lib/nx-match.c

   1 /*
   2  * Copyright (c) 2010 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 #include <config.h>
  18
  19 #include "nx-match.h"
  20
  21 #include "classifier.h"
  22 #include "dynamic-string.h"
  23 #include "ofp-util.h"
  24 #include "ofpbuf.h"
  25 #include "openflow/nicira-ext.h"
  26 #include "packets.h"
  27 #include "unaligned.h"
  28 #include "vlog.h"
  29
  30 VLOG_DEFINE_THIS_MODULE(nx_match);
  31
  32 /* Rate limit for nx_match parse errors.  These always indicate a bug in the
  33  * peer and so there's not much point in showing a lot of them. */
  34 static struct vlog_rate_limit rl = VLOG_RATE_LIMIT_INIT(1, 5);
  35
  36 enum {
  37     NXM_INVALID = OFP_MKERR_NICIRA(OFPET_BAD_REQUEST, NXBRC_NXM_INVALID),
  38     NXM_BAD_TYPE = OFP_MKERR_NICIRA(OFPET_BAD_REQUEST, NXBRC_NXM_BAD_TYPE),
  39     NXM_BAD_VALUE = OFP_MKERR_NICIRA(OFPET_BAD_REQUEST, NXBRC_NXM_BAD_VALUE),
  40     NXM_BAD_MASK = OFP_MKERR_NICIRA(OFPET_BAD_REQUEST, NXBRC_NXM_BAD_MASK),
  41     NXM_BAD_PREREQ = OFP_MKERR_NICIRA(OFPET_BAD_REQUEST, NXBRC_NXM_BAD_PREREQ),
  42     NXM_DUP_TYPE = OFP_MKERR_NICIRA(OFPET_BAD_REQUEST, NXBRC_NXM_DUP_TYPE),
  43     BAD_ARGUMENT = OFP_MKERR(OFPET_BAD_ACTION, OFPBAC_BAD_ARGUMENT)
  44 };
  45
  46 /* For each NXM_* field, define NFI_NXM_* as consecutive integers starting from
  47  * zero. */
  48 enum nxm_field_index {
  49 #define DEFINE_FIELD(HEADER, WILDCARD, DL_TYPE, NW_PROTO) NFI_NXM_##HEADER,
  50 #include "nx-match.def"
  51     N_NXM_FIELDS
  52 };
  53
  54 struct nxm_field {
  55     struct hmap_node hmap_node;
  56     enum nxm_field_index index; /* NFI_* value. */
  57     uint32_t header;            /* NXM_* value. */
  58     flow_wildcards_t wildcard;  /* FWW_* bit, if exactly one. */
  59     ovs_be16 dl_type;           /* dl_type prerequisite, if nonzero. */
  60     uint8_t nw_proto;           /* nw_proto prerequisite, if nonzero. */
  61     const char *name;           /* "NXM_*" string. */
  62 };
  63
  64 /* All the known fields. */
  65 static struct nxm_field nxm_fields[N_NXM_FIELDS] = {
  66 #define DEFINE_FIELD(HEADER, WILDCARD, DL_TYPE, NW_PROTO) \
  67     { HMAP_NODE_NULL_INITIALIZER, NFI_NXM_##HEADER, NXM_##HEADER, WILDCARD, \
  68       CONSTANT_HTONS(DL_TYPE), NW_PROTO, "NXM_" #HEADER },
  69 #include "nx-match.def"
  70 };
  71
  72 /* Hash table of 'nxm_fields'. */
  73 static struct hmap all_nxm_fields = HMAP_INITIALIZER(&all_nxm_fields);
  74
  75 /* Possible masks for NXM_OF_ETH_DST_W. */
  76 static const uint8_t eth_all_0s[ETH_ADDR_LEN]
  77     = {0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00};
  78 static const uint8_t eth_all_1s[ETH_ADDR_LEN]
  79     = {0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff};
  80 static const uint8_t eth_mcast_1[ETH_ADDR_LEN]
  81     = {0x01, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00};
  82 static const uint8_t eth_mcast_0[ETH_ADDR_LEN]
  83     = {0xfe, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff};
  84
  85 static void
  86 nxm_init(void)
  87 {
  88     if (hmap_is_empty(&all_nxm_fields)) {
  89         int i;
  90
  91         for (i = 0; i < N_NXM_FIELDS; i++) {
  92             struct nxm_field *f = &nxm_fields[i];
  93             hmap_insert(&all_nxm_fields, &f->hmap_node,
  94                         hash_int(f->header, 0));
  95         }
  96
  97         /* Verify that the header values are unique (duplicate "case" values
  98          * cause a compile error). */
  99         switch (0) {
 100 #define DEFINE_FIELD(HEADER, WILDCARD, DL_TYPE, NW_PROTO) \
 101         case NXM_##HEADER: break;
 102 #include "nx-match.def"
 103         }
 104     }
 105 }
 106
 107 static const struct nxm_field *
 108 nxm_field_lookup(uint32_t header)
 109 {
 110     struct nxm_field *f;
 111
 112     nxm_init();
 113
 114     HMAP_FOR_EACH_WITH_HASH (f, hmap_node, hash_int(header, 0),
 115                              &all_nxm_fields) {
 116         if (f->header == header) {
 117             return f;
 118         }
 119     }
 120
 121     return NULL;
 122 }
 123
 124 /* Returns the width of the data for a field with the given 'header', in
 125  * bytes. */
 126 static int
 127 nxm_field_bytes(uint32_t header)
 128 {
 129     unsigned int length = NXM_LENGTH(header);
 130     return NXM_HASMASK(header) ? length / 2 : length;
 131 }
 132
 133 /* Returns the width of the data for a field with the given 'header', in
 134  * bits. */
 135 static int
 136 nxm_field_bits(uint32_t header)
 137 {
 138     return nxm_field_bytes(header) * 8;
 139 }
 140 \f
 141 /* nx_pull_match() and helpers. */
 142
 143 static int
 144 parse_nx_reg(const struct nxm_field *f,
 145              struct flow *flow, struct flow_wildcards *wc,
 146              const void *value, const void *maskp)
 147 {
 148     int idx = NXM_NX_REG_IDX(f->header);
 149     if (wc->reg_masks[idx]) {
 150         return NXM_DUP_TYPE;
 151     } else {
 152         flow_wildcards_set_reg_mask(wc, idx,
 153                                     (NXM_HASMASK(f->header)
