nicra-ext: New action NXAST_OUTPUT_REG.
[sliver-openvswitch.git] / include / openflow / nicira-ext.h
1 /*
2  * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011 Nicira Networks
3  *
4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
5  * you may not use this file except in compliance with the License.
6  * You may obtain a copy of the License at:
7  *
8  *     http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
9  *
10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
13  * See the License for the specific language governing permissions and
14  * limitations under the License.
15  */
16
17 #ifndef OPENFLOW_NICIRA_EXT_H
18 #define OPENFLOW_NICIRA_EXT_H 1
19
20 #include "openflow/openflow.h"
21 #include "openvswitch/types.h"
22
23 /* The following vendor extensions, proposed by Nicira Networks, are not yet
24  * standardized, so they are not included in openflow.h.  Some of them may be
25  * suitable for standardization; others we never expect to standardize. */
26
27 #define NX_VENDOR_ID 0x00002320
28 \f
29 /* Nicira vendor-specific error messages extension.
30  *
31  * OpenFlow 1.0 has a set of predefined error types (OFPET_*) and codes (which
32  * are specific to each type).  It does not have any provision for
33  * vendor-specific error codes, and it does not even provide "generic" error
34  * codes that can apply to problems not anticipated by the OpenFlow
35  * specification authors.
36  *
37  * This extension attempts to address the problem by adding a generic "error
38  * vendor extension".  The extension works as follows: use NXET_VENDOR as type
39  * and NXVC_VENDOR_ERROR as code, followed by struct nx_vendor_error with
40  * vendor-specific details, followed by at least 64 bytes of the failed
41  * request.
42  *
43  * It would be better to have a type-specific vendor extension, e.g. so that
44  * OFPET_BAD_ACTION could be used with vendor-specific code values.  But
45  * OFPET_BAD_ACTION and most other standardized types already specify that
46  * their 'data' values are (the start of) the OpenFlow message being replied
47  * to, so there is no room to insert a vendor ID.
48  *
49  * Currently this extension is only implemented by Open vSwitch, but it seems
50  * like a reasonable candidate for future standardization.
51  */
52
53 /* This is a random number to avoid accidental collision with any other
54  * vendor's extension. */
55 #define NXET_VENDOR 0xb0c2
56
57 /* ofp_error msg 'code' values for NXET_VENDOR. */
58 enum nx_vendor_code {
59     NXVC_VENDOR_ERROR           /* 'data' contains struct nx_vendor_error. */
60 };
61
62 /* 'data' for 'type' == NXET_VENDOR, 'code' == NXVC_VENDOR_ERROR. */
63 struct nx_vendor_error {
64     ovs_be32 vendor;            /* Vendor ID as in struct ofp_vendor_header. */
65     ovs_be16 type;              /* Vendor-defined type. */
66     ovs_be16 code;              /* Vendor-defined subtype. */
67     /* Followed by at least the first 64 bytes of the failed request. */
68 };
69 \f
70 /* Specific Nicira extension error numbers.
71  *
72  * These are the "code" values used in nx_vendor_error.  So far, the "type"
73  * values in nx_vendor_error are the same as those in ofp_error_msg.  That is,
74  * at Nicira so far we've only needed additional vendor-specific 'code' values,
75  * so we're using the existing 'type' values to avoid having to invent new ones
76  * that duplicate the current ones' meanings. */
77
78 /* Additional "code" values for OFPET_BAD_REQUEST. */
79 enum nx_bad_request_code {
80 /* Nicira Extended Match (NXM) errors. */
81
82     /* Generic error code used when there is an error in an NXM sent to the
83      * switch.  The switch may use one of the more specific error codes below,
84      * if there is an appropriate one, to simplify debugging, but it is not
85      * required to do so. */
86     NXBRC_NXM_INVALID = 0x100,
87
88     /* The nxm_type, or nxm_type taken in combination with nxm_hasmask or
89      * nxm_length or both, is invalid or not implemented. */
90     NXBRC_NXM_BAD_TYPE = 0x101,
91
92     /* Invalid nxm_value. */
93     NXBRC_NXM_BAD_VALUE = 0x102,
94
95     /* Invalid nxm_mask. */
96     NXBRC_NXM_BAD_MASK = 0x103,
97
98     /* A prerequisite was not met. */
99     NXBRC_NXM_BAD_PREREQ = 0x104,
100
101     /* A given nxm_type was specified more than once. */
102     NXBRC_NXM_DUP_TYPE = 0x105
103 };
104
105 /* Additional "code" values for OFPET_FLOW_MOD_FAILED. */
106 enum nx_flow_mod_failed_code {
107     /* Generic hardware error. */
108     NXFMFC_HARDWARE = 0x100,
109
110     /* A nonexistent table ID was specified in the "command" field of struct
111      * ofp_flow_mod, when the nxt_flow_mod_table_id extension is enabled. */
112     NXFMFC_BAD_TABLE_ID = 0x101
113 };
114 \f
115 /* Nicira vendor requests and replies. */
116
117 /* Header for Nicira vendor requests and replies. */
118 struct nicira_header {
119     struct ofp_header header;
120     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
121     ovs_be32 subtype;           /* One of NXT_* below. */
122 };
123 OFP_ASSERT(sizeof(struct nicira_header) == 16);
124
125 /* Values for the 'subtype' member of struct nicira_header. */
126 enum nicira_type {
127     /* No longer used. */
128     NXT_STATUS_REQUEST__OBSOLETE = 0,
129     NXT_STATUS_REPLY__OBSOLETE = 1,
130     NXT_ACT_SET_CONFIG__OBSOLETE = 2,
131     NXT_ACT_GET_CONFIG__OBSOLETE = 3,
132     NXT_COMMAND_REQUEST__OBSOLETE = 4,
133     NXT_COMMAND_REPLY__OBSOLETE = 5,
134     NXT_FLOW_END_CONFIG__OBSOLETE = 6,
135     NXT_FLOW_END__OBSOLETE = 7,
136     NXT_MGMT__OBSOLETE = 8,
137     NXT_TUN_ID_FROM_COOKIE__OBSOLETE = 9,
138
139     /* Controller role support.  The request body is struct nx_role_request.
140      * The reply echos the request. */
141     NXT_ROLE_REQUEST = 10,
142     NXT_ROLE_REPLY = 11,
143
144     /* Flexible flow specification (aka NXM = Nicira Extended Match). */
145     NXT_SET_FLOW_FORMAT = 12,   /* Set flow format. */
146     NXT_FLOW_MOD = 13,          /* Analogous to OFPT_FLOW_MOD. */
147     NXT_FLOW_REMOVED = 14,      /* Analogous to OFPT_FLOW_REMOVED. */
148
149     /* Use the upper 8 bits of the 'command' member in struct ofp_flow_mod to
150      * designate the table to which a flow is to be added?  See the big comment
151      * on struct nxt_flow_mod_table_id for more information. */
152     NXT_FLOW_MOD_TABLE_ID = 15
153 };
154
155 /* Header for Nicira vendor stats request and reply messages. */
156 struct nicira_stats_msg {
157     struct ofp_vendor_stats_msg vsm; /* Vendor NX_VENDOR_ID. */
158     ovs_be32 subtype;           /* One of NXST_* below. */
159     uint8_t pad[4];             /* Align to 64-bits. */
160 };
161 OFP_ASSERT(sizeof(struct nicira_stats_msg) == 24);
162
163 /* Values for the 'subtype' member of struct nicira_stats_msg. */
164 enum nicira_stats_type {
165     /* Flexible flow specification (aka NXM = Nicira Extended Match). */
166     NXST_FLOW,                  /* Analogous to OFPST_FLOW. */
167     NXST_AGGREGATE              /* Analogous to OFPST_AGGREGATE. */
168 };
169
170 /* Fields to use when hashing flows. */
171 enum nx_hash_fields {
172     /* Ethernet source address (NXM_OF_ETH_SRC) only. */
173     NX_HASH_FIELDS_ETH_SRC,
174
175     /* L2 through L4, symmetric across src/dst.  Specifically, each of the
176      * following fields, if present, is hashed (slashes separate symmetric
177      * pairs):
178      *
179      *  - NXM_OF_ETH_DST / NXM_OF_ETH_SRC
180      *  - NXM_OF_ETH_TYPE
181      *  - The VID bits from NXM_OF_VLAN_TCI, ignoring PCP and CFI.
