Remove encal_dl_type from struct flow
[sliver-openvswitch.git] / lib / flow.h
index f1a32d5..6e169d6 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright (c) 2008, 2009, 2010 Nicira Networks.
+ * Copyright (c) 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2013 Nicira, Inc.
  *
  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
  * you may not use this file except in compliance with the License.
 #include "openflow/nicira-ext.h"
 #include "openflow/openflow.h"
 #include "hash.h"
-#include "openvswitch/datapath-protocol.h"
 #include "util.h"
 
+struct dpif_flow_stats;
 struct ds;
-struct ofp_match;
+struct flow_wildcards;
+struct miniflow;
+struct minimask;
 struct ofpbuf;
 
+/* This sequence number should be incremented whenever anything involving flows
+ * or the wildcarding of flows changes.  This will cause build assertion
+ * failures in places which likely need to be updated. */
+#define FLOW_WC_SEQ 20
+
+#define FLOW_N_REGS 8
+BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_N_REGS <= NXM_NX_MAX_REGS);
+
+/* Used for struct flow's dl_type member for frames that have no Ethernet
+ * type, that is, pure 802.2 frames. */
+#define FLOW_DL_TYPE_NONE 0x5ff
+
+/* Fragment bits, used for IPv4 and IPv6, always zero for non-IP flows. */
+#define FLOW_NW_FRAG_ANY   (1 << 0) /* Set for any IP frag. */
+#define FLOW_NW_FRAG_LATER (1 << 1) /* Set for IP frag with nonzero offset. */
+#define FLOW_NW_FRAG_MASK  (FLOW_NW_FRAG_ANY | FLOW_NW_FRAG_LATER)
+
+BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_NW_FRAG_ANY == NX_IP_FRAG_ANY);
+BUILD_ASSERT_DECL(FLOW_NW_FRAG_LATER == NX_IP_FRAG_LATER);
+
+#define FLOW_TNL_F_DONT_FRAGMENT (1 << 0)
+#define FLOW_TNL_F_CSUM (1 << 1)
+#define FLOW_TNL_F_KEY (1 << 2)
+
+const char *flow_tun_flag_to_string(uint32_t flags);
+
+struct flow_tnl {
+    ovs_be64 tun_id;
+    ovs_be32 ip_src;
+    ovs_be32 ip_dst;
+    uint16_t flags;
+    uint8_t ip_tos;
+    uint8_t ip_ttl;
+};
+
+/*
+* A flow in the network.
+*
+* The meaning of 'in_port' is context-dependent.  In most cases, it is a
+* 16-bit OpenFlow 1.0 port number.  In the software datapath interface (dpif)
+* layer and its implementations (e.g. dpif-linux, dpif-netdev), it is instead
+* a 32-bit datapath port number.
+*/
 struct flow {
-    ovs_be32 tun_id;            /* Encapsulating tunnel ID. */
-    ovs_be32 nw_src;            /* IP source address. */
-    ovs_be32 nw_dst;            /* IP destination address. */
-    uint16_t in_port;           /* Input switch port. */
-    ovs_be16 dl_vlan;           /* Input VLAN. */
+    struct flow_tnl tunnel;     /* Encapsulating tunnel parameters. */
+    ovs_be64 metadata;          /* OpenFlow Metadata. */
+    struct in6_addr ipv6_src;   /* IPv6 source address. */
+    struct in6_addr ipv6_dst;   /* IPv6 destination address. */
+    struct in6_addr nd_target;  /* IPv6 neighbor discovery (ND) target. */
+    uint32_t skb_priority;      /* Packet priority for QoS. */
+    uint32_t regs[FLOW_N_REGS]; /* Registers. */
+    ovs_be32 nw_src;            /* IPv4 source address. */
+    ovs_be32 nw_dst;            /* IPv4 destination address. */
+    ovs_be32 ipv6_label;        /* IPv6 flow label. */
+    uint32_t in_port;           /* Input port. OpenFlow port number
+                                   unless in DPIF code, in which case it
+                                   is the datapath port number. */
+    uint32_t skb_mark;          /* Packet mark. */
+    ovs_be32 mpls_lse;          /* MPLS label stack entry. */
+    uint16_t mpls_depth;        /* Depth of MPLS stack. */
+    ovs_be16 vlan_tci;          /* If 802.1Q, TCI | VLAN_CFI; otherwise 0. */
     ovs_be16 dl_type;           /* Ethernet frame type. */
     ovs_be16 tp_src;            /* TCP/UDP source port. */
     ovs_be16 tp_dst;            /* TCP/UDP destination port. */
     uint8_t dl_src[6];          /* Ethernet source address. */
     uint8_t dl_dst[6];          /* Ethernet destination address. */
     uint8_t nw_proto;           /* IP protocol or low 8 bits of ARP opcode. */
-    uint8_t dl_vlan_pcp;        /* Input VLAN priority. */
-    uint8_t nw_tos;             /* IP ToS (DSCP field, 6 bits). */
+    uint8_t nw_tos;             /* IP ToS (including DSCP and ECN). */
+    uint8_t arp_sha[6];         /* ARP/ND source hardware address. */
+    uint8_t arp_tha[6];         /* ARP/ND target hardware address. */
+    uint8_t nw_ttl;             /* IP TTL/Hop Limit. */
+    uint8_t nw_frag;            /* FLOW_FRAG_* flags. */
+    uint8_t zeros[6];
+};
+BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(struct flow) % 4 == 0);
+
+#define FLOW_U32S (sizeof(struct flow) / 4)
+
+/* Remember to update FLOW_WC_SEQ when changing 'struct flow'. */
+BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(struct flow) == sizeof(struct flow_tnl) + 160 &&
+                  FLOW_WC_SEQ == 20);
+
+/* Represents the metadata fields of struct flow. */
+struct flow_metadata {
+    ovs_be64 tun_id;                 /* Encapsulating tunnel ID. */
+    ovs_be64 metadata;               /* OpenFlow 1.1+ metadata field. */
+    uint32_t regs[FLOW_N_REGS];      /* Registers. */
+    uint16_t in_port;                /* OpenFlow port or zero. */
 };
 