 154                                      ? ntohl(get_unaligned_be32(maskp))
 155                                      : UINT32_MAX));
 156         flow->regs[idx] = ntohl(get_unaligned_be32(value));
 157         flow->regs[idx] &= wc->reg_masks[idx];
 158         return 0;
 159     }
 160 }
 161
 162 static int
 163 parse_nxm_entry(struct cls_rule *rule, const struct nxm_field *f,
 164                 const void *value, const void *mask)
 165 {
 166     struct flow_wildcards *wc = &rule->wc;
 167     struct flow *flow = &rule->flow;
 168
 169     switch (f->index) {
 170         /* Metadata. */
 171     case NFI_NXM_OF_IN_PORT:
 172         flow->in_port = ntohs(get_unaligned_be16(value));
 173         if (flow->in_port == OFPP_LOCAL) {
 174             flow->in_port = ODPP_LOCAL;
 175         }
 176         return 0;
 177
 178         /* Ethernet header. */
 179     case NFI_NXM_OF_ETH_DST:
 180         if ((wc->wildcards & (FWW_DL_DST | FWW_ETH_MCAST))
 181             != (FWW_DL_DST | FWW_ETH_MCAST)) {
 182             return NXM_DUP_TYPE;
 183         } else {
 184             wc->wildcards &= ~(FWW_DL_DST | FWW_ETH_MCAST);
 185             memcpy(flow->dl_dst, value, ETH_ADDR_LEN);
 186             return 0;
 187         }
 188     case NFI_NXM_OF_ETH_DST_W:
 189         if ((wc->wildcards & (FWW_DL_DST | FWW_ETH_MCAST))
 190             != (FWW_DL_DST | FWW_ETH_MCAST)) {
 191             return NXM_DUP_TYPE;
 192         } else if (eth_addr_equals(mask, eth_mcast_1)) {
 193             wc->wildcards &= ~FWW_ETH_MCAST;
 194             flow->dl_dst[0] = *(uint8_t *) value & 0x01;
 195         } else if (eth_addr_equals(mask, eth_mcast_0)) {
 196             wc->wildcards &= ~FWW_DL_DST;
 197             memcpy(flow->dl_dst, value, ETH_ADDR_LEN);
 198             flow->dl_dst[0] &= 0xfe;
 199         } else if (eth_addr_equals(mask, eth_all_0s)) {
 200             return 0;
 201         } else if (eth_addr_equals(mask, eth_all_1s)) {
 202             wc->wildcards &= ~(FWW_DL_DST | FWW_ETH_MCAST);
 203             memcpy(flow->dl_dst, value, ETH_ADDR_LEN);
 204             return 0;
 205         } else {
 206             return NXM_BAD_MASK;
 207         }
 208     case NFI_NXM_OF_ETH_SRC:
 209         memcpy(flow->dl_src, value, ETH_ADDR_LEN);
 210         return 0;
 211     case NFI_NXM_OF_ETH_TYPE:
 212         flow->dl_type = get_unaligned_be16(value);
 213         return 0;
 214
 215         /* 802.1Q header. */
 216     case NFI_NXM_OF_VLAN_TCI:
 217         if (wc->vlan_tci_mask) {
 218             return NXM_DUP_TYPE;
 219         } else {
 220             cls_rule_set_dl_tci(rule, get_unaligned_be16(value));
 221             return 0;
 222         }
 223     case NFI_NXM_OF_VLAN_TCI_W:
 224         if (wc->vlan_tci_mask) {
 225             return NXM_DUP_TYPE;
 226         } else {
 227             cls_rule_set_dl_tci_masked(rule, get_unaligned_be16(value),
 228                                        get_unaligned_be16(mask));
 229             return 0;
 230         }
 231
 232         /* IP header. */
 233     case NFI_NXM_OF_IP_TOS:
 234         if (*(uint8_t *) value & 0x03) {
 235             return NXM_BAD_VALUE;
 236         } else {
 237             flow->nw_tos = *(uint8_t *) value;
 238             return 0;
 239         }
 240     case NFI_NXM_OF_IP_PROTO:
 241         flow->nw_proto = *(uint8_t *) value;
 242         return 0;
 243
 244         /* IP addresses in IP and ARP headers. */
 245     case NFI_NXM_OF_IP_SRC:
 246     case NFI_NXM_OF_ARP_SPA:
 247         if (wc->nw_src_mask) {
 248             return NXM_DUP_TYPE;
 249         } else {
 250             cls_rule_set_nw_src(rule, get_unaligned_be32(value));
 251             return 0;
 252         }
 253     case NFI_NXM_OF_IP_SRC_W:
 254     case NFI_NXM_OF_ARP_SPA_W:
 255         if (wc->nw_src_mask) {
 256             return NXM_DUP_TYPE;
 257         } else {
 258             ovs_be32 ip = get_unaligned_be32(value);
 259             ovs_be32 netmask = get_unaligned_be32(mask);
 260             if (!cls_rule_set_nw_src_masked(rule, ip, netmask)) {
 261                 return NXM_BAD_MASK;
 262             }
 263             return 0;
 264         }
 265     case NFI_NXM_OF_IP_DST:
 266     case NFI_NXM_OF_ARP_TPA:
 267         if (wc->nw_dst_mask) {
 268             return NXM_DUP_TYPE;
 269         } else {
 270             cls_rule_set_nw_dst(rule, get_unaligned_be32(value));
 271             return 0;
 272         }
 273     case NFI_NXM_OF_IP_DST_W:
 274     case NFI_NXM_OF_ARP_TPA_W:
 275         if (wc->nw_dst_mask) {
 276             return NXM_DUP_TYPE;
 277         } else {
 278             ovs_be32 ip = get_unaligned_be32(value);
 279             ovs_be32 netmask = get_unaligned_be32(mask);
 280             if (!cls_rule_set_nw_dst_masked(rule, ip, netmask)) {
 281                 return NXM_BAD_MASK;
 282             }
 283             return 0;
 284         }
 285
 286         /* TCP header. */
 287     case NFI_NXM_OF_TCP_SRC:
 288         flow->tp_src = get_unaligned_be16(value);