182      *  - NXM_OF_IP_PROTO
183      *  - NXM_OF_IP_SRC / NXM_OF_IP_DST
184      *  - NXM_OF_TCP_SRC / NXM_OF_TCP_DST
185      */
186     NX_HASH_FIELDS_SYMMETRIC_L4
187 };
188
189 /* This command enables or disables an Open vSwitch extension that allows a
190  * controller to specify the OpenFlow table to which a flow should be added,
191  * instead of having the switch decide which table is most appropriate as
192  * required by OpenFlow 1.0.  By default, the extension is disabled.
193  *
194  * When this feature is enabled, Open vSwitch treats struct ofp_flow_mod's
195  * 16-bit 'command' member as two separate fields.  The upper 8 bits are used
196  * as the table ID, the lower 8 bits specify the command as usual.  A table ID
197  * of 0xff is treated like a wildcarded table ID.
198  *
199  * The specific treatment of the table ID depends on the type of flow mod:
200  *
201  *    - OFPFC_ADD: Given a specific table ID, the flow is always placed in that
202  *      table.  If an identical flow already exists in that table only, then it
203  *      is replaced.  If the flow cannot be placed in the specified table,
204  *      either because the table is full or because the table cannot support
205  *      flows of the given type, the switch replies with an
206  *      OFPFMFC_ALL_TABLES_FULL error.  (A controller can distinguish these
207  *      cases by comparing the current and maximum number of entries reported
208  *      in ofp_table_stats.)
209  *
210  *      If the table ID is wildcarded, the switch picks an appropriate table
211  *      itself.  If an identical flow already exist in the selected flow table,
212  *      then it is replaced.  The choice of table might depend on the flows
213  *      that are already in the switch; for example, if one table fills up then
214  *      the switch might fall back to another one.
215  *
216  *    - OFPFC_MODIFY, OFPFC_DELETE: Given a specific table ID, only flows
217  *      within that table are matched and modified or deleted.  If the table ID
218  *      is wildcarded, flows within any table may be matched and modified or
219  *      deleted.
220  *
221  *    - OFPFC_MODIFY_STRICT, OFPFC_DELETE_STRICT: Given a specific table ID,
222  *      only a flow within that table may be matched and modified or deleted.
223  *      If the table ID is wildcarded and exactly one flow within any table
224  *      matches, then it is modified or deleted; if flows in more than one
225  *      table match, then none is modified or deleted.
226  */
227 struct nxt_flow_mod_table_id {
228     struct ofp_header header;
229     uint32_t vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
230     uint32_t subtype;           /* NXT_FLOW_MOD_TABLE_ID. */
231     uint8_t set;                /* Nonzero to enable, zero to disable. */
232     uint8_t pad[7];
233 };
234 OFP_ASSERT(sizeof(struct nxt_flow_mod_table_id) == 24);
235
236 /* Configures the "role" of the sending controller.  The default role is:
237  *
238  *    - Other (NX_ROLE_OTHER), which allows the controller access to all
239  *      OpenFlow features.
240  *
241  * The other possible roles are a related pair:
242  *
243  *    - Master (NX_ROLE_MASTER) is equivalent to Other, except that there may
244  *      be at most one Master controller at a time: when a controller
245  *      configures itself as Master, any existing Master is demoted to the
246  *      Slave role.
247  *
248  *    - Slave (NX_ROLE_SLAVE) allows the controller read-only access to
249  *      OpenFlow features.  In particular attempts to modify the flow table
250  *      will be rejected with an OFPBRC_EPERM error.
251  *
252  *      Slave controllers do not receive OFPT_PACKET_IN or OFPT_FLOW_REMOVED
253  *      messages, but they do receive OFPT_PORT_STATUS messages.
254  */
255 struct nx_role_request {
256     struct nicira_header nxh;
257     ovs_be32 role;              /* One of NX_ROLE_*. */
258 };
259
260 enum nx_role {
261     NX_ROLE_OTHER,              /* Default role, full access. */
262     NX_ROLE_MASTER,             /* Full access, at most one. */
263     NX_ROLE_SLAVE               /* Read-only access. */
264 };
265 \f
266 /* Nicira vendor flow actions. */
267
268 enum nx_action_subtype {
269     NXAST_SNAT__OBSOLETE,       /* No longer used. */
270     NXAST_RESUBMIT,             /* struct nx_action_resubmit */
271     NXAST_SET_TUNNEL,           /* struct nx_action_set_tunnel */
272     NXAST_DROP_SPOOFED_ARP__OBSOLETE,
273     NXAST_SET_QUEUE,            /* struct nx_action_set_queue */
274     NXAST_POP_QUEUE,            /* struct nx_action_pop_queue */
275     NXAST_REG_MOVE,             /* struct nx_action_reg_move */
276     NXAST_REG_LOAD,             /* struct nx_action_reg_load */
277     NXAST_NOTE,                 /* struct nx_action_note */
278     NXAST_SET_TUNNEL64,         /* struct nx_action_set_tunnel64 */
279     NXAST_MULTIPATH,            /* struct nx_action_multipath */
280     NXAST_AUTOPATH,             /* struct nx_action_autopath */
281     NXAST_BUNDLE,               /* struct nx_action_bundle */
282     NXAST_BUNDLE_LOAD,          /* struct nx_action_bundle */
283     NXAST_RESUBMIT_TABLE,       /* struct nx_action_resubmit */
284     NXAST_OUTPUT_REG            /* struct nx_action_output_reg */
285 };
286
287 /* Header for Nicira-defined actions. */
288 struct nx_action_header {
289     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
290     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
291     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
292     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_*. */
293     uint8_t pad[6];
294 };
295 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_header) == 16);
296
297 /* Action structures for NXAST_RESUBMIT and NXAST_RESUBMIT_TABLE.
298  *
299  * These actions search one of the switch's flow tables:
300  *
301  *    - For NXAST_RESUBMIT_TABLE only, if the 'table' member is not 255, then
302  *      it specifies the table to search.
303  *
304  *    - Otherwise (for NXAST_RESUBMIT_TABLE with a 'table' of 255, or for
305  *      NXAST_RESUBMIT regardless of 'table'), it searches the current flow
306  *      table, that is, the OpenFlow flow table that contains the flow from
307  *      which this action was obtained.  If this action did not come from a
308  *      flow table (e.g. it came from an OFPT_PACKET_OUT message), then table 0
309  *      is the current table.
310  *
311  * The flow table lookup uses a flow that may be slightly modified from the
312  * original lookup:
313  *
314  *    - For NXAST_RESUBMIT, the 'in_port' member of struct nx_action_resubmit
315  *      is used as the flow's in_port.
316  *
317  *    - For NXAST_RESUBMIT_TABLE, if the 'in_port' member is not OFPP_IN_PORT,
318  *      then its value is used as the flow's in_port.  Otherwise, the original
319  *      in_port is used.
320  *
321  *    - If actions that modify the flow (e.g. OFPAT_SET_VLAN_VID) precede the
322  *      resubmit action, then the flow is updated with the new values.
323  *
324  * Following the lookup, the original in_port is restored.
325  *
326  * If the modified flow matched in the flow table, then the corresponding
327  * actions are executed.  Afterward, actions following the resubmit in the
328  * original set of actions, if any, are executed; any changes made to the
329  * packet (e.g. changes to VLAN) by secondary actions persist when those
330  * actions are executed, although the original in_port is restored.
331  *
332  * Resubmit actions may be used any number of times within a set of actions.
333  *
334  * Resubmit actions may nest to an implementation-defined depth.  Beyond this
335  * implementation-defined depth, further resubmit actions are simply ignored.
336  *
337  * NXAST_RESUBMIT ignores 'table' and 'pad'.  NXAST_RESUBMIT_TABLE requires
338  * 'pad' to be all-bits-zero.
339  *
340  * Open vSwitch 1.0.1 and earlier did not support recursion.  Open vSwitch
341  * before 1.2.90 did not support NXAST_RESUBMIT_TABLE.
342  */
343 struct nx_action_resubmit {
344     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
345     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
346     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
347     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_RESUBMIT. */
348     ovs_be16 in_port;               /* New in_port for checking flow table. */
349     uint8_t table;                  /* NXAST_RESUBMIT_TABLE: table to use. */
350     uint8_t pad[3];
351 };
352 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_resubmit) == 16);
353
354 /* Action structure for NXAST_SET_TUNNEL.