-/* Assert that there are FLOW_SIG_SIZE bytes of significant data in "struct
- * flow", followed by FLOW_PAD_SIZE bytes of padding. */
-#define FLOW_SIG_SIZE 37
-#define FLOW_PAD_SIZE 3
-BUILD_ASSERT_DECL(offsetof(struct flow, nw_tos) == FLOW_SIG_SIZE - 1);
-BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(((struct flow *)0)->nw_tos) == 1);
-BUILD_ASSERT_DECL(sizeof(struct flow) == FLOW_SIG_SIZE + FLOW_PAD_SIZE);
-
-int flow_extract(struct ofpbuf *, ovs_be32 tun_id, uint16_t in_port,
-                 struct flow *);
-void flow_extract_stats(const struct flow *flow, struct ofpbuf *packet,
-        struct odp_flow_stats *stats);
-void flow_to_match(const struct flow *, uint32_t wildcards, bool tun_id_cookie,
-                   struct ofp_match *);
-void flow_from_match(const struct ofp_match *, bool tun_id_from_cookie,
-                     ovs_be64 cookie, struct flow *, uint32_t *wildcards);
+void flow_extract(struct ofpbuf *, uint32_t priority, uint32_t mark,
+                  const struct flow_tnl *, uint16_t in_port, struct flow *);
+
+void flow_zero_wildcards(struct flow *, const struct flow_wildcards *);
+void flow_get_metadata(const struct flow *, struct flow_metadata *);
+
 char *flow_to_string(const struct flow *);
+void format_flags(struct ds *ds, const char *(*bit_to_string)(uint32_t),
+                  uint32_t flags, char del);
+
 void flow_format(struct ds *, const struct flow *);
 void flow_print(FILE *, const struct flow *);
-static inline int flow_compare(const struct flow *, const struct flow *);
+static inline int flow_compare_3way(const struct flow *, const struct flow *);
 static inline bool flow_equal(const struct flow *, const struct flow *);
 static inline size_t flow_hash(const struct flow *, uint32_t basis);
 