 289         return 0;
 290     case NFI_NXM_OF_TCP_DST:
 291         flow->tp_dst = get_unaligned_be16(value);
 292         return 0;
 293
 294         /* UDP header. */
 295     case NFI_NXM_OF_UDP_SRC:
 296         flow->tp_src = get_unaligned_be16(value);
 297         return 0;
 298     case NFI_NXM_OF_UDP_DST:
 299         flow->tp_dst = get_unaligned_be16(value);
 300         return 0;
 301
 302         /* ICMP header. */
 303     case NFI_NXM_OF_ICMP_TYPE:
 304         flow->tp_src = htons(*(uint8_t *) value);
 305         return 0;
 306     case NFI_NXM_OF_ICMP_CODE:
 307         flow->tp_dst = htons(*(uint8_t *) value);
 308         return 0;
 309
 310         /* ARP header. */
 311     case NFI_NXM_OF_ARP_OP:
 312         if (ntohs(get_unaligned_be16(value)) > 255) {
 313             return NXM_BAD_VALUE;
 314         } else {
 315             flow->nw_proto = ntohs(get_unaligned_be16(value));
 316             return 0;
 317         }
 318
 319         /* Tunnel ID. */
 320     case NFI_NXM_NX_TUN_ID:
 321         flow->tun_id = htonl(ntohll(get_unaligned_be64(value)));
 322         return 0;
 323
 324         /* Registers. */
 325     case NFI_NXM_NX_REG0:
 326     case NFI_NXM_NX_REG0_W:
 327 #if FLOW_N_REGS >= 2
 328     case NFI_NXM_NX_REG1:
 329     case NFI_NXM_NX_REG1_W:
 330 #endif
 331 #if FLOW_N_REGS >= 3
 332     case NFI_NXM_NX_REG2:
 333     case NFI_NXM_NX_REG2_W:
 334 #endif
 335 #if FLOW_N_REGS >= 4
 336     case NFI_NXM_NX_REG3:
 337     case NFI_NXM_NX_REG3_W:
 338 #endif
 339 #if FLOW_N_REGS > 4
 340 #error
 341 #endif
 342         return parse_nx_reg(f, flow, wc, value, mask);
 343
 344     case N_NXM_FIELDS:
 345         NOT_REACHED();
 346     }
 347     NOT_REACHED();
 348 }
 349
 350 static bool
 351 nxm_prereqs_ok(const struct nxm_field *field, const struct flow *flow)
 352 {
 353     return (!field->dl_type
 354             || (field->dl_type == flow->dl_type
 355                 && (!field->nw_proto || field->nw_proto == flow->nw_proto)));
 356 }
 357
 358 static uint32_t
 359 nx_entry_ok(const void *p, unsigned int match_len)
 360 {
 361     unsigned int payload_len;
 362     ovs_be32 header_be;
 363     uint32_t header;
 364
 365     if (match_len < 4) {
 366         if (match_len) {
 367             VLOG_DBG_RL(&rl, "nx_match ends with partial nxm_header");
 368         }
 369         return 0;
 370     }
 371     memcpy(&header_be, p, 4);
 372     header = ntohl(header_be);
 373
 374     payload_len = NXM_LENGTH(header);
 375     if (!payload_len) {
 376         VLOG_DBG_RL(&rl, "nxm_entry %08"PRIx32" has invalid payload "
 377                     "length 0", header);
 378         return 0;
 379     }
 380     if (match_len < payload_len + 4) {
 381         VLOG_DBG_RL(&rl, "%"PRIu32"-byte nxm_entry but only "
 382                     "%u bytes left in nx_match", payload_len + 4, match_len);
 383         return 0;
 384     }
 385
 386     return header;
 387 }
 388
 389 int
 390 nx_pull_match(struct ofpbuf *b, unsigned int match_len, uint16_t priority,
 391               struct cls_rule *rule)
 392 {
 393     uint32_t header;
 394     uint8_t *p;
 395
 396     p = ofpbuf_try_pull(b, ROUND_UP(match_len, 8));
 397     if (!p) {
 398         VLOG_DBG_RL(&rl, "nx_match length %zu, rounded up to a "
 399                     "multiple of 8, is longer than space in message (max "
 400                     "length %zu)", match_len, b->size);
 401         return ofp_mkerr(OFPET_BAD_REQUEST, OFPBRC_BAD_LEN);
 402     }
 403
 404     cls_rule_init_catchall(rule, priority);
 405     while ((header = nx_entry_ok(p, match_len)) != 0) {
 406         unsigned length = NXM_LENGTH(header);
 407         const struct nxm_field *f;
 408         int error;
 409
 410         f = nxm_field_lookup(header);
 411         if (!f) {
 412             error = NXM_BAD_TYPE;
 413         } else if (!nxm_prereqs_ok(f, &rule->flow)) {
 414             error = NXM_BAD_PREREQ;
 415         } else if (f->wildcard && !(rule->wc.wildcards & f->wildcard)) {
 416             error = NXM_DUP_TYPE;
 417         } else {
 418             /* 'hasmask' and 'length' are known to be correct at this point
 419              * because they are included in 'header' and nxm_field_lookup()
 420              * checked them already. */
 421             rule->wc.wildcards &= ~f->wildcard;
 422             error = parse_nxm_entry(rule, f, p + 4, p + 4 + length / 2);
 423         }
 424         if (error) {
 425             VLOG_DBG_RL(&rl, "bad nxm_entry with vendor=%"PRIu32", "
 426                         "field=%"PRIu32", hasmask=%"PRIu32", type=%"PRIu32" "
 427                         "(error %x)",
 428                         NXM_VENDOR(header), NXM_FIELD(header),
 429                         NXM_HASMASK(header), NXM_TYPE(header),
 430                         error);
 431             return error;
 432         }
 433
 434
 435         p += 4 + length;
 436         match_len -= 4 + length;
 437     }
 438
 439     return match_len ? NXM_INVALID : 0;
 440 }
 441 \f
 442 /* nx_put_match() and helpers.