355  *
356  * Sets the encapsulating tunnel ID to a 32-bit value.  The most-significant 32
357  * bits of the tunnel ID are set to 0. */
358 struct nx_action_set_tunnel {
359     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
360     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
361     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
362     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_TUNNEL. */
363     uint8_t pad[2];
364     ovs_be32 tun_id;                /* Tunnel ID. */
365 };
366 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_tunnel) == 16);
367
368 /* Action structure for NXAST_SET_TUNNEL64.
369  *
370  * Sets the encapsulating tunnel ID to a 64-bit value. */
371 struct nx_action_set_tunnel64 {
372     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
373     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
374     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
375     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_TUNNEL64. */
376     uint8_t pad[6];
377     ovs_be64 tun_id;                /* Tunnel ID. */
378 };
379 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_tunnel64) == 24);
380
381 /* Action structure for NXAST_SET_QUEUE.
382  *
383  * Set the queue that should be used when packets are output.  This is similar
384  * to the OpenFlow OFPAT_ENQUEUE action, but does not take the output port as
385  * an argument.  This allows the queue to be defined before the port is
386  * known. */
387 struct nx_action_set_queue {
388     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
389     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
390     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
391     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_SET_QUEUE. */
392     uint8_t pad[2];
393     ovs_be32 queue_id;              /* Where to enqueue packets. */
394 };
395 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_set_queue) == 16);
396
397 /* Action structure for NXAST_POP_QUEUE.
398  *
399  * Restores the queue to the value it was before any NXAST_SET_QUEUE actions
400  * were used.  Only the original queue can be restored this way; no stack is
401  * maintained. */
402 struct nx_action_pop_queue {
403     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
404     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
405     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
406     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_POP_QUEUE. */
407     uint8_t pad[6];
408 };
409 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_pop_queue) == 16);
410
411 /* Action structure for NXAST_REG_MOVE.
412  *
413  * Copies src[src_ofs:src_ofs+n_bits] to dst[dst_ofs:dst_ofs+n_bits], where
414  * a[b:c] denotes the bits within 'a' numbered 'b' through 'c' (not including
415  * bit 'c').  Bit numbering starts at 0 for the least-significant bit, 1 for
416  * the next most significant bit, and so on.
417  *
418  * 'src' and 'dst' are nxm_header values with nxm_hasmask=0.  (It doesn't make
419  * sense to use nxm_hasmask=1 because the action does not do any kind of
420  * matching; it uses the actual value of a field.)
421  *
422  * The following nxm_header values are potentially acceptable as 'src':
423  *
424  *   - NXM_OF_IN_PORT
425  *   - NXM_OF_ETH_DST
426  *   - NXM_OF_ETH_SRC
427  *   - NXM_OF_ETH_TYPE
428  *   - NXM_OF_VLAN_TCI
429  *   - NXM_OF_IP_TOS
430  *   - NXM_OF_IP_PROTO
431  *   - NXM_OF_IP_SRC
432  *   - NXM_OF_IP_DST
433  *   - NXM_OF_TCP_SRC
434  *   - NXM_OF_TCP_DST
435  *   - NXM_OF_UDP_SRC
436  *   - NXM_OF_UDP_DST
437  *   - NXM_OF_ICMP_TYPE
438  *   - NXM_OF_ICMP_CODE
439  *   - NXM_OF_ARP_OP
440  *   - NXM_OF_ARP_SPA
441  *   - NXM_OF_ARP_TPA
442  *   - NXM_NX_TUN_ID
443  *   - NXM_NX_ARP_SHA
444  *   - NXM_NX_ARP_THA
445  *   - NXM_NX_ICMPV6_TYPE
446  *   - NXM_NX_ICMPV6_CODE
447  *   - NXM_NX_ND_SLL
448  *   - NXM_NX_ND_TLL
449  *   - NXM_NX_REG(idx) for idx in the switch's accepted range.
450  *
451  * The following nxm_header values are potentially acceptable as 'dst':
452  *
453  *   - NXM_OF_ETH_DST
454  *   - NXM_OF_ETH_SRC
455  *   - NXM_OF_IP_TOS
456  *   - NXM_OF_IP_SRC
457  *   - NXM_OF_IP_DST
458  *   - NXM_OF_TCP_SRC
459  *   - NXM_OF_TCP_DST
460  *   - NXM_OF_UDP_SRC
461  *   - NXM_OF_UDP_DST
462  *     Modifying any of the above fields changes the corresponding packet
463  *     header.
464  *
465  *   - NXM_NX_REG(idx) for idx in the switch's accepted range.
466  *
467  *   - NXM_OF_VLAN_TCI.  Modifying this field's value has side effects on the
468  *     packet's 802.1Q header.  Setting a value with CFI=0 removes the 802.1Q
469  *     header (if any), ignoring the other bits.  Setting a value with CFI=1
470  *     adds or modifies the 802.1Q header appropriately, setting the TCI field
471  *     to the field's new value (with the CFI bit masked out).
472  *
473  *   - NXM_NX_TUN_ID.  Modifying this value modifies the tunnel ID used for the
474  *     packet's next tunnel encapsulation.
475  *
476  * A given nxm_header value may be used as 'src' or 'dst' only on a flow whose
477  * nx_match satisfies its prerequisites.  For example, NXM_OF_IP_TOS may be
478  * used only if the flow's nx_match includes an nxm_entry that specifies
479  * nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0, and nxm_value=0x0800.
480  *
481  * The switch will reject actions for which src_ofs+n_bits is greater than the
482  * width of 'src' or dst_ofs+n_bits is greater than the width of 'dst' with
483  * error type OFPET_BAD_ACTION, code OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
484  */
485 struct nx_action_reg_move {
486     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
487     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
488     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
489     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_REG_MOVE. */
490     ovs_be16 n_bits;                /* Number of bits. */
491     ovs_be16 src_ofs;               /* Starting bit offset in source. */
492     ovs_be16 dst_ofs;               /* Starting bit offset in destination. */
493     ovs_be32 src;                   /* Source register. */
494     ovs_be32 dst;                   /* Destination register. */
495 };
496 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_reg_move) == 24);
497
498 /* Action structure for NXAST_REG_LOAD.
499  *
500  * Copies value[0:n_bits] to dst[ofs:ofs+n_bits], where a[b:c] denotes the bits
501  * within 'a' numbered 'b' through 'c' (not including bit 'c').  Bit numbering
502  * starts at 0 for the least-significant bit, 1 for the next most significant
503  * bit, and so on.
504  *
505  * 'dst' is an nxm_header with nxm_hasmask=0.  See the documentation for
506  * NXAST_REG_MOVE, above, for the permitted fields and for the side effects of
507  * loading them.
508  *
509  * The 'ofs' and 'n_bits' fields are combined into a single 'ofs_nbits' field
510  * to avoid enlarging the structure by another 8 bytes.  To allow 'n_bits' to
511  * take a value between 1 and 64 (inclusive) while taking up only 6 bits, it is
512  * also stored as one less than its true value:
513  *
514  *  15                           6 5                0
515  * +------------------------------+------------------+
516  * |              ofs             |    n_bits - 1    |
517  * +------------------------------+------------------+
518  *
519  * The switch will reject actions for which ofs+n_bits is greater than the
520  * width of 'dst', or in which any bits in 'value' with value 2**n_bits or
521  * greater are set to 1, with error type OFPET_BAD_ACTION, code
522  * OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
523  */
524 struct nx_action_reg_load {
525     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
526     ovs_be16 len;                   /* Length is 16. */
527     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
528     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_REG_LOAD. */
529     ovs_be16 ofs_nbits;             /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
530     ovs_be32 dst;                   /* Destination register. */
531     ovs_be64 value;                 /* Immediate value. */
532 };
533 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_reg_load) == 24);
534
535 /* Action structure for NXAST_NOTE.
536  *
537  * This action has no effect.  It is variable length.  The switch does not
538  * attempt to interpret the user-defined 'note' data in any way.  A controller
539  * can use this action to attach arbitrary metadata to a flow.
540  *
541  * This action might go away in the future.
