[name_len - 2], "_W", 2);
2220     if (*wild) {
2221         name_len -= 2;
2222     }
2223
2224     for (i = 0; i < MFF_N_IDS; i++) {
2225         const struct mf_field *mf = mf_from_id(i);
2226
2227         if (mf->nxm_name
2228             && !strncmp(mf->nxm_name, name, name_len)
2229             && mf->nxm_name[name_len] == '\0') {
2230             return mf;
2231         }
2232         if (mf->oxm_name
2233             && !strncmp(mf->oxm_name, name, name_len)
2234             && mf->oxm_name[name_len] == '\0') {
2235             return mf;
2236         }
2237     }
2238
2239     return NULL;
2240 }
2241
2242 /* Parses a subfield from the beginning of '*sp' into 'sf'.  If successful,
2243  * returns NULL and advances '*sp' to the first byte following the parsed
2244  * string.  On failure, returns a malloc()'d error message, does not modify
2245  * '*sp', and does not properly initialize 'sf'.
2246  *
2247  * The syntax parsed from '*sp' takes the form "header[start..end]" where
2248  * 'header' is the name of an NXM field and 'start' and 'end' are (inclusive)
2249  * bit indexes.  "..end" may be omitted to indicate a single bit.  "start..end"
2250  * may both be omitted (the [] are still required) to indicate an entire
2251  * field. */
2252 char *
2253 mf_parse_subfield__(struct mf_subfield *sf, const char **sp)
2254 {
2255     const struct mf_field *field;
2256     const char *name;
2257     int start, end;
2258     const char *s;
2259     int name_len;
2260     bool wild;
2261
2262     s = *sp;
2263     name = s;
2264     name_len = strcspn(s, "[");
2265     if (s[name_len] != '[') {
2266         return xasprintf("%s: missing [ looking for field name", *sp);
2267     }
2268
2269     field = mf_parse_subfield_name(name, name_len, &wild);
2270     if (!field) {
2271         return xasprintf("%s: unknown field `%.*s'", *sp, name_len, s);
2272     }
2273
2274     s += name_len;
2275     if (sscanf(s, "[%d..%d]", &start, &end) == 2) {
2276         /* Nothing to do. */
2277     } else if (sscanf(s, "[%d]", &start) == 1) {
2278         end = start;
2279     } else if (!strncmp(s, "[]", 2)) {
2280         start = 0;
2281         end = field->n_bits - 1;
2282     } else {
2283         return xasprintf("%s: syntax error expecting [] or [<bit>] or "
2284                          "[<start>..<end>]", *sp);
2285     }
2286     s = strchr(s, ']') + 1;
2287
2288     if (start > end) {
2289         return xasprintf("%s: starting bit %d is after ending bit %d",
2290                          *sp, start, end);
2291     } else if (start >= field->n_bits) {
2292         return xasprintf("%s: starting bit %d is not valid because field is "
2293                          "only %d bits wide", *sp, start, field->n_bits);
2294     } else if (end >= field->n_bits){
2295         return xasprintf("%s: ending bit %d is not valid because field is "
2296                          "only %d bits wide", *sp, end, field->n_bits);
2297     }
2298
2299     sf->field = field;
2300     sf->ofs = start;
2301     sf->n_bits = end - start + 1;
2302
2303     *sp = s;
2304     return NULL;
2305 }
2306
2307 /* Parses a subfield from the beginning of 's' into 'sf'.  Returns the first
2308  * byte in 's' following the parsed string.
2309  *
2310  * Exits with an error message if 's' has incorrect syntax.
2311  *
2312  * The syntax parsed from 's' takes the form "header[start..end]" where
2313  * 'header' is the name of an NXM field and 'start' and 'end' are (inclusive)
2314  * bit indexes.  "..end" may be omitted to indicate a single bit.  "start..end"
2315  * may both be omitted (the [] are still required) to indicate an entire
2316  * field.  */
2317 const char *
2318 mf_parse_subfield(struct mf_subfield *sf, const char *s)
2319 {
2320     char *msg = mf_parse_subfield__(sf, &s);
2321     if (msg) {
2322         ovs_fatal(0, "%s", msg);
2323     }
2324     return s;
2325 }