 443  *
 444  * 'put' functions whose names end in 'w' add a wildcarded field.
 445  * 'put' functions whose names end in 'm' add a field that might be wildcarded.
 446  * Other 'put' functions add exact-match fields.
 447  */
 448
 449 static void
 450 nxm_put_header(struct ofpbuf *b, uint32_t header)
 451 {
 452     ovs_be32 n_header = htonl(header);
 453     ofpbuf_put(b, &n_header, sizeof n_header);
 454 }
 455
 456 static void
 457 nxm_put_8(struct ofpbuf *b, uint32_t header, uint8_t value)
 458 {
 459     nxm_put_header(b, header);
 460     ofpbuf_put(b, &value, sizeof value);
 461 }
 462
 463 static void
 464 nxm_put_16(struct ofpbuf *b, uint32_t header, ovs_be16 value)
 465 {
 466     nxm_put_header(b, header);
 467     ofpbuf_put(b, &value, sizeof value);
 468 }
 469
 470 static void
 471 nxm_put_16w(struct ofpbuf *b, uint32_t header, ovs_be16 value, ovs_be16 mask)
 472 {
 473     nxm_put_header(b, header);
 474     ofpbuf_put(b, &value, sizeof value);
 475     ofpbuf_put(b, &mask, sizeof mask);
 476 }
 477
 478 static void
 479 nxm_put_16m(struct ofpbuf *b, uint32_t header, ovs_be16 value, ovs_be16 mask)
 480 {
 481     switch (mask) {
 482     case 0:
 483         break;
 484
 485     case CONSTANT_HTONS(UINT16_MAX):
 486         nxm_put_16(b, header, value);
 487         break;
 488
 489     default:
 490         nxm_put_16w(b, NXM_MAKE_WILD_HEADER(header), value, mask);
 491         break;
 492     }
 493 }
 494
 495 static void
 496 nxm_put_32(struct ofpbuf *b, uint32_t header, ovs_be32 value)
 497 {
 498     nxm_put_header(b, header);
 499     ofpbuf_put(b, &value, sizeof value);
 500 }
 501
 502 static void
 503 nxm_put_32w(struct ofpbuf *b, uint32_t header, ovs_be32 value, ovs_be32 mask)
 504 {
 505     nxm_put_header(b, header);
 506     ofpbuf_put(b, &value, sizeof value);
 507     ofpbuf_put(b, &mask, sizeof mask);
 508 }
 509
 510 static void
 511 nxm_put_32m(struct ofpbuf *b, uint32_t header, ovs_be32 value, ovs_be32 mask)
 512 {
 513     switch (mask) {
 514     case 0:
 515         break;
 516
 517     case CONSTANT_HTONL(UINT32_MAX):
 518         nxm_put_32(b, header, value);
 519         break;
 520
 521     default:
 522         nxm_put_32w(b, NXM_MAKE_WILD_HEADER(header), value, mask);
 523         break;
 524     }
 525 }
 526
 527 static void
 528 nxm_put_64(struct ofpbuf *b, uint32_t header, ovs_be64 value)
 529 {
 530     nxm_put_header(b, header);
 531     ofpbuf_put(b, &value, sizeof value);
 532 }
 533
 534 static void
 535 nxm_put_eth(struct ofpbuf *b, uint32_t header,
 536             const uint8_t value[ETH_ADDR_LEN])
 537 {
 538     nxm_put_header(b, header);
 539     ofpbuf_put(b, value, ETH_ADDR_LEN);
 540 }
 541
 542 static void
 543 nxm_put_eth_dst(struct ofpbuf *b,
 544                 uint32_t wc, const uint8_t value[ETH_ADDR_LEN])
 545 {
 546     switch (wc & (FWW_DL_DST | FWW_ETH_MCAST)) {
 547     case FWW_DL_DST | FWW_ETH_MCAST:
 548         break;
 549     case FWW_DL_DST:
 550         nxm_put_header(b, NXM_OF_ETH_DST_W);
 551         ofpbuf_put(b, value, ETH_ADDR_LEN);
 552         ofpbuf_put(b, eth_mcast_1, ETH_ADDR_LEN);
 553         break;
 554     case FWW_ETH_MCAST:
 555         nxm_put_header(b, NXM_OF_ETH_DST_W);
 556         ofpbuf_put(b, value, ETH_ADDR_LEN);
 557         ofpbuf_put(b, eth_mcast_0, ETH_ADDR_LEN);
 558         break;
 559     case 0:
 560         nxm_put_eth(b, NXM_OF_ETH_DST, value);
 561         break;
 562     }
 563 }
 564
 565 int
 566 nx_put_match(struct ofpbuf *b, const struct cls_rule *cr)
 567 {
 568     const flow_wildcards_t wc = cr->wc.wildcards;
 569     const struct flow *flow = &cr->flow;
 570     const size_t start_len = b->size;
 571     int match_len;
 572     int i;
 573
 574     /* Metadata. */
 575     if (!(wc & FWW_IN_PORT)) {
 576         uint16_t in_port = flow->in_port;
 577         if (in_port == ODPP_LOCAL) {
 578             in_port = OFPP_LOCAL;
 579         }
 580         nxm_put_16(b, NXM_OF_IN_PORT, htons(in_port));
 581     }
 582
 583     /* Ethernet. */
 584     nxm_put_eth_dst(b, wc, flow->dl_dst);
 585     if (!(wc & FWW_DL_SRC)) {
 586         nxm_put_eth(b, NXM_OF_ETH_SRC, flow->dl_src);
 587     }
 588     if (!(wc & FWW_DL_TYPE)) {
 589         nxm_put_16(b, NXM_OF_ETH_TYPE, flow->dl_type);
 590     }
 591
 592     /* 802.1Q. */
 593     nxm_put_16m(b, NXM_OF_VLAN_TCI, flow->vlan_tci, cr->wc.vlan_tci_mask);
 594
 595     /* L3. */
 596     if (!(wc & FWW_DL_TYPE) && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_IP)) {
 597         /* IP. */
 598         if (!(wc & FWW_NW_TOS)) {
 599             nxm_put_8(b, NXM_OF_IP_TOS, flow->nw_tos & 0xfc);
 600         }
 601         nxm_put_32m(b, NXM_OF_IP_SRC, flow->nw_src, cr->wc.nw_src_mask);