542  */
543 struct nx_action_note {
544     ovs_be16 type;                  /* OFPAT_VENDOR. */
545     ovs_be16 len;                   /* A multiple of 8, but at least 16. */
546     ovs_be32 vendor;                /* NX_VENDOR_ID. */
547     ovs_be16 subtype;               /* NXAST_NOTE. */
548     uint8_t note[6];                /* Start of user-defined data. */
549     /* Possibly followed by additional user-defined data. */
550 };
551 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_note) == 16);
552
553 /* Action structure for NXAST_MULTIPATH.
554  *
555  * This action performs the following steps in sequence:
556  *
557  *    1. Hashes the fields designated by 'fields', one of NX_HASH_FIELDS_*.
558  *       Refer to the definition of "enum nx_mp_fields" for details.
559  *
560  *       The 'basis' value is used as a universal hash parameter, that is,
561  *       different values of 'basis' yield different hash functions.  The
562  *       particular universal hash function used is implementation-defined.
563  *
564  *       The hashed fields' values are drawn from the current state of the
565  *       flow, including all modifications that have been made by actions up to
566  *       this point.
567  *
568  *    2. Applies the multipath link choice algorithm specified by 'algorithm',
569  *       one of NX_MP_ALG_*.  Refer to the definition of "enum nx_mp_algorithm"
570  *       for details.
571  *
572  *       The output of the algorithm is 'link', an unsigned integer less than
573  *       or equal to 'max_link'.
574  *
575  *       Some algorithms use 'arg' as an additional argument.
576  *
577  *    3. Stores 'link' in dst[ofs:ofs+n_bits].  The format and semantics of
578  *       'dst' and 'ofs_nbits' are similar to those for the NXAST_REG_LOAD
579  *       action.
580  *
581  * The switch will reject actions that have an unknown 'fields', or an unknown
582  * 'algorithm', or in which ofs+n_bits is greater than the width of 'dst', or
583  * in which 'max_link' is greater than or equal to 2**n_bits, with error type
584  * OFPET_BAD_ACTION, code OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
585  */
586 struct nx_action_multipath {
587     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
588     ovs_be16 len;               /* Length is 32. */
589     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
590     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_MULTIPATH. */
591
592     /* What fields to hash and how. */
593     ovs_be16 fields;            /* One of NX_HASH_FIELDS_*. */
594     ovs_be16 basis;             /* Universal hash parameter. */
595     ovs_be16 pad0;
596
597     /* Multipath link choice algorithm to apply to hash value. */
598     ovs_be16 algorithm;         /* One of NX_MP_ALG_*. */
599     ovs_be16 max_link;          /* Number of output links, minus 1. */
600     ovs_be32 arg;               /* Algorithm-specific argument. */
601     ovs_be16 pad1;
602
603     /* Where to store the result. */
604     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
605     ovs_be32 dst;               /* Destination. */
606 };
607 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_multipath) == 32);
608
609 /* NXAST_MULTIPATH: Multipath link choice algorithm to apply.
610  *
611  * In the descriptions below, 'n_links' is max_link + 1. */
612 enum nx_mp_algorithm {
613     /* link = hash(flow) % n_links.
614      *
615      * Redistributes all traffic when n_links changes.  O(1) performance.  See
616      * RFC 2992.
617      *
618      * Use UINT16_MAX for max_link to get a raw hash value. */
619     NX_MP_ALG_MODULO_N,
620
621     /* link = hash(flow) / (MAX_HASH / n_links).
622      *
623      * Redistributes between one-quarter and one-half of traffic when n_links
624      * changes.  O(1) performance.  See RFC 2992.
625      */
626     NX_MP_ALG_HASH_THRESHOLD,
627
628     /* for i in [0,n_links):
629      *   weights[i] = hash(flow, i)
630      * link = { i such that weights[i] >= weights[j] for all j != i }
631      *
632      * Redistributes 1/n_links of traffic when n_links changes.  O(n_links)
633      * performance.  If n_links is greater than a threshold (currently 64, but
634      * subject to change), Open vSwitch will substitute another algorithm
635      * automatically.  See RFC 2992. */
636     NX_MP_ALG_HRW,              /* Highest Random Weight. */
637
638     /* i = 0
639      * repeat:
640      *     i = i + 1
641      *     link = hash(flow, i) % arg
642      * while link > max_link
643      *
644      * Redistributes 1/n_links of traffic when n_links changes.  O(1)
645      * performance when arg/max_link is bounded by a constant.
646      *
647      * Redistributes all traffic when arg changes.
648      *
649      * arg must be greater than max_link and for best performance should be no
650      * more than approximately max_link * 2.  If arg is outside the acceptable
651      * range, Open vSwitch will automatically substitute the least power of 2
652      * greater than max_link.
653      *
654      * This algorithm is specific to Open vSwitch.
655      */
656     NX_MP_ALG_ITER_HASH         /* Iterative Hash. */
657 };
658 \f
659 /* Action structure for NXAST_AUTOPATH.
660  *
661  * This action performs the following steps in sequence:
662  *
663  *    1. Hashes the flow using an implementation-defined hash function.
664  *
665  *       The hashed fields' values are drawn from the current state of the
666  *       flow, including all modifications that have been made by actions up to
667  *       this point.
668  *
669  *    2. Selects an OpenFlow 'port'.
670  *
671  *       'port' is selected in an implementation-defined manner, taking into
672  *       account 'id' and the hash value calculated in step 1.
673  *
674  *       Generally a switch will have been configured with a set of ports that
675  *       may be chosen given 'id'.  The switch may take into account any number
676  *       of factors when choosing 'port' from its configured set.  Factors may
677  *       include carrier, load, and the results of configuration protocols such
678  *       as LACP.
679  *
680  *    3. Stores 'port' in dst[ofs:ofs+n_bits].
681  *
682  *       The format and semantics of 'dst' and 'ofs_nbits' are similar to those
683  *       for the NXAST_REG_LOAD action.
684  *
685  * The switch will reject actions in which ofs+n_bits is greater than the width
686  * of 'dst', with error type OFPET_BAD_ACTION, code OFPBAC_BAD_ARGUMENT.
687  */
688 struct nx_action_autopath {
689     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
690     ovs_be16 len;               /* Length is 20. */
691     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
692     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_AUTOPATH. */
693
694     /* Where to store the result. */
695     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
696     ovs_be32 dst;               /* Destination. */
697
698     ovs_be32 id;                /* Autopath ID. */
699     ovs_be32 pad;
700 };
701 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_autopath) == 24);
702 \f
703 /* Action structure for NXAST_BUNDLE and NXAST_BUNDLE_LOAD.
704  *
705  * The bundle actions choose a slave from a supplied list of options.
706  * NXAST_BUNDLE outputs to its selection.  NXAST_BUNDLE_LOAD writes its
707  * selection to a register.
708  *
709  * The list of possible slaves follows the nx_action_bundle structure. The size
710  * of each slave is governed by its type as indicated by the 'slave_type'
711  * parameter. The list of slaves should be padded at its end with zeros to make
712  * the total length of the action a multiple of 8.
713  *
714  * Switches infer from the 'slave_type' parameter the size of each slave.  All
715  * implementations must support the NXM_OF_IN_PORT 'slave_type' which indicates
716  * that the slaves are OpenFlow port numbers with NXM_LENGTH(NXM_OF_IN_PORT) ==
717  * 2 byte width.  Switches should reject actions which indicate unknown or
718  * unsupported slave types.
719  *
720  * Switches use a strategy dictated by the 'algorithm' parameter to choose a
721  * slave.  If the switch does not support the specified 'algorithm' parameter,
722  * it should reject the action.
723  *
724  * Some slave selection strategies require the use of a hash function, in which
725  * case the 'fields' and 'basis' parameters should be populated.  The 'fields'
726  * parameter (one of NX_HASH_FIELDS_*) designates which parts of the flow to
727  * hash.  Refer to the definition of "enum nx_hash_fields" for details.  The
728  * 'basis' parameter is used as a universal hash parameter.  Different values
729  * of 'basis' yield different hash results.
730  *
731  * The 'zero' parameter at the end of the action structure is reserved for
732  * future use.  Switches are required to reject actions which have nonzero
733  * bytes in the 'zero' field.
734  *
735  * NXAST_BUNDLE actions should have 'ofs_nbits' and 'dst' zeroed.  Switches
736  * should reject actions which have nonzero bytes in either of these fields.