+void flow_set_dl_vlan(struct flow *, ovs_be16 vid);
+void flow_set_vlan_vid(struct flow *, ovs_be16 vid);
+void flow_set_vlan_pcp(struct flow *, uint8_t pcp);
+
+void flow_set_mpls_label(struct flow *flow, ovs_be32 label);
+void flow_set_mpls_ttl(struct flow *flow, uint8_t ttl);
+void flow_set_mpls_tc(struct flow *flow, uint8_t tc);
+void flow_set_mpls_bos(struct flow *flow, uint8_t stack);
+
+void flow_compose(struct ofpbuf *, const struct flow *);
+
 static inline int
-flow_compare(const struct flow *a, const struct flow *b)
+flow_compare_3way(const struct flow *a, const struct flow *b)
 {
-    return memcmp(a, b, FLOW_SIG_SIZE);
+    return memcmp(a, b, sizeof *a);
 }
 
 static inline bool
 flow_equal(const struct flow *a, const struct flow *b)
 {
-    return !flow_compare(a, b);
+    return !flow_compare_3way(a, b);
 }
 
 static inline size_t
 flow_hash(const struct flow *flow, uint32_t basis)
 {
-    return hash_bytes(flow, FLOW_SIG_SIZE, basis);
+    return hash_words((const uint32_t *) flow, sizeof *flow / 4, basis);
 }
 
-/* Information on wildcards for a flow, as a supplement to "struct flow".
+uint32_t flow_hash_in_minimask(const struct flow *, const struct minimask *,
+                               uint32_t basis);
+\f
+/* Wildcards for a flow.
  *
- * The flow_wildcards_*() functions below both depend on and maintain the
- * following important invariants:
- *
- * 1. 'wildcards' is nonzero if and only if at least one bit or field is
- *    wildcarded.
- *
- * 2. Bits in 'wildcards' not included in OVSFW_ALL are set to 0.  (This is a
- *    corollary to invariant #1.)
- *
- * 3. The fields in 'wildcards' masked by OFPFW_NW_SRC_MASK and
- *    OFPFW_NW_DST_MASK have values between 0 and 32, inclusive.
- *
- * 4. The fields masked by OFPFW_NW_SRC_MASK and OFPFW_NW_DST_MASK correspond
- *    correctly to the masks in 'nw_src_mask' and 'nw_dst_mask', respectively.
- */
+ * A 1-bit in each bit in 'masks' indicates that the corresponding bit of
+ * the flow is significant (must match).  A 0-bit indicates that the
+ * corresponding bit of the flow is wildcarded (need not match). */
 struct flow_wildcards {
-    uint32_t wildcards;         /* enum ofp_flow_wildcards. */
-    ovs_be32 nw_src_mask;       /* 1-bit in each significant nw_src bit. */
-    ovs_be32 nw_dst_mask;       /* 1-bit in each significant nw_dst bit. */
+    struct flow masks;
 };
 
-ovs_be32 flow_nw_bits_to_mask(uint32_t wildcards, int shift);
-void flow_wildcards_init(struct flow_wildcards *, uint32_t wildcards);
+void flow_wildcards_init_catchall(struct flow_wildcards *);
 void flow_wildcards_init_exact(struct flow_wildcards *);
 
-bool flow_wildcards_set_nw_src_mask(struct flow_wildcards *, ovs_be32);
-bool flow_wildcards_set_nw_dst_mask(struct flow_wildcards *, ovs_be32);
+bool flow_wildcards_is_catchall(const struct flow_wildcards *);
+
+void flow_wildcards_set_reg_mask(struct flow_wildcards *,
+                                 int idx, uint32_t mask);
 
 void flow_wildcards_combine(struct flow_wildcards *dst,
                             const struct flow_wildcards *src1,
@@ -124,8 +194,106 @@ void flow_wildcards_combine(struct flow_wildcards *dst,
 bool flow_wildcards_has_extra(const struct flow_wildcards *,
                               const struct flow_wildcards *);
 