 602         nxm_put_32m(b, NXM_OF_IP_DST, flow->nw_dst, cr->wc.nw_dst_mask);
 603
 604         if (!(wc & FWW_NW_PROTO)) {
 605             nxm_put_8(b, NXM_OF_IP_PROTO, flow->nw_proto);
 606             switch (flow->nw_proto) {
 607                 /* TCP. */
 608             case IP_TYPE_TCP:
 609                 if (!(wc & FWW_TP_SRC)) {
 610                     nxm_put_16(b, NXM_OF_TCP_SRC, flow->tp_src);
 611                 }
 612                 if (!(wc & FWW_TP_DST)) {
 613                     nxm_put_16(b, NXM_OF_TCP_DST, flow->tp_dst);
 614                 }
 615                 break;
 616
 617                 /* UDP. */
 618             case IP_TYPE_UDP:
 619                 if (!(wc & FWW_TP_SRC)) {
 620                     nxm_put_16(b, NXM_OF_UDP_SRC, flow->tp_src);
 621                 }
 622                 if (!(wc & FWW_TP_DST)) {
 623                     nxm_put_16(b, NXM_OF_UDP_DST, flow->tp_dst);
 624                 }
 625                 break;
 626
 627                 /* ICMP. */
 628             case IP_TYPE_ICMP:
 629                 if (!(wc & FWW_TP_SRC)) {
 630                     nxm_put_8(b, NXM_OF_ICMP_TYPE, ntohs(flow->tp_src));
 631                 }
 632                 if (!(wc & FWW_TP_DST)) {
 633                     nxm_put_8(b, NXM_OF_ICMP_CODE, ntohs(flow->tp_dst));
 634                 }
 635                 break;
 636             }
 637         }
 638     } else if (!(wc & FWW_DL_TYPE) && flow->dl_type == htons(ETH_TYPE_ARP)) {
 639         /* ARP. */
 640         if (!(wc & FWW_NW_PROTO)) {
 641             nxm_put_16(b, NXM_OF_ARP_OP, htons(flow->nw_proto));
 642         }
 643         nxm_put_32m(b, NXM_OF_ARP_SPA, flow->nw_src, cr->wc.nw_src_mask);
 644         nxm_put_32m(b, NXM_OF_ARP_TPA, flow->nw_dst, cr->wc.nw_dst_mask);
 645     }
 646
 647     /* Tunnel ID. */
 648     if (!(wc & FWW_TUN_ID)) {
 649         nxm_put_64(b, NXM_NX_TUN_ID, htonll(ntohl(flow->tun_id)));
 650     }
 651
 652     /* Registers. */
 653     for (i = 0; i < FLOW_N_REGS; i++) {
 654         nxm_put_32m(b, NXM_NX_REG(i),
 655                     htonl(flow->regs[i]), htonl(cr->wc.reg_masks[i]));
 656     }
 657
 658     match_len = b->size - start_len;
 659     ofpbuf_put_zeros(b, ROUND_UP(match_len, 8) - match_len);
 660     return match_len;
 661 }
 662 \f
 663 /* nx_match_to_string() and helpers. */
 664
 665 static void format_nxm_field_name(struct ds *, uint32_t header);
 666
 667 char *
 668 nx_match_to_string(const uint8_t *p, unsigned int match_len)
 669 {
 670     uint32_t header;
 671     struct ds s;
 672
 673     if (!match_len) {
 674         return xstrdup("<any>");
 675     }
 676
 677     ds_init(&s);
 678     while ((header = nx_entry_ok(p, match_len)) != 0) {
 679         unsigned int length = NXM_LENGTH(header);
 680         unsigned int value_len = nxm_field_bytes(header);
 681         const uint8_t *value = p + 4;
 682         const uint8_t *mask = value + value_len;
 683         unsigned int i;
 684
 685         if (s.length) {
 686             ds_put_cstr(&s, ", ");
 687         }
 688
 689         format_nxm_field_name(&s, header);
 690         ds_put_char(&s, '(');
 691
 692         for (i = 0; i < value_len; i++) {
 693             ds_put_format(&s, "%02x", value[i]);
 694         }
 695         if (NXM_HASMASK(header)) {
 696             ds_put_char(&s, '/');
 697             for (i = 0; i < value_len; i++) {
 698                 ds_put_format(&s, "%02x", mask[i]);
 699             }
 700         }
 701         ds_put_char(&s, ')');
 702
 703         p += 4 + length;
 704         match_len -= 4 + length;
 705     }
 706
 707     if (match_len) {
 708         if (s.length) {
 709             ds_put_cstr(&s, ", ");
 710         }
 711
 712         ds_put_format(&s, "<%u invalid bytes>", match_len);
 713     }
 714
 715     return ds_steal_cstr(&s);
 716 }
 717
 718 static void
 719 format_nxm_field_name(struct ds *s, uint32_t header)
 720 {
 721     const struct nxm_field *f = nxm_field_lookup(header);
 722     if (f) {
 723         ds_put_cstr(s, f->name);
 724     } else {
 725         ds_put_format(s, "%d:%d", NXM_VENDOR(header), NXM_FIELD(header));
 726     }
 727 }
 728
 729 static uint32_t
 730 parse_nxm_field_name(const char *name, int name_len)
 731 {
 732     const struct nxm_field *f;
 733
 734     /* Check whether it's a field name. */
 735     for (f = nxm_fields; f < &nxm_fields[ARRAY_SIZE(nxm_fields)]; f++) {
 736         if (!strncmp(f->name, name, name_len) && f->name[name_len] == '\0') {
 737             return f->header;
 738         }
 739     }
 740
 741     /* Check whether it's a 32-bit field header value as hex.