737  *
738  * NXAST_BUNDLE_LOAD stores the OpenFlow port number of the selected slave in
739  * dst[ofs:ofs+n_bits].  The format and semantics of 'dst' and 'ofs_nbits' are
740  * similar to those for the NXAST_REG_LOAD action. */
741 struct nx_action_bundle {
742     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
743     ovs_be16 len;               /* Length including slaves. */
744     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
745     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_BUNDLE. */
746
747     /* Slave choice algorithm to apply to hash value. */
748     ovs_be16 algorithm;         /* One of NX_BD_ALG_*. */
749
750     /* What fields to hash and how. */
751     ovs_be16 fields;            /* One of NX_BD_FIELDS_*. */
752     ovs_be16 basis;             /* Universal hash parameter. */
753
754     ovs_be32 slave_type;        /* NXM_OF_IN_PORT. */
755     ovs_be16 n_slaves;          /* Number of slaves. */
756
757     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
758     ovs_be32 dst;               /* Destination. */
759
760     uint8_t zero[4];            /* Reserved. Must be zero. */
761 };
762 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_bundle) == 32);
763
764 /* NXAST_BUNDLE: Bundle slave choice algorithm to apply.
765  *
766  * In the descriptions below, 'slaves' is the list of possible slaves in the
767  * order they appear in the OpenFlow action. */
768 enum nx_bd_algorithm {
769     /* Chooses the first live slave listed in the bundle.
770      *
771      * O(n_slaves) performance. */
772     NX_BD_ALG_ACTIVE_BACKUP,
773
774     /* for i in [0,n_slaves):
775      *   weights[i] = hash(flow, i)
776      * slave = { slaves[i] such that weights[i] >= weights[j] for all j != i }
777      *
778      * Redistributes 1/n_slaves of traffic when a slave's liveness changes.
779      * O(n_slaves) performance.
780      *
781      * Uses the 'fields' and 'basis' parameters. */
782     NX_BD_ALG_HRW /* Highest Random Weight. */
783 };
784 \f
785 /* Action structure for NXAST_OUTPUT_REG.
786  *
787  * Outputs to the OpenFlow port number written to src[ofs:ofs+nbits].
788  *
789  * The format and semantics of 'src' and 'ofs_nbits' are similar to those for
790  * the NXAST_REG_LOAD action.
791  *
792  * The acceptable nxm_header values for 'src' are the same as the acceptable
793  * nxm_header values for the 'src' field of NXAST_REG_MOVE.
794  *
795  * The 'max_len' field indicates the number of bytes to send when the chosen
796  * port is OFPP_CONTROLLER.  Its semantics are equivalent to the 'max_len'
797  * field of OFPAT_OUTPUT.
798  *
799  * The 'zero' field is required to be zeroed for forward compatibility. */
800 struct nx_action_output_reg {
801     ovs_be16 type;              /* OFPAT_VENDOR. */
802     ovs_be16 len;               /* 24. */
803     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
804     ovs_be16 subtype;           /* NXAST_OUTPUT_REG. */
805
806     ovs_be16 ofs_nbits;         /* (ofs << 6) | (n_bits - 1). */
807     ovs_be32 src;               /* Source. */
808
809     ovs_be16 max_len;           /* Max length to send to controller. */
810
811     uint8_t zero[6];            /* Reserved, must be zero. */
812 };
813 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_action_output_reg) == 24);
814 \f
815 /* Flexible flow specifications (aka NXM = Nicira Extended Match).
816  *
817  * OpenFlow 1.0 has "struct ofp_match" for specifying flow matches.  This
818  * structure is fixed-length and hence difficult to extend.  This section
819  * describes a more flexible, variable-length flow match, called "nx_match" for
820  * short, that is also supported by Open vSwitch.  This section also defines a
821  * replacement for each OpenFlow message that includes struct ofp_match.
822  *
823  *
824  * Format
825  * ======
826  *
827  * An nx_match is a sequence of zero or more "nxm_entry"s, which are
828  * type-length-value (TLV) entries, each 5 to 259 (inclusive) bytes long.
829  * "nxm_entry"s are not aligned on or padded to any multibyte boundary.  The
830  * first 4 bytes of an nxm_entry are its "header", followed by the entry's
831  * "body".
832  *
833  * An nxm_entry's header is interpreted as a 32-bit word in network byte order:
834  *
835  * |<-------------------- nxm_type ------------------>|
836  * |                                                  |
837  * |31                              16 15            9| 8 7                0
838  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
839  * |            nxm_vendor            |   nxm_field   |hm|    nxm_length    |
840  * +----------------------------------+---------------+--+------------------+
841  *
842  * The most-significant 23 bits of the header are collectively "nxm_type".
843  * Bits 16...31 are "nxm_vendor", one of the NXM_VENDOR_* values below.  Bits
844  * 9...15 are "nxm_field", which is a vendor-specific value.  nxm_type normally
845  * designates a protocol header, such as the Ethernet type, but it can also
846  * refer to packet metadata, such as the switch port on which a packet arrived.
847  *
848  * Bit 8 is "nxm_hasmask" (labeled "hm" above for space reasons).  The meaning
849  * of this bit is explained later.
850  *
851  * The least-significant 8 bits are "nxm_length", a positive integer.  The
852  * length of the nxm_entry, including the header, is exactly 4 + nxm_length
853  * bytes.
854  *
855  * For a given nxm_vendor, nxm_field, and nxm_hasmask value, nxm_length is a
856  * constant.  It is included only to allow software to minimally parse
857  * "nxm_entry"s of unknown types.  (Similarly, for a given nxm_vendor,
858  * nxm_field, and nxm_length, nxm_hasmask is a constant.)
859  *
860  *
861  * Semantics
862  * =========
863  *
864  * A zero-length nx_match (one with no "nxm_entry"s) matches every packet.
865  *
866  * An nxm_entry places a constraint on the packets matched by the nx_match:
867  *
868  *   - If nxm_hasmask is 0, the nxm_entry's body contains a value for the
869  *     field, called "nxm_value".  The nx_match matches only packets in which
870  *     the field equals nxm_value.
871  *
872  *   - If nxm_hasmask is 1, then the nxm_entry's body contains a value for the
873  *     field (nxm_value), followed by a bitmask of the same length as the
874  *     value, called "nxm_mask".  For each 1-bit in position J in nxm_mask, the
875  *     nx_match matches only packets for which bit J in the given field's value
876  *     matches bit J in nxm_value.  A 0-bit in nxm_mask causes the
877  *     corresponding bits in nxm_value and the field's value to be ignored.
878  *     (The sense of the nxm_mask bits is the opposite of that used by the
879  *     "wildcards" member of struct ofp_match.)
880  *
881  *     When nxm_hasmask is 1, nxm_length is always even.
882  *
883  *     An all-zero-bits nxm_mask is equivalent to omitting the nxm_entry
884  *     entirely.  An all-one-bits nxm_mask is equivalent to specifying 0 for
885  *     nxm_hasmask.
886  *
887  * When there are multiple "nxm_entry"s, all of the constraints must be met.
888  *
889  *
890  * Mask Restrictions
891  * =================
892  *
893  * Masks may be restricted:
894  *
895  *   - Some nxm_types may not support masked wildcards, that is, nxm_hasmask
896  *     must always be 0 when these fields are specified.  For example, the
897  *     field that identifies the port on which a packet was received may not be
898  *     masked.
899  *
900  *   - Some nxm_types that do support masked wildcards may only support certain
901  *     nxm_mask patterns.  For example, fields that have IPv4 address values
902  *     may be restricted to CIDR masks.
903  *
904  * These restrictions should be noted in specifications for individual fields.
905  * A switch may accept an nxm_hasmask or nxm_mask value that the specification
906  * disallows, if the switch correctly implements support for that nxm_hasmask
907  * or nxm_mask value.  A switch must reject an attempt to set up a flow that
908  * contains a nxm_hasmask or nxm_mask value that it does not support.
909  *
910  *
911  * Prerequisite Restrictions
912  * =========================
913  *
914  * The presence of an nxm_entry with a given nxm_type may be restricted based
915  * on the presence of or values of other "nxm_entry"s.  For example:
916  *
917  *   - An nxm_entry for nxm_type=NXM_OF_IP_TOS is allowed only if it is
918  *     preceded by another entry with nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0,
919  *     and nxm_value=0x0800.  That is, matching on the IP source address is
920  *     allowed only if the Ethernet type is explicitly set to IP.