-uint32_t flow_wildcards_hash(const struct flow_wildcards *);
+uint32_t flow_wildcards_hash(const struct flow_wildcards *, uint32_t basis);
 bool flow_wildcards_equal(const struct flow_wildcards *,
                           const struct flow_wildcards *);
+uint32_t flow_hash_symmetric_l4(const struct flow *flow, uint32_t basis);
+
+uint32_t flow_hash_fields(const struct flow *, enum nx_hash_fields,
+                          uint16_t basis);
+const char *flow_hash_fields_to_str(enum nx_hash_fields);
+bool flow_hash_fields_valid(enum nx_hash_fields);
+
+bool flow_equal_except(const struct flow *a, const struct flow *b,
+                       const struct flow_wildcards *);
+\f
+/* Compressed flow. */
+
+#define MINI_N_INLINE (sizeof(void *) == 4 ? 7 : 8)
+#define MINI_N_MAPS DIV_ROUND_UP(FLOW_U32S, 32)
+
+/* A sparse representation of a "struct flow".
+ *
+ * A "struct flow" is fairly large and tends to be mostly zeros.  Sparse
+ * representation has two advantages.  First, it saves memory.  Second, it
+ * saves time when the goal is to iterate over only the nonzero parts of the
+ * struct.
+ *
+ * The 'map' member holds one bit for each uint32_t in a "struct flow".  Each
+ * 0-bit indicates that the corresponding uint32_t is zero, each 1-bit that it
+ * is nonzero.
+ *
+ * 'values' points to the start of an array that has one element for each 1-bit
+ * in 'map'.  The least-numbered 1-bit is in values[0], the next 1-bit is in
+ * values[1], and so on.
+ *
+ * 'values' may point to a few different locations:
+ *
+ *     - If 'map' has MINI_N_INLINE or fewer 1-bits, it may point to
+ *       'inline_values'.  One hopes that this is the common case.
+ *
+ *     - If 'map' has more than MINI_N_INLINE 1-bits, it may point to memory
+ *       allocated with malloc().
+ *
+ *     - The caller could provide storage on the stack for situations where
+ *       that makes sense.  So far that's only proved useful for
+ *       minimask_combine(), but the principle works elsewhere.
+ *
+ * The implementation maintains and depends on the invariant that every element
+ * in 'values' is nonzero; that is, wherever a 1-bit appears in 'map', the
+ * corresponding element of 'values' must be nonzero.
+ */
+struct miniflow {
+    uint32_t *values;
+    uint32_t inline_values[MINI_N_INLINE];
+    uint32_t map[MINI_N_MAPS];
+};
+
+void miniflow_init(struct miniflow *, const struct flow *);
+void miniflow_clone(struct miniflow *, const struct miniflow *);
+void miniflow_destroy(struct miniflow *);
+
+void miniflow_expand(const struct miniflow *, struct flow *);
+
+uint32_t miniflow_get(const struct miniflow *, unsigned int u32_ofs);
+uint16_t miniflow_get_vid(const struct miniflow *);
+
+bool miniflow_equal(const struct miniflow *a, const struct miniflow *b);
+bool miniflow_equal_in_minimask(const struct miniflow *a,
+                                const struct miniflow *b,
+                                const struct minimask *);
+bool miniflow_equal_flow_in_minimask(const struct miniflow *a,
+                                     const struct flow *b,
+                                     const struct minimask *);
+uint32_t miniflow_hash(const struct miniflow *, uint32_t basis);
+uint32_t miniflow_hash_in_minimask(const struct miniflow *,
+                                   const struct minimask *, uint32_t basis);
+\f
+/* Compressed flow wildcards. */
+
+/* A sparse representation of a "struct flow_wildcards".
+ *
+ * See the large comment on struct miniflow for details. */
+struct minimask {
+    struct miniflow masks;
+};
+
+void minimask_init(struct minimask *, const struct flow_wildcards *);
+void minimask_clone(struct minimask *, const struct minimask *);
+void minimask_combine(struct minimask *dst,
+                      const struct minimask *a, const struct minimask *b,
+                      uint32_t storage[FLOW_U32S]);
+void minimask_destroy(struct minimask *);
+
+void minimask_expand(const struct minimask *, struct flow_wildcards *);
+
+uint32_t minimask_get(const struct minimask *, unsigned int u32_ofs);
+uint16_t minimask_get_vid_mask(const struct minimask *);
+
+bool minimask_equal(const struct minimask *a, const struct minimask *b);
+uint32_t minimask_hash(const struct minimask *, uint32_t basis);
+
+bool minimask_has_extra(const struct minimask *, const struct minimask *);
+bool minimask_is_catchall(const struct minimask *);
 
 #endif /* flow.h */