 742      * (This isn't ordinarily useful except for testing error behavior.) */
 743     if (name_len == 8) {
 744         uint32_t header = hexits_value(name, name_len, NULL);
 745         if (header != UINT_MAX) {
 746             return header;
 747         }
 748     }
 749
 750     return 0;
 751 }
 752
 753 static const char *
 754 parse_hex_bytes(struct ofpbuf *b, const char *s, unsigned int n)
 755 {
 756     while (n--) {
 757         uint8_t byte;
 758         bool ok;
 759
 760         s += strspn(s, " ");
 761         byte = hexits_value(s, 2, &ok);
 762         if (!ok) {
 763             ovs_fatal(0, "%.2s: hex digits expected", s);
 764         }
 765
 766         ofpbuf_put(b, &byte, 1);
 767         s += 2;
 768     }
 769     return s;
 770 }
 771 \f
 772 /* nx_match_from_string(). */
 773
 774 int
 775 nx_match_from_string(const char *s, struct ofpbuf *b)
 776 {
 777     const char *full_s = s;
 778     const size_t start_len = b->size;
 779     int match_len;
 780
 781     if (!strcmp(s, "<any>")) {
 782         /* Ensure that 'b->data' isn't actually null. */
 783         ofpbuf_prealloc_tailroom(b, 1);
 784         return 0;
 785     }
 786
 787     for (s += strspn(s, ", "); *s; s += strspn(s, ", ")) {
 788         const char *name;
 789         uint32_t header;
 790         int name_len;
 791
 792         name = s;
 793         name_len = strcspn(s, "(");
 794         if (s[name_len] != '(') {
 795             ovs_fatal(0, "%s: missing ( at end of nx_match", full_s);
 796         }
 797
 798         header = parse_nxm_field_name(name, name_len);
 799         if (!header) {
 800             ovs_fatal(0, "%s: unknown field `%.*s'", full_s, name_len, s);
 801         }
 802
 803         s += name_len + 1;
 804
 805         nxm_put_header(b, header);
 806         s = parse_hex_bytes(b, s, nxm_field_bytes(header));
 807         if (NXM_HASMASK(header)) {
 808             s += strspn(s, " ");
 809             if (*s != '/') {
 810                 ovs_fatal(0, "%s: missing / in masked field %.*s",
 811                           full_s, name_len, name);
 812             }
 813             s = parse_hex_bytes(b, s + 1, nxm_field_bytes(header));
 814         }
 815
 816         s += strspn(s, " ");
 817         if (*s != ')') {
 818             ovs_fatal(0, "%s: missing ) following field %.*s",
 819                       full_s, name_len, name);
 820         }
 821         s++;
 822     }
 823
 824     match_len = b->size - start_len;
 825     ofpbuf_put_zeros(b, ROUND_UP(match_len, 8) - match_len);
 826     return match_len;
 827 }
 828 \f
 829 static const char *
 830 parse_nxm_field_bits(const char *s, uint32_t *headerp, int *ofsp, int *n_bitsp)
 831 {
 832     const char *full_s = s;
 833     const char *name;
 834     uint32_t header;
 835     int start, end;
 836     int name_len;
 837     int width;
 838
 839     name = s;
 840     name_len = strcspn(s, "[");
 841     if (s[name_len] != '[') {
 842         ovs_fatal(0, "%s: missing [ looking for field name", full_s);
 843     }
 844
 845     header = parse_nxm_field_name(name, name_len);
 846     if (!header) {
 847         ovs_fatal(0, "%s: unknown field `%.*s'", full_s, name_len, s);
 848     }
 849     width = nxm_field_bits(header);
 850
 851     s += name_len;
 852     if (sscanf(s, "[%d..%d]", &start, &end) == 2) {
 853         /* Nothing to do. */
 854     } else if (sscanf(s, "[%d]", &start) == 1) {
 855         end = start;
 856     } else if (!strncmp(s, "[]", 2)) {
 857         start = 0;
 858         end = width - 1;
 859     } else {
 860         ovs_fatal(0, "%s: syntax error expecting [] or [<bit>] or "
 861                   "[<start>..<end>]", full_s);
 862     }
 863     s = strchr(s, ']') + 1;
 864
 865     if (start > end) {
 866         ovs_fatal(0, "%s: starting bit %d is after ending bit %d",
 867                   full_s, start, end);
 868     } else if (start >= width) {
 869         ovs_fatal(0, "%s: starting bit %d is not valid because field is only "
 870                   "%d bits wide", full_s, start, width);
 871     } else if (end >= width){
 872         ovs_fatal(0, "%s: ending bit %d is not valid because field is only "
 873                   "%d bits wide", full_s, end, width);
 874     }
 875
 876     *headerp = header;
 877     *ofsp = start;
 878     *n_bitsp = end - start + 1;
 879
 880     return s;
 881 }
 882
 883 void
 884 nxm_parse_reg_move(struct nx_action_reg_move *move, const char *s)
 885 {
 886     const char *full_s = s;
 887     uint32_t src, dst;
 888     int src_ofs, dst_ofs;
 889     int src_n_bits, dst_n_bits;
 890
 891     s = parse_nxm_field_bits(s, &src, &src_ofs, &src_n_bits);
 892     if (strncmp(s, "->", 2)) {
 893         ovs_fatal(0, "%s: missing `->' following source", full_s);
 894     }
 895     s += 2;