921  *
922  *   - An nxm_entry for nxm_type=NXM_OF_TCP_SRC is allowed only if it is preced
923  *     by an entry with nxm_type=NXM_OF_ETH_TYPE, nxm_hasmask=0,
924  *     nxm_value=0x0800 and another with nxm_type=NXM_OF_IP_PROTO,
925  *     nxm_hasmask=0, nxm_value=6, in that order.  That is, matching on the TCP
926  *     source port is allowed only if the Ethernet type is IP and the IP
927  *     protocol is TCP.
928  *
929  * These restrictions should be noted in specifications for individual fields.
930  * A switch may implement relaxed versions of these restrictions.  A switch
931  * must reject an attempt to set up a flow that violates its restrictions.
932  *
933  *
934  * Ordering Restrictions
935  * =====================
936  *
937  * An nxm_entry that has prerequisite restrictions must appear after the
938  * "nxm_entry"s for its prerequisites.  Ordering of "nxm_entry"s within an
939  * nx_match is not otherwise constrained.
940  *
941  * Any given nxm_type may appear in an nx_match at most once.
942  *
943  *
944  * nxm_entry Examples
945  * ==================
946  *
947  * These examples show the format of a single nxm_entry with particular
948  * nxm_hasmask and nxm_length values.  The diagrams are labeled with field
949  * numbers and byte indexes.
950  *
951  *
952  * 8-bit nxm_value, nxm_hasmask=1, nxm_length=2:
953  *
954  *  0          3  4   5
955  * +------------+---+---+
956  * |   header   | v | m |
957  * +------------+---+---+
958  *
959  *
960  * 16-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=2:
961  *
962  *  0          3 4    5
963  * +------------+------+
964  * |   header   | value|
965  * +------------+------+
966  *
967  *
968  * 32-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=4:
969  *
970  *  0          3 4           7
971  * +------------+-------------+
972  * |   header   |  nxm_value  |
973  * +------------+-------------+
974  *
975  *
976  * 48-bit nxm_value, nxm_hasmask=0, nxm_length=6:
977  *
978  *  0          3 4                9
979  * +------------+------------------+
980  * |   header   |     nxm_value    |
981  * +------------+------------------+
982  *
983  *
984  * 48-bit nxm_value, nxm_hasmask=1, nxm_length=12:
985  *
986  *  0          3 4                9 10              15
987  * +------------+------------------+------------------+
988  * |   header   |     nxm_value    |      nxm_mask    |
989  * +------------+------------------+------------------+
990  *
991  *
992  * Error Reporting
993  * ===============
994  *
995  * A switch should report an error in an nx_match using error type
996  * OFPET_BAD_REQUEST and one of the NXBRC_NXM_* codes.  Ideally the switch
997  * should report a specific error code, if one is assigned for the particular
998  * problem, but NXBRC_NXM_INVALID is also available to report a generic
999  * nx_match error.
1000  */
1001
1002 #define NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, HASMASK, LENGTH) \
1003     (((VENDOR) << 16) | ((FIELD) << 9) | ((HASMASK) << 8) | (LENGTH))
1004 #define NXM_HEADER(VENDOR, FIELD, LENGTH) \
1005     NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, 0, LENGTH)
1006 #define NXM_HEADER_W(VENDOR, FIELD, LENGTH) \
1007     NXM_HEADER__(VENDOR, FIELD, 1, (LENGTH) * 2)
1008 #define NXM_VENDOR(HEADER) ((HEADER) >> 16)
1009 #define NXM_FIELD(HEADER) (((HEADER) >> 9) & 0x7f)
1010 #define NXM_TYPE(HEADER) (((HEADER) >> 9) & 0x7fffff)
1011 #define NXM_HASMASK(HEADER) (((HEADER) >> 8) & 1)
1012 #define NXM_LENGTH(HEADER) ((HEADER) & 0xff)
1013
1014 #define NXM_MAKE_WILD_HEADER(HEADER) \
1015         NXM_HEADER_W(NXM_VENDOR(HEADER), NXM_FIELD(HEADER), NXM_LENGTH(HEADER))
1016
1017 /* ## ------------------------------- ## */
1018 /* ## OpenFlow 1.0-compatible fields. ## */
1019 /* ## ------------------------------- ## */
1020
1021 /* Physical or virtual port on which the packet was received.
1022  *
1023  * Prereqs: None.
1024  *
1025  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1026  *
1027  * Masking: Not maskable. */
1028 #define NXM_OF_IN_PORT    NXM_HEADER  (0x0000,  0, 2)
1029
1030 /* Source or destination address in Ethernet header.
1031  *
1032  * Prereqs: None.
1033  *
1034  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1035  *
1036  * Masking: The nxm_mask patterns 01:00:00:00:00:00 and FE:FF:FF:FF:FF:FF must
1037  *   be supported for NXM_OF_ETH_DST_W (as well as the trivial patterns that
1038  *   are all-0-bits or all-1-bits).  Support for other patterns and for masking
1039  *   of NXM_OF_ETH_SRC is optional. */
1040 #define NXM_OF_ETH_DST    NXM_HEADER  (0x0000,  1, 6)
1041 #define NXM_OF_ETH_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0000,  1, 6)
1042 #define NXM_OF_ETH_SRC    NXM_HEADER  (0x0000,  2, 6)
1043
1044 /* Packet's Ethernet type.
1045  *
1046  * For an Ethernet II packet this is taken from the Ethernet header.  For an
1047  * 802.2 LLC+SNAP header with OUI 00-00-00 this is taken from the SNAP header.
1048  * A packet that has neither format has value 0x05ff
1049  * (OFP_DL_TYPE_NOT_ETH_TYPE).
1050  *
1051  * For a packet with an 802.1Q header, this is the type of the encapsulated
1052  * frame.
1053  *
1054  * Prereqs: None.
1055  *
1056  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1057  *
1058  * Masking: Not maskable. */
1059 #define NXM_OF_ETH_TYPE   NXM_HEADER  (0x0000,  3, 2)
1060
1061 /* 802.1Q TCI.
1062  *
1063  * For a packet with an 802.1Q header, this is the Tag Control Information
1064  * (TCI) field, with the CFI bit forced to 1.  For a packet with no 802.1Q
1065  * header, this has value 0.
1066  *
1067  * Prereqs: None.
1068  *
1069  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1070  *
1071  * Masking: Arbitrary masks.
1072  *
1073  * This field can be used in various ways:
1074  *
1075  *   - If it is not constrained at all, the nx_match matches packets without
1076  *     an 802.1Q header or with an 802.1Q header that has any TCI value.
1077  *
1078  *   - Testing for an exact match with 0 matches only packets without an
1079  *     802.1Q header.
1080  *
1081  *   - Testing for an exact match with a TCI value with CFI=1 matches packets
1082  *     that have an 802.1Q header with a specified VID and PCP.
1083  *
1084  *   - Testing for an exact match with a nonzero TCI value with CFI=0 does
1085  *     not make sense.  The switch may reject this combination.
1086  *
1087  *   - Testing with a specific VID and CFI=1, with nxm_mask=0x1fff, matches
1088  *     packets that have an 802.1Q header with that VID (and any PCP).
1089  *
1090  *   - Testing with a specific PCP and CFI=1, with nxm_mask=0xf000, matches
1091  *     packets that have an 802.1Q header with that PCP (and any VID).
1092  *
1093  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0x0fff matches packets with no 802.1Q
1094  *     header or with an 802.1Q header with a VID of 0.
1095  *
1096  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0xe000 matches packets with no 802.1Q
1097  *     header or with an 802.1Q header with a PCP of 0.
1098  *
1099  *   - Testing with nxm_value=0, nxm_mask=0xefff matches packets with no 802.1Q
1100  *     header or with an 802.1Q header with both VID and PCP of 0.
1101  */
1102 #define NXM_OF_VLAN_TCI   NXM_HEADER  (0x0000,  4, 2)
1103 #define NXM_OF_VLAN_TCI_W NXM_HEADER_W(0x0000,  4, 2)
1104
1105 /* The "type of service" byte of the IP header, with the ECN bits forced to 0.
1106  *
1107  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1108  *
1109  * Format: 8-bit integer with 2 least-significant bits forced to 0.
1110  *
1111  * Masking: Not maskable. */
1112 #define NXM_OF_IP_TOS     NXM_HEADER  (0x0000,  5, 1)
1113
1114 /* The "protocol" byte in the IP header.
1115  *
1116  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1117  *
1118  * Format: 8-bit integer.
1119  *
1120  * Masking: Not maskable. */
1121 #define NXM_OF_IP_PROTO   NXM_HEADER  (0x0000,  6, 1)
1122
1123 /* The source or destination address in the IP header.
1124  *
1125  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0800 exactly.
1126  *
1127  * Format: 32-bit integer in network byte order.
1128  *
1129  * Masking: Only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1130  *   high-order bits set to 1 and the other 32-N bits set to 0. */
1131 #define NXM_OF_IP_SRC     NXM_HEADER  (0x0000,  7, 4)
1132 #define NXM_OF_IP_SRC_W   NXM_HEADER_W(0x0000,  7, 4)
1133 #define NXM_OF_IP_DST     NXM_HEADER  (0x0000,  8, 4)
1134 #define NXM_OF_IP_DST_W   NXM_HEADER_W(0x0000,  8, 4)
1135
1136 /* The source or destination port in the TCP header.
1137  *
1138  * Prereqs:
1139  *   NXM_OF_ETH_TYPE must be either 0x0800 or 0x86dd.
1140  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 6 exactly.
1141  *
1142  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1143  *
1144  * Masking: Not maskable. */
1145 #define NXM_OF_TCP_SRC    NXM_HEADER  (0x0000,  9, 2)
1146 #define NXM_OF_TCP_DST    NXM_HEADER  (0x0000, 10, 2)
1147
1148 /* The source or destination port in the UDP header.
1149  *
1150  * Prereqs:
1151  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match either 0x0800 or 0x86dd.
1152  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 17 exactly.
1153  *
1154  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1155  *
1156  * Masking: Not maskable. */
1157 #define NXM_OF_UDP_SRC    NXM_HEADER  (0x0000, 11, 2)
1158 #define NXM_OF_UDP_DST    NXM_HEADER  (0x0000, 12, 2)
1159
1160 /* The type or code in the ICMP header.
1161  *
1162  * Prereqs:
1163  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0800 exactly.
1164  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 1 exactly.
1165  *
1166  * Format: 8-bit integer.
1167  *
1168  * Masking: Not maskable. */
1169 #define NXM_OF_ICMP_TYPE  NXM_HEADER  (0x0000, 13, 1)
1170 #define NXM_OF_ICMP_CODE  NXM_HEADER  (0x0000, 14, 1)
1171
1172 /* ARP opcode.
1173  *
1174  * For an Ethernet+IP ARP packet, the opcode in the ARP header.  Always 0
1175  * otherwise.  Only ARP opcodes between 1 and 255 should be specified for
1176  * matching.
1177  *
1178  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0806 exactly.
1179  *
1180  * Format: 16-bit integer in network byte order.
1181  *
1182  * Masking: Not maskable. */
1183 #define NXM_OF_ARP_OP     NXM_HEADER  (0x0000, 15, 2)
1184
1185 /* For an Ethernet+IP ARP packet, the source or target protocol address
1186  * in the ARP header.  Always 0 otherwise.
1187  *
1188  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0806 exactly.
1189  *
1190  * Format: 32-bit integer in network byte order.
1191  *
1192  * Masking: Only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1193  *   high-order bits set to 1 and the other 32-N bits set to 0. */
1194 #define NXM_OF_ARP_SPA    NXM_HEADER  (0x0000, 16, 4)
1195 #define NXM_OF_ARP_SPA_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 16, 4)
1196 #define NXM_OF_ARP_TPA    NXM_HEADER  (0x0000, 17, 4)
1197 #define NXM_OF_ARP_TPA_W  NXM_HEADER_W(0x0000, 17, 4)
1198
1199 /* ## ------------------------ ## */
1200 /* ## Nicira match extensions. ## */
1201 /* ## ------------------------ ## */
1202
1203 /* Metadata registers.
1204  *
1205  * Registers initially have value 0.  Actions allow register values to be
1206  * manipulated.
1207  *
1208  * Prereqs: None.
1209  *
1210  * Format: Array of 32-bit integer registers.  Space is reserved for up to
1211  *   NXM_NX_MAX_REGS registers, but switches may implement fewer.
1212  *
1213  * Masking: Arbitrary masks. */
1214 #define NXM_NX_MAX_REGS 16
1215 #define NXM_NX_REG(IDX)   NXM_HEADER  (0x0001, IDX, 4)
1216 #define NXM_NX_REG_W(IDX) NXM_HEADER_W(0x0001, IDX, 4)
1217 #define NXM_NX_REG_IDX(HEADER) NXM_FIELD(HEADER)
1218 #define NXM_IS_NX_REG(HEADER) (!((((HEADER) ^ NXM_NX_REG0)) & 0xffffe1ff))
1219 #define NXM_IS_NX_REG_W(HEADER) (!((((HEADER) ^ NXM_NX_REG0_W)) & 0xffffe1ff))
1220 #define NXM_NX_REG0       NXM_HEADER  (0x0001, 0, 4)
1221 #define NXM_NX_REG0_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 0, 4)
1222 #define NXM_NX_REG1       NXM_HEADER  (0x0001, 1, 4)
1223 #define NXM_NX_REG1_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 1, 4)
1224 #define NXM_NX_REG2       NXM_HEADER  (0x0001, 2, 4)
1225 #define NXM_NX_REG2_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 2, 4)
1226 #define NXM_NX_REG3       NXM_HEADER  (0x0001, 3, 4)
1227 #define NXM_NX_REG3_W     NXM_HEADER_W(0x0001, 3, 4)
1228
1229 /* Tunnel ID.
1230  *
1231  * For a packet received via GRE tunnel including a (32-bit) key, the key is
1232  * stored in the low 32-bits and the high bits are zeroed.  For other packets,
1233  * the value is 0.
1234  *
1235  * Prereqs: None.
1236  *
1237  * Format: 64-bit integer in network byte order.
1238  *
1239  * Masking: Arbitrary masks. */
1240 #define NXM_NX_TUN_ID     NXM_HEADER  (0x0001, 16, 8)
1241 #define NXM_NX_TUN_ID_W   NXM_HEADER_W(0x0001, 16, 8)
1242
1243 /* For an Ethernet+IP ARP packet, the source or target hardware address
1244  * in the ARP header.  Always 0 otherwise.
1245  *
1246  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x0806 exactly.
1247  *
1248  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1249  *
1250  * Masking: Not maskable. */
1251 #define NXM_NX_ARP_SHA    NXM_HEADER  (0x0001, 17, 6)
1252 #define NXM_NX_ARP_THA    NXM_HEADER  (0x0001, 18, 6)
1253
1254 /* The source or destination address in the IPv6 header.
1255  *
1256  * Prereqs: NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1257  *
1258  * Format: 128-bit IPv6 address.
1259  *
1260  * Masking: Only CIDR masks are allowed, that is, masks that consist of N
1261  *   high-order bits set to 1 and the other 128-N bits set to 0. */
1262 #define NXM_NX_IPV6_SRC    NXM_HEADER  (0x0001, 19, 16)
1263 #define NXM_NX_IPV6_SRC_W  NXM_HEADER_W(0x0001, 19, 16)
1264 #define NXM_NX_IPV6_DST    NXM_HEADER  (0x0001, 20, 16)
1265 #define NXM_NX_IPV6_DST_W  NXM_HEADER_W(0x0001, 20, 16)
1266
1267 /* The type or code in the ICMPv6 header.
1268  *
1269  * Prereqs:
1270  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1271  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1272  *
1273  * Format: 8-bit integer.
1274  *
1275  * Masking: Not maskable. */
1276 #define NXM_NX_ICMPV6_TYPE NXM_HEADER  (0x0001, 21, 1)
1277 #define NXM_NX_ICMPV6_CODE NXM_HEADER  (0x0001, 22, 1)
1278
1279 /* The target address in an IPv6 Neighbor Discovery message.
1280  *
1281  * Prereqs:
1282  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1283  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1284  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be either 135 or 136.
1285  *
1286  * Format: 128-bit IPv6 address.