 896     s = parse_nxm_field_bits(s, &dst, &dst_ofs, &dst_n_bits);
 897     if (*s != '\0') {
 898         ovs_fatal(0, "%s: trailing garbage following destination", full_s);
 899     }
 900
 901     if (src_n_bits != dst_n_bits) {
 902         ovs_fatal(0, "%s: source field is %d bits wide but destination is "
 903                   "%d bits wide", full_s, src_n_bits, dst_n_bits);
 904     }
 905
 906     move->type = htons(OFPAT_VENDOR);
 907     move->len = htons(sizeof *move);
 908     move->vendor = htonl(NX_VENDOR_ID);
 909     move->subtype = htons(NXAST_REG_MOVE);
 910     move->n_bits = htons(src_n_bits);
 911     move->src_ofs = htons(src_ofs);
 912     move->dst_ofs = htons(dst_ofs);
 913     move->src = htonl(src);
 914     move->dst = htonl(dst);
 915 }
 916
 917 void
 918 nxm_parse_reg_load(struct nx_action_reg_load *load, const char *s)
 919 {
 920     const char *full_s = s;
 921     uint32_t dst;
 922     int ofs, n_bits;
 923     uint64_t value;
 924
 925     value = strtoull(s, (char **) &s, 0);
 926     if (strncmp(s, "->", 2)) {
 927         ovs_fatal(0, "%s: missing `->' following value", full_s);
 928     }
 929     s += 2;
 930     s = parse_nxm_field_bits(s, &dst, &ofs, &n_bits);
 931     if (*s != '\0') {
 932         ovs_fatal(0, "%s: trailing garbage following destination", full_s);
 933     }
 934
 935     if (n_bits < 64 && (value >> n_bits) != 0) {
 936         ovs_fatal(0, "%s: value %llu does not fit into %d bits",
 937                   full_s, value, n_bits);
 938     }
 939
 940     load->type = htons(OFPAT_VENDOR);
 941     load->len = htons(sizeof *load);
 942     load->vendor = htonl(NX_VENDOR_ID);
 943     load->subtype = htons(NXAST_REG_LOAD);
 944     load->ofs_nbits = htons((ofs << 6) | (n_bits - 1));
 945     load->dst = htonl(dst);
 946     load->value = htonll(value);
 947 }
 948 \f
 949 /* nxm_format_reg_move(), nxm_format_reg_load(). */
 950
 951 static void
 952 format_nxm_field_bits(struct ds *s, uint32_t header, int ofs, int n_bits)
 953 {
 954     format_nxm_field_name(s, header);
 955     if (n_bits != 1) {
 956         ds_put_format(s, "[%d..%d]", ofs, ofs + n_bits - 1);
 957     } else {
 958         ds_put_format(s, "[%d]", ofs);
 959     }
 960 }
 961
 962 void
 963 nxm_format_reg_move(const struct nx_action_reg_move *move, struct ds *s)
 964 {
 965     int n_bits = ntohs(move->n_bits);
 966     int src_ofs = ntohs(move->src_ofs);
 967     int dst_ofs = ntohs(move->dst_ofs);
 968     uint32_t src = ntohl(move->src);
 969     uint32_t dst = ntohl(move->dst);
 970
 971     ds_put_format(s, "move:");
 972     format_nxm_field_bits(s, src, src_ofs, n_bits);
 973     ds_put_cstr(s, "->");
 974     format_nxm_field_bits(s, dst, dst_ofs, n_bits);
 975 }
 976
 977 void
 978 nxm_format_reg_load(const struct nx_action_reg_load *load, struct ds *s)
 979 {
 980     uint16_t ofs_nbits = ntohs(load->ofs_nbits);
 981     int ofs = ofs_nbits >> 6;
 982     int n_bits = (ofs_nbits & 0x3f) + 1;
 983     uint32_t dst = ntohl(load->dst);
 984     uint64_t value = ntohll(load->value);
 985
 986     ds_put_format(s, "load:%"PRIu64"->", value);
 987     format_nxm_field_bits(s, dst, ofs, n_bits);
 988 }
 989 \f
 990 /* nxm_check_reg_move(), nxm_check_reg_load(). */
 991
 992 static bool
 993 field_ok(const struct nxm_field *f, const struct flow *flow, int size)
 994 {
 995     return (f && !NXM_HASMASK(f->header)
 996             && nxm_prereqs_ok(f, flow) && size <= nxm_field_bits(f->header));
 997 }
 998
 999 int
1000 nxm_check_reg_move(const struct nx_action_reg_move *action,
1001                    const struct flow *flow)
1002 {
1003     const struct nxm_field *src;
1004     const struct nxm_field *dst;
1005
1006     if (action->n_bits == htons(0)) {
1007         return BAD_ARGUMENT;
1008     }
1009
1010     src = nxm_field_lookup(ntohl(action->src));
1011     if (!field_ok(src, flow, ntohs(action->src_ofs) + ntohs(action->n_bits))) {
1012         return BAD_ARGUMENT;
1013     }
1014
1015     dst = nxm_field_lookup(ntohl(action->dst));
1016     if (!field_ok(dst, flow, ntohs(action->dst_ofs) + ntohs(action->n_bits))) {
1017         return BAD_ARGUMENT;
1018     }
1019
1020     if (!NXM_IS_NX_REG(dst->header)
1021         && dst->header != NXM_OF_VLAN_TCI
1022         && dst->header != NXM_NX_TUN_ID) {
1023         return BAD_ARGUMENT;
1024     }
1025
1026     return 0;
1027 }
1028
1029 int
1030 nxm_check_reg_load(const struct nx_action_reg_load *action,
1031                    const struct flow *flow)
1032 {
1033     const struct nxm_field *dst;
1034     int ofs, n_bits;
1035
1036     ofs = ntohs(action->ofs_nbits) >> 6;
1037     n_bits = (ntohs(action->ofs_nbits) & 0x3f) + 1;
1038     dst = nxm_field_lookup(ntohl(action->dst));
1039     if (!field_ok(dst, flow, ofs + n_bits)) {
1040         return BAD_ARGUMENT;