1287  *
1288  * Masking: Not maskable. */
1289 #define NXM_NX_ND_TARGET   NXM_HEADER  (0x0001, 23, 16)
1290
1291 /* The source link-layer address option in an IPv6 Neighbor Discovery
1292  * message.
1293  *
1294  * Prereqs:
1295  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1296  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1297  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be exactly 135.
1298  *
1299  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1300  *
1301  * Masking: Not maskable. */
1302 #define NXM_NX_ND_SLL      NXM_HEADER  (0x0001, 24, 6)
1303
1304 /* The target link-layer address option in an IPv6 Neighbor Discovery
1305  * message.
1306  *
1307  * Prereqs:
1308  *   NXM_OF_ETH_TYPE must match 0x86dd exactly.
1309  *   NXM_OF_IP_PROTO must match 58 exactly.
1310  *   NXM_OF_ICMPV6_TYPE must be exactly 136.
1311  *
1312  * Format: 48-bit Ethernet MAC address.
1313  *
1314  * Masking: Not maskable. */
1315 #define NXM_NX_ND_TLL      NXM_HEADER  (0x0001, 25, 6)
1316
1317
1318 /* ## --------------------- ## */
1319 /* ## Requests and replies. ## */
1320 /* ## --------------------- ## */
1321
1322 enum nx_flow_format {
1323     NXFF_OPENFLOW10 = 0,         /* Standard OpenFlow 1.0 compatible. */
1324     NXFF_NXM = 2                 /* Nicira extended match. */
1325 };
1326
1327 /* NXT_SET_FLOW_FORMAT request. */
1328 struct nxt_set_flow_format {
1329     struct ofp_header header;
1330     ovs_be32 vendor;            /* NX_VENDOR_ID. */
1331     ovs_be32 subtype;           /* NXT_SET_FLOW_FORMAT. */
1332     ovs_be32 format;            /* One of NXFF_*. */
1333 };
1334 OFP_ASSERT(sizeof(struct nxt_set_flow_format) == 20);
1335
1336 /* NXT_FLOW_MOD (analogous to OFPT_FLOW_MOD). */
1337 struct nx_flow_mod {
1338     struct nicira_header nxh;
1339     ovs_be64 cookie;              /* Opaque controller-issued identifier. */
1340     ovs_be16 command;             /* One of OFPFC_*. */
1341     ovs_be16 idle_timeout;        /* Idle time before discarding (seconds). */
1342     ovs_be16 hard_timeout;        /* Max time before discarding (seconds). */
1343     ovs_be16 priority;            /* Priority level of flow entry. */
1344     ovs_be32 buffer_id;           /* Buffered packet to apply to (or -1).
1345                                      Not meaningful for OFPFC_DELETE*. */
1346     ovs_be16 out_port;            /* For OFPFC_DELETE* commands, require
1347                                      matching entries to include this as an
1348                                      output port.  A value of OFPP_NONE
1349                                      indicates no restriction. */
1350     ovs_be16 flags;               /* One of OFPFF_*. */
1351     ovs_be16 match_len;           /* Size of nx_match. */
1352     uint8_t pad[6];               /* Align to 64-bits. */
1353     /* Followed by:
1354      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1355      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1356      *     all-zero bytes, then
1357      *   - Actions to fill out the remainder of the message length (always a
1358      *     multiple of 8).
1359      */
1360 };
1361 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_mod) == 48);
1362
1363 /* NXT_FLOW_REMOVED (analogous to OFPT_FLOW_REMOVED). */
1364 struct nx_flow_removed {
1365     struct nicira_header nxh;
1366     ovs_be64 cookie;          /* Opaque controller-issued identifier. */
1367     ovs_be16 priority;        /* Priority level of flow entry. */
1368     uint8_t reason;           /* One of OFPRR_*. */
1369     uint8_t pad[1];           /* Align to 32-bits. */
1370     ovs_be32 duration_sec;    /* Time flow was alive in seconds. */
1371     ovs_be32 duration_nsec;   /* Time flow was alive in nanoseconds beyond
1372                                  duration_sec. */
1373     ovs_be16 idle_timeout;    /* Idle timeout from original flow mod. */
1374     ovs_be16 match_len;       /* Size of nx_match. */
1375     ovs_be64 packet_count;
1376     ovs_be64 byte_count;
1377     /* Followed by:
1378      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1379      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1380      *     all-zero bytes. */
1381 };
1382 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_removed) == 56);
1383
1384 /* Nicira vendor stats request of type NXST_FLOW (analogous to OFPST_FLOW
1385  * request). */
1386 struct nx_flow_stats_request {
1387     struct nicira_stats_msg nsm;
1388     ovs_be16 out_port;        /* Require matching entries to include this
1389                                  as an output port.  A value of OFPP_NONE
1390                                  indicates no restriction. */
1391     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1392     uint8_t table_id;         /* ID of table to read (from ofp_table_stats)
1393                                  or 0xff for all tables. */
1394     uint8_t pad[3];           /* Align to 64 bits. */
1395     /* Followed by:
1396      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1397      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1398      *     all-zero bytes, which must also exactly fill out the length of the
1399      *     message.
1400      */
1401 };
1402 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_stats_request) == 32);
1403
1404 /* Body for Nicira vendor stats reply of type NXST_FLOW (analogous to
1405  * OFPST_FLOW reply). */
1406 struct nx_flow_stats {
1407     ovs_be16 length;          /* Length of this entry. */
1408     uint8_t table_id;         /* ID of table flow came from. */
1409     uint8_t pad;
1410     ovs_be32 duration_sec;    /* Time flow has been alive in seconds. */
1411     ovs_be32 duration_nsec;   /* Time flow has been alive in nanoseconds
1412                                  beyond duration_sec. */
1413     ovs_be16 priority;        /* Priority of the entry. Only meaningful
1414                                  when this is not an exact-match entry. */
1415     ovs_be16 idle_timeout;    /* Number of seconds idle before expiration. */
1416     ovs_be16 hard_timeout;    /* Number of seconds before expiration. */
1417     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1418     uint8_t pad2[4];          /* Align to 64 bits. */
1419     ovs_be64 cookie;          /* Opaque controller-issued identifier. */
1420     ovs_be64 packet_count;    /* Number of packets, UINT64_MAX if unknown. */
1421     ovs_be64 byte_count;      /* Number of bytes, UINT64_MAX if unknown. */
1422     /* Followed by:
1423      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1424      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1425      *     all-zero bytes, then
1426      *   - Actions to fill out the remainder 'length' bytes (always a multiple
1427      *     of 8).
1428      */
1429 };
1430 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_flow_stats) == 48);
1431
1432 /* Nicira vendor stats request of type NXST_AGGREGATE (analogous to
1433  * OFPST_AGGREGATE request). */
1434 struct nx_aggregate_stats_request {
1435     struct nicira_stats_msg nsm;
1436     ovs_be16 out_port;        /* Require matching entries to include this
1437                                  as an output port.  A value of OFPP_NONE
1438                                  indicates no restriction. */
1439     ovs_be16 match_len;       /* Length of nx_match. */
1440     uint8_t table_id;         /* ID of table to read (from ofp_table_stats)
1441                                  or 0xff for all tables. */
1442     uint8_t pad[3];           /* Align to 64 bits. */
1443     /* Followed by:
1444      *   - Exactly match_len (possibly 0) bytes containing the nx_match, then
1445      *   - Exactly (match_len + 7)/8*8 - match_len (between 0 and 7) bytes of
1446      *     all-zero bytes, which must also exactly fill out the length of the
1447      *     message.
1448      */
1449 };
1450 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_aggregate_stats_request) == 32);
1451
1452 /* Body for nicira_stats_msg reply of type NXST_AGGREGATE (analogous to
1453  * OFPST_AGGREGATE reply). */
1454 struct nx_aggregate_stats_reply {
1455     struct nicira_stats_msg nsm;
1456     ovs_be64 packet_count;     /* Number of packets, UINT64_MAX if unknown. */
1457     ovs_be64 byte_count;       /* Number of bytes, UINT64_MAX if unknown. */
1458     ovs_be32 flow_count;       /* Number of flows. */
1459     uint8_t pad[4];            /* Align to 64 bits. */
1460 };
1461 OFP_ASSERT(sizeof(struct nx_aggregate_stats_reply) == 48);
1462
1463 #endif /* openflow/nicira-ext.h */