1041     }
1042
1043     /* Reject 'action' if a bit numbered 'n_bits' or higher is set to 1 in
1044      * action->value. */
1045     if (n_bits < 64 && ntohll(action->value) >> n_bits) {
1046         return BAD_ARGUMENT;
1047     }
1048
1049     if (!NXM_IS_NX_REG(dst->header)) {
1050         return BAD_ARGUMENT;
1051     }
1052
1053     return 0;
1054 }
1055 \f
1056 /* nxm_execute_reg_move(), nxm_execute_reg_load(). */
1057
1058 static uint64_t
1059 nxm_read_field(const struct nxm_field *src, const struct flow *flow)
1060 {
1061     switch (src->index) {
1062     case NFI_NXM_OF_IN_PORT:
1063         return flow->in_port == ODPP_LOCAL ? OFPP_LOCAL : flow->in_port;
1064
1065     case NFI_NXM_OF_ETH_DST:
1066         return eth_addr_to_uint64(flow->dl_dst);
1067
1068     case NFI_NXM_OF_ETH_SRC:
1069         return eth_addr_to_uint64(flow->dl_src);
1070
1071     case NFI_NXM_OF_ETH_TYPE:
1072         return ntohs(flow->dl_type);
1073
1074     case NFI_NXM_OF_VLAN_TCI:
1075         return ntohs(flow->vlan_tci);
1076
1077     case NFI_NXM_OF_IP_TOS:
1078         return flow->nw_tos;
1079
1080     case NFI_NXM_OF_IP_PROTO:
1081     case NFI_NXM_OF_ARP_OP:
1082         return flow->nw_proto;
1083
1084     case NFI_NXM_OF_IP_SRC:
1085     case NFI_NXM_OF_ARP_SPA:
1086         return ntohl(flow->nw_src);
1087
1088     case NFI_NXM_OF_IP_DST:
1089     case NFI_NXM_OF_ARP_TPA:
1090         return ntohl(flow->nw_dst);
1091
1092     case NFI_NXM_OF_TCP_SRC:
1093     case NFI_NXM_OF_UDP_SRC:
1094         return ntohs(flow->tp_src);
1095
1096     case NFI_NXM_OF_TCP_DST:
1097     case NFI_NXM_OF_UDP_DST:
1098         return ntohs(flow->tp_dst);
1099
1100     case NFI_NXM_OF_ICMP_TYPE:
1101         return ntohs(flow->tp_src) & 0xff;
1102
1103     case NFI_NXM_OF_ICMP_CODE:
1104         return ntohs(flow->tp_dst) & 0xff;
1105
1106     case NFI_NXM_NX_TUN_ID:
1107         return ntohl(flow->tun_id);
1108
1109 #define NXM_READ_REGISTER(IDX)                  \
1110     case NFI_NXM_NX_REG##IDX:                   \
1111         return flow->regs[IDX];                 \
1112     case NFI_NXM_NX_REG##IDX##_W:               \
1113         NOT_REACHED();
1114
1115     NXM_READ_REGISTER(0);
1116 #if FLOW_N_REGS >= 2
1117     NXM_READ_REGISTER(1);
1118 #endif
1119 #if FLOW_N_REGS >= 3
1120     NXM_READ_REGISTER(2);
1121 #endif
1122 #if FLOW_N_REGS >= 4
1123     NXM_READ_REGISTER(3);
1124 #endif
1125 #if FLOW_N_REGS > 4
1126 #error
1127 #endif
1128
1129     case NFI_NXM_OF_ETH_DST_W:
1130     case NFI_NXM_OF_VLAN_TCI_W:
1131     case NFI_NXM_OF_IP_SRC_W:
1132     case NFI_NXM_OF_IP_DST_W:
1133     case NFI_NXM_OF_ARP_SPA_W:
1134     case NFI_NXM_OF_ARP_TPA_W:
1135     case N_NXM_FIELDS:
1136         NOT_REACHED();
1137     }
1138
1139     NOT_REACHED();
1140 }
1141
1142 void
1143 nxm_execute_reg_move(const struct nx_action_reg_move *action,
1144                      struct flow *flow)
1145 {
1146     /* Preparation. */
1147     int n_bits = ntohs(action->n_bits);
1148     uint64_t mask = n_bits == 64 ? UINT64_MAX : (UINT64_C(1) << n_bits) - 1;
1149
1150     /* Get the interesting bits of the source field. */
1151     const struct nxm_field *src = nxm_field_lookup(ntohl(action->src));
1152     int src_ofs = ntohs(action->src_ofs);
1153     uint64_t src_data = nxm_read_field(src, flow) & (mask << src_ofs);
1154
1155     /* Get the remaining bits of the destination field. */
1156     const struct nxm_field *dst = nxm_field_lookup(ntohl(action->dst));
1157     int dst_ofs = ntohs(action->dst_ofs);
1158     uint64_t dst_data = nxm_read_field(dst, flow) & ~(mask << dst_ofs);
1159
1160     /* Get the final value. */
1161     uint64_t new_data = dst_data | ((src_data >> src_ofs) << dst_ofs);
1162
1163     /* Store the result. */
1164     if (NXM_IS_NX_REG(dst->header)) {
1165         flow->regs[NXM_NX_REG_IDX(dst->header)] = new_data;
1166     } else if (dst->header == NXM_OF_VLAN_TCI) {
1167         flow->vlan_tci = htons(new_data);
1168     } else if (dst->header == NXM_NX_TUN_ID) {
1169         flow->tun_id = htonl(new_data);
1170     } else {
1171         NOT_REACHED();
1172     }
1173 }
1174
1175 void
1176 nxm_execute_reg_load(const struct nx_action_reg_load *action,
1177                      struct flow *flow)
1178 {
1179     /* Preparation. */
1180     int n_bits = (ntohs(action->ofs_nbits) & 0x3f) + 1;
1181     uint32_t mask = n_bits == 32 ? UINT32_MAX : (UINT32_C(1) << n_bits) - 1;
1182     uint32_t *reg = &flow->regs[NXM_NX_REG_IDX(ntohl(action->dst))];
1183
1184     /* Get source data. */
1185     uint32_t src_data = ntohll(action->value);
1186
1187     /* Get remaining bits of the destination field. */
1188     int dst_ofs = ntohs(action->ofs_nbits) >> 6;
1189     uint32_t dst_data = *reg & ~(mask << dst_ofs);
1190
1191     *reg = dst_data | (src_data << dst_ofs);
1192 }